Resumorochasmetamrficas

133 visualizações

Publicada em

Publicada em: Tecnologia
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
133
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
0
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Resumorochasmetamrficas

  1. 1. ______________________________________________________________________________________________Página 1 de 14Agrupamento de Escolas de Proença-a-NovaBiologia e Geologia11º AnoResumoROCHAS METAMÓRFICAS: GÉNESE E TIPOSAs rochas são encaradas como algo estável eimutável, no entanto isso só se verifica quandocomparado com a escala de tempo humana. Narealidade, as rochas são algo bastante dinâmico em queactuam diversos e contínuos processos, cuja duração émuito prolongada, ao nível dos milhões de anos, e quelevam a que as rochas sofram alterações etransformações significativas muitasvezes com resultados espectaculares.Desde há milhões de anos que aenergia interna da Terra leva aprofundas deformações da litosfera,como consequência desta dinâmicatendem a originar-se forças tectónicasque deformam em grande escala osmateriais rochosos. Estas deformaçõestraduzem-se no aparecimento deestruturas geológicas como as e as .falhas dobrasQuando um corpo é sujeito a forças externas, ocorrem alterações ao nível da estruturainterna nomeadamente pelo desenvolvimento de forças internas que tendem a manter ou arestaurar a forma original do objecto. Quando esta situação se verifica dizemos que o corpo seencontra sobre . Denomina-se tensão à força exercida por unidade de área, assim se atensãomesma força for aplicada em duas superfícies distintas, cada uma delas com áreas diferentes,a tensão aplicada será maior quando menor for a área. A tensão, enquanto força, podedecompor-se em duas componentes, a , orientada perpendicularmente aotensão normalplano em que a força se aplica; e ou , cuja orientação é paralela aotensão cisalhante de corteplano em que a tensão se aplica.
  2. 2. ______________________________________________________________________________________________Página 2 de 14A tensão normal pode ser considerada como: – quando a resultante das forças actuantes é convergente.Compressivas – quando a resultante das forças actuantes é divergente.DistensivasDependendo do tipo de forças, as transformações nas rochas vão ser distintos. Adeformação pode corresponder a alterações no volume ou da forma, sendo que na maiorparte dos casos o que ocorre é uma mistura das duas situações. Assim a cada tipo de tensão,as rochas vão sofrer transformações de volume e forma que são característicos, como se podeverificar no esquema seguinte.Temos no entanto que compreender que por vezes uma dada zona não está sujeitaapenas a um tipo de tensões, mas sim, ao longo dos milhões de anos, pode ser sujeito a umconjunto diferente de tensões que levam a que as deformações sejam uma mistura de todasas forças aplicadas.
  3. 3. ______________________________________________________________________________________________Página 3 de 14Comportamento mecânico das rochasAs rochas embora sólidas à temperatura ambiente, já passaram, a sua maioria, porcondições termodinâmicas que as colocaram próximas do estado de fusão. O comportamentodos materiais quando submetidos a estados de tensão por ser ou .elástico plástico – a deformação é reversível e proporcional ao estado deComportamento elásticotensão aplicado. O material suporta esta situação desde que não se ultrapasse oseu limite de elasticidade. – uma vez ultrapassado o limite elástico (ponto deComportamento plásticocedência) a alteração do volume e/ou forma do material mantém-sepermanentemente, mesmo que a situação de tensão termine. Por vezes devido aacção contínua da tensão as rochas atingem o limite de resistência máxima (limitede plasticidade) entrando em ruptura, isto é, partem.De uma forma geral, os materiais geológicos em condições de baixa profundidade,entre os 15 e os 20km, apresentam comportamento elástico, seguido de ruptura, pelo que sediz que a deformação ocorreu em . A profundidade mais elevada, caracterizadasregime frágilpor pressões crescentes, as rochas não entram em ruptura tão facilmente, logo apresentamcomportamento plástico, pelo que se diz que a deformação ocorreu em .regime dúctilO comportamento dos materiais geológicos depende muitas vezes das condições detemperatura e pressão, que por sua vez dependem normalmente da profundidade. No entantooutros parâmetros influenciam este comportamento, tal como a composiçãoquímica/mineralógica, a temperatura e pressão dos fluídos intersticiais (como a água).O aumento da temperatura e da pressão (confinante) origina condições em que setorna difícil alcançar a ruptura dos materiais, isto é, a deformação vai-se tornandoprogressivamente dúctil. Já à superfície o material tende a ser mais poroso, o que permite aentrada de água que leva a que o material entre em ruptura facilmente, logo cria-se umregime frágil.As deformações patentes nas rochas são então registos, dos mais variados, no materialgeológico (rochas, cristais e sedimentos) em resposta às tensões a que as rochas são sujeitas.Simular condições necessárias à formação de falhas e dobras é impossível emlaboratório, primeiro porque as pressões e temperaturas necessárias são tão altas que é
  4. 4. ______________________________________________________________________________________________Página 4 de 14impossível recreá-las em laboratório, segundo as rochas são uma mistura complexa deminerais, cada uma única, mesmo dois granitos, embora sejam o mesmo tipo de rocha, podemser completamente diferentes em comportamento por terem proporções de mineraisdiferentes, logo apresentar comportamentos distintos. Assim os resultados em laboratório nãose podem generalizar a todas as rochas.No entanto, e dada a dificuldade do estudo do comportamento das rochas, podemosgeneralizar que as principais deformações das rochas são as dobras e as falhas.FalhasAs falhas são superfícies de fracturas onde ocorreu um movimento relativo entre doisblocos. Estas estruturas podem ir desde formações microscópicas até zonas de falha demilhares de quilómetros.Ao analisar uma falha devemos ter em conta os seguintes elementos:Plano de Falha(A)Superfície de fractura aolongo da qual ocorreumovimento dos blocos.(DD’)RejectoDistância entre dois pontosque anteriormente àactuação da falha estavamem contacto.(E)TectoBloco que se encontra acimado plano de falha.(F)MuroBloco que está situado abaixodo plano de falha.AtitudeQualquer plano pode serreferenciado através da suadirecção e inclinação.De acordo com o movimento relativo entre os dois blocos, isto é, entre tecto e muro asfalhas podem ser classificadas como , ou de .normais inversas desligamentoEm muitas zonas de falha a superfície de fractura apresenta-se polida e estriada oucom sulcos, testemunhos do movimento de um bloco relativamente ao outro. Estas marcassão de extrema importância pois permitem determinar a direcção do movimento.
  5. 5. ______________________________________________________________________________________________Página 5 de 14Tipos de falhasFalhaNormalFalha em que o tecto (blocosuperior) desce relativamente aobloco inferior (muro). Resulta deforças distensivas, como as queexistem em zonas divergentes.FalhaInversaNeste tipo de falhas o tecto soberelativamente ao muro. Resultamda actuação de forçascompressivas, como as queexistem nas zonas de colisão deplacas.FalhadedesligamentoSão falhas resultantes da acção detensões cisalhantes, os blocosapresentam movimentos lateraisao longo do plano de falha. Sãofrequentes nos limitesconservativos.DobrasPor definição uma dobra é uma deformação que se caracteriza pelo encurvamento decamadas inicialmente planas. Estas estruturasencontram-se a diferentes escalas, desdemicroscópicas até macroscópicas de tal formaque apenas afastando-nos muito nosapercebemos que realmente as rochas estãodobradas.As dobras são descritas tendo em contacertos elementos caracterizadores da suageometria. Quando se analisa uma dobra é necessário determinar, dependendo da secçãoestudada, as linhas de e as de .máxima curvatura mínima curvatura
  6. 6. ______________________________________________________________________________________________Página 6 de 14Elementos de um DobraPara que a descrição das dobras seja ainda mais correcta é normal classificar as dobrastendo em consideração a sua orientação no espaço e a idade relativa da sequência de estratos.Relativamente a orientação espacial, estas podem apresentar a abertura virada parabaixo – ; abertura voltada para cima – ; ou uma abertura orientadaantiforma sinformalateralmente, nem para cima nem para baixo, pelo que se denominam de .dobras neutras
  7. 7. ______________________________________________________________________________________________Página 7 de 14Sempre que se consiga determinar aidade das camadas e se verificar que onúcleo, ou seja, as camadas mais internas dadobra de uma antiforma é ocupado pelasformações mais antigas, trata-se de uma. Se por seu lado o núcleo dedobra anticlinaluma sinforma for constituído camadas maisrecentes, trata-se de uma . Adobra sinclinalutilização destes termos implica que sejaconhecida a sequência de deposição de estratos, além disso estes termos apenas podem serutilizados em séries de rochas sedimentares ou sequências vulcânicas, dado que apenas estaspodem apresentar sequências temporais inalteradas.Outro parâmetro essencial no estudo das dobras é a determinação da atitude dadobra, que representa a posição geométrica da dobra, que por sua vez é definida por outrosdois parâmetros: a direcção e inclinação.MetamorfismoAs rochas quando submetidas a condições termodinâmicas substancialmentediferentes das existentes aquando da sua origem, tornam-se instáveis e, por isso,Dobra anticlinal
  8. 8. ______________________________________________________________________________________________Página 8 de 14experimentam transformações mais ou mesmo acentuadas, reajustando-se às novas condiçõesambientais.O processo geológico que consiste num conjunto de transformações mineralógicas,químicas e estruturais que ocorrem no estado sólido, em rochas sujeitas a estados de tensão, atemperatura e pressão diferentes da sua génese, denominam-se .metamorfismoOs fenómenos de metamorfismo são frequentes em contextos tectónicos das zonas desubducção, cadeias orogénicas ou na proximidade da instalação de magma no seio de rochasexistentes.A maioria das modificações induzidas durante o processo metamórfico depende daactuação de um conjunto de . As tensões (pressões), o calor e afactores de metamorfismocomposição dos fluídos actuando em enormes intervalos de tempo são factores quecondicionam o metamorfismo.TensãoAs rochas metamórficas são formadas a diferentes profundidade,à medida que as rochas aumentam a profundidade na crusta terrestre, são sujeitas a camposde tensões quer devido ao peso exercido pela coluna de material suprajacente, que devido aosmovimentos tectónicos. Essa pressão denomina-se de .tensão litostáticaA profundidade de 3km a pressão litostática é exercida de igual modo em todas asdirecções, o que origina a diminuição do volume dos materiais rochosos, aumentando por issoa sua densidade.
  9. 9. ______________________________________________________________________________________________Página 9 de 14A maioria das rochas metamórficas exibe, contudo, o efeito de um outro tipo detensão, uma vez que as forças não são exercidas de igual modo em todas as direcções. Estatensão é designada por ou . Como consequência desta tensão ostensão não litostática dirigidaminerais são orientados segundo um plano preferencial, que tendem a ficar alinhadosperpendicularmente à direcção da força. As rochas, quando sujeitas à acção de tensõesdirigidas, podem ser comprimidas ou estriadas consoante a tensão actuante seja do tipocompressivo, respectivamente.CalorO calor afecta de forma significativa a mineralogia e a textura de uma rocha, tendouma importância muito grande no processo de formação das rochas metamórficas. À medidaque as rochas aprofundam vão sendo sujeitas a temperaturas crescente, que não sendosuficientes para os fundir, provoca alterações importantes nos seus minerais constituintes.Deste modo, a rocha ajusta-se aos novos valores de temperatura, estabelecendo-senovas ligações atómicas, surgindo novas redes cristalinas e, consequentemente aparecemoutros minerais, mais estáveis segundo as novas condições.Uma das fontes de calor importante nos processos metamórficos nos processosmetamórficos provém do contacto entre rochas e intrusões magmáticas, formando-se emvolta da intrusão uma auréola de rocha metamórfica que se denomina .auréola metamórfica
  10. 10. ______________________________________________________________________________________________Página 10 de 14Se as temperaturas ultrapassarem, normalmente, os 800°C as rochas fundemverificando-se então a transição do ambiente metamórfica para o magmático.FluídosMuitas das alterações químicas e mineralógicas que ocorrem durante o processo demetamorfismo devem-se a fluídos que circulam nas rochas que estão sujeitas a estesprocessos. Entre os fluídos destaca-se a água, que em profundidade se encontra a altastemperaturas e pressões, que podem transportar vários iões em solução. Fluídos libertadosdurante a instalação de um corpo magmático podem desencadear e acelerar processos demetamorfismo. Estas soluções reagem com as rochas, alterando a sua composição química emineralógicas, substituindo, por vezes totalmente certos minerais existentes na rocha.Durante o processo de metamorfismo podem libertar-se fluídos capazes de induzirtransformações nas rochas.Um dos factores essenciais no metamorfismo é o , dado que todos estestempoprocessos são extremamente lentos.Mineralogia das rochas metamórficasAs rochas metamórficas são relativamente abundantes na crusta terrestre, como porexemplo no núcleo de cadeias montanhosas recentes (Alpes, Himalaias…), bem como emzonas continentais estáveis (cratões). Normalmente recobertas por rochas sedimentares eencontram-se frequentemente subjacentes a rochas metamórficas discordantes.Os minerais das rochas são mais estáveis em ambientes semelhantes àqueles queestiveram presentes durante a sua formação. Quando essas condições se alteram, os mineraispodem experimentar transformações. Temperaturas e pressões diferentes das iniciais levam aque os minerais se tornem instáveis pelo que sofrem alterações nomeadamente ao nível dasassociações minerais, e/ou diferentes texturas, devido a novos arranjos de partículas,ocorrendo, desta forma, processos de .recristalizaçãoA recristalização verifica-se pela alteração da estrutura cristalina do mineral, podendotambém ocorrer recristalização induzida pela circulação de fluídos que alteram a composiçãoquímica dos minerais pré-existentes.Uma das formas de distinguir as rochas metamórficas de outro tipo de rochas éatravés da sua mineralogia específica. Alguns minerais são mesmo específicos de ambientesmetamórficos e podem caracterizar as condições presentes num determinado contexto
  11. 11. ______________________________________________________________________________________________Página 11 de 14metamórfico. Destacam-se a clorite, a estaurolite, a silimanite, a granada, a cianite, aandaluzite e o epídoto.A identificação de determinados grupos de minerais em rochas existentes numadeterminada zona afectada por metamorfismo pode ser utilizada na caracterização dascondições termodinâmicas reinantes durante o processo metamórfico. Assim quando umdeterminado mineral permite inferir essas condições, geradoras de rochas metamórficas,designamo-los de .mineral-índicePor exemplo, a andaluzite, cianite e a silimanite são polimorfos de aluminosilicatos, aandaluzite é indicadora de condições de baixa pressão e baixa-média temperatura; por seulado a cianite é indicadora de condições de elevadas pressões; já a silimanite indica ambientesde elevadas temperaturas.Tendo em conta ascondições de temperatura epressão que estiverampresentes na formação deuma rocha metamórficapodemos distinguir trêsníveis de metamorfismo:, ebaixo médio alto grau de.metamorfismoAs diferentes zonasmetamórficas são delimitadas por superfícies de igual grau de metamorfismo, chamadas de. Sendo definidas pelos pontos onde ocorrem pela primeira vez determinadosisógradasminerais índice.
  12. 12. ______________________________________________________________________________________________Página 12 de 14Tipos de metamorfismoSabemos já que existem basicamente dois tipos de metamorfismo: o regional e o decontacto.– metamorfismo que afecta extensas áreas da crustaMetamorfismo regionalterrestre, tendo origem em processos que envolvem, por vezes, um sequência de fenómenosrelacionados com a orogenia. Estetipo de metamorfismo estárelacionado com a tectónica deplacas em limites convergentes,onde se podem gerar elevadastemperaturas e condições detensão que variam de moderadasa altas. Quando as condições detemperatura e pressão atingemvalores muito elevados, como porexemplo temperaturas de 800°Cpode ocorrer fusão parcial,fenómeno conhecido comoultrametamorfismo e que é a fronteira para o magmatismo.– ocorre em zonas próximas a intrusões magmáticas queMetamorfismo de contactoantes de consolidar, e devido ao seu calor e fluídos libertados, propagam-se às rochasencaixantes alterando os minerais existentes nessas rochas. As zonas nas imediações daintrusão são fortementeaquecidas, logo alteradas; porseu lado as mais distantes sãomenos alteradas. Desenvolve-seassim uma zona de alteração,quer mineralógica querestrutural, denominada de. Nesteauréola de metamorfismotipo de metamorfismo o principalfactor é o calor, pelo quetambém se conhece por .metamorfismo térmico
  13. 13. ______________________________________________________________________________________________Página 13 de 14A extensão da auréola depende da dimensão da intrusão magmática, e cada zonadessa auréola vai ter características relativas ao modo como o calor e os fluídos afectaram arocha encaixante, bem como a sua composição mineralógico.De uma forma geral as rochas metamórficas mais próximas da intrusão, sãodesignadas de . Este termo pode também ser utilizado num contexto mais restritocorneanaspara rochas metamórficas de contacto a partir de rochas argilosas. Os calcários por processosde metamorfismo de contacto podem originar , por sua vez os arenitos podemmármoreoriginar .quartzitosReforça-se a ideia que a variedade de rochas metamórficas depende não só do grau decalor e pressão actuantes durante o metamorfismo, mas também da composição mineralógicada rocha-mãe, também conhecida por .protólitoTextura das rochas metamórficasDurante o processo metamórfico são produzidos novos arranjos mineralógicos,podendo mesmo existir alterações químicas das rochas iniciais. A textura de uma rocha édeterminada pelo tamanho, forma e arranjo dos minerais que a constituem. A foliação é assimuma forma de textura, de extrema importância para a classificação das rochas metamórficas.Entende-se por uma estrutura planar originada durante os processosfoliaçãometamórficos e que resulta quer de um alinhamento preferencial de certos mineraisanteriores ao processo metamórfico, como, por exemplo, as micas, quer da orientação denovos minerais formados durante o processo de recristalização.Muitas vezes a existência de foliação está relacionada com a presença de minerais comhábito tabular/lamelar, onde se destacam as micas, que sob a acção de tensões dirigidastendem a ficar orientados numa posição perpendicular à da tensão que afectou a rocha.Existem três tipos de foliação:– presentes em rochas metamórficasClivagemcujo metamorfismo foi de baixo grau. Nestas osprocessos metamórficos levam à ocorrência deorientação paralela dos minerais lamelares, tais como amoscovite e os minerais de argila. Este tipo de estruturaconduz ao aparecimento de planos de clivagemfavoráveis à existência de (facilidade dasfissilidadeFilito
  14. 14. ______________________________________________________________________________________________Página 14 de 14rochas se dividirem em lâminas).– o aumento do grau deXistosidademetamorfismo permite a existência de significativosfenómenos de recristalização, verificando-se um maiordesenvolvimento dos cristais, nomeadamente de micas,quartzo e feldspatos. A xistosidade é uma forma defoliação desenvolvida pela orientação paralela de minerais tabulares e lamelares em rochasmetamórficas de grau grosseiro (visíveis a olho nu).– é um tipo de foliaçãoBandado gnáissicogerada por diferenciação em bandas por efeito detensões dirigidas e por ser identificado, por exemplo,em certas rochas de alto grau de metamorfismocomo o . Face aos intensos fenómenos degnáisserecristalização, nomeadamente de minerais nãolamelares, como o quartzo e o feldspato, estes vãoser separados de outros como a biotite e a anfíbolas, formando-se bandas alternadas destesminerais que lhe conferem o bandado característico.Por vezes as rochas metamórficas não apresentamfoliação pelo que se denomina outextura afoliadas. É o caso do quartzito, o mármore e asgranublásticacorneanas, rochas metamórficas resultantes dometamorfismo de contacto.MicaxistoGnáisseCorneana

×