Roca metamórfica para niños

Las rocas metamórficas son rocas que se forman a partir de otras rocas ya existentes. La palabra "metamórfica" viene del griego y significa "cambio de forma". Esto ocurre en el interior de la Tierra, donde el calor, la presión y los fluidos químicos activos transforman las rocas originales.

Imagina que una roca ígnea (formada por magma), una roca sedimentaria (formada por capas de sedimentos) o incluso otra roca metamórfica, se somete a condiciones extremas. Estas condiciones incluyen presiones muy altas (desde menos de 1000 hasta 16 000 veces la presión atmosférica) y temperaturas elevadas (entre 200 y 1000 °C). Además, pueden intervenir fluidos que cambian la composición de la roca.

La nueva roca que se forma dependerá de varios factores: cómo era la roca original, cuánto tiempo estuvo bajo estas condiciones y qué agentes de metamorfismo actuaron sobre ella. A la roca original, antes de transformarse, se le llama protolito.

Los procesos metamórficos pueden causar muchos cambios en las rocas. Por ejemplo, la roca puede volverse más densa, sus cristales pueden crecer y hacerse más grandes, o los minerales pueden reorientarse formando capas o bandas. También, los minerales que eran estables a bajas temperaturas pueden transformarse en otros que lo son a altas temperaturas.

Para entender mejor las rocas metamórficas, se pueden clasificar de varias maneras. Una forma sencilla es dividirlas en dos grupos principales según su textura: foliadas y no foliadas.

• Rocas con textura foliada: La foliación es una característica que hace que la roca parezca tener láminas o bandas. Esto sucede cuando la presión es tan fuerte que los minerales no solo se reacomodan, sino que también recristalizan, formando cristales más grandes. Por ejemplo, las micas se alinean de forma perpendicular a la presión, creando esas láminas. Algunos ejemplos de rocas foliadas son la pizarra (que se rompe en láminas), el esquisto (que se rompe fácilmente) y el gneis (con bandas de minerales claros y oscuros).

• Rocas con textura no foliada: Estas rocas suelen estar compuestas por un solo tipo de mineral, y sus cristales tienen una forma más o menos igual en todas las direcciones. Aunque a veces tienen foliación, no se ve a simple vista. Ejemplos de rocas no foliadas son las corneanas, el mármol (que se forma del metamorfismo de calizas y dolomías) y la cuarcita (que es blanca, pero puede cambiar de color por impurezas).

¿Cómo se forman las rocas metamórficas?

Las rocas metamórficas son uno de los tres grandes tipos de rocas, junto con las rocas ígneas (que vienen del magma derretido) y las rocas sedimentarias (que se forman de sedimentos o de sustancias químicas en el agua).

Las rocas metamórficas se forman cuando una roca ya existente cambia física o químicamente debido a altas temperaturas, pero sin llegar a derretirse por completo. El naturalista escocés James Hutton, considerado el padre de la geología moderna, fue uno de los primeros en notar la importancia del calor en la formación de estas rocas. En 1795, Hutton observó que algunas rocas en las Tierras Altas de Escocia, que originalmente eran sedimentarias, se habían transformado por el intenso calor.

Hutton también pensó que la presión era importante. Su amigo James Hall lo demostró calentando tiza en un recipiente a presión. El resultado fue un material muy parecido al mármol, diferente de la cal que se obtiene al calentar tiza al aire libre. Más tarde, los geólogos franceses añadieron el concepto de metasomatismo, que es cuando los fluidos circulan a través de las rocas enterradas, ayudando a su transformación. Sin embargo, el metamorfismo puede ocurrir sin metasomatismo o a poca profundidad, donde las presiones no son tan altas.

Los procesos metamórficos cambian la textura o los minerales de la roca.

Cambios en los minerales

Muestra de basalto con textura de grano fino.

Anfibolita formada por metamorfismo de basalto.

El metasomatismo puede cambiar la composición general de una roca. Los fluidos calientes que se mueven por los pequeños espacios de la roca pueden disolver minerales existentes y formar nuevos. Las sustancias disueltas son arrastradas por los fluidos, y los fluidos nuevos traen otras sustancias. Esto, por supuesto, puede alterar la composición de los minerales de la roca.

Pero los minerales también pueden cambiar incluso si la composición general de la roca no lo hace. Esto se debe a que cada mineral es estable solo dentro de ciertos límites de temperatura, presión y ambiente químico. Por ejemplo, el mineral cianita se transforma en andalucita a unos 190 °C, y la andalucita se convierte en sillimanita a unos 800 °C. Los tres tienen la misma composición química.

Muchas reacciones complejas pueden ocurrir entre minerales a altas temperaturas sin que se derritan. Cada grupo de minerales que se forma nos da pistas sobre las temperaturas y presiones en el momento del metamorfismo. Estas reacciones son posibles porque los átomos se mueven rápidamente a altas temperaturas. El fluido entre los granos de los minerales puede ser un medio importante para el intercambio de átomos.

Cambios en la textura

El cambio en el tamaño de las partículas de una roca durante el metamorfismo se llama recristalización. Por ejemplo, los pequeños cristales de calcita en la piedra caliza se transforman en cristales más grandes en el mármol. En la arenisca metamorfoseada, los granos de cuarzo originales recristalizan, formando una cuarcita muy compacta con cristales de cuarzo más grandes y entrelazados. Tanto las altas temperaturas como las presiones contribuyen a la recristalización. Las altas temperaturas permiten que los átomos e iones se muevan y reorganicen los cristales, mientras que las altas presiones hacen que los cristales se disuelvan en sus puntos de contacto.

Tipos de metamorfismo

Diagrama de presión-temperatura del metamorfismo.

Existen varios tipos principales de metamorfismo:

• Metamorfismo de contacto: Ocurre cuando las rocas cercanas a una intrusión de magma (roca fundida) o a una colada de lava muy gruesa se calientan. Se forman nuevos minerales sin un orden específico, ya que las fuerzas de deformación son débiles. Las rocas resultantes se llaman corneanas. El mármol es un ejemplo de roca que se forma así.

• Metamorfismo regional: Afecta a grandes áreas y es común en cadenas montañosas y escudos antiguos. Implica un aumento de temperatura y presión a medida que la roca se entierra más profundamente en la corteza terrestre. También hay una deformación que se ve en la estructura de la roca. Un ejemplo es la pizarra.

• Metamorfismo de impacto: Se produce por el impacto de meteoritos, generando condiciones de temperatura y presión extremadamente altas. Se observa alrededor de los cráteres de impacto. En la Luna, es muy común y crea fracturas cónicas en las rocas. Puede formar minerales densos que normalmente solo se encuentran en las profundidades de la Tierra.

• Metamorfismo dinámico: Es una respuesta a fuerzas muy intensas y se encuentra en zonas de cizalla, como en las montañas o en los bordes de las placas tectónicas.

• Metamorfismo hidrotermal: Implica reacciones químicas causadas por la circulación de fluidos calientes. A menudo, esto cambia la composición química de la roca. El metamorfismo de fondo oceánico es un ejemplo muy extendido, que ocurre cerca de las dorsales oceánicas. La mayoría de los metamorfismos implican pocos cambios químicos, excepto la pérdida de agua y dióxido de carbono.

Minerales metamórficos

Durante el metamorfismo, la composición química de la roca generalmente no cambia (excepto por la pérdida de agua y dióxido de carbono). En cambio, los iones presentes en el agua se combinan para formar minerales que son estables en el nuevo ambiente. Sin embargo, en algunos casos, se añaden nuevos materiales a la roca. Por ejemplo, una roca cerca de un gran cuerpo de magma puede adquirir nuevos elementos de soluciones de agua caliente. Muchos depósitos de metales se forman de esta manera.

Los minerales metamórficos son aquellos que se forman bajo las altas temperaturas y presiones de este proceso. Algunos ejemplos son la cianita, estaurolita, silimanita, andalucita y los granates.

Otros minerales como el olivino, piroxeno, anfíbol, cuarzo, feldespato y mica también se pueden encontrar en rocas metamórficas, pero no siempre son resultado del metamorfismo, ya que también se forman en rocas ígneas. Estos minerales tienen un punto de fusión muy alto, lo que los hace estables a altas temperaturas y presiones. La presencia de ciertos minerales en las rocas nos indica la temperatura y presión a la que se formaron.

Algunas rocas metamórficas comunes

Aquí tienes una tabla con algunas de las rocas metamórficas más conocidas:

Rocas metamórficas

Roca	Protolito (Roca original)	Minerales principales	Observaciones	Imagen
Anfibolita	Rocas ígneas básicas	Anfiboles
Corneana	Caliza, arenisca, pizarra		Muy dura, resiste bien la erosión glacial
Cuarcita	Arenisca	Cuarzo	Se forma por recristalización a altas temperaturas y presión
Eclogita	Basalto, gabro	Granate, piroxeno	Resultado de un metamorfismo muy intenso
Espilita	Basalto	Albita, clorita, calcita	Se forma en las dorsales oceánicas
Esquisto	Pizarra, filita	>50% minerales planos y alargados	Hay muchos tipos, según los minerales que lo forman
Esquisto azul	Basalto	Glaucofana	Su color azul se debe a la glaucofana
Filita	Lutita, pizarra	Moscovita, cuarzo, clorita	Metamorfismo intermedio entre pizarra y esquisto
Gneis	Rocas ígneas o sedimentarias	Cuarzo, feldespato, mica	Tiene bandas alternas de minerales claros y oscuros
Granulita	Basalto	Piroxeno, plagioclasa, feldespato	Metamorfismo de altas temperaturas; común en dorsales oceánicas
Mármol	Caliza	Calcita	Roca ornamental importante; el Taj Mahal está hecho de mármol
Migmatita			Presenta vetas onduladas por su alto grado de metamorfismo

Galería de imágenes

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  Cuarcita, una forma de roca metamórfica, de la colección del museo de la Universidad de Tartu.

Véase también

En inglés: Metamorphic rock Facts for Kids