Clase 4: Metapelitas

Dos protolitos muy importantes q tienen q ver con el metamorfismo q podemos encontrar en el note de c hile

Dentro de la composición de las metapelitas vamos a tener filosilicatos. Dentro de estos filosilicatos podemos encontrar micas blancas como micas oscuras. Dentro de las micas blancas podemos formar un subgrupo q son las arcillas, las cuales son muy importantes para le metamorfismo del metapelitas porque son las arcillas las q empiezan a reaccionan sobre los 150ºC. principalmente vamos a tener esméctica que es combinable con chl en cambio la montmorillonita. Caolinita reacciona a T más elevadas. 175 – 200ºC

Estas arcillas pueden reaccionar y formar mv o sericita. Además la metapelitas en su composición original van a tener sericita paragonita o fengita

Estas micas blancas se reconocen a simple vista. Principal mica es la fengita es la precursora de la moscovita.

Dentro de los filosilicatos, tenemos las arcillas, tenemos las micas blancas, y por otro lado tenemos las cloritas. Las cloritas a representar el grado de impureza de una pelita por lo tanto la mineralogía es dual en el sentido de q vamos a tener fengita y las chl con grado de impureza. La mayor cantidad de Fe que tienen las chl pueden generar un metamorfismo un poco más heterogéneo.

La mezcla de las 2 es característico del metamorfismo. Corrensita, mezcla de los dos. Es típica d metabasita pero se puede encontrar en las metapelita. Corrensita e suna esmectita mas una clorita y normalmente lo vamos a ver ocmo una chl impura (sucia) eso revela q el protolito es impuro (inmaduro).

Dentro de su composición los filosilicatos pueden alcanzar mas del 50% de una pelita (rocas de metamorifsmo) podemos tener en su composición cuarzo, que es necesario y debe estar presente ocmo cuarzo libre para reaccionar y formar fengita, y feldespato, principalmente albita.

El cuarzo y la albita son difíciles de reconocer al mirosocpio tonces uno asocia q debieran estar.

Nosotros hablamos de la mezcla y sobretodo de la fengita, es como un rpecursor. Precurso es el mineral q antecede a la formación de un mineral principal,en este caso es la mv

Hay otros componentes en las metapelitas q son menores en abundancia q son los ox e hidrox de fe, zeolita, carbonato, algunos … y en algunos caso materia orgánica. Las metapelitas tienen un componente principal en los filosilicatos ( arcillas y micas) .

Desde el punto de vista químico principalmente vamos a tener una alta concentración de alumina, potasio, y podemos tener Fe y algo de Mg ( como impureza) por lo tanto tenemos un domino en el cual vamos a considerar todo lo q es fengita mv y qz va a estar donde vamos a encontrar la materia prima para el metamorfismo. Las micas va a desarrollar foliaciones.

Vamos a tener un sistema mas complejo del q desearíamos. Que es un sistema donde tenemos potasio, fierro, magnesio, silice y agua. El sistema es composicional. Problema? En lab se trabaja con sistemas trangulares, por lo que hay q elegir. Normalmente se elige dos extremos opuestos y un elemento q es diferenciador. Que es el apice.

Vamos a tratar de tener en este sistema 2 o 3 elementos en exceso siempre. El primero de ellos es el agua. Vamos a considerar q en las pelitas son rocas q dentro de su composición mineralógica e intersticio, el agua esta en exceso. Las pelitas son rocas q van a tener agua en abundancia y por lo tanto las reacciones metamoficas van a ser muy catalizadas por q el agua siempre esta presente.

Otro elemento en exceso es el potasio que esta en las albitas, en las arcillas, esta siempre en exceso. ,nunca va a faltar para recristalizar una mica una mv. La sílice es otro oxido q vamos a considerar un exceso

Estos 3 componentes en las pelitas no pueden ser representandos porq están en altas concentraciones para todos los minerales, por lo tanto vamos a representarlo en 2 tipos de diagramas, AKF, y AFM.

El AFM considera 2 elementos impuros Fe y Mg y alúmina. AFK presenta una ventaja porque incorpora el k y puede hacer distinción entre ¿

A partir de estas composiciones vamos a tener 2 triangulos.

Antes de dibujar en el lab. Vamos a considera composición de las pelitas.

Las metapelitas pelitas. Tienen valores de sílice muy alto ( en exceso ) los valores de K2O son altísimos. Tenemos K2O en exceso.

La alumina (Al2O3) también tiene una alta concentración. Sin embargo la concentración de FeO puede ser importante en algunos casos por lo tanto es relevante q podamos plotear el Fe

El MgO si tiene valores bajo son un poco mas alto q las ígneas.

Por lo tanto fe y mg pueden ser en algún momento relevantes.

En el caso de las pelitas, lo que vamo s a tener es una representación tanto del sistema akf tant o afm.

Lo primero que hay q ver son los vértices.

16:10

Alumina representado por la pirofilita (Prl).

El sistema akf representa por un lado pirofilita, y en el extremo podemos tener feldespato potásico (Kfs). Por otro lado podemos representar el Fe.

En un sistema afm lo que nosotros vamos a tener normalmente va a ser prl , Fe en el otro extremo y Mg. Podemos representar de mejor manera las micas mas oscura.

El diagrama AFK es un diagrama triangular cerrado. Siempre tenemos gran cantidad de Alumina.

17:32

Si bien cuando construyen la alumina, el terino A esta restándose siempre el K. en el terino afm la resta de K puede ser incluso mayor q la alumina. Para algunas rocas vamos a tener valores de A q sean negativos, por eso es un triangulo abierto

Bajo la línea q une F y M vamos a tener valores de A negativo, asociado a q tenemos un exceso de K q es restado a la alumina por lo tanto quedan en negativo. Tenemos aca granitoides a feldespato potásico

Las areas sombradas representan de alguna manera el protolito, es decir, la pelita en general.

La pelita va a tener concentraciones de alumina, cuarzo, sílice, Fe, y Mg en presencia de agua y de K. la pelita va a estar representada en su origen en las sombras, por lo tanto cualquier roca q vamos a analiza químicamente va ser un cjto de minerales q siempr esta dentro de las sombras

Por lo tanto metamorismo y paragénesis se nos acorta

Como vamos a entenderl os procesos por el cual el metamorfismo va a avanzar.

Puede ser a través de un diagrama triangular. Metamorfismo lo podemos representar en forma progrado a través de una isograda. El problema es que es muy compleja, es decir vamos a representar paragénesis pero estas isogradas serán complejas dependiendo de las variedades.

Este diagrama representa un diagrama de temperatura vs presión en el cual tenemos las diferentes isogradas (reacciones )

Podemos tener las líneas verdes. las líneas verdes representan geotermas o gradientes de baja temperaura presión, media o alta. Los gradientes Representan 3 formas en el cual las isogradas se van a encontrar.

A un gradiente de presión y temperatura media podemos pasar por hasta 10 reacciones diferentes por lo tanto es un grado de complejitdad no útil.

Por lo tanto usamos diagramas triangulares. Tenemos un (diagrama( triangulo para cada isograda especifica. Para simplificar. Estudiaremos isogradas dentro de diagramas triangulares.

Metamorfismo de bajo grado. Vamos a tener la isograda de la biotita y de la fengita

a) Clorita y feldespato potásico son establesb) Isograda biotita+fengita

En este diagrama en a) desde el punto de vista, la sombra representa el total de las pelitas y un punto representa una muestra. Normalmente lo q vamos a tener en muy bajo grado vamos a tener clorita. Entre el vértice de la alumina y del Fe. Es una línea por lo tanto es un sistema univariante entre la alumina y fe ( principalmente ricas en fe).

Por otro lado tenemos las mv las cuales en condiciones de muy bajo grado metamórfico van a estar representados por la fengita. En la reacción de la esmectita sobre 125ºC.

Que reacción vamos a tener. Normalmente se va a dar en pizarra y en algunos casos en filita. Y representa el comienzo de una zona de biotita de muy bajo grado metamórfico. Esos dos triangullos representan cada uno de ellos una paragénesis. De a a b hay un aumento en P y T.

(24:10)En la zona de biotita empieza a cristalizar biotita y por lo tanto mientras mayor sea el campo mayor es la estabilidad y la estabilidad de la biotita hace q se incorpore mas alumina y por lo tanto se acerque de la base del k y de Fe hacia la alumina.

Cuando crece la bt encontramos cambios fundamentales. 24:38 princpamente si tenemos como rotolito fld ch y phg podemos tener esta paragénesis. Lo mas común es la paragénesis phg -chl. Mas común porque representa la mayor area de la zona sombreada

Sin embargo El aumento del metamorfismo hacen q la phg y chl den paso a la cristalización de la bt . la cxx de bt va ser a costa de la alumina q puede hacer xtraida de la fengita y alumina extraida de la chl y extra eel fe de la chl. La bt se recxx en bt con perdida de agua.

Como se ve gráficamente en b) la bt empieza a crecer de abajo hacia arriba y lo primero q genera es q las isogradas van a ser cortada por lo tanto la primera regla de los diagramas triangulares las líneas parageneticas no deben cortarse.

Las líneas segmentadas significa q esta en desequilibrio y por lo tanto esta disolviendo fld y phg para cxx bt. Zona de bt Aparece bt a expensas de la phg de las chl y un poco de fld. Empieza a crecer una parageneiss inferior donde tenemos. Phg, chl y bt. Este triangulo incluye un área muy pequeña de las pelitas.

La probabilidad mas grande es q hay solamente haya phg y chl. A medida q aumenta el gado metamórfico va disolviendo chl y phg y crece la bt. Como arman mx metamoficos nuevo a partir de los existentes

Cuales son el caso de las metapelitas los mx de mas bajo grado metamórfico..q sirve de alimento para los mx q marcan una zona de mayor grado metamorfico

La bt para crecer necesita phg y chl + calor.

27:48.

En la medida q en las zonas bt empieza a recx bt q mineral disminuye drásticamente su estabilidad. La fengita. Se empieza a disminuir su rango composicional en el triangulo a)

Mv, phg un poco menos y aca prácticamente menos. Por lo tanto la desaparición de la phg es a costa de la aparición de 2 mx nuevo. Uno de ellos es la bt y el otro es del cloritoide.

El cloritoide es un silicato q principamente recristaliza a partir de la phg y es rico en alumina y en Fe y Mg. El normalmente cloritoide va a tener una aparición importante en lo que es la zona de bt. La zona de bt va a representar ya una facie esquistos verdes. Y por lo tanto representa un grado metamofico bajo que pued estar presente en filita o esquisto. Un esquisto q se reconoce a simple vista mica blanca. Gran parte phg, chl y bt. Se empiza a observar Equistos verdes. Chl, ep, act.

Estos esquistos pueden empezar a dearrollar bt, y se pued empear a desarrollar un exq blanco o verde a uno normal. Con desarrollo mayor de bt. El fld y chl pierde estabilidad y se forman 2 parageneiss fundamentales : phg- bt- chl y la otra chl-cld-mv como fengita.

Si ud se fijan, la disminución de la phg hacia arriba marca q las líneas q dominan en la zona de las pelitas principamente vamos a tener solo mv y chl, típico de las filitas (no se ve mucha bt ni cld) a medida q el metamorfismo aumenta y pasa a ser un esquisto la mv desaprece y aparece cld y las líneas pierden su espesor hasta llegar a un area muy pequeña . la paragénesis chl mv sola no se verifica en los esquistos. Los esquistos necesita la aparición de la bt o cld.

Si tenemos cld no vamos a tener bt y viceversa, porque? Podemos tener este triangulo o este, porque son composciioens direrentes peor no podemos tener esto, porque se van a cruzar, por lo tanto cuando uno ve cld no ve bt. Cada uno representa teirnos opuestos q normalmetne van a estar en forma respectiva uno del otro en presencia de mv y chl.

Misma representación anterior pero en vez de diagrama AKF usamos AFM.

El diagrama AFM vamos a ver uqe el terino entre FE y mg representa tanto la chl como la bt.

Aca nosotros representábamos la Bt q crecia hacia arriba.

La bt crece hacia la derecha y la chr desaparece hacia la derecha. Es mas adecuado este diagrama porque vamos a ver que a medida q crece uno, desaparece el otro. La bt si o si para poder recxx y aumentar su dominio y su área necesita competir por la misma cantidad de mg q tiene la chl. La chl pierde el mg y agua, y la sílice y alumina cae en la bt para formar mas bt. La ganancia de una es la perdida de otra.

En este Paragénesis chl cdl y termino alumina q pirofilita.

Normamente vamos a tener zonas de chl donde no esta expresado en el AFM la mv o la phg. Porque no essta expresado. Si se fijan arriba la mv esta en exeso. Se da por centado q existe harto. Cuarzo lo mismo. Aquí lo q es mas sencillo porque lo q se esta representando es el aumento en la bt en fn de la dsminuciond e la chl.

La chl pierde mg se lo pasa a la bt y parte de la alumina cae en la bt pero no necesariamente, por lo tanto necesitamos un nuevo mineral q tome la alumina sobrante de la chl y q la forme en una estructura conocida. Ese mineral es el granate.

36:30 El granate es un mineral muy elemental que va a recristalizar a partir del sobrante de la chl, q la bt en su crizalizacion no incorpora, principamente alumina. Las rocas peliticas son muy ricas en aluminio. El aluminio sobrante de la chl para q el mg se valla a la bt, queda libre y cristaliza en el gt.una isograda La isograda q desecha la chl y la transofrma en gt + bt.

37:21 Zona de granate de la facie esquistos verdes y q representa la aparición del granate.

En este caso, estos esquistos q empiean a aparecer con gt van a tener a muy bajo grado solamente una aparición cuando tenemos altas presiones, poruqe la sombra representa la probabilidad de las pelitas por lo tanto todavía la sombra esta dominada por la chl por cld o por la bt.

El gt empeiza a aparecer producto en la misma línea horizontal q en la chl.

Podemos tener un conflicto que receien lo veíamos qye es la aparición de cld con bt o la aparición de gt con chl, es decir podemos tener 2 o incluso 4 paragénesis inestables.

Como vamos a explicar esto

Primero q todo la aparición de bt neceista la depsaracion de chl, la aparición de gt y estabilidad de cld.. A medida q ganen espacio la chl va a perder por lo tanto y el gt y la chl se vuelven inestables. Por lo tanto el cld , la bt y la chl van a ser una pura paragénesis ( en verde) 39:. La otra paragénesis cdl- bt y- gt pero normalmente el gt o la chl tienden a ser mas inestables, porque están peleando por la misma cantidad de alumina o es una o es la otra. Cuando es progrado la chl se disuelve para gormar gt y cuando es retrogrado el gt empieza a alterarse por chl a través de alguna fractura. Lo q vemos es q pelean por la misma cantidad de alumina entre uno y otro. A medida q aumenta el grado metamórfico sea mas común la paragénesis gt, bt ,chl o gt, cdl, chl. Es decir el cdl va a desaparecer en fn de la bt y la chl desaparee en fn del gt.

40:23 No hay alumina para formar los 4 minerales, tenemos q tener pares.

En la isograda del gt. zona del gt, la aparición del gt es a costa de la chl.

Estmoas en grados metamórficos bajos, pero la aparición es inestable el cdl con la bt

Pueden tener una paragénesis de pfl chl y cdl cuando sean mas ricas en alumina.. En la medida q sean mas impuras vamos a tener la presencia de gt y la presencia de bt. La bt marca a los esquistos y empeiza a dominar en los esquistos hasta pasar a los gneiss.l

Que diferencia tenemos con esta nueva zona.

Zona estaurolita, facies anfibolita. Cld-ky se pierde. St-Chl aparecen.

La stt a lo mismo q el cld son minerales metapeliticos, exclusivamente. No están en las metabasita. La stt es más rica en alumina q el cld y q el gt, por lo tanto empieza a aparecer arriba en fn de la disminucion de la chl y del cld. Ambos desaparecen. Vamos a tener gt y stt.

El cld y la pirofilita (q aparece como ky) dsaparecen y la stt - chl también empiezan a desaparecer. Lo q vamos a encontrar q normalmente la chl en estas zonas empieza a desaparecer del todo. Chl out. Deja de ser estable y empieza a aparecer en la zona stt.

Mx de grado medio.

La zona de stt pasamos a facie anfibolita y tenemos grado metamórfico medio. Acercando al límite de los 500ºC. En ese caso el cld se va para la casa y la chl entra en franco retroceso.

Zona estaurolita, facies anfibolita, Gt-St-Chl.

Por ultimo. En términos generales, la bt empieza en la zona stt a tener un domino amplio. Avanza de izq a derecha y consume todo el Fe y Mg. La chl no empieza a cristalizar y vamos a tener bt-gt-stt como paragénesis principal y la paragénesis Gt-chl desaparece. Estas 4 paragenesis, normalmente se van a transformar en vez de 4 triángulos en 1 solo. Lo mas importante es q vamos a tener bt-gt-stt.

Zona estaurolita, facies anfibolita

En el metamorfismo de grado medio a alto, vamos a tener las zonas de kianita (ky) incluso la stt empieza a perder estabilidad y vamos a ver q la roca se vuelve mucho mas rica en alumina por lo tanto vamos a tener pirofilita q se transforma en ky, gt y bt. Podemos tener esquistos q empiezan a pasar a gneiss.

Zona kianita, facies anfibolita

Facie anfibolita, grado medio, principamente vamos a tener ky, gt y bt. Esas bt no son la misma con las q comenzó a recristalizar porque la bt se ha tornado mucho mas magnésica. Ha cambiado su composición.

A partir de eso la stt desaparece, y tenemos una zona de sill. La sill también es netamente pelitico. No en metabasitas. Por lo tanto la sill … vamos a tener sill, gt, bt. Por lo tanto la paragénesis es … la chl se deja de representar, tenemos mv y qz en exceso. Normamente aquí concluye el metamorfismo en rocas metapeliticas en gneis y entramos dependiendo de la composición en fusión parcial .

Zona silimanita, facies anfibolita. St inestable.

En algunos casos. Podemos tener metamorfismo aún mas grande de facies granulitas. Solamente gneiss pero no han entrado todavía en fusión parcial, y vamos a tener la desaparición un poco de bt en función de cordierita (crd) vamos a tener sill, gt, crd. Por eso la crd marca un metamorfismo de muy alto grado. Sil-gt-cdr. No siempre se verifica porque en estos casos es gneiss sin biotita. Por lo tanto la bt esta presente en todo el dominio metamórfico salvo al inicio cuando hay phg y al final donde hay crd. La cdr incorpora mg y fe y desapareace la bt. Hemos perdido una gran cantidad de agua y muchas veces no se produce porque hace q pase a fusión parcial. No es tan probable la aparición de cdr porque tiene q seruna roca anhidra y para las metapelita estamos asumiendo q tiene agua.

Facies Granulita

Metamorfismo de metapelita considerando la aparición de la phg, aparición bt, aparición de gt, desaparición de chl , aparición de la stt, de la sill y de la cordierita. En este orden.

Minerales q podemos enconrtar. Normalmente n chile encontramos zonas de phg, de bt. Por ejemplo formación el Toco, las Tortolas. Esquistos metapeliticos en Limon verde o Mejillones. Zona de gt en limón verde. Stt y ky en mejillones. ( poco estudiadas) aparece ky pero esta mal estudiada. Metamorfismo orogénico normal en una metapelitoca

Otro ejemplo son los metamorfismos de contacto, y aquí aparece la andalucita. La andalucita netamente de metamorfismo de contacto de metapelita. No tiene otra paragénesis. Super restringida. Podemos tener andalucita, bt, cdr. O and, bt como aparecen en mchos lugares. Como en sierra del tigre. Crd no aparece mucho y la aparición de gt and o gt-crd-bt.

Desaparición de chl como conseocuencia puede formar bt, gt, ky y en algunos casos la aparición de talco, pero el talco es un mineral mbastatnte residual. Solamente se da en pelitas muy especiales que tengan muy alta concentración de mg.

Ky-gt-bt. Lo mas representativo. Saber cuando disminuye la chl, en q zona desaparece. Etc.