Rocas metamórficas: qué son, características, tipos y ejemplos

Las rocas metamórficas son materiales líticos que han sufrido tasas de temperatura y presión capaces de provocar cambios mineralógicos, texturales y estructurales significativos en estado sólido con respecto a la roca precedente. Por consiguiente, la roca metamórfica resultante depende de la composición del protolito, los valores termodinámicos y el tipo de metamorfismo.

El metamorfismo es un proceso endógeno que, en términos generales, sigue a la diagénesis en el tiempo. De la misma forma, las rocas metamórficas de alto grado comparten límites difusos con el magmatismo. Por ello, al definir qué son las rocas metamórficas incluiremos materiales que pertenezcan a la transición entre un ambiente y otro.

Una propiedad textural importante de las rocas metamórficas es que muestran diferentes tipos de foliación debido a la reorientación de los minerales. Esta fisibilidad puede deberse a la presión de la carga litostática durante el enterramiento o movimientos tectónicos.

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La transición entre diagénesis y metamorfismo se intuye a través de las transformaciones mineralógicas y texturales de algunos minerales. En las rocas pelíticas, la illita presente se destruye progresivamente hasta convertirse en moscovita. A través del estudio de la cristalinidad mineral se cuantifica el inicio del metamorfismo o anquizona. Lo mismo ocurre con otros minerales índice como la pirofilita, que aparece en el metamorfismo de grado bajo y posibilita la creación de minerales metamórficos como andalucita y distena.

En el metamorfismo de las rocas ígneas se estudian los minerales del grupo de las zeolitas. La transformación de estilbina a heulandita y laumontita, es un buen indicador del metamorfismo de bajo grado en protolitos ígneos. Las regiones delimitadas por los minerales índice se conocen como zonalidad metamórfica y permiten saber cómo evolucionan este tipo de materiales.

Las rocas metamórficas se forman en ambientes donde los factores de presión y temperatura son predominantes, generalmente profundos. Al mismo tiempo, interactúan con otros agentes como la tectónica, los fluidos o el magmatismo. En situaciones normales, la última etapa del metamorfismo es la fusión parcial que, de seguir adelante, convertiría la roca en magma.

Es importante advertir que la evolución mineralógica en los procesos geológicos no es perfecta. Algunas fases minerales pueden sobrevivir, aunque las condiciones termodinámicas sean desfavorables. Un mineral que sobrevive en un ambiente adverso se conoce como mineral metaestable y permite advertir anomalías en la formación de las rocas.

Las rocas metamórficas son las más difíciles de clasificar debido a su génesis y diversidad. Por tanto, hay diversos criterios de clasificación para comprender sus peculiaridades.

Rocas metamórficas según su formación

Para clasificar las rocas metamórficas es primordial entender los diferentes tipos de metamorfismo posibles y qué productos suelen derivar de ellos.

• Metamorfismo de contacto: se produce por la cercanía de un plutón que cede calor a la roca encajante provocando metamorfismo en la región colindante. Sus efectos son más significativos a mayor contraste térmico y mineralógico. Cerca del plutón, las rocas perderán su fisibilidad y recristalizarán en otras más resistentes como las corneanas.
• Metamorfismo hidrotermal: el responsable del metamorfismo es un fluido caliente que circula a través de la roca. Para ello se necesita una fuente de calor y una roca encajante fracturada o permeable que permita la circulación del líquido. Por ello, suele asociarse a aguas meteóricas en zonas con magmatismo activo y dorsales oceánicas.
• Metamorfismo dinámico: causado por los esfuerzos dirigidos en zonas de falla. En las partes superficiales abundan brechas y cataclasitas debido a la deformación frágil de la roca. A mayor profundidad, la deformación es dúctil y se forman rocas como las milonitas. En las zonas de contacto frágil, la fricción produce fusión parcial dando una roca cohesiva llamada pseudotaquilita.
• Metamorfismo de choque o shock: debido a impactos meteóricos o grandes explosiones. La reducción brusca de volumen por la presión aumenta súbitamente la temperatura, la estructura del mineral se destruye sin fundirse. Aparecen minerales como la coesita (>20kbar) y stishovita (>75kbar), llegando a la volatilización en casos extremos.
• Metamorfismo de corteza oceánica: actúa en bloques divergentes donde la cercanía de la astenosfera dispara el gradiente geotérmico. El metamorfismo hidrotermal actúa en la parte superficial. Mientras, el metamorfismo de alta temperatura y baja presión se concentra a mayor profundidad creando las anfibolitas. Los complejos ofiolíticos obducidos también son representativos de este tipo de metamorfismo.
• Metamorfismo dinamotérmico u orogénico: es el dominante en zonas de colisión cortical. En una primera etapa tiene lugar un metamorfismo asociado a subducción. Después, se produce el metamorfismo por la colisión continental.
• Metamorfismo de soterramiento: el metamorfismo va impulsado por el enterramiento en cuencas sedimentarias o volcánicas profundas (5-6 km). En ausencia de tectónica, predomina la foliación de carga y se asocia con zonas continentales hundidas por extensión.

Rocas metamórficas según el protolito

Utilizando la composición mineralógica de la roca antecesora se establece una clasificación mineralógica de las rocas metamórficas.

• Metapelitas: proceden de rocas lutíticas ricas en filosilicatos. A medida que aumenta el metamorfismo, surgen minerales de mayor tamaño destruyendo la fisibilidad. Así, los gneises pelíticos son rocas metamórficas de alto grado sin foliación ricas en feldespato potásico. Las rocas que muestran fusión parcial se denominan migmatitas.
• Metasamitas: son la versión metamórfica de las rocas sedimentarias detríticas y suelen formularse con el nombre del mineral más abundante o su textura. Así surgen términos como metacuarcitas o metagrauvacas. Si quieres saber más sobre las rocas sedimentarias detríticas, visita el artículo sobre las Rocas sedimentarias: qué son y tipos.
• Metacarbonatadas: las rocas metamórficas carbonáticas, con frecuencia granoblásticas, reciben el nombre de mármoles. Mientras, aquellos que tienen una proporción entre 5-50% de carbonatos son mármoles silicáticos. La clasificación de rocas metamórficas con porcentajes inferiores al 5% se llaman rocas de silicatos cálcicos (RSC).
• Metaígneas: las de composición básica tienen una mayor sensibilidad a los cambios, lo que permite una mejor clasificación mineralógica. Por ello, las rocas metaígneas básicas de grado bajo reciben el nombre de esquistos verdes (ricas en clorita) y esquistos azules (ricos en glaucofana). Las anfibolitas se manifiestan en ambientes con metamorfismo de grado medio a alto. Por último, las granulitas, rocas metamórficas de alto grado, poseen minerales de baja a media presión como hiperstena o de alta presión como granate. Entre los ejemplos de composición ultrabásica encontramos la serpentinita.

Rocas metamórficas según su textura

A nivel microscópico se pueden describir texturas que permiten hacer una clasificación más exhaustiva. Sin embargo, algunas texturas visibles en muestras de mano permiten una pequeña aproximación.

• Rocas metamórficas foliadas: el reordamiento de los minerales con hábito planar o prismático producen una fábrica característica en la roca. Así, las pizarras poseen una foliación muy marcada, aún visible en los esquistos. A medida que avanza el metamorfismo, los cristales aumentan y la fisibilidad desaparece. En algunas rocas metamórficas puede observarse la crenulación o interferencia de dos foliaciones distintas, una formada por carga litostática y otra por esfuerzos tectónicos.
• Rocas metamórficas no foliadas: no poseen minerales con hábito planar, por lo que adquieren texturas arenosas o cristalinas. Suelen estar formadas por un material predominante. Otras rocas como la serpentinita presentan una característica textura similar a una malla.

En este artículo podrás conocer todos los Tipos de rocas que existen.

Adicionalmente a su interés científico, las rocas metamórficas poseen una interesante lista de aplicaciones industriales. La primera utilidad evidente de las rocas metamórficas es la construcción. Debido a sus texturas, los mármoles y gneises son muy utilizados como roca ornamental. Mientras, las pizarras son perfectas para techar los edificios gracias a su foliación e impermeabilidad.

Por otra parte, minerales de las rocas metamórficas como mica y talco, se utilizan en la industria cosmética, entre otros. El grafito, mineral metamórfico derivado de la materia orgánica, es un excelente conductor térmico y se utiliza como lubricante y refractario. La sillimanita como abrasivo.

Minerales como el cuarzo y la calcita también son explotables en yacimientos de cuarcitas y mármoles. La magnesita se usa en la industria aeroespacial y para fabricar fertilizantes. La pirofilita, presente en rocas metapelíticas, en la fabricación de cerámica y acero. Entre los metales más importantes que se concentran en yacimientos metamórficos está el wolframio, muy utilizado en la maquinaria industrial por su resistencia al calor. Además, el estudio de las rocas metamórficas de bajo grado facilita encontrar ambientes de formación de gas natural e hidrocarburos.

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