Como se describió anteriormente, el metamorfismo regional ocurre cuando las rocas están enterradas profundamente en la corteza. Esto se asocia comúnmente con los límites de las placas convergentes y la formación de cadenas montañosas. Debido a que se requiere enterrar de 10 a 20 km, las áreas afectadas tienden a ser grandes.
En lugar de centrarse en texturas de roca metamórficas(pizarra, esquisto, gneis, etc.), los geólogos tienden a observar minerales específicos dentro de las rocas que son indicativos de diferentes grados de metamorfismo. Algunos minerales comunes en rocas metamórficas se muestran en la Figura 7.21, dispuestos en orden de los rangos de temperatura dentro de los cuales tienden a ser estables. Los límites superior e inferior de los rangos son intencionalmente vagos porque estos límites dependen de una serie de factores diferentes, como la presión, la cantidad de agua presente y la composición general de la roca.
Las partes sur y suroeste de Nueva Escocia se metamorfosearon regionalmente durante la Orogenia Acadiana Devónica (alrededor de 400 Ma), cuando un bloque continental relativamente pequeño (el Meguma Terrane) se empujó contra el margen oriental existente de América del Norte. Como se muestra en la Figura 7.22, las rocas sedimentarias clásticas dentro de este terrano se metamorfosearon de manera variable, con el metamorfismo más fuerte en el suroeste (la zona de sillimanita), y un metamorfismo progresivamente más débil hacia el este y el norte. Las rocas de la zona de sillimanita probablemente se calentaron a más de 700 ° C, y por lo tanto deben haber sido enterradas a profundidades de entre 20 y 25 km. Las rocas circundantes de grado inferior no estaban enterradas tan profundamente, y las rocas dentro de la zona periférica de clorito probablemente no estaban enterradas a más de 5 km.
Una explicación probable de este patrón es que el área con las rocas de mayor grado estaba enterrada debajo de la parte central de una cordillera formada por la colisión del Terrano de Meguma con América del Norte. Como es el caso de todas las cadenas montañosas, la corteza se engrosó a medida que crecían las montañas, y fue empujada más abajo en el manto que la corteza circundante. Esto sucede porque la corteza terrestre está flotando en el manto subyacente. A medida que la formación de montañas agrega peso, la corteza en esa área se hunde más en el manto para compensar el peso agregado. El patrón probable de metamorfismo en esta situación se muestra en la sección transversal de la Figura 7.23 a. Las montañas finalmente se erosionaron (durante decenas de millones de años), permitiendo que la corteza rebotara hacia arriba y exponiendo la roca metamórfica (Figura 7.23 b).
La corteza se espesa debajo de la cordillera para compensar el peso añadido de las montañas de arriba.
Se muestran los contornos de temperatura, y las zonas metamórficas se representan utilizando colores similares a los de la Figura 7.22.
Las montañas han sido erosionadas. A medida que perdían masa, la base de la corteza se rebotaba gradualmente, empujando hacia arriba el núcleo de la región metamorfoseada de modo que las zonas metamórficas que antes estaban profundamente enterradas ahora están expuestas en la superficie.
El metamorfismo en Meguma Terrane de Nueva Escocia es solo un ejemplo de la naturaleza del metamorfismo regional. Obviamente, existen muchos patrones diferentes de metamorfismo regional, dependiendo de las rocas madre, el gradiente geotérmico, la profundidad del entierro, el régimen de presión y la cantidad de tiempo disponible. El punto importante es que el metamorfismo regional ocurre solo a profundidades significativas. La mayor probabilidad de alcanzar esas profundidades, y luego tener las rocas que alguna vez fueron enterradas, finalmente expuestas en la superficie, es donde existían las cadenas montañosas y desde entonces se han erosionado en gran medida. Como esto sucede típicamente en los límites de las placas convergentes, las presiones dirigidas pueden ser fuertes, y las rocas alteradas regionalmente casi siempre son foliadas.
Ejercicio 7.4 Zonas Metamórficas Escocesas
El mapa que se muestra aquí representa la parte occidental de Escocia entre la falla de Great Glen y la falla de Highland Boundary. Las áreas sombreadas son rocas metamórficas, y las tres zonas metamórficas representadas son granate, clorito y biotita.
Etiquete las tres áreas de color del mapa con los nombres de zona apropiados (granate, clorito y biotita).
Indique qué parte de la región probablemente haya sido enterrada más profundamente durante el metamorfismo.
El geólogo británico George Barrow estudió esta área en la década de 1890 y fue la primera persona en cartografiar zonas metamórficas basadas en sus conjuntos minerales. Este patrón de metamorfismo a veces se conoce como «Barroviano».»
- no, no es un error de ortografía! Un terrano es un bloque distintivo de corteza que ahora es parte de un continente, pero se cree que proviene de otra parte, y se agregó por procesos tectónicos de placas. ↵