METASOMATISMO
El metasomatismo es definido como los cambios de composición química que acompañan al metamorfismo los cambios químicos debidos al metasomatismo son generalmente atribuidos a la redistribución de los elementos de las especies no volátiles; sin embargo, los volátiles juegan jue gan un papel muy importante. La composición química de una roca puede ser alterada por la introducción o remoción de fluidos químicos hidrotermales, agua y Bióxido de Carbono Los fluidos hidrotermales provenientes del magma transportan elementos que reaccionan con la roca reemplazando a los minerales. El Metasomatismo es más bien desarrollado en situaciones donde existe un fuerte contraste en la composición de dos sustancias en contacto. Los más comunes son:
Los Plutones . - Particularmente en los contactos de magmas ácidos con rocas calcáreas o ultra básicas. El Hidrotermalismo . - Circulación de fluidos magmáticos a través de fracturas abiertas. Las Capa Capas, s, lentes o estratos de compo sició n con trastante . En áreas de metamorfismo profundo como por ejemplo un cuerpo ultra básico intercalado en estratos calcáreos
El metamorfismo es un proceso isoquímico, sin que se lleve a cabo intercambio de elementos con el medio. El Metasomatismo implica sustitución de elementos de de una roca por otros. Esto se produce por los fluidos que aportan los magmas y que impregnan las rocas sustituyéndolas parcialmente Así se generan yacimientos minerales. Las mineralizaciones tienen aspecto masivo y caótico, sustituyendo a parte de la roca. Este proceso es muy frecuente en las calizas, pero puede darse en otras rocas. Las rocas resultantes, con o sin mineralizaciones se denominan skarn. Los fluidos que actúa durante el metasomatismo son: agua y Bioxido de carbono y en menor cantidad otros gases disueltos en los poros entre los granos de la roca. Los fluidos intergranulares actúan como un medio que acelera las reacciones químicas del metasomatismo.
METASOMATISMO DE CONTACTO
Implica adiciones importantes a partir del magma, los cuales por reacción metasomática con las rocas circundantes o adyacentes forman nuevos minerales estables en condiciones de elevadas temperaturas y presión. Si a los efectos del calor producido por el metamorfismo se añade el calor mucho más elevado del metasomatismo, formaran los nuevos minerales que están constituidos por adiciones q se agregan del magma; constituyendo de esta manera una mineralogía más variada y compleja. Si las emanaciones magmáticas están muy cargadas de minerales, resultaran yacimientos metasomaticos de contacto, particularmente en ambientes de rocas favorables como las calcáreas; así como capas enteras de estas rocas pueden ser silicificadas, las que llamamos tactitas y si hay aportes de minerales metálicos se le conoce como skarns. Procesos y efectos: La temperatura en el contacto inmediato debe ser similar a la que tiene el magma y cuando estos son mayormente silicios esta temperatura oscila entre 500 y 1100 ºC. Recrist alización , recombinación y aportes: Estos efectos de los nuevos minerales rocosos tienen lugar en el halo de alteración. Las impurezas carbonosas también por este proceso pueden producir grafito. La arenisca va a producir cuarcita y los principales aportes magmáticos consisten en metales, sílice, azufre, boro, flúor, magnesio, potasio y algo de sodio. Cambio de volumen: A las rocas invadidas se les adiciona grandes cantidades de materiales y de las mismas rocas también se sustraen otras cantidades de materiales. Sin embargo, este intercambio no se produce en la misma cantidad, de manera que se producen cambios de volumen. Fases de formación :
Al parecer el metasomatismo de contacto empieza poco después de la intrusión y continúa hasta mucho después de la consolidación de la parte exterior del magma. En general la primera fase que es térmica produce recristalización y recombinación con o sin aportes desde el magma; lo cual da origen a muchos silicatos. Ejemplos: la magnetita y el oligisto se forman conjuntamente con los silicatos y también después de ellos, pero generalmente proceden a la formación de los sulfuros (los sulfuros se forman en su mayoría después de los silicatos y los óxidos) comúnmente el orden de estas fases de formación es la siguiente: Pirita y arsenopirita, Pirrotina, Molibdenita, Blenda, Calcopirita, Galena, Sulfosales. Reacción con la intrusión: El metasomatismo de contacto que da origen a los yacimientos minerales no se presenta indistintamente en todos los magazas sino que están restringidos a los magmas intrusitos y depende de su composición, su volumen y profundidad de formación, de la masa intrusiva. Yacimientos resultantes: Constituyen una clase distinta caracterizada por una reunión no usual de minerales de mena y ganga; en su mayor parte son pequeños en comparación con los cobres porfiríticos o los yacimientos sedimentarios. Son yacimientos de explotación difícil y engorrosa, debido a que su volumen es relativamente pequeño y sus terminaciones son abruptas. Los depósitos son generalmente diseminados, pero en forma muy irregular alrededor de la zona de contacto y tienden a concentrarse en el lado de la intrusión donde su buzamiento o inclinación es bastante suave. Forma y tamaño: Pueden tener casi todas las formas y sus ramificaciones pueden proyectarse hacia el exterior a lo largo de los planos de estratificación, las fisuras (o junturas) las formas más irregulares se presentan en las calizas. En general los depósitos de metamorfismo de contacto son de volumen relativamente pequeño con dimensiones que pueden variar entre 25-150m, la textura de los minerales también es bastante variable y sus cristales pueden ser grandes o pequeños. Mineralogía característica:
El rasgo sobresaliente de estos depósitos es la notable asociación de minerales de ganga, característicos de alta temperatura en los que figuran la wollastonita, Glosolaria, Fluorita, Granate, Andradita, Actinolita, Micas, etc. Conjuntamente con estos minerales están presentes el cuarzo y los carbonatos; y como minerales de mena se tienen óxidos, tales como la magnetita y limeñita, corindón, holigisto, etc. También pueden estar presentes metales nativos, algunos sulfuros, arseniuros y sulfusales.
PRODUCTOS DEL METASOMATISMO DE CONTACTO
Tactita: Palabra usada para indicar las rocas metamórficas que rodean una roca ígnea intrusiva en el lugar en que esta entra en contacto con una formación rocosa de cal o dolomita. Roca del metamorfismo de contacto perteneciente al grupo de las corneanas, muy variadas: verde vivo con epidota, verde oscuro con hornblenda, rosado a rojo con granate o blanco verdoso con dioópsido.
Granate: Los granates tienen propiedades físicas similares pero composición química distinta entre sí. Las diferentes especies son piropo, almandino, spessartina, grossularia, uvarovita y andradita.
Propiedades Las diferentes especies de granates se encuentran en gran variedad de colores, incluyendo rojo, naranja, amarillo, verde, púrpura, café, negro, rosado e incoloro. Una muestra de granate color rojo intenso. La propiedad de transmisión de luz de los granates hace que algunos puedan usarse como gemas. Las variedades opacas son usadas con propósitos indu striales como abrasivos. El brillo de los granates puede ser vítreo o resinoso.
Debido a que la composición química de los granates varía, los enlaces atómicos en algunas especies son más fuertes que en otras. Como resultado, este grupo de minerales presenta un rango de dureza que va desde 6,5 a 7,5 aproximadamente. Las especies más duras, como el almandino, son a menudo utilizadas como abrasivos.
Estructura cristalina Los granates son nesosilicatos que tienen una fórmula general X3Y2(Si O4)3. El lugar X es usado usualmente por cationes divalentes como (Ca2+, Mg2+, Fe2+) y el Y por cationes trivalentes com (Al3+, Fe3+, Cr3+) en una estructura octaedral/tetraedral con [SiO4]4− ocupando el tetraedro. Los granates frecuentemente se encuentran cristalizados en dodecaedros, pero también se los encuentra como trapezoedros (icositetraedro deltoidal). Cristalizan en el sistema cúbico, teniendo tres ejes de longitudes iguales y perpendiculares entre sí. Los granates no muestran clivaje, por lo que su fractura es siempre irregular.
Variedades Debido a su composición química, se diferencian seis variantes comunes de granate. Se trata de: Nombre mineral
del
Color
Fórmula química
Piropo
de color vino tinto a rojo sangre
Mg 3 Al2[SiO4]3
Almandino
dorado
Fe3 Al2(SiO4)3
Spessartina
entre ámbar y ladrillo
Mn 3 Al2[SiO4]
Grosularia
amarillo terroso. Variantes: hesonita y Ca3 Al2(SiO4)3 tsavorita
Uvarovita
de color verde
Ca 3Cr 2[SiO4]3
Andradita
de color amarillo o azul oscuro
Ca 3Fe2(SiO4)3
3
Estos seis granates puros tienen entre ellos series de solución sólida sustituyendo gradualmente unos metales por otros, lo que produce los numerosos minerales de este grupo, que aparecen con cierta frecuencia en los yacimientos geológicos, como son:
Calderita
amarillo oscuro o amarillo-rojizo
(Mn,Ca) 3(Fe,Al)2(SiO4)3
Goldmanita de color verde-pardo
Ca 3(V,Al,Fe)2(SiO4)3
Hibschita
de un pardo casi incoloro
Ca3 Al2[(OH)6-1/(SiO4)1.52.5]
Katoíta
incolora a blanco lechoso
Ca 3 Al2[(OH)8-6/(SiO4)1-1.5]
Kimzeyita
color pardo negrusco
Ca 3(Zr,Ti)2[(Si,Al,Fe)O4]3
Knorringita verde azulado Majorita
Mg 3Cr 2[SiO4]3
pardo amarillento, con una variante Mg3(Fe,Si,Al)2[SiO4]3 rojo púrpura
Morimotoíta color negro
Ca 3(Ti,Fe)2[(Si,Fe)O4]3
Importancia geológica de los granates Los granates son minerales claves para interpretar la génesis de varias rocas ígneas y metamórficas mediante la geotermobarometría. La difusión de elementos es relativamente lenta en los granates comparado con muchos otros minerales, y los granates son también relativamente resistentes a la alteración. Entonces, los granates individuales comúnmente preservan la zonación composicional que es usada para interpretar el tiempo y la temperatura en la que crecieron. Los granos de granate que tienen falta de zonación composicional comúnmente se les interpreta una homogenización por difusión, lo cual tiene implicaciones en el historial de tiempo y temperatura de la roca matriz.
