Examen final meta - Resumen Rocas Metamórficas PDF

Preview

Summary

Materia dictada por Camilo Bustamante...

Description

Mafica: minerales con tenores de Fe y Mg (Ol, Px, Amp, etc...) constituyentes esenciales de las rocas Fe-Mg o intermedias, maficas y ultramaficas. Las andesinas, balsaltos, gabors, etc…, comunes en cinturones orogénicos.  Pueden ser de origen intrusivo (dioritas y gabors), extrusivo (andesitas y basaltos) y sedimentario (sedimentos volcanogenicos y grauvacas)  Importantes porque el concepto de facies metamórficas se basa en metamorfismo de rocas maficas.  El termino metabasita se refiere a uesquisto mafico, pues muchas rocas maficas metamorfoseadas no son esquistos y el termino metabasita denota la composición de la roca total y no un tipo de toca. El conocimiento de las roca smaficas es considerablemnte menos cuantitativo que el de las rocas peliticas o calcosilicatadas. Plagioclasa y clorita no se encuentran juntas Factor importante: el tiempo Clinopiroxeno: basaltos, gabros Corona de mineral anfíbol (clinopiroxeno) CO2 factor que inhibe la courrencia de zeolita y prenhita-pumpellyta Baja P, rica en calcio (clinopiroxenos) Basalto: se funde, depende de cantidad de agua. Normalmente 800°C Raiz de un arco continental: granulitas Eclogita: por aumento del grosor de la corteza Jadeita: piroxeno sódico La mineralogía de las metabasitas en baja P no es apreciablemente diferente de las de las series de facies de media P 

           

Basaltos: en zonas de subducción (intercontinentales), aperturas de placas oceánicas

1. Rif continental: donde se puede romper la corteza continental (basaltos tipo columbia) 2. Arcos continentales: roca predominante andesitas, gabros, algunos basaltos en la parte de subducción Se tiene una deshidratación de todo lo que ocurre en la parte azul finita (corteza oceánica alterada) donde hay sedimentos de metamorfismo bajo en donde si se aumenta la profundidad se aumenta el metamorfismo (el metamorfismo progrado causa deshidratación), como hay perdida de agua, esta ascenderá hacia el manto, bajándole el punto de fusión formando peridotitas, esta últimas a su vez formaran basaltos.3.

3. Arcos de islas: habrá corteza oceánica, que generan menos granitos, se tiene la ventaja de que la roca es más homogénea.  Relativamente pocos minerales son encontrados en matabasitas, siendo el más común Amp y este representa complejidad composicional.  REGLA?- Hbl cálcica es mas rica en Al con el aumento del grado metamórfico  Puede sugerir consumo de Ep para producir Ca-Pl y Hbl. Los diques y las intrusiones preservan relaciones de corte. TREMOLITA Las rocas maficas son muy sensibles a T 700° (px-hornfels, TSHERMAKITA granulita, algunas rocas de la facies eclogita) FERROHORBLENDA Algunas veces son mas útiles que las peliticas en bajos grados RICHTERITA metamórficos, rocas peliticas presentan asociaciones poco informativas EDENITA (Ms-Chl-Qtz-Ab) PARGASITA FERRI-HORBLENDA OXY-HORBLENDA F,CL-HORBLENDA TITANOHORBLENDA No sería compatible decir que se tiene una eclogita a bajas P y T. Cambios en minerales y asociaciones en los gradientes P y T característicos de las 3 principales series de facies:  

 

Hidratación de los minerales maficos originales, condicione necesaria. Sin agua disponible, las rocas ígneas maficas permanecen largos periodos sin ser afectadas y si están asociadas con sedimentos son

completamente reequilibradas. Las rocas intrusivas de grano grueso son menos permeables y resisten mas de las transformaciones metamórficas. Tobas y grauvacas son más susceptibles a los cambios metamórficos.

Plagioclasas:  



Mas ricas en Ca, pueden llegar a ser progresivamente mas inestables a T mas bajas En general hay una correlación entre T y máximo contenido de An en la estabilidad de las plagioclasas: a bajos grados metamórficos solamente albita(An 0-3) es estable, en facies esquito verde alta oligloclasa puede ser estable, el contenido de An1-7 a An7-17-20 (a través de solvus de peristerita) cuando el grado aumenta, y la andesia y las plagioclasas son estables en las facies anfibolita y granulita. El exceso de Ca y Al: calcita, minerales del grupo Ep, Ttn, Amp, dependiendo de P-T-X

Clinopiroxenos:    

Se desastibiliza y quiebra su estructura para formar varios minerales maficos dependiendo de las facies. Esos minerales incluyen clorita, actinolita, horblenda, epidota, piroxeno metamórficos, etc.. Los maficos que se forman son comúnmente diagnósticos de facies. En el proceso de retrometamorfismo de las facies de mas alta T el Opx se trasforma en otros minerales, ejemplo: amp.

Facies zeolita y prenhita-pumpellyita No siempre ocure, típicamente requiere un protolito inestable. Boles y Coombs demostraron que el metamorfismo de toba en NZ* fue acompañado por cambios químicos debido a la circulación de fluidos y que esos fluidos tuvieron un papel importante para que los minerales metamórficos fuesen estables. Área clásica de metamorfismo de enterramiento presente un componente fuerte de metamorfismo hidrotermal

 



Facies anfibolita 

      

La transición de las facies esquisto verde-anfibolita envuelve dos cambios mineralógicos principales. 1. Ab-oligoclasa (aumenta contenido de Ca con la T a través del solvus de peristerita) 2. Act-Hbl (Amp acepta el aumento de Al y álcalis en mas alta T) Hay típicamente dos fases Hbl-Pl Anfibolitas son típicamente rocas oscuras con casi 30% de Pl blanca. Parecida a una diorita, pero con diferencias texturales Granate esta presente en las composiciones mas ricas en Al-Fe Cxp en rocas ricas en Ca y pobres en Al} Las rocas maficas generalmente se funden a T muy altas Hbl se descompone y Opx+Cpx aparecen. Intervalo de 50°C aprox.

Facies Granulitas Se caracteriza por una asociación mineralógica ahnidra Asociación critica en matabasitas es: Opx+Cpx+Pl+Qtz. Grt, poca Hbl y/o Bt se pueden presentar. El origen de las facies granulitas es complejo y controversial. Hay un acuerdo de 2 puntos: 1. Granulitas representan condiciones raramente calientes: temperaturas >700 (se han encontrado hasta mayores a 1000) y las geotermas medias para facies granulita indican que están próximas a 500° sugiriendo que las granulitas son el producto de engrosamiento de la corteza y el exceso de calor. 2. Granulitas son secas: rocas que no funden debido a la ausencia de agua, terrenos de facies granulita representan un profundo enterramiento y raíces deshidratadas de la corteza continental.

  

Las rocas maficas (no peliticas): Desarrollan asociación minerales bajo con condiciones de alta P yT 

Gradientes geotérmicos de alta P y T caracterizan zonas de subducción

 

Esquistos azules maficos son fácilmente reconocibles por su color y son útiles indicadores de antiguas zonas de subducción. La gran densidad e las eclogitas producidas por la corteza oceánica subducida, suelen ser mas densas que el manto que los rodea.

Facies de esquistos azules:   

Presencia de anfivol sódico azul estable en altas presiones Asociacion Glaucofana+Lawsonita(o Epidota) es diagnostica Ab quiebre a alta P. NaAlSi3O8 = NaAlSi206 + SiO2 Ab

Jd

Qtz

Masas de magma muy grandes en los espacios de tiempo muy corto, una de las hipótesis es laminación de corteza, se genera una fusión parcial de la corteza, generando una diferenciación de densidades, quedando una composición gabroica, la parte menos densa (félsica) se emplaza en la corteza formando   

 

Las Facies Ab-Ep hornfels se correlaciona con facies esquisto verde en la cual el grado aumenta con el aumento de P Las Facies Hbl hornfels se correlaciona con las facies de anfibolita y las facies de Px hornfels y sanidinita con las facies granulita Facies de metamorfismo de contacto son fácilmente diferenciadas de las de regional de media P con base en: METAPELITAS (And y Cord) TEXTURAS Y RELACIONES DE CAMPO TERMOBAROMETRIA La parte mas interna de las aureolas raramente alcanza las facies Px hornfels. Si la intrusión es suficientemente caliente y seca. Una zona estrecha se desarrolla en la cual los anfíboles se trasforman en OpX+Cpx+Pl+Qtz (sin Grt) Las facies sanidinita no es evidente en rocas básicas

Metamorfismo rocas peliticas Lodolitas y Shales: sedimentos clásticos muy finos y maduros derivados de la corteza continental, pueden gradar de grauvacas (gruesas) a sedimentos arenosos hasta la fuente continental.

 

       



Aunque comiencen como lodos, las metapelitas represetan importante grupo de rocas pues son derivadas de arcillas muy sensibles a las variaciones en la P-T, experimentando cambios intensos en la mineralogía durante el metamorfismo progrado. Contienen los siguientes minerales: Filosilicatos finos ricos en Al-K, tales como carcillas (montmorillonita, caolinita o esmecita) Micas (Ms,Bt), pirofilita, Chl. Feldespatos Grnt, St, Crd Al-silicatos (And,Ky,Sil) Qtz,Opx,Spln,Cld Los filosilicatos pueden estar presents en >50% del seidmento original Cuarzo fino constituye aproximadamente 10-30% Otros constituyentes comunes incluyen feldespatos (Ab Y Kfs), oxidos e hidróxidos de Fe, zeolitas, carbonatos, sulfuros y materia organica Las asociaciones metalepiticas son dominados por filosilicatos, excepto en grados muy altos Accesorios comunes, turmalina, apatito, monzonita… Alto Al2O3 y K20; bajo CaO Relfejan un alto contenido de arcilla y mica del sedimento original y por eso hay predominio de Ms y Qtz en el metamorfismo La alta proporción de micas comúnmente genera rocas foliadas tales como pizarras, filitas y esquistos micáceos.

Durante la compactación y diagénesis, cambios en lodolitos y shales incluyen: - Reduccion de la porsoidad (>50% volumen) durante enterramiento y compactación - Arcillas orginiales, esmectita, es sustituida por una mezcla de clorita e ilita (muscovita fina) - Con el aumento de P y T ocurre: clorita+ilita+caolinita o clorita+sericita+pirofilita+ilita+caolinita - Cristalinidad de la ilita, definida mediante XRD, es usada para medir el grado de diagénesis y metamorfismo de bajo grado.











 

La aparición de cada mineral depende de: - Condiciones de metamorfismo T,P,PH2O,Pcarga - Tasas de nucleación y reacciones que envuelven la formación del mineral - Composicion de la roca Metamorfismo Barroviano-zona clorita: -Metapelitas e la zona de Chl son pizarras de grado muy fino, lo que dificulta su estudio en el microscopio Normalmente contienen asociaciones minerales: Chl+Ms rica en Mg-Fe (fengitica) +Qtz +Ab ± Kfs ± Stp ±Cal Metamorfismo Barroviano-zona biotita: - Son definidas por la aparición de Bt (T-420°) a través de una de las dos reacciones (dependiendo de la presencia o ausencia de Kfs) Kfs+Chl-Bt+Ms+Qtz+H2O Ms fengitica + Chl – Bt + Ms pobre en Phg +Qtz + H2O - Las rocas son típicamente filitas y esquistos y contienen asociación mineral Chl+Ms+Bt+Qtz+Ab±Cal Metamorfismo Barroviano-zona granate: - Aparicion de granate a 450° rico en Alm a traves de:Chl+Ms-Grt+Bt+Qtz+H2O - Grano medio a grueso y contienen la aosciacion mineral : Grt+Bt+Chl+Na-Pl(Ab) ± Ep Metamorfismo Barroviano-zona estaurolita: - Si T >550° solamente se dorma en pelitas alto Al y bajo Ca. Depende de la estabilidad de la plagioclasa, lo que permite que el Ca disponile se asocie con Al. De esta forma el Al es reducido y otros minerales solicatos Al no se forman. - Grano medio a grueso y contienen la clorita retrograda en su asociacion Metamorfismo Barroviano-zona cianita: Ky se forma en la reacción y es de grano grueso Metamorfismo Barroviano-zona silimanita: - Zona mas alta de T - Presencia de Sil en forma de fibrolita y/o granos prismáticos gruesos, se puede formar a partir de And.

Metamorfismo a bajas presiones (ZONA DE BUCHAN) 1. En baja P, como el metamorfismo de contacti o en niveles someros de metamorfismo regional, donde T aumenta relativamente mas rápido que P, el metamorfismo de las pelitas exhiben el esquema zona de buchan. Las principales características son: 2. Crd es común y se forma a reslativas BT 3. Ky no ocurre, pero And puede estar 4. Grt es menos abundante o ausente, y St puede estar ausente. 5. Migmatitas no son generadas hasta alcanzar la zona de Sil.

  

Zona Biotita: pizarras de grano fino Zona cordierita: ocurre como granos diseminados en pizarras y esquistos Zona andalusita: grano medio

Metamorfismo altas T Encima o concomitante con la zona de Silimanita, las metapelitas sufren fusión parcial y forman MIGMATITAS. (agmatita, dictionita, schollen, flebita, estromatica, surretica, schilieren, nebulita)  

Mas alta T: migmatitas de alto grado y a veces marca el inciio de las facies granulita. Zona de ultra grado: Opx+Sil

Metamorfismo altas T y P  

Facies esquisto azul, la paregenesis es parecida a la de esquisto verde y anfibolita En las facies eclogita puede haber fusión

ROCAS CARBONATICAS O CALCAREAS Pueden ser puros (solo carbonatos) o pueden tener cantidades variables de otros precipitados (cherts o Hm) o material detritico (Arenas,arcillas,etc). Sufren procesos metamórficos cuando la margen pasiva llega a ser parte de un cinturón orogénico.

ROCAS CALCOSILICATADAS: el carbonato es subordinado y pueden ser compuestas de silicatos de Ca-Mg-Fe-Al, tales como Di,Grs,Ca-Amp, vesuvianita, Ep, Wo, etc..

  

Estudio de rocas carbonatadas metamorfoseadas: - Ventaja de ser un sitema quimico relativamente simple - Rocas on Cal, Dol muchas veces tienen carbonato >90% Muchas reacciones en los mármoles son fuertemente controladas por la composición del fluido Facies sub-esquisto verde para mármoles: poco estudiado - Relictos de la diagénesis algunas veces se preservan (carbonatos aun con zonación en Ca/Mg/Fe - Comun ocurrencia de Chl, anatasa y eventualmente Rt.

Tlc + Dol – Di + Per Si se aumenta la temperatura queda una roca carobanata metamorfoseada en facies de esquisto verde, pues la asociación estable es Tr-Tl-Dol, si se aumenta la temperatura seria Di+Tr+Dol

CLASIFICACION

1. Mármol: Dol): - Márm - Márm de m gnéis El carbo

Cal y/o Arg y/o n el contenido i-Grs; mármol mol calcitico)

2. Rocas d s y contienen entre 53. Roca ca ontienen >5% volumen - Di, E ueden alcanzar hasta Prot - Son r - Se fo mpuros, o de lodolitas calcáreas (margas) - Si contienen cantidades significativas de otros componentes químicos tales como Al, K y Fe, minearels como Zo, grupo de Ep,Grt,Ca-Pl,Kfs,Hbl y Di se pueden formar - Secuencia sugerida: I ZONA DE ANKERITA: encontrada en grados mas bajos de metamorfismo II ZONA DE BIOTITA: coexistencia de Bt y Chl, sin Amp, la parte superior sustitución de Ab por una Pl mas rica en Ca y reducción de Ms. IV ZONA DE ZOISITA: algunas veces aparece primero en bordes de Pl que esta en contacto con granos de Cal V ZONA DE DIPOSIDO: altos grados metamórficos, Di ocurre debido al bradkdown de Amp  Clinquer: roca producida por metamorfismo térmico cuando ocurren incendios de capas de carbom. Estos incendios se producen espontáneamente una vez que el carob queda expuesto y entre en contacto por erosion o minería. La escoria normlsmente tiene fases matalicas mientras el clinquer no  Fulgurita: una pequeña procion de roca que se funde. Algunas veces pueden alcanzar T entre 1600-1800°C como es evidenciado por presencia de vidrio siliceo y por la reacción de Zrn paa formar kleycita+vidrio.  Paralava: formada por metamprfismo térmico durante la quema de capas de carbón. Las temperaturas añzacanzadas son entre 1100-1500°C durante la quema del carbón puede superar todas las lavas dependiendo del suminitro de oxigeno. Es parecida a la escoria sintetica formada por procesos metalúrgicos.  Skarn: (intrusión ígnea) aparecen en Mocoa, La Guajira y Tolima - Roca calcosilicatada formada por metasomatismo entre carbonatos y rocas o fluidos ricos en silicatos. - Dominada por silicatos de Ca, comúnmente Ca-Grn, Ca-Px y en algunos casos Ep y/o Wo. - Incluyen metasomatismo en escala local o mayor con introducción de Si y Fe junto con perdida de Mg y CO2 - El papel de Al en los procesos metasomaticos no e smuy evidente - Carbonatos y Qtz pueden ser raros o ausentes o se forman como venas tardías - Se froman por reacción de sedimentos ricos en carbonatos con los fluiods que provienen de las intrusiones de plutones o subyacentes - Tmabien pueden formarse en terrenos de metamorfismo regional por eaccion de finos estratos de cabronatos con capas de sedimentos adyacentes o por metasomatismo pre o sin- metamórfico - Poco comunes skarn magnesianos, se forman en dolomitas, como la generación de solicatos de Ca-Mg-Al como vesuvianita, clintonita, soluciones solidad de Px y Spl - Criterios de exploración:

a. Mineralogia: especialmente de Grt y Px es una de las claves para explorar los depósitos b. Abundancia de Px relación a Grt y las altas proporciones de Fe2+/Fe 3+ reflejan ambientes reductores en los skarn de Au c. Condiciones reductoras y la subsecuente oxidación son importantes en la depostiacion del Au d. Geologos de exploración han notado que la parte mas proximal pobre en Au- rica en Grt de los depósitos de skarn es problablemnte mas resistente a erosion y por lo tanto mas probable de aflorar y ser muestreada que el Au mas distal y rico en Px del skarn. e. Muchos depositos de skarn estan asociados con plutones maficos reducidos y presentan anomalias de As,Bi y Te. f. Los depositos de interes economico en los skarn deben ser buscados en la parte distal en condiciones reductoras.

ROCAS CUARZOFELDESPATICAS 20-6’%cuarzo (TRIASICAS COLOMBIA) Hacen referencia principalmente a las graníticas y comprenden granitos, granodioritas y tonalitas; también grauvacas  Principales componentes fed alcalino, Pl, Qtz, Bt, Ms, Hbl son encontradas en un amplio intervalo de condiciones P-T  Este grupo de rocas no es muy útil indicador de facies y grado metamórfico  De la misma forma que en los otros tipos de ocas, es necesaria la presencia de agua para generar metamorfismo, la cual es faciliada por eventos tectónicos  En la ausencia de dedofrmacion penetrativa, las rocas graníticas retienen las texturas igenas originales.  Los minerales detricticos dominantes so principalmente Qtz y feldespatos lo que es claramente indicado por la composición de las rocas 1. Grauvacas: colision continental como Himalayas - Trayetcorias progradas de HP muestran que Lws, Gln y Jd son minerales críticos en matagrauvacas - Pg ha sido resportada en algunas localidades indicando P>2,0 Gpa - En LP las rocas son divididas en aquellas que tienen Hbl y auqellas que no tienen Hbl - Metagrauvacas de alto grado, son caracterizadas por Kfs y desaparición de Ms 2. Presencia de Prh-Pmp: 

-

3. 4.

      1.

2.

3.

Aunque sean comumente conocidas en rocas maficas y grauvacas, en muy bajo grado de matamorfismo, algunas veces son también encontrados en rocas cuarzo feldespáticas plutónicas. - Ambos ocurren dentro de Bt, Chl y Hbl secundaria - En el caso de la Bt muchos autores concluyen que la Prh aprovecha el clivaje para cristalizar a partir de un fluido, y no ha sido encontrada Prh que sustituya Bt - La presencia de Prh y Pmp en rocas graníticas atribuida a actividad de soluciones deutericas Texturas de Qtz: - La primera recristalizacion de Qtz aprox 300°C Presencia de Stp: - Stp es un silencio rico en Fe con poco Al y K que puede ser confundido con Bt - Ferro-Stp y ferri-Stp son nombres usados para las variedades ricas en Fe2+ y Fe3+ respectivamente - En metagranitoides es encontrada sustituyendo Bt y Hbl ígneas - En experimentos hidrotermales la fugacidad de oxigeno fue controlada por presencia de Hm-Mag y un aparente equilibrio fue obtenido a 4kbar/445°C y 7Kbar/460°C - Es un mineral diagnotisco en metagranitorides formados baho condiciones de facies esquisto verde y azul Pliegues isoclinadles coetáneos con recristalizacion son comunes en los neises Ctaclasis y ci...