Granulita

Granulitas son una clase de rocas metamórficas de alta ley de facies de granulita que han experimentado metamorfismo de alta temperatura y presión moderada. Son de grano medio a grueso y están compuestos principalmente por feldespatos asociados a veces con cuarzo y minerales ferromagnesianos anhidros, con textura granoblástica y estructura de gneisosa a masiva. Son de particular interés para los geólogos porque muchas granulitas representan muestras de la corteza continental profunda. Algunas granulitas experimentaron descompresión desde las profundidades de la Tierra hasta niveles de la corteza menos profundos a altas temperaturas; otros se enfriaron mientras permanecían en las profundidades de la Tierra.

Los minerales presentes en una granulitis variarán dependiendo de la roca madre de la granulitis y las condiciones de temperatura y presión experimentadas durante el metabolismo. Un tipo común de granulitis que se encuentra en rocas metamorfóricas de alto grado de los continentes contiene piroxeno, plagioclase feldspar y garnet accesorio, óxidos y posiblemente anfibios. Tanto el clinopyroxeno como el ortopyroxeno pueden estar presentes, y de hecho, la coexistencia de clino- y ortopyroxeno en un metabasitio (el basalto metamorfo) define las facies granulite.

Una granulita puede ser visualmente bastante distinta con abundantes pequeños granates de piralspite rosados o rojos en una forma 'granular' matriz holocristalina. Se pueden formar concentraciones de granates, micas o anfíboles a lo largo de un patrón lineal que se asemeja a bandas de gneis o migmatita.

Formación

Las granulitas se forman en las profundidades de la corteza, normalmente durante el metamorfismo regional con gradientes térmicos elevados superiores a 30 °C/km. En las rocas de la corteza continental, la biotita puede descomponerse a altas temperaturas para formar ortopiroxeno + feldespato potásico + agua, produciendo una granulita. Otros posibles minerales formados en condiciones de fusión por deshidratación incluyen zafirina, espinela, silimanita y osumilita. Algunos ensamblajes como zafiro + cuarzo indican temperaturas muy altas, superiores a 900 °C. Algunas granulitas pueden representar los residuos de la fusión parcial en la extracción de fundidos félsicos en cantidades variables y, en casos extremos, representan rocas cuyos minerales constituyentes son anhidros y, por lo tanto, parecen como si no se hubieran fundido en condiciones de temperatura ultraalta. Por lo tanto, incluso son necesarias temperaturas muy altas de 900 a 1150 °C para producir conjuntos minerales de facies de granulita. Temperaturas tan altas en las profundidades de la corteza terrestre solo pueden producirse mediante el afloramiento del manto astenosférico en entornos de rifting continental, lo que puede causar metamorfismo regional en gradientes térmicos elevados de más de 30 °C/km.

Facies de granulita

La facies de granulita está determinada por el límite de temperatura inferior de 700 ± 50 °C y el rango de presión de 2 a 15 kb. El conjunto mineral más común de facies de granulita consiste en plagioclasa antipertítica, feldespato alcalino que contiene hasta un 50% de albita y piroxenos ricos en Al₂O₃.

La transición entre las facies de anfibolita y granulita se define mediante estos isogrados de reacción:

anfibiole → piroxeno + H₂O

biotite → K-feldspar + granate + ortopyroxeno + H₂O.

Las subfacies de granulita de hornblenda son una región de coexistencia transitoria de minerales ferromagnesianos anhidros e hidratados, por lo que los isogrados mencionados anteriormente marcan el límite con las subfacies de granulita de piroxeno, facies con conjuntos de minerales completamente anhidros.

Definición de la Encyclopædia Britannica de 1911

Granulite (Latin) granulum, "un pequeño grano") es un nombre utilizado por los petrógrafos para designar dos clases distintas de rocas. Según la terminología de la escuela francesa significa un granito en el que ocurren ambos tipos de mica (muscovite y biotite), y corresponde al alemán Granito, o al granito de biotita muscovita inglés. Esta solicitud no ha sido aceptada generalmente. [Este significado granítico de la granulitis es ahora obsoleto.] Para los petrólogos alemanes granulite significa una roca metamorfórica de grano fino más o menos agrupada, que consiste principalmente en cuarzo y feldspar en cristales irregulares muy pequeños y que generalmente también contiene un número justo de garnetes de minuto, redondeados y pálidos. Entre geólogos ingleses y americanos el término se emplea generalmente en este sentido.

Los granulitos están muy unidos a los gneisses, ya que consisten en casi los mismos minerales, pero son finos-grained, tienen generalmente menos follación perfecta, son con más frecuencia garnetíferos, y tienen algunas características especiales de la estructura microscópica. En las rocas de este grupo los minerales, como se ve en una diapositiva microscópica, se presentan como pequeños granos redondeados formando un mosaico estrechamente equipado. Los cristales individuales nunca tienen forma perfecta, y de hecho los rastros de ella son raros. En algunos granulitos se entrelazan, con fronteras irregulares; en otros se han dibujado y se han aplanado en las lentejuelas acolchadas aplastando. En la mayoría de los casos se redondean con granos más pequeños entre los más grandes. Esto es especialmente cierto en el cuarzo y feldspar que son los minerales predominantes; mica siempre aparece como escalas planas (irregular o redondeada pero no hexagonal). Tanto el muscovite como la biotita pueden estar presentes y variar considerablemente en abundancia; muy comúnmente tienen sus lados planos paralelos y dan a la roca una esquistosidad rudimentaria, y pueden ser agregados en bandas en cuyo caso los granulitos son indistinguibles de ciertas variedades de gneiss. Los granos son generalmente más grandes que los ingredientes mencionados anteriormente, y fácilmente visibles con el ojo como manchas rosadas en las superficies rotas de la roca. Por lo general se llenan de granos encerrados de los otros minerales.

El feldspar de los granulitos es mayormente ortoclasa o criptopertio; microcline, oligoclase y albite también son comunes. Los feldespatos básicos ocurren rara vez. Entre los minerales accesorios, además de apatitas, zircon y óxidos de hierro, se puede mencionar lo siguiente: hornblende (no común), riebeckite (rare), epidote y zoisite, calcita, esfeno, andalusita, sillimanita, kyanita, hercynita (una espina dorsal verde), rutil, orte y turmalina. Aunque ocasionalmente podemos encontrar granos más grandes de feldspar, cuarzo o epidote, es más característico de estas rocas que todos los minerales están en individuos pequeños, casi uniformes y imperfectos.

A causa de la minuciez con que se ha descrito y de las importantes controversias sobre puntos de geología teórica que han surgido con respecto a ella, el distrito de la granulitis de Sajonia (en la zona de Rosswein y Penig) en Alemania puede considerarse la región típica de las rocas de este grupo. Debe recordarse que aunque los granulitos son probablemente las rocas más comunes de este país, están mezclados con granitos, gneisses, gabbros, anfibolitos, esquistos de mica y muchos otros tipos petrográficas. Todas estas rocas muestran metamorfismo más o menos de un carácter térmico o debido a la presión y el aplastamiento. Los granitos pasan en gneiss y granulite; los gabbros en flaser gabbro y anphibolite; las pizarras a menudo contienen andalusita o chiastolita, y muestran transiciones a los esquistos mica. En un momento estas rocas fueron consideradas como gneisses Arqueanos de un tipo especial. Johannes Georg Lehmann propugnó la hipótesis de que su estado actual se debía principalmente a aplastar actuando sobre ellos en una condición sólida, molerlos y romper sus minerales, mientras que la presión a la que fueron sometidos los soldó juntos en roca coherente. Ahora se cree, sin embargo, que son comparativamente recientes e incluyen rocas sedimentarias, en parte de la era paleozoica, y masas intrusivas que pueden ser casi masivas o pueden tener estructuras gneissose, flaser o granulitic. Estos han sido desarrollados en gran parte por la inyección de intrusiones semiconsolidadas altamente viscosas, y las variedades de textura son originales o se produjeron muy poco después de la cristalización de las rocas. Entretanto, sin embargo, la defensa de Lehmanns de la trituración posterior a la consolidación como factor en el desarrollo de los granulitos ha sido tan exitosa que los términos granulitización y estructuras granuliticas están ampliamente empleados para indicar los resultados de la dinamometamorfismo actuando sobre rocas en un período largo después de su solidificación.

Los granulitos Saxon son aparentemente para la mayor parte igneous y corresponden en composición a granitos y porfiries. Sin embargo, hay muchos granulitos que sin duda eran sedimentos originales (arkoses, grits y areniscas). Una gran parte de las tierras altas de Escocia consiste en paragranulitas de este tipo, que han recibido el nombre de grupo de Moine gneisses.

Junto con los típicos granulitos ácidos descritos anteriormente, en Sajonia, India, Escocia y otros países se producen granulitos básicos de color oscuro (granulitos trap). Estas son rocas finas, no generalmente bandadas, casi negras en color con pequeños puntos rojos de granate. Sus minerales esenciales son piroxeno, plagioclase y granate: químicamente se parecen a los gabbros. El augito verde y el hipersthene forman una parte considerable de estas rocas, pueden contener también biotite, hornblende y cuarzo. Alrededor de las redes hay a menudo una agrupación radial de pequeños granos de piroxeno y hornblende en una matriz clara de feldspar: estas estructuras centricas son frecuentes en granulitos. Las rocas de este grupo acompañan gabbro y serpentina, pero las condiciones exactas bajo las cuales se forman y el significado de sus estructuras no se entiende muy claramente.