Esquisto

El esquisto (o esquisto metamórfico) es una roca metamórfica de grano medio que muestra una esquistosidad pronunciada. Esto significa que la roca está compuesta de granos minerales que se ven fácilmente con una lupa de mano de baja potencia, orientados de tal manera que la roca se divide fácilmente en escamas o placas delgadas. Esta textura refleja un alto contenido de minerales laminares, como micas, talco, clorita o grafito. Estos a menudo se intercalan con minerales más granulares, como el feldespato o el cuarzo.

El esquisto se forma típicamente durante el metamorfismo regional que acompaña al proceso de formación de montañas (orogenia) y generalmente refleja un grado medio de metamorfismo. El esquisto se puede formar a partir de muchos tipos diferentes de rocas, incluidas las rocas sedimentarias como las lutitas y las rocas ígneas como las tobas. El esquisto metamorfoseado de lutita es particularmente común y, a menudo, es muy rico en mica (un esquisto de mica). Cuando el tipo de roca original (el protolito) es perceptible, al esquisto generalmente se le da un nombre que refleja su protolito, como metaarenisca esquistosa. De lo contrario, se incluirán en el nombre de la roca los nombres de los minerales constituyentes, como esquisto de cuarzo-feldespato-biotita.

El lecho rocoso de esquisto puede representar un desafío para la ingeniería civil debido a sus pronunciados planos de debilidad.

Etimología

La palabra esquisto se deriva en última instancia de la palabra griega σχίζειν (schízein), que significa "dividir", que se refiere a la facilidad con la que los esquistos se pueden dividir a lo largo del plano en el que se encuentran los minerales laminares.

Definición

Los geólogos definen el esquisto como una roca metamórfica de grano medio que muestra una esquistosidad bien desarrollada. La esquistosidad es una capa delgada de la roca producida por metamorfismo (una foliación) que permite que la roca se divida fácilmente en escamas o losas de menos de 5 a 10 milímetros (0,2 a 0,4 pulgadas) de espesor. Los granos minerales en un esquisto suelen tener un tamaño de 0,25 a 2 milímetros (0,01 a 0,08 pulgadas) y, por lo tanto, se ven fácilmente con una lupa de 10 aumentos. Por lo general, más de la mitad de los granos minerales en un esquisto muestran una orientación preferida. Los esquistos constituyen una de las tres divisiones de roca metamórfica por textura, siendo las otras dos divisiones gneis, que tiene una esquistosidad poco desarrollada y capas más gruesas, y granofels, que no tiene una esquistosidad perceptible.

Los esquistos se definen por su textura, sin referencia a su composición, y aunque la mayoría son el resultado de un metamorfismo de grado medio, su composición mineral puede variar mucho. Sin embargo, la esquistosidad normalmente se desarrolla solo cuando la roca contiene abundantes minerales laminares, como micas o clorita. Los granos de estos minerales están fuertemente orientados en una dirección preferida en el esquisto, a menudo también formando capas paralelas muy delgadas. La facilidad con que la roca se divide a lo largo de los granos alineados explica la esquistosidad. Aunque no es una característica definitoria, los esquistos muy a menudo contienen porfiroblastos (cristales individuales de tamaño inusual) de minerales distintivos, como granate, estaurolita, cianita, sillimanita o cordierita.

Debido a que los esquistos son una clase muy grande de rocas metamórficas, los geólogos describirán formalmente una roca como esquisto solo cuando se desconozca el tipo original de la roca antes del metamorfismo (el protolito) y su contenido mineral aún no esté determinado. De lo contrario, el modificador esquistosa se aplicará a un nombre de tipo más preciso, como esquistosa semipelita (cuando se sabe que la roca contiene cantidades moderadas de mica) o esquistosa metasarenisca (si se sabe que el protolito fue una arenisca). Si todo lo que se sabe es que el protolito fue una roca sedimentaria, el esquisto será descrito como un parasquisto, mientras que si el protolito fue una roca ígnea, el esquisto será descrito como un ortosquisto.. Los calificadores minerales son importantes al nombrar un esquisto. Por ejemplo, un esquisto de cuarzo-feldespato-biotita es un esquisto de protolito incierto que contiene biotita, mica, feldespato y cuarzo en orden de abundancia aparente decreciente.

El esquisto lineado tiene un fuerte tejido lineal en una roca que, por lo demás, tiene una esquistosidad bien desarrollada.

Terminología histórica de la minería

Antes de mediados del siglo XIX, los términos pizarra, esquisto y esquisto no estaban claramente diferenciados por quienes se dedicaban a la minería.

Formación

La esquistosidad se desarrolla a temperatura elevada cuando la roca se comprime con más fuerza en una dirección que en otras direcciones (tensión no hidrostática). El estrés no hidrostático es característico del metamorfismo regional donde se está formando una montaña (un cinturón orogénico). La esquistosidad se desarrolla perpendicular a la dirección de mayor compresión, también llamada dirección de acortamiento, a medida que los minerales laminares se rotan o recristalizan en capas paralelas. Mientras que los minerales laminares o alargados se reorientan más obviamente, incluso el cuarzo o la calcita pueden adoptar orientaciones preferidas.

A nivel microscópico, la esquistosidad se divide en esquistosidad interna, en la cual las inclusiones dentro de los porfiroblastos toman una orientación preferida, y esquistosidad externa, que es la orientación de los granos en la roca circundante de grano medio.

La composición de la roca debe permitir la formación de abundantes minerales laminares. Por ejemplo, los minerales arcillosos de la lutita se metamorfosean en mica, produciendo un esquisto de mica. Las primeras etapas del metamorfismo convierten la lutita en una roca metamórfica de grano muy fino llamada pizarra, que con más metamorfismo se convierte en filita de grano fino. La recristalización adicional produce esquisto de mica de grano medio. Si el metamorfismo continúa, el esquisto de mica experimenta reacciones de deshidratación que convierten los minerales laminares en minerales granulares como los feldespatos, disminuyendo la esquistosidad y convirtiendo la roca en un gneis.

Otros minerales laminares que se encuentran en los esquistos incluyen clorita, talco y grafito. El esquisto de clorita se forma típicamente por metamorfismo de rocas ígneas ultramáficas, al igual que el esquisto de talco. El esquisto de talco también se forma a partir de la metamorfosis de rocas carbonatadas que contienen talco formadas por alteración hidrotermal. El esquisto de grafito es poco común, pero puede formarse a partir de la metamorfosis de lechos sedimentarios que contienen abundante carbono orgánico. Esto puede ser de origen algal.

La metamorfosis de la roca volcánica félsica, como la toba, puede producir esquisto de cuarzo-moscovita.

• Vista microscópica de granate-mica-esquisto en sección delgada bajo luz polarizada con un gran cristal de granate (negro) en una matriz de cuarzo y feldespato (granos blancos y grises) y hebras paralelas de mica (roja, violeta y marrón).
• Vista de corte granate-mica-esquisto
• Esquisto de Manhattan del sureste del estado de Nueva York
• Afloramiento de esquisto de Manhattan en el Central Park de la ciudad de Nueva York
• Talco-cista de Saint-Marcel, Francia

Consideraciones de ingeniería

En ingeniería geotécnica, un plano de esquistosidad a menudo forma una discontinuidad que puede tener una gran influencia en el comportamiento mecánico (resistencia, deformación, etc.) de las masas rocosas, por ejemplo, en la construcción de túneles, cimientos o taludes. Puede existir un peligro incluso en un terreno no perturbado. El 17 de agosto de 1959, un terremoto de magnitud 7,2 desestabilizó la ladera de una montaña cerca del lago Hebgen, Montana, compuesta de esquisto. Esto provocó un derrumbe masivo que mató a 26 personas que acampaban en la zona.

Corte de carretera en esquisto moscovita del Grupo Vadito. El corte se ha inclinado para que coincida casi con el plano de esquistosidad, lo que reduce la caída de rocas en el camino. Esto también produce la apariencia de una pared de metal brillante debido al reflejo de la luz solar en la moscovita. El camino y el corte del camino son casi rectos; la apariencia curva es un artefacto de la fotografía panorámica.