Se denomina gneis a una roca metamórfica compuesta por los mismos minerales que el granito (cuarzo, feldespato y mica) pero con orientación definida en bandas, con capas alternas de minerales claros y oscuros. A veces presenta concreciones feldespáticas distribuidas con regularidad, denominándose en este caso gneis ocelado.
Los gneis reciben diferentes denominaciones en función de los componentes (gneis biotítico, moscovítico), el origen (ortognéis si es producto del metamorfismo de rocas ígneas y paragnéis, si lo es de rocas sedimentarias), o la textura (por ej. gneis ocelados).
La etimología de la palabra «Gneiss» no está clara y permanece disputada. Según algunas fuentes procede del verbo del medio alto alemán gneist (chispear; esto se ha supuesto porque el gneis produce brillos al ser percutido), en inglés se usa desde 1757.
Tradicionalmente en el Reino Unido y EE.UU. un gneis es una roca metamórfica de grano grueso que muestra bandas composicionales (bandas gneísicas) pero esquistosidad poco desarrollada y escisión indistinta. En otras palabras, es una roca metamórfica compuesta de granos minerales fácilmente visibles a simple vista, que forman capas composicionales obvias, pero que solo tiene 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.
Tanto el British Geological Survey como el UICG usan el vocablo gneis como una definición amplia categoría textural de rocas metamórficas de grano mediano y grueso que presentan esquistosidad poco desarrolladas, con capas de composición de más de 5 milímetros de espesor y que tiende a dividirse en placas más de 1 centímetro de grosor. Ninguna de estas definiciones depende de la composición o el origen, aunque las rocas pobres en minerales laminados tienen más probabilidades de producir textura gneisosa. Por tanto, las rocas gneisosas se recristalizan en gran medida, pero no contienen grandes cantidades de micas, clorita u otros minerales laminados. La roca metamórfica que muestra una esquistosidad más fuerte se clasifica como esquistos, mientras que la roca metamórfica desprovista de esquistosidad se llama granofels.
Los gneis que son rocas ígneas metamorfoseadas o su equivalente se denominan gneis de granito, gneis de diorita, etc. Las rocas de gneis también pueden recibir el nombre de un componente característico como el gneis granate, el gneis de biotita, el gneis de albita, etc. Ortogneis designa un gneis derivado de una roca ígnea, y paragneiss es uno de una roca sedimentaria . Tanto la BGS como la IUGS usan gneisosa para describir rocas con la textura de gneis, aunque gneisica también sigue siendo de uso común. Por ejemplo, un metagranito gneisoso o un metagranito gneisico significan un granito que se ha metamorfoseado y, por lo tanto, ha adquirido una textura gneisosa.
Los minerales del gneis están dispuestos en capas que aparecen como bandas en sección transversal. A esto se le llama bandas gneísicas. Las bandas más oscuras tienen relativamente más minerales máficos (los que contienen más magnesio y hierro). Las bandas más ligeras contienen relativamente más minerales félsicos (minerales como feldespato o cuarzo, que contienen más elementos más ligeros, como aluminio, sodio y potasio).
Las bandas se desarrollan a alta temperatura cuando la roca está más fuertemente comprimida en una dirección que en otras direcciones (estrés no hidrostático). Las bandas se desarrollan perpendicularmente a la dirección de mayor compresión, también llamada dirección de acortamiento, a medida que los minerales laminados 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 la descomposición polar, la deformación producida por tal fuerza cortante es equivalente a la rotación de la roca combinada con acortamiento en una dirección y extensión en otra.
Algunas bandas se forman a partir de material rocoso original (protolito) que se somete a temperaturas y presiones extremas y se componen de capas alternas de arenisca (más clara) y lutita (más oscura), que se metamorfosea en bandas de cuarcita y mica.
Otra causa de las bandas es la "diferenciación metamórfica", que separa diferentes materiales en diferentes capas a través de reacciones químicas, un proceso que no se comprende completamente.
El gneis augen, 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.
La migmatita es un gneis que consta de dos o más tipos de rocas distintos, uno de los cuales tiene la apariencia de un gneis ordinario (el mesosoma) y otro tiene la apariencia de una roca intrusiva como pegmatita, aplita o granito (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, donde el leucosoma representa el derretimiento rico en sílice, el melanosoma la roca sólida residual que queda después del derretimiento parcial y el mesosoma la roca original que aún no ha experimentado un derretimiento parcial.
Los gneis 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 600 °C a presiones entre aproximadamente 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 paragneiss granate-biotita o ortogneis rosa grisáceo.
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 escudos, que es de edad Arcaica (más de 2500 millones de años), pertenece en su mayoría a cinturones de granito-piedra verde. Los cinturones de piedra verde contienen roca metavolcánica y metasedimentaria que ha sufrido un grado de metamorfismo relativamente leve, a temperaturas de 350–500 °C y presiones de 200–500 MPa (2,000–5,000 bar). Los cinturones de piedra verde están rodeados por terrenos de gneis de alto grado que muestran un metamorfismo altamente deformado de baja presión y alta temperatura (más de 500 °C) a la facies de anfibolita o granulita. Estos forman la mayor parte de la roca expuesta en cratones Arcaicos.
Las cúpulas de gneis son comunes en los cinturones orogénicos (regiones de formación de montañas). Consisten en una cúpula de gneis invadida 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, con el primero produciendo el basamento de granito y el segundo deformando y derritiendo este basamento para producir las cúpulas. Sin embargo, algunas cúpulas de gneis pueden ser en realidad núcleos de complejos de núcleos metamórficos, regiones de la corteza profunda traídas a la superficie y expuestas durante la extensión de la corteza terrestre.
El gneis se utiliza en construcción de peldaños, adoquines, mampostería, entre otros. También es usado en elementos decorativos.
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