Una facies metamórfica es un conjunto de conjuntos minerales en rocas metamórficas formadas bajo presiones y temperaturas similares . [1] El conjunto es típico de lo que se forma en condiciones correspondientes a un área en el gráfico bidimensional de temperatura versus presión (Ver diagrama en la Figura 1). [1] Por tanto, las rocas que contienen determinados minerales pueden vincularse a determinados entornos tectónicos , épocas y lugares de la historia geológica de la zona. [1] Los límites entre facies (y las áreas correspondientes en el gráfico de temperatura versus presión) son amplios porque son gradacionales y aproximados. [1] El área en el gráfico correspondiente a la formación de rocas en los valores más bajos de temperatura y presión es el rango de formación de las rocas sedimentarias , a diferencia de las rocas metamórficas, en un proceso llamado diagénesis . [1]
El nombre facies fue utilizado por primera vez para ambientes sedimentarios específicos en rocas sedimentarias por el geólogo suizo Amanz Gressly en 1838. De manera análoga a estas facies sedimentarias, en 1920 el petrólogo finlandés Pentti Eskola propuso una serie de facies metamórficas . La clasificación de Eskola fue perfeccionada por el geólogo neozelandés Francis John Turner a lo largo de su carrera. Una obra clásica de Turner fue el libro que publicó en 1948 titulado Mineraological and Structural Evolution of Metamorphic Rocks . [2] Turner continuó trabajando en este campo, refinando las clasificaciones de facies metamórficas hasta el final de su carrera a principios de la década de 1970.
Las diferentes facies metamórficas están definidas por la composición mineralógica de una roca. Cuando la temperatura o la presión en un cuerpo rocoso cambian, la roca puede pasar a una facies diferente y algunos minerales se vuelven estables mientras que otros se vuelven inestables o metaestables . Que los minerales reaccionen realmente depende de la cinética de la reacción , la energía de activación de la reacción y la cantidad de fluido presente en la roca.
Los minerales en una roca metamórfica y sus relaciones de edad pueden estudiarse mediante microscopía óptica o microscopía electrónica de barrido de secciones delgadas de la roca. Aparte de las facies metamórficas de una roca, todo un terreno puede describirse mediante las abreviaturas LT, MT, HT, LP, MP, HP (de baja, media o alta; presión o temperatura). Desde la década de 1980, el término UHP (presión ultraalta) se utiliza para rocas que experimentan presiones extremas.
Los minerales que crecen en una roca también dependen de la composición original del protolito (la roca original antes de la metamorfosis). Las rocas carbonatadas tienen una composición diferente a la lava basáltica , los minerales que pueden crecer en ellas también son diferentes. Por tanto, una meta psammita y una meta pelita tendrán composiciones mineralógicas diferentes aunque estén en la misma facies metamórfica.
Cada facies metamórfica tiene algunos minerales índice por los cuales puede ser reconocida. Eso no significa que estos minerales necesariamente serán visibles a simple vista, o incluso existirán en la roca; si la roca no tiene la composición química adecuada, no cristalizarán.
Los minerales índice muy típicos son los polimorfos de aluminosilicato (Al 2 SiO 5 , todos son nesosilicatos ). La andalucita es estable a baja presión, la cianita es estable a alta presión pero a temperaturas relativamente bajas y la silimanita es estable a altas temperaturas.
La facies de zeolita es la facies metamórfica de menor grado metamórfico . A menor temperatura y presión los procesos en la roca se denominan diagénesis . La facies lleva el nombre de zeolitas , tectosilicatos fuertemente hidratados . Puede tener los siguientes conjuntos minerales:
En rocas metaígneas y grauvacas :
En metapelitas :
La facies de prehnita-pumpellyita tiene una presión y temperatura un poco más altas que la facies de zeolita. Lleva el nombre de los minerales prehnita (un filosilicato de Ca - Al ) y pumpellyita (un sorosilicato ). La prehnita-pumpellyita se caracteriza por los conjuntos minerales:
En rocas metaígneas y grauvacas:
En metapelitas:
La facies de esquisto verde se encuentra a baja presión y temperatura. La facies lleva el nombre de la típica textura esquistosa de las rocas y el color verde de los minerales clorita , epidota y actinolita . Los conjuntos minerales característicos son:
En metabasitas:
En metagrauvacas:
En metapelitas:
En rocas dolomitas ricas en Si :
La facies de anfibolita es una facies de presión media y temperatura media a alta. Lleva el nombre de los anfíboles que se forman en tales circunstancias. Tiene los siguientes conjuntos minerales:
En metabasitas:
En metapelitas:
En Si-dolostones:
La facies de granulita es el grado más alto de metamorfismo a presión media. La profundidad a la que ocurre no es constante. Un mineral característico de esta facies y de la facies piroxeno-hornblenda es el ortopiroxeno . La facies de granulita se caracteriza por los siguientes conjuntos minerales:
En metabasitas:
En metapelitas:
La facies de esquisto azul tiene una temperatura relativamente baja pero una presión alta, como ocurre en las rocas en una zona de subducción . La facies lleva el nombre del carácter esquistoso de las rocas y de los minerales azules glaucofano y lawsonita . La facies de esquisto azul forma los siguientes conjuntos minerales:
En metabasitas:
En metagrauvacas:
En metapelitas:
En rocas carbonatadas (mármoles):
La facies de eclogita es la facies de mayor presión y alta temperatura. Lleva el nombre de la roca metabásica eclogita . La facies de eclogita tiene los conjuntos minerales:
En metabasitas:
En metagranodiorita:
En metapelitas:
La facies albita-epidota-hornfels es una facies de baja presión y temperaturas relativamente bajas. Lleva el nombre de los dos minerales albita y epidota , aunque también son estables en otras facies. Hornfels es una roca formada por metamorfismo de contacto , un proceso que característicamente involucra altas temperaturas pero bajas presiones/profundidades. Esta facies se caracteriza por los siguientes minerales:
En metabasitas:
En metapelitas:
En conjunto calcáreo: Calcita + talco + cuarzo
La facies hornblenda-hornfels es una facies con las mismas bajas presiones pero temperaturas ligeramente más altas que la facies albita-epidota. Aunque lleva el nombre del mineral hornblenda, la apariencia de ese mineral no se limita a esta facies. La facies de hornblenda-hornfels tiene los siguientes conjuntos minerales:
En metabasitas:
En metapelitas:
En sedimentos pobres en K 2 O o rocas metaígneas:
En dolomías ricas en Si:
La facies de piroxeno-hornfels es la facies metamórfica de contacto con las temperaturas más altas y, al igual que la facies de granulita, se caracteriza por el mineral ortopiroxeno. Se caracteriza por los siguientes conjuntos minerales:
En metabasitas:
En metapelitas:
(Si la temperatura es inferior a 750 °C habrá andalucita en lugar de silimanita)
En rocas carbonatadas:
La facies sanidinita es una facies rara de temperaturas extremadamente altas y baja presión. Sólo se puede alcanzar bajo ciertas circunstancias metamórficas de contacto. Debido a la alta temperatura, la roca se derrite parcialmente y se forma vidrio. Esta facies lleva el nombre del mineral sanidina . Se caracteriza por los siguientes conjuntos minerales:
En metapelitas:
En carbonatos:
Las ecologitas y los esquistos azules están asociados con zonas de subducción . Las granulitas están asociadas a arcos volcánicos .