Metamorfismo: qué es y tipos

El metamorfismo es un proceso geológico por el cual las rocas cambian su composición mineral, estructural y química en estado sólido, principalmente debido a las variaciones en las condiciones de presión y temperatura. Este fenómeno transmitido por procesos endógenos sucede por debajo de la superficie terrestre y puede ser inducida por el calor proveniente del magma o por la presión generada a causa de los movimientos tectónicos. La transformación mineral que sufren las rocas metamórficas a menudo incrementa la dureza y densidad del material original.

Debido a la génesis secundaria sobre la que se apoya el metamorfismo, este tipo de rocas pueden proceder de cualquier tipo de litología, lo que provoca que sean muy difíciles de clasificar. Los cambios composicionales y mineralógicos a menudo suceden por el traspaso o la adicción de elementos químicos incluidos en soluciones a altas temperaturas que se reagrupan en función de las condiciones del sistema.

A medida que el grado de metamorfismo asciende, las propiedades originales de la roca desaparecen progresivamente, lo que dificulta mucho la identificación del protolito. Aun así, aspectos como la foliación o la presencia de minerales metamórficos como la andalucita advierten de la existencia de estos fenómenos y, por tanto, es posible hacer una clasificación general de la roca. La naturaleza del propio protolito también condiciona la estructura de la roca en muchos casos. Esto se advierte en la ausencia de foliación en las rocas ígneas, que en su lugar exhiben un aspecto masivo.

Como rocas cristalinas, las litologías metamórficas se clasifican en función de los minerales que contengan y de su distribución espacial. De esta manera, es posible acotar el tipo de roca metamórfica fijándose en la asociación mineral, pues esta muestra sus condiciones de formación. A continuación, se relatan los principales agentes que inducen el metamorfismo.

Los agentes del metamorfismo incluyen la temperatura, la presión y los fluidos hidrotermales.

• La temperatura: es uno de los factores más determinantes tanto en el metamorfismo regional como local e influye en la formación de facies metamórficas. El aumento de la temperatura puede desencadenarse gracias a la presencia de un gradiente geotérmico elevado por un enterramiento profundo, actividad magmática cercana o por fricción en los límites de falla. Sea como fuere, el aumento de la temperatura acelera las reacciones químicas facilitando la transformación del protolito, gracias a la transferencia de elementos y la recristalización de los minerales originarios.
• La presión: incluyendo la presión litostática, por esfuerzo diferencial, presión de fluidos o una combinación de estas, causa deformaciones y alineación de minerales. La primera se refiere a la presión que provocan en la unidad las litologías suprayacentes. La segunda acontece ante un esfuerzo dirigido como el producido en los orógenos y otros tipos de colisión de placas tectónicas. El último se refiere al empuje que producen los fluidos de los poros de la roca y aquellos circulantes. La presión de fluidos introduce el tercer factor determinante para la formación de facies metamórficas.
• Los fluidos: como el agua y el dióxido de carbono aceleran las reacciones químicas y transportan iones, facilitando el metamorfismo. Además, los fluidos hidrotermales aportan temperatura a la ecuación acelerando la transfusión de elementos químicos. La interacción entre estos agentes y el tiempo de exposición determina el grado y tipo de metamorfismo. El proceso de adición o sustracción de iones a través de un fluido se denomina metasomatismo, dándonos pie para explicar los tipos que pueden hallarse.

Los tipos principales de metamorfismo pueden clasificarse de diversas maneras según el objetivo del estudio. Poniendo atención en el quimismo original y el resultante podemos distinguir entre metamorfismo isoquímico y aloquímico. En el primer caso, los minerales cambian su estructura, pero la composición química global se mantiene a excepción de los volátiles. Un ejemplo de esto sería la formación de mármol donde el protolito mantiene su composición y sufre una recristalización de sus elementos. El segundo proceso se denomina metasomatismo y requiere de un cambio composicional significativo por pérdida o adicción de elementos.

En relación con el punto anterior, el factor precursor del fenómeno también puede dar lugar a una categorización válida de las facies metamórficas, debido a transformaciones térmicas, dinámicas o termodinámicas. Sin embargo, la regla más habitual se basa en el proceso causante del metamorfismo. Esto da lugar a diferentes tipos de metamorfismo para tener en cuenta:

• Metamorfismo de contacto: ocurre cuando las rocas son alteradas por el calor del magma intrusivo, resultando en la formación de una aureola metamórfica. Es típico encontrar texturas de granos finos cerca del cuerpo ígneo, que evidencian un cambio térmico repentino. Este fenómeno puede derivar al metamorfismo hidrotermal si ocurre la disociación de la parte volátil del magma dando yacimientos de tipo skarn.
• Metamorfismo hidrotermal: también se incluyen las rocas metamórficas formadas en los fondos oceánicos. En estos ambientes las aureolas metamórficas son mucho más amplias llegando a varios miles de km² de extensión. Los minerales tienen una composición básica e hidratada como los metabasaltos o la serpentinita.
• Metamorfismo regional: está asociado con la formación de montañas y colisiones de placas tectónicas, donde la presión y temperatura actúan a gran escala, incluyendo varias fases de deformación. Aquí se incluyen tanto el metamorfismo orogénico como el de carga o enterramiento. En estos ambientes se producen facies metamórficas con asociaciones de minerales indicativas de un cierto rango de presión y temperatura. Estas litologías incluyen esquistos verdes, anfibolitas, y granulitas, cada una representando un grado de metamorfismo.
• Metamorfismo cataclástico: nos referimos a los límites de placas donde se produce la fricción de la roca por el movimiento tectónico, lo que provoca la formación de rocas fracturadas y orientadas llamadas cataclasitas.
• Metamorfismo de choque: se refiere fundamentalmente a las súbitas condiciones de presión y temperatura de los impactos meteoríticos.

En conclusión, el metamorfismo es un componente crucial en el ciclo de las rocas y juega un papel importante en la dinámica de la corteza terrestre. Los geólogos estudian las facies metamórficas y las zonas de metamorfismo de contacto para entender los procesos que han formado y modificado la corteza terrestre a lo largo del tiempo.

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