Granulita

Las granulitas son una clase de rocas metamórficas de alto grado que han experimentado metamorfismo a alta temperatura y presión moderada . Son de grano medio a grueso y están compuestas principalmente de feldespatos , a veces asociados con cuarzo y minerales ferromagnesianos anhidros , con textura granoblástica y estructura gneisosa a masiva. ^{[ 1 ]} 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 corticales más superficiales a alta temperatura; otras se enfriaron mientras permanecían en profundidad en la Tierra.

Los minerales presentes en una granulita varían según la roca madre y las condiciones de temperatura y presión experimentadas durante el metamorfismo. Un tipo común de granulita que se encuentra en rocas metamórficas de alto grado en los continentes contiene piroxeno , feldespato plagioclasa y granate accesorio , óxidos y posiblemente anfíboles . Tanto el clinopiroxeno como el ortopiroxeno pueden estar presentes, y de hecho, la coexistencia de ambos en una metabasita (basalto metamorfizado) define la facies de granulita.

Una granulita puede ser visualmente muy distintiva, con abundantes granates piralspita pequeños de color rosa o rojo en una matriz holocristalina "granular" . Las concentraciones de granates, micas o anfíboles pueden formarse siguiendo un patrón lineal que se asemeja a las bandas de gneis o migmatita .

Las granulitas se forman a profundidades corticales, típicamente durante el metamorfismo regional en gradientes térmicos elevados de más de 30  °C/km. ^{[ 2 ]} En rocas de la corteza continental, la biotita puede descomponerse a altas temperaturas para formar ortopiroxeno + feldespato potásico + agua, produciendo una granulita. Otros minerales posibles formados en condiciones de fusión por deshidratación incluyen zafirina, espinela, sillimanita y osumilita. Algunas asociaciones, como zafirina + cuarzo, indican temperaturas muy elevadas de más de 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 consiguiente,  se requieren temperaturas muy elevadas de 900 a 1150 °C para producir las asociaciones minerales de facies de granulita. Estas altas temperaturas a profundidades corticales solo pueden producirse por el ascenso del manto astenosférico en entornos de rifting continental, lo que puede causar el metamorfismo regional con gradientes térmicos elevados superiores a 30  °C/km.

La facies de granulita está determinada por el límite inferior de temperatura de 700 ± 50  °C y el rango de presión de 2–15  kb. La asociación mineral más común de la 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 estas isogradas de reacción :

anfíbol → piroxeno + _H₂O

biotita → feldespato potásico + granate + ortopiroxeno + H ₂ O.

La subfacies de granulita de hornblenda es una región de coexistencia transicional de minerales ferromagnesianos anhidros e hidratados, por lo que las isogradas mencionadas anteriormente marcan el límite con la subfacies de granulita de piroxeno , una facies con asociaciones minerales completamente anhidras. ^{[ 1 ]}

La granulita ( del latín granulum , «granito») 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 se encuentran ambos tipos de mica ( moscovita y biotita), y corresponde al término alemán Granit o al inglés muscovite biotite granite. Esta aplicación no ha sido aceptada de forma generalizada. [ Este significado granítico de granulita está ahora obsoleto. ] ^{[ 3 ]} Para los petrólogos alemanes, granulita significa una roca metamórfica de grano fino, más o menos bandeada , compuesta principalmente de cuarzo y feldespato en cristales irregulares muy pequeños y que generalmente también contiene una buena cantidad de granates diminutos, redondeados y de color rojo pálido . Entre los geólogos ingleses y estadounidenses, el término se emplea generalmente en este sentido. ^{[ 4 ]}

Las granulitas están muy emparentadas con los gneises , ya que constan de casi los mismos minerales, pero son de grano más fino, tienen generalmente una foliación menos perfecta, son más frecuentemente granatíferas y presentan algunas características especiales de estructura microscópica. En las rocas de este grupo, los minerales, tal como se ven en una lámina microscópica, aparecen como pequeños granos redondeados que forman un mosaico muy ajustado. Los cristales individuales nunca tienen una forma perfecta, y de hecho, los vestigios de ella son raros. En algunas granulitas se entrelazan, con bordes irregulares; en otras se han estirado y aplanado en lentículas cónicas por trituración. En la mayoría de los casos son algo redondeadas con granos más pequeños entre los más grandes. Esto es especialmente cierto para el cuarzo y el feldespato, que son los minerales predominantes; la mica siempre aparece como escamas planas (irregulares o redondeadas, pero no hexagonales). Tanto la moscovita como la biotita pueden estar presentes y varían considerablemente en abundancia; Con mucha frecuencia, sus caras planas son paralelas y le dan a la roca una esquistosidad rudimentaria ; pueden agruparse en bandas, en cuyo caso las granulitas son indistinguibles de ciertas variedades de gneis. Los granates suelen ser más grandes que los componentes mencionados anteriormente y se ven fácilmente a simple vista como manchas rosadas en las superficies fracturadas de la roca. Generalmente, están rellenos de granos de los otros minerales. ^{[ 4 ]}

El feldespato de las granulitas es principalmente ortoclasa o criptopertita; también son comunes la microclina, la oligoclasa y la albita . Los feldespatos básicos aparecen solo raramente. Entre los minerales accesorios, además de la apatita , el circón y los óxidos de hierro , se pueden mencionar los siguientes: hornblenda (poco común), riebeckita (rara), epidota y zoisita , calcita , esfena , andalucita , sillimanita , cianita , hercinita (una espinela verde), rutilo , ortita y turmalina . Aunque ocasionalmente podemos encontrar granos más grandes de feldespato, cuarzo o epidota, es más característico de estas rocas que todos los minerales se presenten en individuos pequeños, casi uniformes y de forma imperfecta. ^{[ 4 ]}

Debido a la minuciosidad con la que se ha descrito y a las importantes controversias que han surgido en torno a ella en materia de geología teórica, el distrito de granulitas de Sajonia (en la zona de Rosswein y Penig), en Alemania, puede considerarse la región típica para las rocas de este grupo. Cabe recordar que, si bien las granulitas son probablemente las rocas más comunes de este país, se encuentran mezcladas con granitos, gneises, gabros , anfibolitas , esquistos micáceos y muchos otros tipos petrográficos. Todas estas rocas presentan mayor o menor grado de metamorfismo , ya sea de carácter térmico o debido a la presión y la trituración. Los granitos se transforman en gneis y granulita; los gabros en gabro flaser y anfibolita; las pizarras suelen contener andalucita o quiastolita , y muestran transiciones a esquistos micáceos. En su momento, estas rocas fueron consideradas gneises arcaicos de un tipo especial. Johannes Georg Lehmann propuso la hipótesis de que su estado actual se debía principalmente a la trituración que actuaba sobre ellas en estado sólido, moliéndolas y fragmentando sus minerales, mientras que la presión a la que estaban sometidas las soldaba entre sí formando una roca coherente. Sin embargo, ahora se cree que son relativamente recientes e incluyen rocas sedimentarias , en parte de edad paleozoica , y masas intrusivas que pueden ser casi masivas o presentar estructuras gneísicas, flaser o granulíticas. Estas se han desarrollado en gran medida por la inyección de intrusiones semiconsolidadas de alta viscosidad , y las diversas texturas son originales o se produjeron muy poco después de la cristalización de las rocas. Mientras tanto, la defensa de Lehmann de la trituración posterior a la consolidación como factor en el desarrollo de las granulitas ha tenido tanto éxito que los términos granulitización y estructuras granulíticas se emplean ampliamente para indicar los resultados del dinamometamorfismo que actúa sobre las rocas en un período muy posterior a su solidificación. ^{[ 4 ]}

Las granulitas sajonas son aparentemente en su mayoría ígneas y corresponden en composición a granitos y pórfidos . Sin embargo, existen muchas granulitas que indudablemente fueron originalmente sedimentos ( arcosas , gravilla y areniscas ). Gran parte de las tierras altas de Escocia está formada por paragranulitas de este tipo, que han recibido el nombre de gneises de Moine. ^{[ 4 ]}

Además de las granulitas ácidas típicas descritas anteriormente, en Sajonia, India , Escocia y otros países se encuentran granulitas básicas de color oscuro (granulitas de trampa). Se trata de rocas de grano fino, generalmente no bandeadas, de color casi negro con pequeñas manchas rojas de granate. Sus minerales esenciales son piroxeno, plagioclasa y granate; químicamente se asemejan a los gabros. La augita verde y la hiperstena forman una parte considerable de estas rocas, que también pueden contener biotita, hornblenda y cuarzo. Alrededor de los granates suele haber una agrupación radial de pequeños granos de piroxeno y hornblenda en una matriz clara de feldespato; estas estructuras céntricas son frecuentes en las granulitas. Las rocas de este grupo acompañan al gabro y la serpentina , pero las condiciones exactas bajo las cuales se forman y el significado de sus estructuras no se comprenden del todo. ^{[ 4 ]}

• Facies metamórficas
• Rocas metamórficas
• Origen de migmatitas y granitos
• Metamorfismo de ultra alta temperatura

• Contenido multimedia relacionado con la granulita en Wikimedia Commons.