06. Facies Metamórficas

7/25/2019 06. Facies Metamrficas

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Facies metamrficas


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Facies metamrficas

Goldschmidt(1911, 1912), estudila aureola de contacto

de rocas pelticas, calcreas y arenitas en la regin de Oslo

Encontrparagnesis relativamente simples con a lo

mximo 6 minerales en la aureola interna, alrededor de los

intrusivos gran

ticos Esos minerales dependen estrechamente de la

composicin del protolito.Por ejemplo las metapelitas

contienen cordierita, Fk, pl, granate, y/o un polimorfo de

Al2SiO5mientras que las rocas calcreas contienen Di,Wo, y/o Tr.


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Eskola(1914, 1915) estudila aureola de Orijrvi,

S. Finlandia

La mayora de las paragnesis son similares a las deOslo, sin embargo algunas rocas qumicamente

idnticasa las de Oslo contienen paragnesis

diferentes : Fk + cordieritaa Oslo y biotita +muscovitaen Finlandia

Eskola: esas diferencias deben reflejar diferentes

condiciones fsicas, de tal manera que las rocas de

Finlandia (menos voluminosas y ms hidratadas)

reflejan rocas equilibradas a ms bajas temperaturas

y ms altas presiones.


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Oslo:Oslo: Fk + CordFk + Cord

Orijrvi:Orijrvi: Bi + MsBi + Ms

Reaccin:Reaccin:2 KMg2 KMg33AlSiAlSi33OO11!O"#!O"#22+ $ KAl+ $ KAl22AlSiAlSi33OO11!O"#!O"#22+ 1% SiO+ 1% SiO22

B&B& MsMs ' '

( 3 Mg( 3 Mg22AlAl))SiSi%%OO1*1*+ * KAlSi+ * KAlSi33OO**+ * "+ * "22OO

CrdCrd Fk Fk

Para un mismo tipo de protolito

se pueden observar diferentesparagnesis si las condiciones PT

son diferentes.


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Eskola (1915) introduce el concepto de facies

conjunto de rocas caracterizadas por paragnesis

especficas, las cuales se formaron al equilibrio bajocondiciones definidas de metamorfismo, es decir en cierto

rango de PT. La naturaleza de la paragnesis de

equilibrio observada depende exclusivamente de la

composicin inicial de la roca (en otras palabras para unaroca determinada sometida a una P y T definida, la paragnesis que

se formares siempre la misma)y por lo tanto puede ser

predecida usando diagramas de composicin-paragensis

> en un facies pueden coexistir paragnesis de distintanaturaleza dependiendo del protolito respectivo


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Una facies metamrfica es una serie de asociaciones deminerales metamrficos, asociados repetidamente en el

tiempo y espacio, que muestran una relacin regular

entre la composicin mineral y la composicin qumica

global, de tal manera que las diferentes facies

metamrficas (serie de asociaciones minerales) estn

relacionadas a diferentes condiciones metamrficas, en

particular temperatura y presin, aunque otras variables

como PH2pueden ser tambi!n importantes" (#$%&,

2'')


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Ejemplo de facies:

En una rea definida de terreno se obsevan rocas decomposicin quimica variada (metabasitas, metapelitas,

RUM, mrmoles). Ya que estas rocas estn ubicadas unas

junto a las otras, es obvio que ellas fueron metamorfizadas

bajo condiciones similares de PT. Sin embargo, puesto que

la composicin qumica de cada roca es diferente, cada

tipo de roca originaruna asociacin mineralgica

especfica. El conjunto de estas rocas con sus parag

nesis

especficas define una facies metamrfica.


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Facies metamrficasFig. 25-2.Fig. 25-2.Diagrama P-TDiagrama P-T

mostrando lasmostrando las

diferentesdiferentes

faciesfaciestradicionalestradicionales..

Los lmites sonLos lmites son

aproximados yaproximados y

gradacionalesgradacionales

(dependen de(dependen dela composicinla composicin

de la roca y dede la roca y de

la fase fluda yla fase fluda y

en ellosen ellos

aparecen yaparecen y

desaparecendesaparecen

mineralesminerales

diagnsticos!diagnsticos!

mediantemediante

reacciones.reacciones. Los lmites entre facies representan las condiciones PT en las cuales

minerales ndices en las rocas mficas aparecen o desaparecen


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Proposicin de la SCMR (2007)


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Minerals and mineral paragenesesIn rocks of basaltic composition (SCMR, 2007)

ZeoliteZeolites such as laumontite and heulanditeetc. (in place of other Ca-Al

silicates such as prehnite, pumpellyite and epidote)

Subgreenschist Prehnite-pumpellyite, pumpellyite-actinolite, prehnite-actinolite(Prh yPmp are the diagnostic Ca-Al silicates rather than minerals of the epidoteor zeolite groups)

Greenschist Act-Ab-Ep-Chl (an epidote group mineral is the diagnostic Ca-Al silicaterather prehnite or pumpellyite)

Ep-amphiboliteHbl-Ab-Ep-(Chl)

AmphiboliteHbl-pl (An>17)

Pyroxene hornfels Cpx-Opx-pl (Ol stable with pl)

SanidiniteDistinguished from the pyroxene hornfels facies by the occurrence of

especially high T varieties(e.g. Pigeonite, K-rich labradorite)

Glaucophane-schist or

blueschist

Gln-Ep-(garnet), Gln-lawsonite, Gln-lawsonite-jadeite

EclogiteOmphacite-Grt-Qtz(no pl, olivine stable with garnet)

GranuliteCpx-Opx-Pl(Ol not stable with pl or with Grt)

FACIES


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"ery Lo#$rade%

eoli&e, -re.ni&e/-0-elli&e, and l0esc.is&4acies

Lo# $rade% 5reensc.is&, 6-/A .orn4els 4acies

&edium $rade% A-.ioli&e, .ornlende .orn4els 4acies

'ig $rade% 5ran0li&e, -ro7ene .orn4els, sanidini&e 4acies

Winkler


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Facies de alta presin

Facies esquistos azules y eclogita

Los esquistos azulesocurren enreas de alto P/T.Estos gradientes son caractersticos de zonas de

subduccin

Las eclogitasson estables bajo condiciones

geotrmicas normales

Se pueden desarrollar en

magmas mficos

solidificados en la cortezaprofunda o en el manto:

underplating y corteza

subductada


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Facies de presin media

La mayora de las rocas metamorficas expuestas

pertenecen a las facies esquistos verdes, anfibolita ogranulito

Las facies de los esquistos verdes y anfibolita

conforman un gradiente geotermal tpico


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Facies de baja presin

Facies de roca crnea de albita-epidota, de roca crneade hornblenda, y roca crnea de piroxeno: observados

en aureolas de contacto y en metamorfismo regional de

contacto

Facies Sanidinita

escaso y limitado a

xenolitos en magmas

bsicos y en las partesms internas de las

aureolas adyacentes a

intrusivos bsicos


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Los facies CeolitaySubesquistos verdesnosiempre presentes, porlo cual las rocas sesaltan al facies esquistosverdes, que se encuentraen muchos terrenosregionales como elgrado ms bajo.

Facies de muy bajo grado

Las rocas a menudo no recristalizan a muy bajo grado

y el equilibrio no estsiempre alcanzado


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Zonas de metamorfismo Barroviano

-Barrow estudi(1893 y 1912) una secuencia de metapelitasen

Escocia, las que fueron afectadas por un metamorfismo

progrado durante la orognesis Calednica (~500 Ma).

-Defini6 zonas de metamorfismo regional progrado

basndose en las variaciones mineralgicas en las metapelitas,especficamente en la aparicin de un mineral ndice. Las

zonas corresponden a un de metamorfismo de 30C/Km:

-Zona de clorita-Zona de biotita Facies esquistos verdes-Zona de granate almandino-Zona de estaurolita-Zona de Cianita Facies anfibolita

-Zona de sillimanita


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Barro89sBarro89s

AreaArea

Figure 2)-*.+egional metamorpic

map of te ,cottis 'iglands!

so#ing te ones of minerals tat

deelop #it increasing

metamorpic grade. From $illen

()/*2Metamorphic Geology. An

Introduction to Tectonic and

Metamorphic Processes. $eorge

0llen 1 n#in. London.


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Figure 2)-*. +egional

metamorpic map of te

,cottis 'iglands!

so#ing te ones ofminerals tat deelop

#it increasing

metamorpic grade.

From $illen ()/*2

Metamorphic Geology.

An Introduction to

Tectonic andMetamorphic Processes.

$eorge 0llen 1 n#in.

London.


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Zonas barrovianas y sus paragnesis metapelticastpicas :

Zona de Clorita.Las rocas pelticas corresponden a pizarras o

filitas con: Clorita, Muscovita, Cuarzo y Albita. Zona de Biotita.Filitas y esquistos, con: Biotita, Clorita,

Muscovita, Cuarzo, y Albita.

Zona de Granate. Esquistos de Granate Rojo Almandino,

acompaado con Biotita, Clorita, Muscovita, Cuarzo, y Albita o

Oligoclasa.

Zona de Estaurolita. Esquistos de Estaurolita, Biotita, Muscovita,

Cuarzo, Granate, y Plagioclasa. Un poco de Clorita puede persistir.

Zona de Cianita.Esquistos de Cianita, Biotita, Muscovita, Cuarzo,

Plagioclasa, y comnmente Granate y Estaurolita en la parte baja. Zona de Silimanita.Esquistos y gneiss con Sillimanita, Biotita,

Muscovita, Cuarzo, Plagioclasa, Granate, y localmente Estaurolita.

Zona de Fk-Silimanita. sin Musc.

Zona de Cordierita-Granate.

Facies

E

squistosVerdes

Fac

ies

Anfibolita

F

acies

Gra

nulita


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Ntese que Musc y Q presentes en toda la serie > considerados

en exceso en AFM


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Fig. 25-/.Fig. 25-/.Typical mineral canges tat ta3e place inTypical mineral canges tat ta3e place in meta4asicmeta4asicroc3s during progressie metamorpism in teroc3s during progressie metamorpism in te

medium PT facies series. Te approximate location of te pelitic ones of 6arroian metamorpism are includedmedium PT facies series. Te approximate location of te pelitic ones of 6arroian metamorpism are included

for comparison.for comparison. 7inter (288) 0n 9ntroduction to 9gneous and &etamorpic Petrology. Prentice 'all.7inter (288) 0n 9ntroduction to 9gneous and &etamorpic Petrology. Prentice 'all.


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En la parte norte de la zona de Barrow, se observa una

variacin, en distrito Banff y Buchan

La composicin peltica es similar pero lasecuencia de las zonas es :

clorita

biotita

cordierita

andalucita

silimanita

El d bilid d d l d l i i


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El campo de estabilidad de la andalucita ocurre a presiones

menores a 0.37 GPa (~ 10 km), mientras que la isograda

kyanitasillimanita slo ocurre a presiones superiores

Figure 2)-/.Te P-T pase diagram for te system 0l2

,i:5

so#ing te sta4ility fields for te tree polymorps andalusite! 3yanite! and

sillimanite. 0lso so#n is te ydration of 0l2,i:

5to pyropyllite! #ic limits te occurrence of an 0l

2,i:

5polymorp at lo# grades in

te resence of excess silica and #ater. Te dia ram #as calculated usin te ro ram T7 6erman )/** )//8 )//) .

El

metamorfismo

bajo P/T es

llamado

metamorfismo

tipo Buchan y

es

relativamente

comn.

Miyashiro

(1961), llama

este tipo de

metamorfismo

tipo Abukuma


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Isograda (Tilley): son lneas que en terreno

separan dos zonas, y corresponden a un

mismo grado de metamorfismo (aparicin de

un mineral ndice)

3 tipos de isogradas:

a) Isograda por inversin polimrfica

(Ky>Sill, And> Sill, Cc> aragonito)

b) isograda por cambios en la composicin de

soluciones slidas (Ab (Anoligoclasa (An>17%)

c) isograda ligada a una reaccin especfica:

Gt + Musc + Chl > Stt + biot (isograda Stt)


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Se puede combinar los conceptos de zona y facies

Ejemplos: zona de clorita de la facies esquistos verdes, zona de estaurolita de la

facies anfibolita, zona de cordierita de la facies roca crnea de hornblenda, etc.

Mapas metamrficos

comnmente incluyen

isogradas que diferencian

distintas zonas o lmites de

facies.


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Las presiones y

temperaturas no alcanzan

sus mximos

simultneamente > loscambios de presin son

instantneos mientras

que la transmisicin de

calor es lenta.

Diagrama P-T-t

muestran la evolucin de

una roca durante el

metamorfismo

R dif t


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Rocas a diferentes

niveles en un cinturn

metamrfico, originan

diferentes curvas P-T-t.

Los peak de T de esascurvas son unidos por

una lnea llamada

gradiente metamrfico

de campo. Puesto que elequilibrio est

controlado por la T, ella

refleja los mximos de T

alcanzados a momentos

distintos durante el

metamorfismo >

diferente del gradiente

geotrmico


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Fig. 25-)


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Existen varios gradientes metamrficos de campo que cortan

una secuencia de facies:

Series de Facies

Miyashiro (1961) propone 5 series de facies (luego 3):

1. Series de Facies de contacto (muy baja-P)

2. Series de Facies Buchan o Abukuma (regional

de baja-P)

3. Series de Facies Barroviano (regional de P

media)4. Series de Facies Sanbagawa (alta-P, T

moderada)

5. Series de Facies Franciscano (alta-P, baja T)


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Figure 2)-).&etamorpic field gradients (estimated P-T conditions along surface traerses directly up metamorpic grade for

seeral metamorpic areas. 0fter Turner ()/*).Metamorphic Petrology: Mineralogical, Field, and Tectonic Aspects. &c$ra#-

'ill.


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Fig. 25-=.Fig. 25-=.

Temperature-Temperature-

pressure diagrampressure diagram

so#ing te treeso#ing te tree

ma>or types ofma>or types of

metamorpicmetamorpic

facies seriesfacies series

proposed 4yproposed 4y&iyasiro ()/?=!&iyasiro ()/?=!

)//


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Las series alta PToc0rren en ;onas de

s0d0ccin !recris&ali;acin de o4ioli&as# ac&0ales o

4silesa PTson carac&ers&icas de cin&0rones

orognicos de al&o 4l0jo calrico !B0c.an o Roke/

A0k0a#, de Ereas de ri4& o de e&aor4iso decon&ac&o

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