PETROLOGÍA ENDÓGENA II Curso 2010-2011

http:/gmg.unizar.es/asignaturas

Departamento de Ciencias de la Tierra

2

Facultad de Ciencias Universidad de Zaragoza

1

Programa de Teoría (30 h) UNIDAD I: ROCAS METAMÓRFICAS (20 H)

Tema 0. Introducción. Definición de metamorfismo. Tipos. Límites. Categorías composicionales. Texturas de las rocas metamórficas. Clasifi-cación de las rocas metamórficas. Bibliografía.

Tema 1. Factores del metamorfismo. Propiedades térmicas de las rocas: capacidad calorífica, conductividad térmica y difusividad térmica. La temperatura: flujo térmico; geoterma estacionaria y geoterma transi-toria. La presión: presión litostática, esfuerzos desviatorios; presión de fluidos. Los fluidos metamórficos: líquidos, gases y fluidos supercríticos; propiedades físicas y químicas del agua en condiciones metamórficas; inclusiones fluidas. El tiempo como variable en el metamorfismo: trayec-torias P-T-t. Bibliografía.

Tema 2. Evaluación cualitativa de las condiciones P-T del me-tamorfismo. Grado metamórfico. Minerales índice y zonas minera-les. Isogradas e isogradas de reac-ción. Facies metamórficas. Impli-caciones del concepto de facies metamórfica. Series de facies me-ta-mórficas. Las series de facies meta-mórficas y la tectónica de placas. Bibliografía.

Tema 3. Diagramas composicionales y asociaciones minerales es-tables. El equilibrio químico. Asociaciones minerales de equilibrio. La regla de las fases. Diagramas de fases metamórficos. Cómo elegir el dia-

2

grama composicional adecuado. Bibliografía.

Tema 4. Reacciones metamórficas. Reacciones discontinuas o univa-riantes. Reacciones continuas. Reacciones que involucran una fase flui-da: reacciones de desvolatilización. Reacciones de intercambio catiónico. Reacciones de oxidación-reducción. Mecanismos de las reacciones me-tamórficas. Evaluación cuantitativa de las condiciones P-T: geotermó-metros, geobarómetros y redes petrogenéticas. Bibliografía.

Tema 5. Génesis de texturas metamórficas. Texturas debidas a cris-talización. Nucleación y crecimiento cristalino. Inclusiones, intercreci-mientos y coronas. Reemplazamiento: texturas del metamorfismo retró-grado. Texturas debidas a recristalización y deformación. Los mecanis-mos principales: microfracturación, cataclasis y deslizamiento friccional; maclado mecánico y “kinking”; creep por disolución; creep por disloca-ción; recuperación; recristalización dinámica; creep por difusión en esta-do sólido; recristalización estática. Bibliografía.

Tema 6. El metamorfismo regional barroviense de las rocas pelí-ticas. Rocas metapelíticas. Lutitas. Cambios pre-metamórficos en los sedimentos pelíticos. Zonas minerals de Barrow: metamorfismo progre-sivo a presiones intermedias; zona de clorita; zona de biotita; zona de granate; zona de estaurolita; zona de distena; zona de sillimanita; reac-ciones por encima de la zona de sillimanita. Resumen. Bibliografía.

UNIDAD II: AMBIENTES GEOTECTÓNICOS Y PETROGÉNESIS DE ROCAS ENDÓGENAS (10 H)

Tema 7: Encuadre geotectónico de las rocas ígneas. Introducción. Ambientes de generación de las rocas ígneas. Bibliografía.

Tema 8: Magmatismo en zonas de convergencia. Introducción. Zo-

3

nas de subducción. Caracteres petrológicos. Geoquímica y Petrogénesis. Algunas consecuencias para la evolución del manto y de la corteza oceánica. Bibliografía.

Tema 9: Magmatismo en zonas de dorsal oceánica. Introducción. La segmentación de las dorsales. Tipos de dorsales según su tasa de acreción. Dorsales lentas y dorsales rápidas: dos modelos de corteza oceánica y de acreción. Bibliografía.

Tema 10: Magmatismo en zonas de rift intracontinental. Desarro-llo de rifts intracontinentales: contexto geodinámico. Estadios en la evo-lución temporal de los rifts intracontinentales. Productos del magma-tismo. Series magmaticas en el sistema de rift Este africano. Tipos de rift según su tasa de emisión. Composición química de las rocas. Biblio-grafía.

Tema 11: Magmatismo intraplaca. Magmatismo intraplaca oceánica. Rasgos petrológicos y geoquímicas. Magmatismo intraplaca continental. Rasgos petrogenéticos de los magmatismos intraplaca. Bibliografía.

Tema 12: Síntesis de los procesos petrogenéticos. Ejemplos en

4

España. Síntesis de los procesos petrogenéticos. Ejemplos en España; la orogenia Hercínica. La transtensión tardihercínica y las etapas de rifting eoalpinas. La compresión alpina: magmatismos y metamorfismos aso-ciados. Actividad volcánica reciente: el caso de las Canarias. Bibliograf-ía.

Programa de Prácticas (30 h) PRÁCTICAS DE MICROSCOPIO (20 horas, en 10 sesiones de 2 horas)

• Práctica 1. Mineralogía de las rocas metamórficas.

• Práctica 2. Texturas de las rocas metamórficas.

• Práctica 3. Clasificación de las rocas metamórficas.

• Práctica 4: Rocas de metamor-fismo de contacto: corneanas pelí-ticas, calcáreas y básicas.

• Práctica 5. Rocas de metamorfismo regional, 1: metapelitas. • Práctica 6. Roca de metamorfismo regional, 2: metabasitas. • Práctica 7. Microtexturas de deformación. • Práctica 8. Microtexturas de cristalización: inclusiones, intercreci-

mientos, coronas, remplazamientos. • Práctica 9. Relaciones blastesis-deformación. • Practica 10. Repaso.

5

PRÁCTICAS DE CAMPO (2 SALIDAS)

• Salida 1: Zona axial pirenaica: plutón granítico de Panticosa y su metamorfismo de contacto.

• Salida 2: Estudio de las rocas ígneas y metamórficas de la Ribagor-za (Pirineo de Huesca-Lérida).

Bibliografía (En sombreado están los textos más útiles) Textos para teoría

Bard JP (1985) Microtexturas de rocas magmáticas y metamórficas. Masson, España, 181 pp

Barker AJ (1998, 2ª edición). Introduction to Metamorphic Textures and Microstruc-tures, Routledge, Taylor & Francis Group, 264 pp.

Best MG (2003, 2ª edición). Igneous and Me-tamorphic Petrology, Blackwell Publishing.

Blatt H y Tracy RJ (1996). Petrology. Igne-ous, sedimentary and metamorphic. Freeman & Comp. New York, 529 pp.

Blenkinsop T (2000). Deformation Micros-tructures and Mechanisms in Minerals and Rocks, Kluwer Academic Publisher.

Bucher K y Frey M (2002, 7ª edición). Petrogenesis of Metamorphic Rocks, Springer. 376 pp.

6

Clarke DB (1992). Granitoid rocks. Chapman & Hall, London, 283 pp.

Davis GH y Reynolds SJ (1996, 2ª edición), Structural geology of rocks and regions, John Wiley & Sons, Nueva York, USA [Capítulo 4, Deformation Mechanisms and Microstructures, pp. 150-202].

Frey M y Robinson D (1999). Low-Grade Metamorphism. Wiley-Blackwell, 328 pp.

Fyfe WS, Price NJ y Thompson AB (1978). Fluids in the Crust. Elsevier, Developments in Geochemistry, vol 1, 383 pp.

Hall A (1993). Igneous petrology. 5th ed. Longman Sc.Tech.; 573 pp.

Hobbs BE, Means WD y Williams PF (1981), Geología estructural, Editorial Omega, Barce-lona.

Kornprobst J (1996). Manual de Petrología metamórfica y su contexto geodinámico, Masson.

Marti J y Araña V (1993). La volcanología actual. CSIC, Colección Nuevas Tendencias, Madrid.

Mason R (1990, 2ª edición). Petrology of the Metamorphic Rocks, Unwin-Hyman.

Miyashiro A (1994). Metamorphic Petrology. Oxford University Press. 404 pp.

Nicolas A (1987), Principios de tectónica, Masson, Barcelona.

Paschier CW and Trouw RAJ (2005, 2ª edición). Microtectonics. Springer. 366 pp.

7

Philpotts AR y Ague J (2009, 2ª edición). Principles of igneous and metamorphic Petrology. Cambridge University Press, 686 pp.

Pitcher WS (1995). The nature and origin of granite. 2nd ed. Blackie, London, 321 pp

Raymond LA (1995). Petrology. The study of igneous, sedimentary and metamorphic rocks. Wm C. Brown Publ. 742 pp.

Sigurdsson H (2000). Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press. 1417 pp.

Spear FS (1993). Metamorphic phase equilibria and pressure-temperature-time paths. Mineralogical Society of America, Mono-graph Series.

Vernon RH y Clarke G (2008). Principles of Metamorphic Petrology. Cambridge University Press, 460 pp.

Wilson M (1989). Igneous Petrogenesis. Unwin-Hyman, 466 pp.

Winter JD (2001). An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall, 699 p.

Yardley BW (1989). An Introduction to Metamorphic Petrology, Longman.

Textos para prácticas (microscopía y campo)

Deer WA, Howie RA y Zussman J (1992, 2ª edición) An introduc-tion to the rock-forming minerals. Longman, UK, 696 pp.

Fettes D y Desmonds J (2007). Metamorphic rocks: A Classification and Glosary of Terms. Cambridge University Press, 243 pp.

Fry N (1984). The field description of metamorphic rocks. Geologi-cal Society of London Handbook, Wiley.

Mackenzie WS y Guilford C (1996) Atlas de petrografía: minerales

8

formadores de rocas en lámina delgada. Ed. Masson, España, 98 pp.

Mackenzie WS y Adams AE (1997) Atlas en color de rocas y minerales en lámina del-gada. Ed. Masson, España, 215 pp.

Philpotts AR (2003). Petrography of Igne-ous and Metamorphic Rocks. Waveland Pr Inc., 192 pp.

Shelley D (1993) Igneous and metamorphic rocks under the microscope: classification, textures, microstructures and mineral pre-ferred orientations. Champman and Hall, UK, 445 pp.

Vernon RH (2004). A Practical Guide to Rock Microstructure. Cambridge University Press, 606 pp.

Yardley BWD, Mackenzie WS y Guilford C (1997) Atlas de rocas metamórficas y sus texturas. Ed. Masson, España, 120 pp.

Organización de la asignatura PROFESORADO • Teoría: Javier Gómez y Enrique Arranz • Prácticas de petrografía: Javier Gómez y Enrique Arranz. • Campo: Javier Gómez, Pilar Lapuente, M. José Gimeno.

REPARTO DE LOS CRÉDITOS La asignatura de Petrología Endógena II se imparte en el segundo cua-

9

trimestre y dispone de 6 créditos, distribuidos en 3 créditos de teoría (30 horas), 2 créditos de prácticas de petrografía (20 horas) y 1 crédito de campo (2 días de campo).

Los créditos de teoría se imparten en tres clases semanales de una hora de duración, los lunes, martes y miércoles de 11 a 12 horas.

Los créditos de prácticas de petrografía se imparten en una sesión semanal de 2 horas de duración para cada grupo de prácticas, en el la-boratorio de Microscopía del Área de Petrología y Geoquímica.

GRUPOS DE PRÁCTICAS DE PETROGRAFÍA Las prácticas se imparten en el Aula de Microscopía del Área de Petro-logía y Geoquímica, los siguientes días y horas:

• Grupo 1: Miércoles de 12.15 a 14.15 horas.

• Grupo 2: Jueves de 15 a 17 horas.

PRÁCTICAS DE CAMPO Se realizarán dos salidas de campo:

• Jueves 24 de marzo de 2011: Salida a la zona axial pirenaica: plutón granítico de Panticosa y su metamorfismo de contacto.

• Viernes 13 de mayo de 2011: Estudio de las rocas ígneas y metamórficas en La Ribagorza (Pirineo de Huesca-Lérida).

10

Importante: Para aprobar la asignatura es obligatorio asistir,

al menos, a una de las salidas de campo o, en su caso, realizar un examen de campo.

PÁGINA WEB DE LA ASIGNATURA La asignatura tiene una página web en la que se recoge todo aquello que es de interés para su desarrollo. La dirección es:

http://gmg.unizar.es/asignaturas

Entre otras cosas, de la página web pueden bajarse todos los apuntes, las transparencias de clase y los exámenes de años anteriores.

EXÁMENES Hay dos exámenes, ambos al final del cuatrimestre: uno de teoría, com-puesto de tres partes: (i) 40 preguntas de test de conceptos básicos, (ii) 30 preguntas de test de todo tipo, y (iii) un tema a desarrollar; y otro examen de prácticas de petrografía (descripción completa de una roca metamórfica en lámina delgada). En la página web se han recopilado los exámenes de test de los últimos años.

CALIFICACIÓN FINAL Hay que aprobar por separado la teoría y las prácticas con más de cin-

11

co. En el examen de teoría de conceptos básicos hay que contestar bien, para aprobar, al menos 30 de las 40 preguntas (las preguntas mal con-testadas no restan). Si no se llega a la cota de 30 preguntas correctas, no se corrige el examen de conceptos avanzados (ni el tema) y la parte de teoría queda suspensa. Si el examen de conceptos básicos se supera, el de conceptos avanzados sirve para incrementar la nota en función del número de preguntas bien contestadas (las preguntas mal contestadas sí restan en este caso). El examen de tema sirve para mejorar la nota una vez que el examen de conceptos básicos está aprobado. En el caso de que el examen de tema estuviera muy mal, quedaría suspenso para la siguiente convocatoria.

La nota final se obtiene promediando la nota de los exámenes de teoría y prácticas (siempre que ambos estén por encima de 5.0) y añadiendo un incremento por asistencia a prácticas de petrografía, asistencia a las salidas de campo y por la memoria de campo de las excursiones.

Como ya se ha dicho, es obligatorio asistir, al menos, a una sali-da de campo para aprobar la asignatura. (o, en su defecto, realizar un examen de campo).

Departamento de Ciencias de la Tierra

3

Facultad de Ciencias Universidad de Zaragoza