descripcion petrografica

download descripcion petrografica

of 13

Transcript of descripcion petrografica

Descripcin petrogrfica de las rocas metamrficas (Petrologa Endgena II)(tomado de http://teachserv.earth.ox.ac.uk/courses/es2-metrock/1pr2a.html)

El siguiente documento son una notas breves para hacer una descripcin sistemtica de las rocas metamrficas organizada en el orden aproximado en el que se hacen las observaciones. 1. Descripcin de la textura general de la roca. La descripcin se hace usando un objetivo de poco aumento (1.6x o 3.2x) y haciendo un recorrido por toda la lmina. Incluso el objetivo de menor aumento no permite observar toda la superficie de la lmina, por lo que es conveniente que mires primero la lmina sin el microscopio, sujetndola con la mano frente a una fuente de luz o sobre un papel blanco (boca abajo, es decir, con el cubre-objetos en contacto con el papel, se aprecia mejor). Puedes usar una lupa de mano si necesitas ms aumentos. A parte de la textura, hay que fijarse si la roca tiene un bandeado composicional o una esquistosidad y si el bandeado o la esquistosidad estn plegados a escala de la lmina. Muchas rocas metamrficas son heterogneas, separadas en dominios de diferentes geometra (bandas, lentejones, parches), con una textura y una composicin diferentes. En casos extremos tendrs que describir cada uno de estos dominios por separado. 2. Descripcin de los minerales: reconocimiento. Comienza tu identificacin de minerales con un objetivo de bajo o medio aumento (3.2x o 10x) fijndote en las caractersticas pticas ms obvias, primero en ncoles paralelos y luego en ncoles cruzados: relieve, color, pleocroismo, birrefringencia, exfoliacin, maclado. Determina cuntos minerales principales parece haber y concntrate primero en la identificacin de los ms abundantes. Anota las propiedades pticas diagnsticas y trata de darle un nombre al mineral (o reduce a dos o tres nombres las posibilidades). Una vez hayas identificado un par de los minerales ms abundantes te ser ms fcil continuar con la identificacin de los dems (Tabla 1), ya que los primeros te darn pistas sobre cules pueden ser los restantes al restringir seguramente la composicin qumica del protolito o el grado metamrfico. No te pierdas en demasiados detalles en este punto. Puede que de momento no tengas suficiente informacin para identificar todos los minerales, pero ya debera de tener alguna idea preliminar, que la confirmars (o no) en el estudio de detalle dentro de un minuto. Si te falta el tiempo, es mejor que contines anotando el tamao de grano y la abundancia de cada mineral e intentes darle un nombre a la roca. 3. Tamao de grano. Siempre hay que anotar el tamao de grano de la roca. Si

todos los minerales son aproximadamente del mismo tamao (por ejemplo, en una textura granoblstica poligonal), bastar con dar un tamao medio para toda la roca. Una estimacin en valor absoluto (por ejemplo, 0.5 mm) es mucho ms til que un juicio cualitativo (fino, medio, etc.). Para ello debes conocer el dimetro del campo visual de cada uno de los objetivos del microscopio. Si la roca tiene un tamao de grano variable, o tiene porfidoblastos inmersos en una matriz, tendrs que dar el tamao de grano de cada mineral por separado. 4. Estimacin de la abundancia de cada mineral (Figura 1). La abundancia de cada mineral es un parmetro bsico en toda descripcin petrogrfica, ya que permite tener una idea aproximada de la composicin qumica global de la roca. Si tienes prisa, debers al menos hacer una ordenacin de los minerales por orden de abundancia. Las estimaciones semi-cuantitativas no son muy difciles de hacer, pero hay dos o tres trucos que es importante conocer: (i) es fcil sobreestimar el porcentaje de los minerales oscuros; (ii) utiliza el hecho de que el campo visual est dividido en cuatro cuadrantes por los hilos del retculo: mueve mentalmente los cristales de un mismo mineral a uno de los cuadrantes y compara la superficie que ocupan con la del cuadrante (que es, obviamente, un 25% del total); (iii) compara las abundancias relativas de dos minerales: por ejemplo, si los minerales A y B estn en una proporcin similar y entre los dos suponen algo ms del 25% de la roca, una buena estimacin para el porcentaje de cada uno sera un 15%. 5. Descripcin de los minerales: detalles. Si el tiempo lo permite, hay muchas otras caractersticas de los minerales que merece la pena describir: forma (idiomorfo, subidiomorfo, alotriomorfo); habito (laminar, tabular, prismtico, acicular, fibroso, equidimensional, etc.); orientacin preferente; grado y tipo de alteracin (Tabla 2) (sericitizacin, saussuritizacin, cloritizacin, epidotizacin, etc.); exoluciones (pertitas/mesopertitas/antipertitas, lamelas de exolucin), intercrecimientos simplectticos, texturas de reaccin (p. ej. coronticas, recrecimientos, seudomorfos) (Tabla 3); microtexturas de deformacin (Tabla 4) (extincin ondulante, bordes de subgrano, kinkbands y bandas de extincin, lamelas de deformacin, mcirogrietas, microfallas, cataclasis, bordes suturados, estilolitos, boudinage, sombras de presin y zonas abrigadas, orientacin preferente mineral, orientacin preferente cristalogrfica); y relaciones blastesis-deformacin (Figura 2) Protolito. A estas alturas ya tienes la suficiente informacin para indicar el posible protolito de la roca: una lutita, una roca arentica, una caliza, una marga, una roca gnea ultramfica, una roca gnea bsica, un granitoide.

6. Estimacin del grado metamrfico (Figuras 3a-3d). La asociacin mineral de

equilibrio te debe permitir hacer una estimacin cualitativa del grado metamrfico, ya sea por medio de las zonas minerales si tu roca es una metapelita o por medio de las facies metamrficas si tu rocas es una metabasita o contiene alguna de las asociaciones diagnsticas. Como mnimo, debers ser capaz de decidir si la roca es de grado bajo, medio o alto. 7. Dar un nombre a la roca (Figura 4a-4c). Por ltimo, ya ests es disposicin de nombrar la roca, teniendo en cuento la textura general, la mineraloga, el protolito y el grado metamrfico. No olvides usar tanto el nombre raz como todos los calificativos que creas convenientes. 8. Esquema textural. Con este esquema no se pretende conseguir un realismo fotogrfico, sino resaltar caractersticas importantes como orientaciones preferentes, tipos de contactos entre cristales, tamaos relativos de unos minerales frente a otros, etc.

MINERALES MS COMUNES

Tabla 1. Minerales ms comunes en corneanas, metapelitas y metabasitas.1. Minerales ms abundantes en corneanas (metamorfismo de contacto)Corneanas pelt icas Cuarzo Moscovita Clorita Biotita G rana te (almand ino) Andalucita Sill imanita Estaur olita Cordierita F eldespato potsico Cloritoide Corindn Espinela xidos de Fe-Ti O rtopiroxeno Corneanas calcreas Calcita Dolomita Cuarzo Wollastonita Tremolita-actinolita Hornblenda Olivino (forster ita) Granate (grosularia) Dipsido Biotita Epidota Vesubianita Brucita Periclasa Talco Serpentina Escapolita Esfena Corindn xidos de Fe-Ti Corneanas b sicas Plagioclasa Epi dota Hor nblenda Anf boles Fe-Mg sin Ca (antofillita, cummingtonita) Cor dierita Granate Clinopiroxeno clcico Ortopiroxeno Biotita Clo rita Esfena Apatito Zircn Ceolitas xi dos de Fe- Ti

2. Minerales ms abundantes en la metapelitas (metamorfismo regional)Cuarzo Moscovita Clorita Biotita G rana te (almand ino) Andalucita ( baja presin) Sill imanita ( alta temperatura) Distena (media y alta presin) Estaur olita Cordierita (baja presin) Feldespato potsico Cloritoide (metapelitas ricas en Al) Glaucofana (alta presin) Pirofilita Carpolita (alta presin) Talco (alta presin) Corindn Espinela (alta temperatura) xidos de Fe-Ti Ortopiroxeno (muy alta temperatura)

3. Minerales ms abundantes en las metabasitas (metamorfismo regional)Plagio clasa Epidota-clinozois ita Hornblenda Tremolita-actinolita Antofil ita (ortoanfbol F e-Mg , sin Ca) Cumingtoni ta (cli noanfbol F e-Mg, sin C a) G lauc ofana-crossita (A mp s dico, alta P) Cordiertia G rana te Clinopiroxeno clcic o ( baja y media P) O nfacita (Cpx sdico, alta P) Biotita Moscovita (esquistos azules, alta P) Lawsonita (esquistos azules, eclogitas, alta P) Aragonito (esquistos azules, alta P) Esfena Apatito Calcita Espinela xidos de Fe-Ti

GRFICOS DE ESTIMACIN VISUAL DE PORCENTAJES

Figura 1. Grficos de estimacin visual de porcentajes

TEXTURAS DE CRISTALIZACIN DE NUEVAS FASES Tabla 2. Reacciones de retrogresin comunes en las diferentes categoras composicionales de las rocas metamrficas.

Mineral inicialRocas ultramficas Olivino Enstatita (Cpx-Mg) Opx y/o olivino Metabasitas Plagioclasa clcica

Producto de la retrogresin serpentina magnesita antofilita talco serpentina plagioclasa-Na + epidota

Observaciones

Si los fluidos son ricos en H2O. Si los fluidos son ricos en CO2.

ceolitas sericita/moscovita calcita escapolita Cpx Opx (hiperstena) Hornblenda hornblenda/actinolita hornblenda/actinolita actinolita clorita biotita actinolita clorita esfena sericita/moscovita/pirofilita minerales de la arcilla sericita epidota clorita serpentina epidota sericita carbonatos tremolita-actinolita talco clorita y/o biotita sericita sericita + clorita sericita/mica blanca pinnita (mezcla microcristalina de sericita y clorita) clorita sericita clorita esfena

Retrogresin muy comn de la facies anfibolita a la facies de esquistos verdes (fluidos ricos en H2O). Comn en el metamorfismo de enterramiento y en el de fondo ocenico. En las metabasitas esta retrogresin requiere el aporte de K+. Si los fluidos son ricos en CO2. En el metamorfismo hidrotermal con fluidos ricos en CO2.

Normalmente asociado al aporte de K+.

Anfbol sdico (glaucofana) Granate Ilmenita o rutilo Rocas cuarzofeldespticas Feldespato potsico Plagioclasa Biotita Rocas calcosilicatadas Forsterita Anortita Diopsido Tremolita Metapelitas Granate Estaurolita Andalucita, sillimanita, distena Cordierita Cloritoide Biotita Ilmenita

TEXTURAS DE CRISTALIZACIN DE NUEVAS FASES (cont.) Tabla 3. Inclusiones, intercrecimientos, coronas y reemplazamientos

Inclusiones Las inclusiones se pueden formar por tres mecanismos: - Incorporacin de minerales de la matriz - Exolucin de una fase durante el enfriamiento - Seudomorfizacin incompleta Slo las primeras son verdaderas inclusiones Las inclusiones pueden ser fases inertes o fases en exceso Inclusiones ordenadas: adsorcin de impurezas en caras cristalinas particulares (e.g. quiastolita). Intercrecimientos Exoluciones (e.g. calcita-dolomita, Cpx-Opx, feldespatos) Simplectitas. Dos tipos - Bordes quelifticos - De remplazamiento Coronas Una o varias coronas de diferentes minerales rodeando a un cristal central Son especialmente abundantes en rocas de alto grado (gneisses, granulitas y eclogitas) Se forman por retrogresin de fases de alta temperatura/presin Remplazamientos Reacciones de retrogresin (ver tabla 1). Pseudomorfos: remplazamiento de una fase por otra (u otras) conservando la morfologa de la fase remplazada. Tres tipos de pseudomorfos: (1) Una fase-un cristal; (2) Una fase-varios cristales; (3) Varias fases-varios cristales. Recrecimientos: son texturas del metamorfismo progrado que permiten identificar reacciones metamrficas.

TEXTURAS DE DEFORMACIN Y RECRISTALIZACIN Tabla 4. Principales microtexturas de deformacin y recristalizacin.

MicrotexturaGeneral Especfica Microfracturas, Microgrietas desplazamiento Microfallas y rotacin de granos Cataclasis distribuida Orientacin preferente cristalogrfica (OPC) Eliminacin de material, transporte y precipitacin Texturas de disolucin superficial Indentado, truncamiento e interpenetracin de granos Microestilolitos Esquistosidad Sombras de presin y zonas abrigadas Orientacin preferente mineral (OPM) Planos de inclusiones fluidas Microvenas Deformacin Maclas de deformacin permanente de la red cristalina Kink-bands Extincin ondulante Lamelas de deformacin Bandas de deformacin Subgranos y bordes de subrano Granos nuevos, textura de manto y ncleo Bordes suturados OPC Eliminacin de material, transporte y precipitacin OPM y cristales en cinta Maclado mecnico Disolucin

MecanismoEspecfico General Microfracturacin Cataclasis

Flujo cataclstico

Creep por disolucin

Precipitacin

Plasticidad intracristalina

Recuperacin

Recristalizacin dinmica

Textura granoblstica poligonal Recristalizacin esttica Textura granoblstica decusada Bordes de reaccin, coronas, simplectitas

Difusin en estado slido (creep por difusin)

RELACIONES BLASTESIS-DEFORMACIN (Figura 2)Porfidoblastos sin-tectnicos

Ejemplos de granates sin-tectnicos

Porfidoblastos pre-tectnicos

Porfidoblastos post-tectnicos

ESTIMACIN DEL GRADO METAMRFICO Figura 3a. Zonas metamrficas para las metapelitas en el metamorfismo regional barrowiense.aumento del grado metamrficoLZM Sil-1 LZM Sil-2 LZM Opx LZM Chl LZM Grt LZM Ky LZM Bt LZM St

Zona metamrfica

Zona de clorita

Zona de biotita

Zona de Zona de granate alm estaurolita

Zona de distena

Zona de sillimanita

2 zona de Zona de sillimanita ortopirox

Clorita Biotita Granate (Alm) Estaurolita Distena Sillimanita Feld. potsico Ortopiroxeno Moscovita Cuarzo

Figura 3b. Facies metamrficas.

16Eclogitas

50

14Profundidad aproximada (km)

P resi n (kbar)

to s

10 8 6Es

az ul es

on es

de

tra ns i

ci n

12

40

qu is

As oc ia ci

30Granu lita s Anfib oli tas

E squistos verdes

20

P ren h- P

4 2

100

ESIS D IAG N

10A Cor. b- Ep

2 00

C eo lit as

300

u mp

Cor. H bl

Cor. Px

S anidinitas

400

500

600

7 00

800

900

1000

Tempera tura (C)

ESTIMACIN DEL GRADO METAMRFICO (continuacin)

Figura 3c. Correlacin entre las zonas de Barrow (para rocas pelticas), las facies metamrficas (para metabasitas) y las asociaciones minerales en rocas calcosilicatadas para el metamorfismo regional barroviense.Rocas pelticas (metapelitas) Zona de clorita Zona de biotita Zona de granate Zona de estaurolita Zona de distena Zona de sillimanita Zona de potsico sillinanita-feldespato Facies de granulitas Facies de anfibolitas Rocas bsica (metabasitas) Facies de sub-esquistos verdes Facies de esquistos verdes Facies de anfibolitas con epidota Talco, flogopita Tremolita, zoisita Diopsido Grosularia, escapolita Forsterita actinolita, epidota, Rocas calcosilicatadas

Figura 3d. Asociaciones minerales diagnsticas en metabasitas y metapelitas para cada facies metamrfica.

Facies Metabasitas Ceolitas PrehnitaPumpellyita Esquistos verdes Anfibolitas Granulitas Esquistos azules Eclogitas Laumontita

Asociaciones minerales diagnsticas Metapelitas con cuarzo

Prehnita+pumpellyita, prehnita+actinolita, pumpellyita+actinolita Actinolita+clorita+epidota+albita Hornblenda+plagioclasa Ortopiroxeno+clinopiroxeno+ plagioclasa Glaucofana, lawsonita, piroxeno jadetico, aragonito Onfacita+granate Sin plagioclasa Cloritoide Estaurolita Sillimanita+feldespato potsico Sin estaurolita, sin moscovita Glaucofana Sin biotita

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS METAMRFICAS Figura 4a. Diagrama de flujo para clasificar las rocas metamrficas segn la Subcomisin sobre la Sistemtica de las rocas metamrficas (2007). Nombre de las rocas metamrficas segn la SCMRPaso 1. Tiene la roca una textura claramente metamrfica en lugar de mantener rasgos texturales de su protolito sedimentario o gneo?

No SEs apropiado un nombre basado en el protolito?

S

Dar un nombre a la roca basado en el protolito antecediendo el prefijo meta- (e.g., metagabro, meta-arcosa). Usar los calificativos mineralgicos, texturales o estructurales que se consideren apropiados. Aadir el sufijo ita al nombre del mineral (e.g. granatita, biotitita). Usar los calificativos mineralgicos, texturales o estructurales que se consideren apropiados (e.g., biotitita con esquistosidad). Hay numerosas excepciones a esta regla (piroxenita, anfibolita, etc.) Seleccionar un nombre entre: anfibolita, cataclasita, corneana , cuarcita , eclogita , granulita , esquisto azul , esquisto verde , filita, mrmol, migmatita, milonita, pizarra, roca calcosilicatada , serpentinita , skarn . Usar los calificativos mineralgicos, texturales o estructurales que se consideren apropiados (e.g. anfibolita gnesica, eclogita con distena)

NoPaso 2 Es apropiado el uso de un nombre especfico por alguna de las tres razones siguientes? 1. La roca est compuesta en un 75% o ms por un slo mineral. 2. La mineraloga o la textura permiten dar a la roca un nombre especfico. 3. El contexto o la gnesis de la roca se conocen y quieren ser enfatizados.

S

S

Paso 3 Tiene esquistosidad la roca ?

No

SPaso 4 Est la esquistosidad bien desarrollada, ya sea uniformemente en toda la roca o en zonas repetidas de manera que la rocas se puede partir a una escala 30% < 30% 10-50% 50-90% > 90% 10-50% Con foliacin Cohesivas 50-90% > 90% Nombre HARINA DE FALLA BRECHA DE FALLA PROTOCATACLASITA CATACLASITA ULTRACATACLASITA PROTOMILONITA MILONITA ULTRAMILONITA