Metamorfisme i orogènesi: canvis i formació del relleu

Canvis fisicoquímics del procés metamòrfic

Per la variació de pressió i temperatura, els minerals es poden transformar en uns altres. Poden ser de diversos tipus:

• Transformacions en minerals polimòrfics: les molècules només es reestructuren, però no s'altera el nombre d'àtoms que les formen. Apareixen minerals diferents, però amb una mateixa fórmula química. En funció de les condicions de pressió i temperatura, es presenta en forma de cianita, andalusita o sillimanita. Cada mineral o fase és estable a unes determinades condicions de pressió i temperatura.
• Transformacions en les quals hi ha canvi químic: els minerals inicials i els finals no tenen la mateixa composició química. En alguns tipus de metamorfisme, els canvis químics en les roques es deuen a la circulació a través seu de líquids o gasos que provenen de magmes que es troben ben a prop, i que porten elements en dissolució que reaccionen amb la roca. Aquest procés s'anomena metasomatisme.
• Canvis de textura: canvis en el volum, la forma i l'orientació dels cristalls que integren la roca. Es poden resumir en:
  • Una tendència a l'augment del volum dels minerals quan hi hagi un increment de temperatura.
  • Un predomini de formes aplanades quan hi hagi una pressió que duri molt de temps.
  • Una orientació perpendicular dels cristalls a la direcció de la pressió, que origina l'esquistositat.

Trets generals i particularitats dels orògens

Les forces convergents de les plaques litosfèriques provoquen un escurçament de l'escorça per la compressió que s'hi genera. Aquest provoca un engruiximent amb plegament de roques produint-se plecs, falles, encavalcaments i mantells de corriment. Del fregament de la placa de subducció es forma un magma que puja per esquerdes; i també s'observa metamorfisme regional i de contacte.

Tipus d'orògens:

• Orogen de tipus andí: quan la placa oceànica col·lideix amb una continental i es forma una zona de subducció i una gran serralada en el marge de la placa continental.
• Orogen o serralada alpina: després d'un llarg període de subducció d'una placa oceànica sota una continental, el volum de l'oceà es redueix progressivament i el continent que hi ha a l'altre extrem es va aproximant. Amb el pas del temps, en xocar els continents, l'oceà desapareix.

La compressió i el comportament plàstic, afavorits per l'augment de temperatura, permeten que l'orogen es deformi i guanyi gruix.

En els orògens desenvolupats es produeix l'acció combinada de l'erosió dels relleus formats i dels moviments isostàtics que són aixecaments del relleu provocats pel reajustament del mantell. Això fa que presentin una simetria característica.

Nivells estructurals:

• Nivell superior: a causa de la baixa pressió en aquesta zona, la compressió genera preferentment grans fractures que donen lloc a encavalcaments o mantells de corriment.
• Nivell mitjà: en aquesta zona la pressió és més elevada i la fractura de les roques no es veu afavorida, i predominen les flexions. Abunden els plecs paral·lels i plecs de falla.
• Nivell inferior: aquesta zona és definida pel límit d'esquistositat. La pressió i temperatura assumeixen valors prou alts per provocar metamorfisme que flueixen i poden provocar plecs similars. A la zona de baix pot causar-ne foliació, migmatització i anatexía.