El esquisto ( / ˈʃɪs t / SHIST ) es una roca metamórfica de grano medio que muestra una esquistosidad pronunciada . Esto significa que la roca está compuesta de granos minerales fácilmente visibles con una lupa de mano de baja potencia , orientados de tal manera que la roca se divide fácilmente en escamas o placas delgadas. Esta textura refleja un alto contenido de minerales laminares, como mica , talco , clorita o grafito . Estos a menudo están intercalados con minerales más granulares, como feldespato o cuarzo .
El esquisto se forma típicamente durante el metamorfismo regional que acompaña al proceso de formación de montañas ( orogenia ) y generalmente refleja un grado medio de metamorfismo. El esquisto puede formarse a partir de muchos tipos diferentes de rocas, incluidas rocas sedimentarias como lutitas y rocas ígneas como tobas . El esquisto metamorfoseado a partir de lutitas es particularmente común y a menudo es muy rico en mica (un esquisto micáceo ). Cuando se puede discernir el tipo de roca original (el protolito ), el esquisto suele recibir un nombre que refleja su protolito, como metasandstone esquistoso . De lo contrario, los nombres de los minerales constituyentes se incluirán en el nombre de la roca, como esquisto de cuarzo-feldespato-biotita .
El lecho rocoso de esquisto puede representar un desafío para la ingeniería civil debido a sus pronunciados planos de debilidad .
La palabra esquisto se deriva en última instancia de la palabra griega σχίζειν ( schízein ), que significa "dividir", [1] que se refiere a la facilidad con la que los esquistos pueden dividirse a lo largo del plano en el que se encuentran los minerales laminares.
Antes de mediados del siglo XIX, los términos pizarra , esquisto y lutita no estaban claramente diferenciados por los involucrados en la minería. [2] Los geólogos definen el esquisto como una roca metamórfica de grano medio que muestra una esquistosidad bien desarrollada. [3] La esquistosidad es una fina estratificación de la roca producida por el metamorfismo (una foliación ) que permite que la roca se divida fácilmente en lascas o losas de menos de 5 a 10 milímetros (0,2 a 0,4 pulgadas) de espesor. [4] [5] Los granos minerales en un esquisto suelen tener un tamaño de 0,25 a 2 milímetros (0,01 a 0,08 pulgadas) [6] y, por lo tanto, se ven fácilmente con una lupa de mano de 10x . [7] Normalmente, más de la mitad de los granos minerales en un esquisto muestran una orientación preferida. Los esquistos constituyen una de las tres divisiones de las rocas metamórficas por textura , siendo las otras dos divisiones el gneis , que tiene una esquistosidad poco desarrollada y capas más gruesas, y el granofels , que no tiene esquistosidad discernible. [4] [8]
Los esquistos se definen por su textura sin hacer referencia a su composición, [9] [4] y aunque la mayoría son el resultado de un metamorfismo de grado medio, pueden variar mucho en su composición mineral. [10] Sin embargo, la esquistosidad normalmente se desarrolla solo cuando la roca contiene abundantes minerales laminares, como mica o clorita . Los granos de estos minerales están fuertemente orientados en una dirección preferida en el esquisto, a menudo también forman capas paralelas muy delgadas. La facilidad con la que la roca se divide a lo largo de los granos alineados explica la esquistosidad. [4] Aunque no es una característica definitoria, los esquistos muy a menudo contienen porfiroblastos (cristales individuales de tamaño inusual) de minerales distintivos, como granate , estaurolita , cianita , silimanita o cordierita . [11]
Debido a que los esquistos son una clase muy grande de roca metamórfica, los geólogos describirán formalmente una roca como esquisto solo cuando se desconoce el tipo original de la roca antes del metamorfismo (el protolito ) y aún no se ha determinado su contenido mineral. De lo contrario, se aplicará el modificador esquistosa a un nombre de tipo más preciso, como semipelita esquistosa (cuando se sabe que la roca contiene cantidades moderadas de mica) o metasandstone esquistosa (si se sabe que el protolito fue una arenisca ). [12] Si todo lo que se sabe es que el protolito era una roca sedimentaria, el esquisto se describirá como paraesquisto , mientras que si el protolito era una roca ígnea, el esquisto se describirá como ortosquista . [13] Los calificadores minerales son importantes al nombrar un esquisto. Por ejemplo, un esquisto de cuarzo-feldespato-biotita es un esquisto de protolito incierto que contiene mica biotita , feldespato y cuarzo en orden de abundancia decreciente aparente. [14]
El esquisto lineal tiene una estructura lineal fuerte en una roca que de otro modo tendría una esquistosidad bien desarrollada. [10]
La esquistosidad se desarrolla a temperaturas elevadas cuando la roca se comprime más fuertemente en una dirección que en otras direcciones ( estrés no hidrostático ). El estrés no hidrostático es característico del metamorfismo regional donde se está formando una montaña (un cinturón orogénico ). La esquistosidad se desarrolla perpendicularmente a la dirección de mayor compresión, también llamada dirección de acortamiento, a medida que los minerales laminares rotan o recristalizan en capas paralelas. [15] Si bien los minerales laminares o alargados son los que se reorientan de manera más obvia, incluso el cuarzo o la calcita pueden adoptar orientaciones preferidas. [16] A nivel microscópico, la esquistosidad se divide en esquistosidad interna , en la que las inclusiones dentro de los porfiroblastos adoptan una orientación preferida, y esquistosidad externa , que es la orientación de los granos en la roca de grano medio circundante. [17]
La composición de la roca debe permitir la formación de abundantes minerales laminares. Por ejemplo, los minerales arcillosos de la lutita se metamorfosean en mica, produciendo un esquisto micáceo. [18] Las primeras etapas del metamorfismo convierten la lutita en una roca metamórfica de grano muy fino llamada pizarra , que con un mayor metamorfismo se convierte en filita de grano fino . Una recristalización posterior produce un esquisto micáceo de grano medio. Si el metamorfismo continúa, el esquisto micáceo experimenta reacciones de deshidratación que convierten los minerales laminares en minerales granulares como los feldespatos, lo que disminuye la esquistosidad y convierte la roca en un gneis. [11]
Otros minerales laminares que se encuentran en los esquistos incluyen clorita, talco y grafito. El esquisto clorítico se forma típicamente por metamorfismo de rocas ígneas ultramáficas , [19] [20] al igual que el esquisto talco. [21] El esquisto talco también se forma a partir de la metamorfosis de rocas carbonatadas que contienen talco formadas por alteración hidrotermal . [22] El esquisto de grafito es poco común, pero puede formarse a partir de la metamorfosis de lechos sedimentarios que contienen abundante carbono orgánico . [23] Esto puede ser de origen algal . [24] Se sabe que el esquisto de grafito ha experimentado metamorfismo de facies de esquisto verde , por ejemplo en los Andes del norte . [25]
La metamorfosis de rocas volcánicas félsicas , como la toba, puede producir esquisto de cuarzo- moscovita . [26]
En ingeniería geotécnica, un plano de esquistosidad a menudo forma una discontinuidad que puede tener una gran influencia en el comportamiento mecánico (resistencia, deformación, etc.) de las masas rocosas en, por ejemplo, la construcción de túneles , cimientos o taludes . [27] Puede existir un peligro incluso en terrenos no perturbados. El 17 de agosto de 1959, un terremoto de magnitud 7,2 desestabilizó una ladera de montaña cerca del lago Hebgen , Montana, compuesta de esquisto. Esto provocó un deslizamiento de tierra masivo que mató a 26 personas que acampaban en el área. [28]
