El gneis ( / n aɪ s / nice ) es un tipo de roca metamórfica común y ampliamente distribuida . Se forma por procesos metamórficos de alta temperatura y alta presión que actúan sobre formaciones compuestas por rocas ígneas o sedimentarias . El gneis se forma a temperaturas y presiones más altas que el esquisto . El gneis casi siempre muestra una textura bandeada caracterizada por bandas alternas de colores más oscuros y más claros y sin una hendidura distintiva .
Los gneises son comunes en la antigua corteza de los escudos continentales . Algunas de las rocas más antiguas de la Tierra son gneis, como el Acasta Gneis .
En el uso tradicional inglés y norteamericano, un gneis es una roca metamórfica de grano grueso que muestra bandas composicionales ( bandas gneísicas ), pero esquistosidad poco desarrollada y división indistinta . En otras palabras, es una roca metamórfica compuesta de granos minerales fácilmente visibles a simple vista, que forman capas compositivas obvias, pero que tiene sólo una débil tendencia a fracturarse a lo largo de estas capas. En Europa, el término se ha aplicado más ampliamente a cualquier roca metamórfica gruesa, pobre en mica y de alta ley. [1]
El Servicio Geológico Británico (BGS) y la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) utilizan el gneis como una categoría de textura amplia para rocas metamórficas de grano medio a grueso que muestran esquistosidad poco desarrollada, con capas composicionales de más de 5 milímetros (0,20 pulgadas). de espesor [2] y tiende a dividirse en placas de más de 1 centímetro (0,39 pulgadas) de espesor. [3] Ninguna definición depende de la composición o el origen, aunque las rocas pobres en minerales laminares tienen más probabilidades de producir una textura gneisosa. Por tanto, las rocas de gneisosa están en gran parte recristalizadas pero no contienen grandes cantidades de micas, clorita u otros minerales laminares. [4] La roca metamórfica que muestra una esquistosidad más fuerte se clasifica como esquisto, mientras que la roca metamórfica sin esquistosidad se llama granofels . [2] [3]
Los gneises que son rocas ígneas metamorfoseadas o su equivalente se denominan gneises de granito , gneises de diorita , etc. Las rocas de gneis también pueden recibir el nombre de un componente característico, como gneis de granate , gneis de biotita , gneis de albita , etc. Ortogneis designa un gneis derivado de una roca ígnea , y paragneis es uno procedente de una roca sedimentaria . [2] [3] Tanto el BGS como el IUGS utilizan gneissose para describir rocas con la textura del gneis, [2] [3] aunque el gneissic también sigue siendo de uso común. [5] Por ejemplo, un metagranito gneisoso o un metagranito gneisico significan un granito que ha sido metamorfoseado y, por lo tanto, ha adquirido una textura de gneisoso.
Los minerales del gneis están dispuestos en capas que aparecen como bandas en una sección transversal. Esto se llama bandas gneísicas. [6] Las bandas más oscuras tienen relativamente más minerales máficos (aquellos que contienen más magnesio y hierro ). Las bandas más claras contienen relativamente más minerales félsicos (minerales como el feldespato o el cuarzo , que contienen más elementos más ligeros, como el aluminio , el sodio y el potasio ). [7]
Las bandas se desarrollan a alta temperatura cuando la roca se comprime más fuertemente en una dirección que en otras ( tensión no hidrostática ). Las bandas se desarrollan perpendicularmente a la dirección de mayor compresión, también llamada dirección de acortamiento, a medida que los minerales laminares giran o recristalizan en capas paralelas. [8]
Una causa común de estrés no hidrodinámico es la sujeción del protolito (el material rocoso original que sufre metamorfismo) a una fuerza de corte extrema, una fuerza de deslizamiento similar a empujar la parte superior de una baraja de cartas en una dirección y la parte inferior de la otra. cubierta en la otra dirección. [6] Estas fuerzas estiran la roca como si fuera plástico y el material original se extiende en láminas. Según el teorema de la descomposición polar , la deformación producida por dicha fuerza cortante es equivalente a la rotación de la roca combinada con acortamiento en una dirección y extensión en otra. [9]
Algunas bandas se forman a partir de material rocoso original (protolito) que se somete a temperaturas y presiones extremas y se componen de capas alternas de arenisca (más clara) y esquisto (más oscura), que se metamorfosea en bandas de cuarcita y mica. [6]
Otra causa de las bandas es la "diferenciación metamórfica", que separa diferentes materiales en diferentes capas mediante reacciones químicas, un proceso que no se comprende completamente. [6]
El gneis Augen , del alemán : Augen [ˈaʊɡən] , que significa "ojos", es un gneis resultante del metamorfismo del granito, que contiene característicos granos elípticos o lenticulares unidos por corte ( porfiroclastos ), normalmente feldespato , rodeados de material de grano más fino. El material de grano más fino se deforma alrededor de los granos de feldespato más resistentes para producir esta textura. [10]
La migmatita es un gneis que consta de dos o más tipos de roca distintos, uno de los cuales tiene la apariencia de un gneis ordinario (el mesosoma ), y otro tiene la apariencia de una roca intrusiva como pegmatita , aplita o granito ( leucosoma ). . La roca también puede contener un melanosoma de roca máfica complementaria al leucosoma. [11] Las migmatitas a menudo se interpretan como rocas que se han derretido parcialmente, donde el leucosoma representa la fusión rica en sílice, el melanosoma la roca sólida residual que queda después de la fusión parcial y el mesosoma la roca original que aún no ha experimentado una fusión parcial. [12]
Los gneises son característicos de áreas de metamorfismo regional que alcanza facies metamórficas de anfibolita media a granulita . En otras palabras, la roca se metamorfoseó a una temperatura superior a 600 °C (1112 °F) a presiones de entre 2 y 24 kbar . Muchas variedades diferentes de roca pueden metamorfosearse en gneis, por lo que los geólogos tienen cuidado de agregar descripciones del color y la composición mineral al nombre de cualquier gneis, como paragneis granate-biotita u ortogneis rosa grisáceo . [14]
Los escudos continentales son regiones de rocas antiguas expuestas que forman los núcleos estables de los continentes. Las rocas expuestas en las zonas más antiguas de los escudos, de la edad Arcaica (más de 2.500 millones de años), pertenecen en su mayor parte a cinturones de granito y piedra verde. Los cinturones de piedra verde contienen rocas metavolcánicas y metasedimentarias que han sufrido un grado relativamente leve de metamorfismo, a temperaturas de 350 a 500 °C (662 a 932 °F) y presiones de 200 a 500 MPa (2000 a 5000 bar). Los cinturones de piedra verde están rodeados por terrenos de gneis de alta calidad que muestran un metamorfismo altamente deformado, de baja presión y alta temperatura (más de 500 °C (932 °F)) en las facies de anfibolita o granulita. Estos forman la mayor parte de la roca expuesta en los cratones Arcaicos . [15]
Las cúpulas de gneis son comunes en cinturones orogénicos (regiones de formación montañosa). [16] Consisten en una cúpula de gneis intruida por granito y migmatita más jóvenes y cubierta con roca sedimentaria. [17] Estos han sido interpretados como un registro geológico de dos eventos distintos de formación de montañas, el primero produjo el basamento de granito y el segundo deformó y fundió este basamento para producir las cúpulas. Sin embargo, algunas cúpulas de gneis pueden ser en realidad núcleos de complejos centrales metamórficos , regiones de la corteza profunda llevadas a la superficie y expuestas durante la extensión de la corteza terrestre . [18]
La palabra gneis se ha utilizado en inglés desde al menos 1757. [25] Se toma prestada de la palabra alemana Gneis , anteriormente también escrita Gneiss , que probablemente se deriva del sustantivo del alto alemán medio gneist "chispa" (llamado así porque la roca brillos). [26]
El gneis se ha utilizado como material de construcción, como el gneis facoidal, ampliamente utilizado en Río de Janeiro . [27] El gneis también se ha utilizado como agregado de construcción para pavimento asfáltico . [28]
