2. Una roca se considera un
sistema.
Cada uno de los constituyentes
es una fase.
Plagioclasas y cuarzo son fases
distintas.
Plagioclasas tiene una
composición entre anortita y
albita.
Zona que evidencia desequilibrio.
No esta foliado
Tiene micas decusadas que son distintas a
las micas que definen la foliación
3. Equilibrio
Estado de la roca (sistema) en el cual las
fases presentes están en su forma más
estable y de menor energía, y donde
todas las fases son compatibles con las
condiciones de P yT
(Barker,1998)
4. Equilibrio
Si alcanzan equilibrio, todos los sistemas
químicos, con la misma composición,
sometidos a las mismas condiciones,
desarrollarán la misma asociación de fases.
5. Fases
Unidad física mínima mecánicamente
separable de un sistema, sin perder sus
propiedades y características físicas.
Material físicamente separable del
sistema (liquido, solido, gas).
6. Regla de Fases
F = C – P + 2
Permite caracterizar los grados de libertad del sistema
Describe el número de grados de libertad (F) en un sistema cerrado en
equilibrio, en términos del número de fases separadas (P), el número
de componentes químicos (C) del sistema.
7. Ejemplo H2O:
El sistema está enteramente compuesta de H2O, de manera que sólo hay
un componente presente.
Las fases presentes representan tres estados de la materia: líquido (agua),
sólido (hielo) y vapor (vapor).
Todos tienen distintas propiedades físicas (por ejemplo, densidad,
estructura ) y las propiedades químicas (por ejemplo, ∆Gformation,
volumen molar, etc) por lo que deben ser consideradas fases distintas.
8. Sólo hay un punto en este diagrama donde las
tres fases coexisten en equilibrio - este "punto
triple" también se conoce como un punto
invariante.
P y T son singularmente especificado.
Hay cero grados de libertad. F=0
F= C(1) – P(3 =liq-gas o vapor-hielo) +2
9. Cada una de las curvas representa una
reacción química que describe una
transformación de fase:
Sólido a líquido
Líquido a vapor
Sólido a vapor
Hay tres curvas univariantes alrededor
del punto invariante.
Sólo hay un grado de libertad F=1
usted puede cambiar de forma
independiente T o P, pero para mantener la
coexistencia de dos fases a lo largo de la
curva de la segunda variable tiene que
cambiar por un importe fijo
correspondiente.
F= C(1) – P(2) +2 =1
10. Hay tres áreas distintas sólo hielo, líquido o gas o
vapor. Estos son los campos divariantes.
T y P son libres de cambiar dentro de estos
campos y de todas maneras tendrá una sola fase.
El final de la "curva de ebullición", separando el
líquido a vapor de transición, se denomina el
"punto crítico".
Más allá del punto critico, las propiedades físico-
químicas del agua y el vapor convergen hasta el
punto en que son idénticos. Por lo tanto, más allá
del punto crítico, nos referimos a esta fase solo
como un "fluido supercrítico".
F= C(1) – P(1) +2
F=2
11. Facies
Eskola (1915):
Una facies se da cuando una roca metamórfica, ha llegado
a un equilibrio químico a través de una temperatura y condiciones de
presión constantes. La composición mineral está controlado solamente
por la composición química.
Campo de T y P donde un mineral es estable.
12. Utilizando combinaciones de las reacciones que probablemente han tenido
lugar durante el metamorfismo, petrólogos han podido determinar la presión y la
temperatura de metamorfismo en una variedad de rocas.
Han sido capaces de poner limitaciones en los campos de temperatura y
presión para las facies metamórficas diferentes. Algunas de estas reacciones
se muestran en el diagrama.
En total son 11 facies
17. Las series de bajo P / T son típicas de cinturones orogénicos (Buchan o Abukuma).
Las series de media P / T (facies zeolita - prehnita-pumpellita, esq verde, Anfibolita y granulita) es
característica de serie cinturones orogénicos comunes (tipo barrovianas y Sanbagawa)
Las facies de granulita,sólo se produce en las rocas con escasez de agua, ya sea la corteza deshidratada
inferior, o en áreas con altos XCO2 en el líquido.
Las series de alta P / T (Serie de facies Franciscana): (zeolita, Esq azules y eclogita) se produce
normalmente en las zonas de subducción, donde isotermas están deprimidos por la subducción de la
litosfera fría.
Facies Sanidinite son poco frecuentes, requieren el transporte de gran calor a niveles poco profundos.
Series de Facies
18. Facies
Low T - Low P : Zeolite
Mod - High T - Low P : Prehnite-Pumpellyite
Low T - High P : Blueschist
Mod to High T - Mod P : Greenschist - Amphibolite - Granulite
Mod - High T - High P : Eclogite
21. Paragénesis
Evolución de la asociación mineral característica de una roca,
durante el desarrollo de las condiciones de P - T - x y la composición
química de la roca.
Paragénesis es la asociación en equilibrio
Dado suficiente tiempo en superficie, todas las rocas metamórficas
cambiarán a una asociación estable bajo las condiciones superficiales.
Sin embargo este proceso se denomina meteorización.
22. Paragénesis
Depende de:
•La composición inicial de la roca (Protolitos: pelitico,
mafico, ultramafico, carbonatado, samitico)
•La Presión alcanzada
•La Temperatura alcanzada
•La composición de la fase fluida presente
24. Equilibrio – desequilibrio
Evidencias:
• Texturas de desequilibrio (coronas, emplazamientos,
zonación).
• Los minerales están en contacto uno con otro y en la
estructura de la roca.
• Bandeamiento (equilibrio local).
• Equilibrio químico no es igual al equilibrio textural.
• Limites de granos-microsonda
36. LPO (lattice preferred orientation)
http://www.geol.ucsb.edu/faculty/hacker/geo102C/lectures/part11.html
Si muchos granos en la roca sufren la misma rotación = LPO
37. Texturas foliadas
Passchier y Trouw (2005)
(a) estratificación composicional.
(b) la orientación preferencial de minerales
micáceos (por ejemplo, la mica).
(c) orientación preferencial de los límites de
grano.
(d) Variación de tamaño de grano
(e) Orientación preferencial de minerales
laminares, en una matriz sin orientación
preferente (por ejemplo, la mica en micácea
cuarcita o gneis).
(f) Orientación
preferencial de minerales lenticular
agregados.
(g) Orientación preferencial de fracturas
(h) combinación de elementos a, b y c.
50. Minerales metamórficos -
blastesis
http://www.earth.ox.ac.uk/~davewa/research/kinetics/kinpost2.html
Para que un nuevo mineral aparezca debe haber una reacción química y los
siguientes procesos
Nucleación: núcleos (cristales de embriones) del nuevo mineral aparecen.
Disolución: los minerales reactivos se rompen, sus componentes químicos
van a la solución
Crecimiento: el material se añade a los núcleos de construir grandes cristales
Transferencia de masa: el material se transporta a través de la roca de los
sitios de distribución a los sitios de crecimiento. Cada uno de estos pasos
implica superar una o más barreras de energía.
56. Equilibrio Textural vs. equilibrio Qco
http://www.whitman.edu/geology/winter/Petrology/Ch%2027%20Thermo.ppt#325,39,Geothermobarometry
Plagioclasa químicamente dividida en zonas y granate poikiloblastic de meta-pelítica
(a) los perfiles químicos a través de un granate
(b) El contenido de las inclusiones de plagioclasa en granate y zonificacióncorrespondiente
en plagioclasa vecina.
58. Tasa de crecimiento vs. nucleación - tiempo
http://teachserv.earth.ox.ac.uk/courses/es2-metrock/tex/1tex11.html
Esquisto cuarzo-sericítico con granate y biotita
Slow heating - porfiroblasto
61. http://teachserv.earth.ox.ac.uk/courses/es2-metrock/tex/1tex14.html
Cornubiana de andalucita
Los patrones de inclusión en la andalucita.
Porfiroblasto de andalucita ha crecido (de
abajo a la izquierda) sobre una matriz de
grano fino de cuarzo, mica y de grafito.
Ciertas partes del cristal, aparentemente,
han sido capaces de avanzar contra la
matriz sin incluir granos de la matriz,
mientras que otras regiones han atrapado
abundantes pequeñas inclusiones. Tenga
en cuenta las acumulaciones de grafito
desplazados pasivamente en las caras
rectas exteriores de la andalucita.
62. Serie cristaloblástica
(1) Rutilo, Titanita, Pirita, Espinela
(2) Gnt, Sill, estaurolita, turmalina
(3) Epidota, magnetita, ilmenita
(4) Andalucita, pxn, anfibol
(5) Mica, chloritas, dolomita, cianita
(6) Calcita, vesubianita, escapolita
(7) Feldespatos, cuarzo, cordierita
Idioblastico o hipidioblasticio:es decir,
con cristales bien formados o parcialmente
formados
Tendencia
a
formar
porfiroblastos
Tendencia
a
forma
idioblastica
Taza
de
nucleación
Estructura
cristalográfica
Energía
libre
superficial
Las rocas ígneas desarrollas cristales euhedrales por cristalizar en un medio
liquido.
Los min metamórficos crecen en contacto con otros minerales en un medio
subsolido, por lo que la capacidad de desarrollar cristales euhedrales depende
de la energía libre. Los minerales de mayor energía q presentan forma
euhedrales se establecen según la serie cristaloblastica:
64. Porfidoblasto idioblástico
Idioblastic poikiloblast of staurolite, revealing fine, discordant internal fabric.
Andalusite-staurolite schist, Banff coast, NE Scotland. Sample BB1
Idioblastico o hipidioblasticio: es decir, con cristales bien formados o
parcialmente formados
