microdeformaciones de las rocas

MSc. José Andrés Yparraguirre C ayparraguirrec@gmail.com

MICRODEFORMACIONES DE LAS ROCAS. TEXTURAS Y ESTRUCTURAS RELACIONADAS

MICRODEFORMACIONES DE LAS ROCAS: TEXTURAS Y ESTRUCTURAS RELACIONADAS

I.- INTRODUCCIÓN

II.- TIPOS DE METAMORFISMO

III.- TEXTURA CRISTALOBLÁSTICA

IV.- MICROESTRUCTURAS.

a).- Microestructuras planares: Esquistosidad

b).- Otras microestructuras significativas: Relaciones blastesis-deformación, orden de

cristalización, asociaciones paragenéticas, etc.

V.- DEFORMACIONES

a).- Serie de cataclastitas.

Deformación Frágil o cataclasis.

b).- Serie de las milonitas

Deformación Plástica cristalina.

I.- INTRODUCCIÓN

MICROSCOPIO Y PARTES

ESTUDIO PETROGRÁFICO

ESTUDIOS PETROGRÁFICOS

1. Identificación de minerales no

metálicos y algunos metálicos

2. Tamaño de granos

3. Clasificación del tipo de roca.

4. Asociaciones Mineralógicas.

5. Alteraciones hidrotermales

6. Tipo de texturas

CLASIFICACIÓN DE ROCAS

px

CBs

CBs

plg

CLORs

Clasificación del tipo de roca

PGLs

CLASIFICACIÓN DE ROCAS

px

CBs

CBs

plg

CLORs

Clasificación del tipo de roca

PGLs

TEXTURAS DE ROCAS METAMÓRFICAS

px

CBs

CBs

plg

CLORs

Clasificación de Textura metamórficas

PGLs

RELACIÓN ENTRE MINERALES NO METALICOS Y ALGUNOS SULFUROS

ef

cz III

cz

Tipos de cuarzo y su relación con los sulfuros

ef

cz I

cz II

TIPO DEMACLAS

ALTERACIONES HIDROTERMALES

ef

ef

ep

cz

Epidotización

CLOs

Cloritización

CZ

ALTERACIONES HIDROTERMALES

CLORs

ef

cz

Sericitización

ser

ARCs

CBs

Carbonatación

Argilización Silicificación

cz

II.- TIPOS DE METAMORFISMO

METAMORFISMO REGIONAL

DINAMOMETAMORFISMO

METAMORFISMO DE CONTACTO

METASOMATISMO

METAMORFISMO DE ENTERRAMIENTO

TIPOS DE METAMORFISMO

Se produce en las zonas de subducción (bordes destructivos de las placas). Es el metamorfismo de las zonas orogénicas. Abarca grandes extensiones (miles de kilómetros.) Intervienen de forma combinada la presión y la temperatura. TIPOS DE METAMORFISMO REGIONAL Alta presión y baja temperatura

Alta temperatura y presión baja o intermedia Todas las rocas presentan procesos de esquistosidad y foliación.

METAMORFISMO REGIONAL

Se produce en las zonas de subducción (fosa oceánica).

La presión se genera por la convergencia de las placas.

Las rocas se ven sometidas a intensas deformaciones y desorganización de su estructura original.

Las rocas típicas se denominan esquistos azules.

La baja temperatura se debe a la corteza oceánica que se sumerge.

ALTA PRESIÓN Y BAJA TEMPERATURA

ALTA PRESIÓN Y BAJA TEMPERATURA

Se produce en “plano de Benioff” (borde de placa) como consecuencia de la elevación de la temperatura asociada a los magmas que se generan en ese lugar cuando se funde parcialmente la placa subsidente.

Aparecen minerales índice que definen zonas metamórficas. Cuando la temperatura se eleva considerablemente las rocas sufren

fusiones parciales que dan lugar a la formación de migmatitas(Roca metamórfica de alto grado)

ALTA TEMPERATURA Y BAJA O MEDIA PRESIÓN.

Tiene lugar en las fracturas con fuerte intensidad en su desplazamiento. La energía mecánica se traduce en trituración de la roca y en calor por rozamiento. El proceso de trituración se denomina CATACLASIS O BRECHIFICACIÓN. La roca resultante es una cataclastita o brecha de falla que ocupan bandas de dimensiones variables según la energía del proceso, o el tipo de roca. Rocas duras y rígidas (Granitos, cuarcitas y basaltos) generan bandas anchas. Si la cataclasis es muy intensa y los fragmentos de roca son microscópicos se origina una milonita. Rocas blandas y plásticas (arcillas, margas o yesos) presentan una brechificación muy débil

DINAMOMETAMORFISMO

III.- TEXTURAS CRISTALOBLASTICA

TIPO DE TEXTURA CRISTALOBLÁSTICAS

a)

c)

b)

d)

a) Granoblástica; b) Lepidoblástica; c) Nematoblástica; d) Porfidoblástica

TEXTURA GRANOBLÁSTICA

Agregados de granos granoblástico-poligonales generados por recristalización estática o annealing de alta temperatura (facies granulita). cuarcita (A a C), mármol (D), anortosita (E) y fels fayalítico (F).

TEXTURA LEPIDOBLÁSTICA

a) b)

a).- Biotitas orientadas; b).- Bandas de cloritas y carbonatos.

TEXTURA NEMATOBLÁSTICA

a).- Anfibolitas; b).- Esquisto micáceos

a) b)

TEXTURA PORFIDOBLÁSTICA

a) b)

a).- Fenocristales de feldespatos; b).- Cristales de Andalucita sobre esquisto.

COMBINACIÓN MÁS COMUNES DE TEXTURA CRISTALOBLÁSTICAS

a)

b)

c)

a) Granolepidoblástica; b) Granonematoblástica; c) Granoporfidoblástica

TEXTURA GRANOLEPIDOBLÁSTICA

a).- anfíboles y cuarzo en bandas con orientación homogénea; b).- Bandas de filosilicatos acompañado de cuarzo.

a) b)

TEXTURA GRANONEMATOBLÁSTICA

a) b)

a).- Filosilicatos de moscovita y cuarzo con orientación homogénea. b).- Biotita y cuarzo con orientación homogénea.

TEXTURA GRANOPORFIDOBLÁSTICA

a).- Fenocristales de feldespatos; b).- Cristales de granates sobre filosilicatos.

a) b)

IV.- MICROESTRUCTURAS

a).- Microestructuras planares: Esquistosidad

a)

c)

b)

d)

a) Esquistosidad grosera. d) Foliación metamórfica. b) Slaty cleavage grosero. e) Esquistosidad de crenulación y blandeado tectónico. c) Slaty cleavage. f) Esquistosidad milonítica.

e) f)

ESQUISTOSIDAD

Definida por la orientación preferencial e los minerales (planares, aciculares o tabulares) o granos. 1.- Esquistosidad grosera.-Fabrica planar definida por acumulación de óxidos de Fe y a veces por orientación de filosilicatos de pequeños tamaños. Metamorfismo de bajo grado.

ESQUISTOSIDAD

2.- Slaty cleavage grosero.- Fabrica planar definida por orientación de minerales de pequeños tamaños. Rocas con poca matriz y mayor grado de metamorfismo que el anterior.

ESQUISTOSIDAD

3.- Slaty cleavage.- Fabrica planar homogénea y continua con filosilicatos con pequeños tamaños. Típica pizarra con bajo grado de metamorfismo.

ESQUISTOSIDAD

4.- Foliación metamórfica.- Fabrica planar definida exclusivamente por orientación preferencial de blastos metamórficos. Metamorfismo regional de grano medio y alto.

ESQUISTOSIDAD

5.- Esquistosidad de crenulación y blandeado tectónico.- Fabrica planar definida por la superficies axiales de micropliegues.

ESQUISTOSIDAD

6.- Esquistosidad milonítica.- Fabrica típicamente anastomosada, definida por bandas intensamente deformadas.

b).- Otras microestructuras significativas: Relaciones

blastesis-deformación, orden de cristalización,

asociaciones paragenéticas, etc.

a)

c)

b)

d)

a) Nódulos. d) Esquist. interna en porfidoblastos y sombras de deformación. b) Bandeado composicional. e) Arcos poligonales. c) Sombras de presión. f) Venas minerales.

e) f)

OTRAS MICROESTRUCTURAS

1.- Nódulos.-Son agregados mono-poliminerálicos, de formas esférica. Metamorfismo térmico en aureolas de contacto.

OTRAS MICROESTRUCTURAS

2.- Bandeado composicional.- Alternancia de bandas especialmente enriquecidas en un determinado mineral.

OTRAS MICROESTRUCTURAS

3.- Sombras de presión.- Se trata de zonas prismáticos, simétricas o asimétricas que aparecen en los extremos de los cristales.

OTRAS MICROESTRUCTURAS

4.- Esquistosidad interna en porfidoblastos.- En muchas ocasiones los porfidoblastos presentan inclusiones de pequeños cristales ordenados linealmente.

OTRAS MICROESTRUCTURAS

5.- Arcos poligonales.- Cuando una esquistosidad es microplegada o crenulada y aparece finalmente un bandeado tectónico.

OTRAS MICROESTRUCTURAS

6.- Venas minerales.- Son pequeños filoncillos rellenos generalmente por minerales similares a los que aparecen en la roca.

V.- DEFORMACIÓN

a).- Serie de cataclastitas.

DEFORMACIÓN «FRÍAS»

Las deformaciones tectónicas “frías” (T < 200°C) pueden romper cristales y

pulverizarlos (cataclasitas). Estos mecanismos son selectivos y dependen de la

intensidad y velocidad de la deformación, de los módulos de elasticidad de los

minerales, de su posición inicial en la roca en relación con las direcciones de los

esfuerzos principales, de la temperatura, de la existencia de fluidos, etc.

DEFORMACIÓN DE UNA BRECHA DE MOLIDO

A: Fracturación estilo dominó en cristal de sillimanita. B: Deformación cataclástica de cuarzo. C: Cristales de glaucofano rotos y con kinks, en micropliegue. D: Deformación cataclástica de actinolita. E,F: Microboudinage de biotita y turmalina. Las fracturas abiertas están rellenas con cuarzo.

DEFORMACIÓN Y RECRISTALIZACIÓN

b).- Serie de las milonitas

Las deformaciones plásticas “calientes” (200°C < T < fusión) Se caracterizan

por toda una gama de modificaciones morfoestructurales que alcanzan hasta

la escala de la red cristalina: extinciones ondulantes, deformación de maclas,

kink bands, formación de bandas de deformación, recristalización de

minerales, etc.

DEFORMACIÓN PLÁSTICAS «CALIENTES»

El kinking, se pone de manifiesto en lámina delgada por medio de bandas de extinción, que tienen un ángulo de extinción distinto al del resto del cristal. En los minerales planares con exfoliación basal buena, como las micas, el kinking se manifiesta como una serie de micropliegues de charnela angulosa.

KINKING

100µm

A–C: Cristales fuertemente deformados con láminas de macla curvadas (albita, plagioclasa, calcita). D-F: Cristales curvados y con kinks (mica, ortopiroxeno, glaucofano). G: flogopita con marcados kinks.

DEFORMACIÓN PLÁSTICA

H: Olivino con kink bands. I: Cianita con kink bands. J: Cuarzo con extinción ondulosa. K: Cuarzo mostrando láminas de traslación en (0001). L: Cordierita deformada mostrando extinción ondulosa y bordes pinitizados.

DEFORMACIÓN PLÁSTICA

EXTINCION ONDULANTE

EXTINCIÓN ONDULANTE

CUATRO ESTADIOS SUCESIVOS LA FORMACIÓN DE UNA ULTRAMILONITA EN UNA ZONA DE CIZALLA DÚCTIL

a) Primer incremento de deformación.

b) En el segundo de deformación, aparecen las superficies S a 45°de la dirección de cizalla.

c) En condiciones de alta deformación.

d) Las superficies S y C se paralelizan y pueden aparecer los planos de cizalla secundarios (C’).

SOMBRAS DE PRESIÓN

CBs

a) Porfidoblastos y sombras de presión en una Filita

CRITERIOS MICROESTRUCTURALES PARA DETERMINAR EL SENTIDO DE MOVIMIENTO O EN MILONITAS.

a y b).- Asimetría de sombra de presión. Zonas de menor espaciado (1) de la esquistosidad; c) Mica fusiforme asimétrica; d).- Pliegues intrafoliares; f).- Disposición de granos de cuarzo.

Variación de metamorfismo en función de la temperatura y la profundidad. Modificado de: AGI & ESCP (1977).

VARIACIÓN DE METAMORFISMO EN FUNCIÓN DE TEMPERATURA Y PROFUNDIDAD

MINERALES DE COMPOSICIÓN Al2SiO5 A BASE DE TEMPERATURA Vs PRESIÓN

Triplete de minerales formado por la Andalucita, la Sillimanita y la Distena (o cianita) de composición los tres Al2SiO5.

INCREMENTO DE GRADO DE METAMORFISMO

REACCIONES METAMÓRFICA

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José Andrés Yparraguirre C

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