El esquisto ( / ˈ ʃ ɪ s 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 baja potencia , orientados de tal manera que la roca se divide fácilmente en delgadas escamas o placas. Esta textura refleja un alto contenido de minerales laminares, como mica , talco , clorita o grafito . Estos suelen estar intercalados con minerales más granulares, como el feldespato o el cuarzo .
El esquisto normalmente se forma durante el metamorfismo regional que acompaña al proceso de formación de montañas ( orogenia ) y generalmente refleja un grado medio de metamorfismo. El esquisto se puede formar a partir de muchos tipos diferentes de rocas, incluidas rocas sedimentarias como lutitas y rocas ígneas como las tobas . El esquisto metamorfoseado a partir de lutita es particularmente común y suele ser muy rico en mica (un esquisto de mica ). Cuando el tipo de roca original (el protolito ) es discernible, al esquisto generalmente se le da un nombre que refleja su protolito, como metaarenisca esquistosa . De lo contrario, los nombres de los minerales constituyentes se incluirán en el nombre de la roca, como por ejemplo esquisto de cuarzo-felpato-biotita .
El lecho 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 "partir", [1] que se refiere a la facilidad con la que los esquistos se pueden dividir a lo largo del plano en el que se encuentran los minerales laminares.
Antes de mediados del siglo XIX, los términos pizarra , esquisto y esquisto no estaban claramente diferenciados por quienes se dedicaban a la minería. [2] Los geólogos definen el esquisto como una roca metamórfica de grano medio que muestra esquistosidad bien desarrollada. [3] La esquistosidad es una capa delgada de la roca producida por metamorfismo (una foliación ) que permite que la roca se divida fácilmente en escamas 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 10 aumentos . [7] Normalmente, más de la mitad de los granos minerales de un esquisto muestran una orientación preferida. Los esquistos constituyen una de las tres divisiones de la roca metamórfica por textura , siendo las otras dos divisiones el gneis , que tiene esquistosidad poco desarrollada y capas más gruesas, y los granofels , que no tiene esquistosidad discernible. [4] [8]
Los esquistos se definen por su textura sin hacer referencia a su composición, [9] [4] y, si bien 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 sólo cuando la roca contiene abundantes minerales laminares, como la mica o la clorita . En los esquistos, los granos de estos minerales están fuertemente orientados en una dirección preferida, formando a menudo también capas paralelas muy finas. 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 sólo cuando se desconoce el tipo original de roca antes del metamorfismo (el protolito ) y su contenido mineral aún no está determinado. De lo contrario, el modificador esquistosa se aplicará a un nombre de tipo más preciso, como semipelita esquistosa (cuando se sabe que la roca contiene cantidades moderadas de mica) o metaarenisca esquistosa (si se sabe que el protolito era una arenisca ). [12] Si lo único que se sabe es que el protolito era una roca sedimentaria, el esquisto será descrito como un paraesquisto , mientras que si el protolito era una roca ígnea, el esquisto será descrito como un ortosquisto . [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 aparente abundancia decreciente. [14]
El esquisto lineado tiene una estructura lineal fuerte en una roca que, por lo demás, tiene una esquistosidad bien desarrollada. [10]
La esquistosidad se desarrolla a temperatura elevada cuando la roca se comprime más fuertemente en una dirección que en otras ( estrés no hidrostático ). El estrés no hidrostático es característico del metamorfismo regional donde se está formando montaña (un cinturón orogénico ). La esquistosidad se desarrolla perpendicular a la dirección de mayor compresión, también llamada dirección de acortamiento, a medida que los minerales laminares giran o recristalizan en capas paralelas. [15] Si bien los minerales laminares o alargados son los más obviamente reorientados, 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 toman 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 de mica. [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 mayor recristalización produce esquistos de mica de grano medio. Si el metamorfismo continúa, el esquisto de mica experimenta reacciones de deshidratación que convierten los minerales laminares en minerales granulares como los feldespatos, disminuyendo la esquistosidad y convirtiendo la roca en un gneis. [11]
Otros minerales laminares que se encuentran en los esquistos incluyen clorita, talco y grafito. El esquisto de clorita se forma típicamente por metamorfismo de rocas ígneas ultramáficas , [19] [20] al igual que el esquisto de talco. [21] El esquisto de 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]
La metamorfosis de la roca volcánica félsica , como la toba, puede producir esquisto de cuarzo- moscovita . [25]
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 macizos rocosos en, por ejemplo, construcción de túneles , cimientos o taludes . [26] Puede existir un peligro incluso en terreno no perturbado. El 17 de agosto de 1959, un terremoto de magnitud 7,2 desestabilizó la ladera de una montaña cerca del lago Hebgen , Montana, compuesta de esquisto. Esto provocó un deslizamiento de tierra masivo que mató a 26 personas que acampaban en la zona. [27]
