Rocas metamórficas

Imagen de una pizarra en estado natural. Las rocas denominadas pizarras proceden de un proceso metamórfico que afecta a las arcillas.

Clase de rocas formadas por procesos de metamorfismo sobre rocas ígneas y sedimentarias. Cuando en la región donde tales rocas se encuentran se experimenta una variación de las condiciones de temperatura y/o presión, o bien penetra una corriente líquida que actúa como disolvente, se produce un metamorfismo. Es decir, las rocas experimentan una recristalización o bien los minerales que las forman se transforman en otros diferentes, estables en las nuevas condiciones del entorno, pero siempre conservando el estado sólido. De lo anterior se deduce que las rocas metamórficas se forman en las profundidades de la corteza terrestre, donde se dan las condiciones necesarias para ello, motivo por el que constituyen una proporción importante de esta capa del planeta. Algunos ejemplos son las pizarras, resultantes de procesos de metamorfismo sobre arcillas; los mármoles, generados a partir de las calizas, y las cuarcitas, procedentes de las areniscas.

El proceso de recristalización difiere notablemente del originario de cristalización. Este último tiene lugar durante el enfriamiento de un magma para dar lugar a una roca; se produce, por tanto, en el paso del estado líquido al sólido. En el caso de la recristalización, el cambio en las condiciones del entorno permiten que los átomos e iones de la red cristalina migren, dando lugar a una nueva. El cambio se produce en todo momento en fase sólida, por lo que los nuevos cristales que se forman ven su crecimiento dificultado por los ya preexistentes, a diferencia de lo que sucede en la cristalización, donde los cristales pueden crecer sin impedimentos. Como resultado, las rocas metamórficas presentan unas estructuras cristalinas muy características, las cuales aportan información acerca de las condiciones en que se originaron. Hay que tener en cuenta que determinados minerales son estables a muy altas temperaturas, pudiendo permanecer inalterados durante el metamorfismo de una roca. Sin embargo, ningún mineral puede permanecer estable a todas las temperaturas, por lo que en un momento u otro se transforma. Así, el estudio de los minerales presentes en una roca metamórfica permite determinar en qué condiciones se formó ésta.

Dependiendo del tipo de rocas del que procedan, las metamórficas se dividen en parametamórficas y ortometamórficas. Las primeras son las derivadas de las rocas sedimentarias, mientras que las segundas lo son de las ígneas.

El metasomatismo es un tipo particular de metamorfismo, causado por la acción de corrientes de agua sobre las rocas. Tales corrientes pueden actuar aportando minerales que contenían en disolución, o bien disolviendo minerales de las rocas originales y llevándolos consigo. Por tal razón, puede suceder que en las rocas metamórficas aparezcan minerales que no se hallaban presentes en aquéllas a partir de las cuales se formaron, o bien que otros que sí estaban presentes hayan desaparecido.

Tipos de metamorfismo

Son varios los mecanismos que conducen a la modificación de condiciones necesaria para la formación de una roca metamórfica. Basándose en las dimensiones del campo de actuación de los mismos, se diferencia entre metamorfismos regionales y locales.

Como su nombre indica, los procesos regionales afectan a importantes extensiones de terreno. Grandes cantidades de rocas se ven enterradas, con lo que aumentan la temperatura y la presión a que se hallan sometidas. Tal enterramiento puede ser ocasionado por la acumulación a lo largo del tiempo de sucesivas capas de sedimentos, que por su peso aplastan los materiales situados debajo. Otra razón es el hundimiento de una gran zona del terreno por acción de las fuerzas tectónicas, como puede ser un proceso orogénico, de formación de una cadena montañosa, o la subducción de una capa litosférica oceánica bajo una continental. En cualquiera de los casos, la recristalización subsiguiente destruye la textura original de las rocas, así como los restos fósiles que pueden contener.

El aplastamiento al que a menudo las rocas se ven sometidas durante el metamorfismo regional, hace que los estratos sedimentarios se vean comprimidos. En consecuencia, las rocas metamórficas resultantes presentan una estructura foliada, en forma de acumulación de capas muy finas. Ejemplos de este tipo son el gneis, roca compuesta de cuarzo, feldespato y mica, al igual que el granito, pero que se diferencia de éste por su estructura bandeada; y los esquistos, un grupo de rocas metamórficas donde predominan los minerales laminares, como la mica, la clorita y el talco. En todas estas rocas, su eje mayor se dispone perpendicular a la dirección en que fue sometida la presión durante su génesis. Además, resulta fácil romperlas en forma de escamas o láminas.

En cuanto a los procesos de metamorfismo local, éstos afectan a zonas mucho más restringidas de la corteza terrestre. Pueden diferenciarse a su vez varios tipos: metamorfismo por contacto, dinámico e hidrotermal.

Para que se dé el metamorfismo por contacto es necesario que una corriente de magma ascienda por la litosfera hacia la superficie. Durante su recorrido entra en contacto con rocas preexistentes en el terreno, haciendo que la temperatura a la que se hallan sometidas aumente considerablemente y que por tanto se produzca una recristalización de las mismas. El resultado de este proceso depende, entre otros factores, de la cantidad de magma que intervenga en el mismo, de la posición en la litosfera desde la que entra en contacto con las rocas, de la composición de éstas y de las emisiones gaseosas e hidrotermales del magma, si es que se producen. Las transformaciones son mayores en las zonas donde existe un contacto directo entre el magma y las rocas. Consecuencia de esto es la aparición alrededor de las rocas ígneas (formadas a partir de la solidificación del magma) de una aureola metamórfica. Se trata de una zona que rodea las rocas ígneas, donde la temperatura del magma ha ocasionado el metamorfismo de las rocas circundantes. El grado de metamorfismo de las mismas es variable: máximo en la zona de contacto con la roca ígnea, decreciendo a medida que crece la distancia a la misma. Las rocas fruto del metamorfismo de contacto suelen ser de grano fino, no foliadas y compactas.

En cuanto al metamorfismo local dinámico, es ocasionado por las mismas fuerzas tectónicas que producen el regional, si bien en este caso actúan de forma mucho más puntual. Las fuerzas se concentran en una zona concreta del terreno, como por ejemplo en una falla. Por último, el metamorfismo local hidrotermal tiene lugar como consecuencia del paso de una corriente de agua termal a través de una masa de roca, corriente que hace aumentar la temperatura y trae aporte de minerales disueltos.

Textura de las rocas metamórficas

Las dos texturas básicas de este tipo de rocas son la ya mencionada foliada, con los minerales que las componen dispuestos en finas capas paralelas y la no foliada.

La textura foliada se divide a su vez en tres diferentes tipos: pizarrosidad, esquistosidad y bandeado gnéisico. La pizarrosidad es propia de rocas que han experimentado un metamorfismo poco acusado. Las láminas que forman las rocas son muy delgadas y se separan con facilidad. La pizarra, procedente de arcillas o cenizas volcánicas, presenta este tipo de textura. Cuando el metamorfismo resulta más intenso que en el caso anterior, las rocas adoptan esquistosidad, con granos más gruesos que en la pizarrosidad y además se rompen fácilmente, como sucede con el esquisto. Finalmente se encuentra el bandeado gnéisico, caso en el que se alternan bandas claras (cuarzo) y oscuras (anfíboles y micas), textura típica del gneis.

La segunda textura básica es la no foliada, también conocida como granoblástica, en la que los minerales que componen las rocas ya no se encuentran dispuestos en capas sino que carecen de orden alguno, como sucede en el mármol y la cuarcita.

Rocas metamórficas: parte de un ciclo

Las rocas metamórficas se forman a partir de otras ya existentes, sin embargo ellas tampoco permanecen inalteradas con el tiempo, sino que se encuentran involucradas en un ciclo que las hará a su vez volver a transformarse en un tipo diferente de rocas.

Las rocas sedimentarias, comprimidas y enterradas por sucesivas capas de sedimentos depositados sobre ellas, experimentan en el interior de la corteza terrestre el aumento de presión y temperatura necesarios para su transformación en metamórficas. A continuación, éstas pueden entrar en contacto con magma procedente de la astenosfera, llegando a fundirse y convertirse ellas mismas en magma. Si éste prosigue su ascenso hacia la superficie se enfriará, dando lugar a rocas ígneas. Una vez que las rocas ígneas se encuentran la superficie, bien porque sean extrusivas, bien porque la capa de materiales que las cubre si son intrusivas se ha visto desgastada, se encuentran sometidas a la acción de los agentes meteorizantes: agua, viento, hielo, seres vivos, etc. Como resultado se descomponen en fragmentos que, gracias a diversos medios de transporte, van a parar a cuencas de sedimentación. Allí se compactan y se transforman en rocas sedimentarias, con lo que el ciclo se cierra.

Este ciclo puede presentar diversos cambios (una roca metamórfica puede transformarse en otra metamórfica distinta, por ejemplo, a consecuencia de un cambio en las condiciones del medio), pero en cualquier caso comprende procesos muy lentos, de millones de años de duración.

Tipos de metamorfismo en las rocas. El metamorfismo regional tiene lugar al aumentar la presión y temperatura a que están sometidas las rocas enterradas durante un proceso tectónico. El metamorfismo local afecta a menos rocas y tiene lugar en aquellas zonas que entran en contacto con el magma, aguas termales o que se ven sometidas a procesos geológicos de transformación (fallas, corrimientos).