TARBUCK y LUTGENS, Ciencias de la Tierra (8va ed.)

Factores del metamorfismo 229con deformaciones a gran escala, del denominadometamorfismo regional.El metamorfismo regional, que produce el mayor volumende rocas metamórficas, tiene lugar en los límites convergentes,donde las placas litosféricas colisionan (véase Figura8.18). Aquí, grandes segmentos de la corteza terrestrese pliegan, se fallan y se metamorfizan enormemente.Además, el enterramiento profundo, junto con el emplazamientode magmas que se originan en el manto, son losresponsables de las temperaturas elevadas que provocanlas zonas más intensas de metamorfismo. Las rocas deformadaspor metamorfismo regional tienen frecuentementezonas de metamorfismo de contacto, así como metamorfismohidrotermal.Después de considerar los factores del metamorfismoy algunas rocas metamórficas comunes, examinaremosestos y otros ambientes metamórficos.Factores del metamorfismoIE N CIA SD ETIER RL ARocas metamórficasFactores del metamorfismo▲Los agentes del metamorfismo son el calor, la presión (esfuerzo)y los fluidos químicamente activos. Durante el metamorfismo,las rocas suelen estar sometidas simultáneamentea los tres agentes metamórficos. Sin embargo, elgrado de metamorfismo y la contribución de cada agentevarían mucho de un ambiente a otro.El calor como factor metamórficoEl factor más importante del metamorfismo es el calor,porque proporciona la energía que impulsa los cambiosquímicos que provocan la recristalización de los mineralesexistentes o la formación de minerales nuevos. Recordemosdel apartado de las rocas ígneas que un aumento dela temperatura hace que los iones del interior de un mineralvibren con mayor rapidez. Incluso en un sólido cristalino,en el que los iones están unidos mediante enlacesfuertes, este alto nivel de actividad permite que los átomosindividuales migren con mayor libertad dentro de la estructuracristalina.Cambios provocados por el calor El calor afecta a los materialesterrestres, en especial a los que se forman en ambientesde bajas temperaturas, de dos maneras. En primerlugar, fomenta la recristalización de granos minerales individuales,lo cual sucede, en particular, con las arcillas, lossedimentos de grano fino y algunos precipitados químicos.Las temperaturas más elevadas provocan la recristaliza-ción cuando los granos más finos tienden a unirse y formargranos de mayor tamaño de la misma mineralogía.En segundo lugar, el calor puede aumentar la temperaturade una roca hasta el punto en que uno o más desus minerales ya no son químicamente estables. En estoscasos, los iones constituyentes tienden a distribuirse enestructuras cristalinas más estables en el nuevo ambientede alta energía. Las reacciones químicas de este tipo tienencomo consecuencia la creación de nuevos mineralescon configuraciones estables que tienen una composiciónglobal más o menos equivalente a la de los mineralesoriginales. (En algunos ambientes, los iones quizá migrenhacia el interior o el exterior de una unidad rocosa,modificando así su composición química general.)En resumen, si tuviéramos que atravesar una regiónde rocas metamórficas (situada en la superficie) desplazándonosen dirección al metamorfismo creciente, podríamosesperar observar dos cambios atribuibles en granmedida al aumento de la temperatura. El tamaño del granode las rocas se incrementaría y la mineralogía se transformaríade una manera gradual.Fuentes de calor El calor que causa el metamorfismo delas rocas procede principalmente de la energía liberadapor la desintegración radiactiva y la energía térmica almacenadaen el interior de la tierra. Recordemos que las temperaturasaumentan con la profundidad a un ritmo conocidocomo gradiente geotérmico (geo Tierra; therm calor).En la corteza superior, este incremento de la temperaturaoscila entre 20 °C y 30 °C por kilómetro (Figura 8.1). Portanto, las rocas que se formaron en la superficie terrestreexperimentarán un aumento gradual de la temperaturaconforme son transportadas (subducidas) a mayor profundidad(Figura 8.1). Cuando se entierran a una profundidadde unos 8 kilómetros, donde las temperaturas son de150 °C a 200 °C, los minerales arcillosos tienden a inestabilizarsey empiezan a recristalizar en minerales como laclorita y la moscovita, que son estables en este ambiente.(La clorita es un mineral similar a la mica formado por elmetamorfismo de silicatos oscuros.) Sin embargo, muchossilicatos, en especial los que se encuentran en las rocas ígneascristalinas, como el cuarzo y el feldespato, permanecenestables a esas temperaturas. Por tanto, las transformacionesmetamórficas de estos minerales ocurren, engeneral, a profundidades mucho mayores.Los ambientes donde las rocas pueden ser transportadasa grandes profundidades y calentarse son los bordesde placa convergentes, donde están siendo subducidosfragmentos de corteza oceánica cargados de sedimentos.Además, es posible que las rocas sean enterradas en grandescuencas donde la subsidencia gradual da origen a acumulacionesmuy gruesas de sedimentos (Figura 8.1). Sesabe que en esos lugares, como por ejemplo el Golfo de