Gneis

Gneis es un tipo común y ampliamente distribuido de roca metamórfica. El gneis se forma por procesos metamórficos de alta temperatura y alta presión que actúan sobre formaciones compuestas por rocas ígneas o sedimentarias. El gneis se forma a temperaturas y presiones más altas que el esquisto. El gneis casi siempre muestra una textura en bandas caracterizada por bandas alternas de colores más oscuros y más claros y sin un escote distintivo.

Los gneises son comunes en la corteza antigua de los escudos continentales. Algunas de las rocas más antiguas de la Tierra son gneises, como el Acasta Gneiss.

Descripción

En el uso tradicional inglés y norteamericano, un gneis es una roca metamórfica de grano grueso que muestra bandas composicionales (bandas gneisicas) pero una esquistosidad poco desarrollada y una escisión indistinta. En otras palabras, es una roca metamórfica compuesta de granos minerales fácilmente visibles a simple vista, que forman capas de composición obvias, pero que tiene solo una débil tendencia a fracturarse a lo largo de estas capas. En Europa, el término se ha aplicado más ampliamente a cualquier roca metamórfica gruesa, pobre en mica y de alto grado.

El Servicio Geológico Británico y la IUGS utilizan el gneis como una categoría textural amplia para rocas metamórficas de grano medio a grueso que muestran una esquistosidad poco desarrollada, con capas de composición de más de 5 milímetros (0,20 pulgadas) de espesor y que tienden a dividirse en placas de más de 1 centímetro. (0,39 pulgadas) de espesor. Ninguna de las definiciones depende de la composición o el origen, aunque es más probable que las rocas pobres en minerales laminares produzcan una textura de gneisosa. Las rocas de gneisosa, por lo tanto, están recristalizadas en gran medida pero no contienen grandes cantidades de micas, clorita u otros minerales laminares. La roca metamórfica que muestra una esquistosidad más fuerte se clasifica como esquisto, mientras que la roca metamórfica sin esquistosidad se denomina granofels.

Los gneises que son rocas ígneas metamorfoseadas o su equivalente se denominan gneises de granito, gneises de diorita, etc. Las rocas gneis también pueden recibir el nombre de un componente característico, como el gneis granate, el gneis biotita, el gneis albita, etc. Orthogneiss designa un gneis derivado de una roca ígnea, y paragneis es uno de una roca sedimentaria. Tanto el BGS como el IUGS usan gneissose para describir rocas con la textura de gneis, aunque gneissic también sigue siendo de uso común. Por ejemplo, un metagranito gneisoso o un metagranito gneisico significan ambos un granito que se ha metamorfoseado y, por lo tanto, ha adquirido textura gneisosa.

Bandas gneisicas

Los minerales en el gneis están dispuestos en capas que aparecen como bandas en una sección transversal. Esto se llama bandas gneisicas. Las bandas más oscuras tienen relativamente más minerales máficos (aquellos que contienen más magnesio y hierro). Las bandas más ligeras contienen relativamente más minerales félsicos (minerales como el feldespato o el cuarzo, que contienen más elementos más ligeros, como el aluminio, el sodio y el potasio).

El bandeo se desarrolla a alta temperatura cuando la roca se comprime con más fuerza en una dirección que en otras direcciones (tensión no hidrostática). Las bandas se desarrollan perpendiculares a la dirección de mayor compresión, también llamada dirección de acortamiento, a medida que los minerales laminares se rotan o recristalizan en capas paralelas.

Una causa común de estrés no hidrodinámico es la sujeción del protolito (el material rocoso original que sufre metamorfismo) a una fuerza de corte extrema, una fuerza de deslizamiento similar al empuje de la parte superior de una baraja de cartas en una dirección, y la parte inferior de la cubierta en la otra dirección. Estas fuerzas estiran la roca como un plástico y el material original se extiende en láminas. Según el teorema de descomposición polar, la deformación producida por tal fuerza de corte es equivalente a la rotación de la roca combinada con el acortamiento en una dirección y la extensión en otra.

Algunas bandas se forman a partir de material rocoso original (protolito) que se somete a temperaturas y presiones extremas y se compone de capas alternas de arenisca (más clara) y pizarra (más oscura), que se metamorfosea en bandas de cuarcita y mica.

Otra causa de la formación de bandas es la "diferenciación metamórfica", que separa diferentes materiales en diferentes capas a través de reacciones químicas, un proceso que no se comprende del todo.

Gneis de Augen

Augen gneis, del alemán: Augen [ˈaʊɡən], que significa "ojos", es un gneis resultante del metamorfismo del granito, que contiene granos característicos elípticos o lenticulares unidos por cizallamiento (porfiroclastos), normalmente feldespato, rodeados de material de grano más fino. El material de grano más fino se deforma alrededor de los granos de feldespato más resistentes para producir esta textura.

Migmatita

La migmatita es un gneis que consta de dos o más tipos de rocas distintas, una de las cuales tiene la apariencia de un gneis ordinario (el mesosoma) y otra que tiene la apariencia de una roca intrusiva como la pegmatita, la aplita o el granito (el leucosoma).. La roca también puede contener un melanosoma de roca máfica complementario al leucosoma. Las migmatitas a menudo se interpretan como rocas que se han derretido parcialmente, con el leucosoma que representa el derretimiento rico en sílice, el melanosoma la roca sólida residual que queda después de la fusión parcial y el mesosoma la roca original que aún no se ha derretido parcialmente.

Ocurrencias

Los gneises son característicos de áreas de metamorfismo regional que alcanza la facies metamórfica de anfibolita media a granulita. En otras palabras, la roca se metamorfoseó a una temperatura superior a los 600 °C (1112 °F) a presiones de entre 2 y 24 kbar. Muchas variedades diferentes de roca pueden transformarse en gneis, por lo que los geólogos tienen cuidado de agregar descripciones del color y la composición mineral al nombre de cualquier gneis, como paragneis granate-biotita u ortogneis rosa grisáceo.

Cinturones de granito y piedra verde

Los escudos continentales son regiones de roca antigua expuesta que forman los núcleos estables de los continentes. La roca expuesta en las regiones más antiguas de los escudos, que es de edad Arcaica (más de 2500 millones de años), en su mayoría pertenecen a cinturones de granito y piedra verde. Los cinturones de piedra verde contienen roca metavolcánica y metasedimentaria que ha sufrido un grado de metamorfismo relativamente leve, a temperaturas de 350 a 500 ° C (662 a 932 ° F) y presiones de 200 a 500 MPa (2000 a 5000 bar). Los cinturones de piedra verde están rodeados por terrenos de gneis de alto grado que muestran un metamorfismo de baja presión y alta temperatura (más de 500 ° C (932 ° F)) muy deformado a la facies de anfibolita o granulita. Estos forman la mayor parte de la roca expuesta en los cratones arcaicos.

Cúpulas de gneis

Los domos de gneis son comunes en los cinturones orogénicos (regiones de formación montañosa). Consisten en una cúpula de gneis intruida por granito y migmatita más jóvenes y cubierta con roca sedimentaria. Estos han sido interpretados como un registro geológico de dos eventos distintos de formación de montañas, el primero produciendo el basamento de granito y el segundo deformando y derritiendo este basamento para producir las cúpulas. Sin embargo, algunos domos de gneis pueden ser en realidad los núcleos de complejos de núcleos metamórficos, regiones de la corteza profunda traídas a la superficie y expuestas durante la extensión de la corteza terrestre.

Ejemplos

• El Acasta Gneis se encuentra en los Territorios del Noroeste, Canadá, en una isla a unos 300 kilómetros (190 millas) al norte de Yellowknife. Este es uno de los fragmentos de corteza intactos más antiguos de la Tierra, metamorfoseado hace 3.580 a 4.031 millones de años.
• El gneis de Lewis se encuentra en las Hébridas Exteriores de Escocia, en el continente escocés al oeste de Moine Thrust y en las islas de Coll y Tiree. Estas rocas son en gran parte de origen ígneo, mezcladas con mármoles metamorfoseados, cuarcitas y micaesquistos con intrusiones posteriores de diques basálticos y magma granítico.
• El Morton Gneiss es un gneis de la era Arcaica expuesto en el valle del río Minnesota en el suroeste de Minnesota, Estados Unidos. Se cree que es el bloque intacto de corteza continental más antiguo de los Estados Unidos.
• El gneis peninsular es una secuencia de gneises arcaicos que se encuentran en todo el Escudo Indio y tienen una edad de 3400 a 2500 millones de años.

Etimología

La palabra gneis se ha utilizado en inglés desde al menos 1757. Se toma prestada de la palabra alemana Gneis, anteriormente también deletreada Gneiss, que probablemente se deriva del sustantivo alto alemán medio gneist "chispa" (llamada así porque la roca brilla).

Usos

El gneis se ha utilizado como material de construcción, como el gneis Facoidal, utilizado ampliamente en Río de Janeiro. El gneis también se ha utilizado como agregado de construcción para pavimento asfáltico.