Clasificación de rocas metamórficas
Las rocas ígneas, sedimentarias o metamórficas pueden metamorfosearse de diversas maneras, lo que da lugar a una amplia variedad de tipos de rocas metamórficas. La clasificación y denominación de las rocas metamórficas está basada en la textura y en la composición mineralógica. La textura de las rocas metamórficas se enfoca en el aspecto de los minerales de la roca, es decir, su tamaño, forma y orientación. La fábrica en las rocas metamórficas puede ser primaria o secundaria. La fábrica primaria hace referencia a las estructuras del protolito previo al metamorfismo, como pueden ser la presencia de vesículas, para rocas ígneas, o estructuras sedimentarias, para rocas sedimentarias. La fábrica secundaria es resultado del proceso metamórfico de la roca.
Las rocas sedimentarias pueden contener estructuras paralelas en forma de planos o líneas que a menudo muestran disposición preferencial. Estas orientaciones se denominan foliación y lineación. La foliación es una estructura planar de los minerales de la fábrica se disponen en planos paralelos. La lineación es una estructura presente en minerales alargados y aciculares. Sin embargo, no todas las rocas metamórficas presentan foliación o lineación. Por lo tanto, las rocas metamórficas se clasifican como foliadas o no foliadas. Las rocas foliadas, en orden granulométrico de los cristales de más finos a gruesos y de intensidad de metamorfismo son: la pizarra, la filita, el esquisto y el gneis. La mayoría son resultado de metamorfismo regional dinamotérmico y cataclástico. Algunos ejemplos de rocas no foliadas se asocian a metamorfismo de contacto.
De acuerdo con las recomendaciones para nombrar rocas metamórficas de la Subcomisión sobre la Sistemática de Rocas Metamórficas de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS-SCMR), cuando el protolito es una roca ígnea o sedimentaria se puede usar el prefijo “meta” en la roca metamórfica. Por ejemplo, se usa metagabro en el caso en el que el protolito sea un gabro, metacuarcita si la roca original era una arenisca rica en cuarzo o metapelita cuando el protolito es una roca pelítica. Análogamente, una metabasita es una roca ígnea máfica que ha experimentado metamorfismo. El prefijo “meta” no puede emplearse cuando se trate de roca protolítica metamórfica. Por ejemplo, si el protolito era una eclogita puede usarse el nombre eclogita metamorfoseada o eclogita anfibolizada en lugar de “metaeclogita”.
Rocas metamórficas foliadas
Este tipo de rocas presentan tres tipos de foliación:
Crucero pizarroso. Se compone de granos minerales muy pequeños de minerales como clorita, sericita y micas. Se rompen fácilmente en capas delgadas de superficies lisas.
Esquistosidad. Se componen de granos minerales más gruesos. Los planos de las capas generados al romperse son rugosos.
Bandeamiento gnéisico o estructura gneisoide. Son granos minerales gruesos segregados en capas de cuarzo, feldespatos, micas y minerales ferromagnesianos. No suelen romperse en planos.
Entre las rocas foliadas más comunes se enlistan las siguientes:
Pizarra. Son rocas de grano fino y muy fino con foliación microscópica bien definida característica del metamorfismo de bajo grado. La pizarra se forma a partir del metamorfismo burial de la lutita. Mientras que la lutita está conformada por minerales como cuarzo, feldespatos, arcillas y calcita; en una pizarra se producen minerales como clorita y micas lo cual generan una foliación muy marcada conocida como clivaje pizarroso. El metamorfismo puede convertir a la pizarra en una filita con una foliación muy desarrollada debido a que contiene minerales de mica más grandes. Los planos de foliación son lisos los cual se conoce como clivaje pizarroso.
Pizarra de Minnesota (USA) (Por James St. John, 2015, Disponible en Wikipedia: Creative Commons Attribution 2.0 Generic)
Filita. Son rocas con textura fina con un grado medio de metamorfismo. Los minerales comunes de las filitas son mica, clorita, granate y cuarzo. Las superficies de fractura de las filitas suelen ser arrugadas y sedosas al tacto, además de ser más brillantes que las de la pizarra. La filita se origina a partir de las pizarras o las lutitas.
Filita en el Precámbrico de Tennessee (EUA) (Por James St. John, 2008, Disponible en: Wikimedia
Licencia: Creative Commons Attribution 2.0 Generic)
Esquisto. Son rocas con minerales laminares o aciculares identificables en muestras de mano y de metamorfismo de alto grado. Los minerales de los esquistos están segregados en distintas capas lo que contribuye a la foliación y a romperse en superficies planas y paralelas. Los esquistos se nombran a partir del mineral más visible. Por ejemplo, los esquistos de micas y esquistos de hornblenda. Cuando contiene abundante clorita y otros minerales como actinolita, epidota y albita, adquieren una coloración verdosa, se conocen informalmente como esquistos verdes. El protolito suele ser una roca ígnea básica o una grauvaca. Análogamente, cuando contienen glaucofana o anfíbol sódico, lo que les da una coloración azul, se les conoce como esquistos azules. El protolito suele ser una roca ígnea máfica. Los protolitos más comunes de los esquistos son lutitas y rocas volcánicas con textura afanítica.
A. Esquisto de mica, sedoso por el arreglo de sus minerales micáceos (foto de Ryegel, 2012 disponible en Wikipedia. B Esquisto verde de clorita y epidota) con granate, la vista es sobre el plano de esquistosidad. C. Esquisto azul de lawsonita, del Mesozoici de California (foto por James St John 2024, disponble en Wikipedia).
Gneis. Son rocas metamórficas de grano grueso de metamorfismo de muy alto grado. Los minerales intercrecidos tienen una apariencia granular en lugar de laminar lo cual se asemeja a los cristales de las rocas ígneas, pero segregados en capas onduladas. Presenta bandas de cuarzo, feldespato, biotita y hornblenda. Los protolitos que suelen generar a los gneis son las ígneas con alto contenido de sílice como los granitos y las rocas sedimentarias ricas en cuarzo como las litarenitas. Existe un tipo de gneis en que presenta grandes cristales de feldespato o cuarzo en la matriz rocosa el cual se denomina augen gneis donde la palabra "augen" significa ojo en alemán en referencia a estos cristales.
Augen gneis (Por Keenan, 2008, Disponible en: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Augen_gneiss_1.jpg. Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic)
Anfibolitas. Son rocas de grano medio a grueso asociadas a metamorfismo regional de moderado a alto grado de cinturones orogénicos y de zonas de subducción. Son de color gris oscuro a verdoso, los minerales que las componen son principalmente de hornblenda y plagioclasa, otros minerales pueden ser granate, cuarzo y epidota. Los protolitos suelen ser rocas ígneas máficas a intermedias, como basaltos o gabros y también se pueden originar a partir de grauvacas o rocas carbonatadas. La lineación de los prismas de hornblenda genera una foliación menos desarrollada que en los esquistos.
Anfibolita (Por James St. John, 2023, Disponible en: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Amphibolite_18.jpg. Licencia: Creative Commons Attribution 2.0 Generic)
Granulitas o leptinitas. Son rocas de grano grueso a medio, formadas en condiciones de metamorfismo regional de alto grado con temperaturas elevadas y presiones moderadas a altas. Su textura es granoblástica, pueden presentar bandeamiento un tanto parecido a los gneisses o bien estructura masiva. Los principales minerales que las conforman son piroxenos, feldespatos y granates, también pueden contener hornblenda y cuarzo azul. Suelen caracterizarse por la ausencia de minerales tabulares como micas por lo que no desarrollan foliación. Su protolito es variable, suele ser de rocas félsicas hasta máficas e incluso sedimentos pelíticos. Se asocian con metamorfismo en zonas profundas de la corteza, cinturones orogénicos y se observan característicamente en escudos continentales, donde se encuentran levantadas y erosionadas las rocas más antiguas.
Granulita (Por Zimbres, 2006, Disponible en: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Granulite.jpg. Licencia; Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported)
Eclogitas. Son rocas de grano medio a grueso con colores verdes y rojos que continene principalmente una matriz de piroxeno rico en sodio, llamado onfacita (clinopiroxeno) y cristales de un granate rojizo llamado piropo, con diversos minerales accesorios entre los que destacan cianita y rutilo. El protolito es una roca máfica (basalto o gabro) con las que tienen equivalencias químicas, pero con una mayor densidad. Su origen es de metamorfismo de muy alto grado, particularmente muy altas presiones (1.2GPa en profundidades de 35-45 k ), en zonas de subducción.
A. Eclogita con granate en una matriz de ofacita (piroxeno) (foto de Francisco Ruiz Contreras, 2021 disponible en Wikipedia. B. Muestra de eclogitas de granate de Noruega (foto disponble en Wikimedia)
Rocas metamórficas no foliadas
Las rocas metamórficas no foliadas presentan texturas granulares homogéneas, carecen de orientaciones preferenciales de sus componentes y sus minerales no están segregados en bandas. Algunos protolitos de composición química homogénea como son las calizas o cuarzoarenitas, no desarrollan minerales laminares durante el metamorfismo lo que hace que carezcan de foliación.
Entre las rocas metamórficas no foliadas más comunes están las siguientes:
Hornfels o corneanas. Rocas muy duras y de grano fino sin esquistosidad. Formada en las aureolas de metamorfismo de contacto. En casiones pueden mostrar una aparetne esquistosidad debido a las características del protolito mas no como resultado del emtamorfismo, por ejemplo en protolitos de rocas estratificadas o laminadas. Contienen minerales como granate y micas. Sus rotolitos pueden ser lutitas, pelíticos carbonatados o igneas máficas.
Skarn o tactita. Formadas también en aureolas de metamorfismo de contacto a partir de protolitos de rocas carbonatadas como calizas o dolomías. Pueden incluir minerales como granate, piroxeno, wollastonita, magnetita o calcopirita. Contienen diversos elementos con importancia económica como hierro, cobre, zinc y tungsteno.
Pizarras moteadas. Rocas de grano fino con esquistosidad perfecta, pero sin bandeamiento de segregación y conjuntos de minerales de metamorfismo de contacto como cordierita, andalucita y micas incoloras.
Mármol. Roca de estructura compacta, formada casi exclusivamente (mas del 95%) por calcita, aragonita, dolomita o una mezcla de los tres a partir de protolitos de caliza o dolomía. La composición química general del protolito y del mármol es la misma, solo cambia la textura recristalizada del mármol. El contenido fosilífero o estructuras de la roca original desaparecen durante el metamorfismo y las impurezas o capas arcillo-limosas, de arena u óxidos se redistribuyen en forma de vetas que suele presentar el mármol. Cuando su composición es totalmente carbonato de calcio adquiere un color blanco muy puro. Es un material fácil de cortar y pulir, debido a su textura uniforme, por lo que es muy utilizada en en revestimientos de edificios, para realizar escultaras, grabados y en lápidas; sin embargo en estos usos debe considerarse que es muy susceptible al intemperismo químico y a su degradación por la lluvia ácida.
Cantera de mármol de Cararra (Italia) (Por Eknutsen (retouched by Antonsusi), 2014, Disponible en: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cararra-Steinbruch_retouched.jpg.
Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International)
Antracita. En una roca generada por el enterramiento profundo de materiales carbonosos que llega a adquirir una estructura más compacta. Las condiciones mayores de presión y temperatura hacen que los compuestos de carbono liberen componentes volátiles como agua, hidrógeno y nitrógeno. Es una roca utilizada en la industria y en el hogar ya que, a diferencia del carbón bituminoso, la antracita puede quemarse más lento y generar menos humo. La antracita puede distinguirse del carbón bituminoso sedimentario debido a que tiene un lustre submetálico y es de mayor densidad.
Antracita de Hazelton en Pensilvania (EUA) (Por James St. John, 2018, Disponible en: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anthracite_coal_(Pennsylvanian;_Hazelton,_Pennsylvania,_USA)_11.jpg). Licencia: Creative Commons Attribution 2.0 Generic)
Roca verde. Roca verdosa debido a la abundancia de minerales como clorita y epidota. Las rocas verdes se forman durante el metamorfismo de bajo grado de los basaltos del piso oceánico.
Cuarcitas. Rocas compuestas esencialmente por cuarzo recristalizado. Es resultado del metamorfismo de rocas ígneas félsicas y cuarzoarenitas.
Serpentinitas y esteatitas. Rocas compuestas principalmente por minerales del grupo de la serpentina, talco y clorita. El protolito fue una roca ígnea ultramáfica.
Serpentinita de la ciudad de Greenville, al norte del condado de Plumas, California (EUA) (Por: James St. John, 2018, Disponible en: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Serpentinite_(Greenville,_Plumas_County,_California,USA)(41246357724).jpg). Licencia: Creative Commons Attribution 2.0 Generic)
Cataclasitas. Rocas generadas por la deformación y ruptura de rocas madres frágiles, sin reconstitución química.
Milonitas. Rocas bandeadas o foliadas de grano fino y muy cohesivas generadas por la granulación intensa de rocas de grano grueso sin reconstitución química apreciable. Las cataclasitas pueden convertirse en milonitas cuando experimentan una mayor deformación y trituración, lo que hace que los granos tengan una textura más fina.
Filonitas. Rocas texturalmente semejantes a las filitas y generadas por la granulación de rocas de grano medio o grueso. Contienen minerales como clorita y micas resultado de una reconstrucción química de la roca original.
Licencia: Creative Commons Attribution 2.0 Generic)