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Esquisto

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Esquisto Metamórfico

Muestra de esquisto metamórfico.
Tipo Metamórfica
Textura Esquistosa
Protolito Varios
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Los esquistos (del griego σχιστός, ‘escindido’) constituyen un grupo de rocas caracterizado por la preponderancia de minerales laminares que favorecen su fragmentación en capas delgadas.

Los esquistos metamórficos son rocas metamórficas de grado medio, notables principalmente por la preponderancia de minerales laminares tales como la mica, la clorita, el talco, la hornblenda, grafito y otros. El cuarzo se halla con frecuencia en granos estirados al extremo, lo que produce una forma particular de cuarzo llamada cuarzo esquisto. Por definición, el esquisto contiene más de un 50% de minerales planos y alargados, a menudo finamente intercalados con cuarzo y feldespato.

Es 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 en minerales laminares, como micas, talco, clorita o grafito. Estos a menudo se intercalan con minerales más granulares, como feldespato o cuarzo.

El esquisto se forma típicamente durante el metamorfismo regional que acompaña al proceso de formación de montañas (orogenia) y suele reflejar un grado medio de metamorfismo. 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.

Afloramiento de pizarra arcillosa del Devónico Inferior en el norte de Eifel. La meteorización hace que la división de la capa delgada sea claramente visible.
Afloramiento de esquisto de mica proterozoica con sigmaclasto granítico (centro de la imagen ), Southern Black Hills , Dakota del Sur, EE. UU.
Vista de capas de una roca arcillosa negra del Jurásico, la llamada pizarra de Posidonia, con huellas de conchas fósiles. Encontrar lugar en Holzmaden (ancho de la pieza de mano de unos 11 cm).

Etimología

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La palabra esquisto se deriva en última instancia de la palabra griega σχίζειν (schízein), que significa "dividir",[1]​ 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

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Los geólogos definen el esquisto como una roca metamórfica de grano medio que muestra una esquistosidad bien desarrollada.[2]​ La esquistosidad es una fina estratificación de la roca producida por el metamorfismo (una foliación) que permite dividir fácilmente la roca en escamas o losas de menos de 5 a 10 milímetros (0,2 a 0,4 plg) de grosor.[3]​[4]​ Los granos minerales de un esquisto suelen tener un tamaño de 0,25 a 2 milímetros (0,01 a 0,08 plg)[5]​, por lo que se pueden ver fácilmente con una lupa de 10×.[6]​ Típicamente, más de la mitad de los granos minerales de un esquisto muestran una orientación preferente. Los esquistos constituyen una de las tres divisiones de las rocas metamórficas por textura, siendo las otras dos divisiones el gneis, que tiene una esquistosidad poco desarrollada y una estratificación más gruesa, y los granofeles, que no tienen una esquistosidad discernible.[3]​[7]​

Los esquistos se definen por su textura, sin referencia a su composición,[8]​[3]​ y aunque la mayoría son el resultado de un metamorfismo de grado medio, pueden variar mucho en su composición mineral.[9]​ Sin embargo la esquistosidad se desarrolla normalmente sólo cuando la roca contiene abundantes minerales platinos, como micas o clorita. Los granos de estos minerales están fuertemente orientados en una dirección preferente en el esquisto, formando a menudo también capas paralelas muy finas. La facilidad con la que la roca se divide a lo largo de los granos alineados explica la esquistosidad.[3]​ Aunque no es una característica definitoria, los esquistos contienen muy a menudo porfiroblastos (cristales individuales de tamaño inusual) de minerales distintivos, como el granate, la estaurolita, la cianita, la sillimanita o la cordierita.[10]​

Debido a que los esquistos son una clase muy grande de roca metamórfica, los geólogos describirán formalmente una roca como un esquisto sólo cuando el tipo original de la roca antes del metamorfismo (el protolito) es desconocido y su contenido mineral aún no está determinado. En caso contrario, el modificador esquisto se aplicará a un nombre de tipo más preciso, como esquisto semipelita (cuando se sabe que la roca contiene cantidades moderadas de mica) o una metaarena esquistosa (si se sabe que el protolito fue una arenisca).[11]​ Si todo lo que se sabe es que el protolito era una roca sedimentaria, el esquisto se describirá como parasquista, mientras que si el protolito era una roca ígnea, el esquisto se describirá como ortosquista.[12]​ Los calificativos minerales son importantes a la hora de nombrar un esquisto. Por ejemplo, un esquisto de cuarzo-feldespato-biotita es un esquisto de protolito incierto que contiene mica biotita, feldespato y cuarzo en orden de abundancia aparentemente decreciente.[13]​

El esquisto lineal tiene un fuerte tejido lineal en una roca que por lo demás tiene una esquistosidad bien desarrollada.[9]​

Terminología minera histórica

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Antes de mediados del siglo XIX, los términos pizarra, shale y esquisto no estaban claramente diferenciados por los que se dedicaban a la minería.[14]​

Esquisto metamórfico

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Esquisto de Manhattan, esquisto metamórfico del sureste de Nueva York.

En el esquisto metamórfico los granos minerales individuales, alargados hasta formar escamas por el calor y la presión, pueden verse a simple vista. El esquisto está característicamente foliado, lo que quiere decir que los granos de minerales individuales pueden separarse fácilmente en escamas o láminas. La característica textura escamosa del esquisto ha dado lugar al adjetivo «esquistoso».

Los esquistos se nombran según sus minerales constituyentes más importantes o inusuales, tales como: esquisto de granate; esquisto de turmalina; esquisto azul cuando contiene glaucofana, anfíbol o crossita; esquisto verde con clorita; esquisto micáceo cuando contiene mica; etcétera.

Origen

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La mayoría del esquisto procede con toda probabilidad de arcillas y lodos que han sufrido una serie de procesos metamórficos incluyendo la producción de pizarras y filitas como pasos intermedios. Ciertos esquistos proceden de rocas ígneas de grano fino como basaltos y tobas. La mayoría de los esquistos son de mica, aunque también son frecuentes los de grafito y clorita.

En el entorno del límite de placa convergente, el calor y la actividad química transforman los minerales de arcilla de las pizarras y las fangolitas en minerales de mica platinos como la moscovita, la biotita y la clorita. La presión dirigida empuja a los minerales de arcilla en transformación desde sus orientaciones aleatorias hacia una alineación paralela común en la que los ejes largos de los minerales platinos se orientan perpendicularmente a la dirección de la fuerza de compresión. Esta transformación de los minerales marca el punto en la historia de la roca en el que deja de ser sedimentaria y se convierte en la roca metamórfica de bajo grado conocida como "pizarra".

La pizarra tiene un brillo apagado, puede dividirse en finas láminas a lo largo de las alineaciones minerales paralelas, y las finas láminas suenan cuando se dejan caer sobre una superficie dura. Si la pizarra se expone a un metamorfismo adicional, los granos de mica de la roca comenzarán a crecer. Los granos se alargarán en una dirección perpendicular a la dirección de la fuerza de compresión. Esta alineación y el aumento del tamaño de los granos de mica dan a la roca un brillo sedoso. En ese momento la roca puede llamarse "filita". Cuando los granos de mineral plateado han crecido lo suficiente como para ser vistos a simple vista, la roca puede llamarse "esquisto". El calor, la presión y la actividad química adicionales pueden convertir el esquisto en una roca metamórfica granular conocida como "gneis".

Aplicaciones

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Los esquistos metamórficos (como la pizarra) suelen usarse en la construcción, debido a que muchos son bastante fuertes y duraderos.

El esquisto no es una roca con numerosos usos industriales. Sus abundantes granos de mica y su esquistosidad la convierten en una roca de baja resistencia física, generalmente inadecuada para su uso como agregado de construcción, piedra de construcción o piedra decorativa. La única excepción es su uso como relleno cuando las propiedades físicas del material no son críticas. Debe advertirse que muchos problemas de cimientos tanto en edificios grandes como pequeños se deben al desmoronamiento del esquisto o del cemento usado en su construcción, que hace que el agua entre en los huecos y ablande el esquisto aún más. Muchos cimientos de edificios construidos en los años 1920 y 1930 en la zona de la ciudad de Nueva York usaron esquistos y sufren este problema. Las paredes de roca decorativas en casas de la zona también usaron un esquisto llamado «piedra de Yonkers» que ya no se encuentra. Este esquisto era especialmente duro y tenía un color bastante homogéneo. También fue utilizado en el arte Egipcio.

El esquisto como roca huésped de piedras preciosas

El esquisto es a menudo la roca huésped de una variedad de piedras preciosas que se forman en las rocas metamórficas. El granate, la cianita, la tanzanita, la esmeralda, la andalucita, la esfinge, el zafiro, el rubí, la escapolita, la iolita, el crisoberilo y muchos otros materiales gema se encuentran en el esquisto.

Los materiales gema que se encuentran en el esquisto suelen estar muy incluidos. Esto se debe a que sus cristales minerales crecen dentro de la matriz de la roca, a menudo incluyendo los granos minerales de la roca huésped en lugar de sustituirlos o apartarlos. La mejor roca huésped metamórfica para los materiales gema suele ser la caliza, que se disuelve o sustituye fácilmente cuando se forman los materiales gema.

Esquisto arcilloso sedimentario

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Se trata de una roca formada a partir de arcilla que se ha sedimentado en el fondo de aguas tranquilas. Puede haberse formado en un medio marino, como los esquistos acartonados del periodo Toarciano en el sur de Francia.

Los esquistos son los únicos que pueden contener gases combustibles: el gas de esquisto (también llamado gas de pizarra en algunos círculos técnicos). Un esquisto.

Los geólogos canadienses prefieren utilizar el término shale,[15]​ palabra reconocida oficialmente por Natural Resources Canada, para referirse específicamente a este tipo de esquisto, y suelen emplear el término schiste para referirse al esquisto metamórfico, de acuerdo con el uso estadounidense (lo que explica que el término gas de esquisto sea prácticamente inexistente en inglés). En Francia, sin embargo, la palabra esquisto se considera un anglicismo que hay que evitar. El término schiste argileux está reconocido oficialmente por el gobierno francés desde el 22 de septiembre de 2000.

Las arcillolitas son rocas detríticas que se han sedimentado en aguas arcillosas, están compuestas por arcillas como micas, caolinita, illita o, por ejemplo, montmorillonita. Pueden contener una proporción de impurezas como el cuarzo, normalmente con un tamaño de grano pequeño, del orden del limo/caliza. Es precisamente cuando esta proporción de minerales no arcillosos es especialmente elevada (pero no superior al 50%), cuando se utiliza el término "esquisto" fuera de Canadá.

Los esquistos de alumbre son esquistos mezclados con pirita de hierro (FeS2) y carbón. Su color hace que se clasifiquen en los esquistos negros. Esta roca contiene alumbre, un sulfato doble de aluminio y potasio -no una mezcla de sulfato de potasio y aluminio- que antaño se utilizaba mucho en el curtido4. Los esquistos alumbríferos fueron la principal fuente de sales de alumbre entre 1500 y 1800. Muchos esquistos aluminosos contienen también concentraciones significativas de otros sulfatos, como el sulfato de cobre o el zinc.

Aceite de esquisto

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Véase también: Esquisto bituminoso

Se conoce al aceite de esquisto a las lutitas bituminosas, este aceite es bastante parecido al petróleo, pudiendo sustituirlo en buena parte de sus aplicaciones. El aceite de esquisto se produce por el proceso Petrosix, presenta una menor cantidad de azufre (aproximadamente el 1%) y una mayor fluidez, puede ser usado como:

  • combustible para los procesos industriales que exijan un bajo contenido en azufre;
  • producción de asfalto especial;
  • producción de restauradores de asfalto;
  • producción de derivados del petróleo (refinería).

Gas de esquisto

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Artículo principal: Gas de esquisto

El gas de esquisto, diferente del aceite de esquisto, y también conocido en inglés como shale gas (lutitas gasíferas), es una forma de gas natural que se extrae de terrenos donde abunda el esquisto (lutitas). El gas de esquisto se encuentra en los esquistos arcillosos sedimentarios, aunque el interior rocoso del esquisto presenta baja permeabilidad. Por ende, para la extracción comercial de dicho gas, es necesario fracturar la roca hidráulicamente, acción que genera un fuerte debate medioambiental.

Consideraciones técnicas

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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.[16]​ 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.[17]​

Véase también

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Referencias

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  1. ↑ Oxford Dictionaries. schist. 
  2. ↑ British Geological Survey, 1999, p. 3.
  3. ↑ a b c d Schmid, R.; Fettes, D.; Harte, B.; Davis, E.; Desmons, J. (2007). «How to name a metamorphic rock.». Metamorphic Rocks: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks. Cambridge: Cambridge University Press. p. 7. Consultado el 28 de febrero de 2021. 
  4. ↑ Robertson, S. (1999). «BGS Rock Classification Scheme, Volume 2: Classification of metamorphic rocks». British Geological Survey Research Report. RR 99-02: 5. Consultado el 27 de febrero de 2021. 
  5. ↑ British Geological Survey, 1999, p. 24.
  6. ↑ Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrología : ígnea, sedimentaria y metamórfica. (2nd edición). New York: W.H. Freeman. p. 360. ISBN 0716724383. 
  7. ↑ British Geological Survey, 1999, pp. 5-6.
  8. ↑ Jackson, Julia A. (1997). Glosario de geología. (Fourth edición). Alexandria, Viriginia: American Geological Institute. ISBN 0922152349. 
  9. ↑ a b British Geological Survey, 1999, p. 5.
  10. ↑ Blatt y Tracy, 1996, p. 365.
  11. ↑ British Geological Survey, 1999, pp. 3-4.
  12. ↑ British Geological Survey, 1999, pp. 5-7.
  13. ↑ British Geological Survey, 1999, p. 8.
  14. ↑ Raymond, R. W. (1881). «Pizarra». Glosario de términos mineros y metalúrgicos. Instituto Americano de Ingenieros de Minas. p. 78. 
  15. ↑ Le gaz de shale de Reynald Du Berger Archivado el 20 de diciembre de 2014 en Wayback Machine. (en francés)
  16. ↑ Zhang, Xiao-Ping; Wong, Louis Ngai Yuen; Wang, Si-Jing; Han, Geng-You (August 2011). «Engineering properties of quartz mica schist». Engineering Geology 121 (3–4): 135-149. doi:10.1016/j.enggeo.2011.04.020. 
  17. ↑ «The Hebgen Lake, Montana, earthquake of August 17, 1959». U.S. Geological Survey Professional Paper. Professional Paper 435. 1964. doi:10.3133/pp435. 

Bibliografía

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  • Filippov M. M. Nigozero Shales. - Petrozavodsk: KarRC RAS, 2007. - 469 p.
  • Hudson, Kenneth (1972). materiales de construcción ; "Capítulo 2: Piedra y Pizarra". pp Londres: Longman, pp. 14–27. ISBN 0-582-12791-2 .

Enlaces externos

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