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Rochas
metamórficas
1 - Fatores condicionantes e processos físicoquímicos do metamorfismo;
2 - Tipos de metamorfismo;
3 - Nomenclatura, mineralogia, textura e estrutura de
rochas metamórficas.
Metamorfismo, em Geologia, define o
conjunto de processos pelos quais uma
determinada rocha é transformada, através de
reações que se processam no estado sólido, em
outra rocha, com características distintas
daquelas que elas apresentavam antes da
atuação do metamorfismo.
Exemplo: com aumento de P e T, argilominerais
transformam-se em micas e os arenitos porosos
são recristalizados para uma textura onde os
poros desaparecem.
Os processos metamórficos ocorrem, em geral,
associados aos processos tectônicos. Os locais
mais importantes são as margens continentais
convergentes, onde se desenvolvem as grandes
cadeias de montanhas, como os Alpes, Andes,
Rochosas e Himalaia, ou os arcos de ilha, como o
arquipélago do Japão.
A intensidade do metamorfismo é referida como
grau metamórfico: alto grau implica condições de
altas T e P, enquanto baixo grau define condições
brandas de T e P.
Minerais que se desenvolvem de forma
seqüenciada são denominados de minerais-índice:
clorita, biotita, granada, estaurolita, cianita,
sillimanita. A linha definida pelos locais do
primeiro aparecimento de cada um deles é
chamada de isógrada, que separa faixas de
disposição mais ou menos paralelas, as zonas
metamórficas
Fácies metamórficas são assembléias minerais
características que definem as variações do grau
metamórfico.
a) Fácies de Grau Incipiente
(baixo grau metamórfico/zona das zeólitas)
b)Fácies Xisto-Verde
(baixo grau metamórfico/zona da clorita e biotita)
c) Fácies Anfibolito
(médio grau metamórfico/zona da granada e
estaurolita)
d) Fácies Granulito
(alto grau metamórfico/zona da cianita e sillimanita)
Paragênese minerais = Assembléia mineral em equilíbrio de
uma rocha. Essa paragênese mineral permite a identificação dos
processos metamórficos ocorridos com os protolitos e indicam as
condições de P e T durante o metamorfismo.

Reações metamórficas = A transformação de protolito no
seu equivalente metamórfico acontece através de reações
metamórficas, que ocorrem para reduzir a energia livre do
sistema frente às condições físico-químicas modificadas. Vários
tipos de reações são possíveis:
a) envolvendo apenas a fase sólida;
b) entre minerais e uma fase fluida;
c) assembléias previamente hidratadas e/ou carbonatadas.
FATORES CONDICIONANTES DO
METAMORFISMO

NATUREZA DO PROTÓLITO
(rocha a ser metamorfizada)
Esse material protolito pode ser as rochas
sedimentares ou as rochas ígneas.
TEMPERATURA
As reações metamórficas iniciam-se a temperaturas
superiores a 200ºC. Em temperaturas muito elevadas o
metamorfismo se desenvolve no limite da transição para
o campo de geração das rochas ígneas, quando então
ocorrem processos de fusão parcial.
Em geral, os gradientes geotérmicos na crosta variam
entre 15 e 30ºC/km, podendo ocorres gradientes
anômalos entre 5 e 60ºC/km.
PRESSÃO
As pressões atuantes na crosta podem ser dos tipos
litostática (ou confinante) e dirigida. A intensidade da
pressão litostática é função da coluna de rochas
sobrejacentes e da densidade destas rochas, dendo
definida pela equação:
P = dgh
Onde, P = pressão litostática, d = densidade das rochas,
g = aceleração da gravidade e h = profundidade
considerada. Em regiões profundas (35-40 km) da crosta
as rochas são submetidas a pressões confinantes da
ordem de 10 a 12 kbar, ou seja, cerca de 10000 a 12000
vezes a pressão atmosférica na superfície.
Os principais parâmetros físicos envolvidos no
metamorfismo são a temperatura e pressão.

Diagrama mostrando o campo metamórfico. A, B = campo de
fusão de granitos sob condições hidratadas e anidras.
FLUÍDOS
As transformações mineralógicas que ocorrem durante o
metamorfismo se desenvolvem no estado sólido. No
entanto, sistemas metamórficos contêm uma fase fluida,
constituída sobretudo por H2O e/ou CO2. Esta existência
pode gerar minerais hidratados (micas, anfibólios,
cloritas, etc...) e/ou de carbonatos ma maioria das rochas
metamórficas. Além disso, a presença de fluidos acelera
as reações metamórficas, facilitando a migração dos
elementos.
TEMPO
As condições metamórficas variam de forma
suficientemente lenta para que as reações
metamórficas se completem.
Estudos geocronológicos e modelagens teóricas
baseadas em regimes termais atuantes na crosta
mostram, para terrenos metamórficos, eventos de 10
a 50 Ma de duração.
PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS DO
METAMORFISMO

Metamorfismo isoquímico = A rocha se comporta como
um sistema fechado, sem ganho ou perda de constituintes
químicos.

Metassomatismo = A rocha é submetida a variações
composicionais intensas.
TIPOS DE METAMORFISMO
O metamorfismo desenvolve-se em diversos
ambientes na crosta, com extensões variáveis: desde
restrito a pequenas áreas, de dimensões da ordem de
poucos centímetros, até abrangendo grandes faixas,
com centenas de quilômetros de extensão, em
profundidades que vão de níveis crustais mais rasos
até os mais profundos.
Os tipos de metamorfismo podem ser divididos em:
a) metamorfismo regional ou dinamotermal = extensas
regiões e alcança níveis profundos da crosta, relacionado
geralmente a cinturões orogênicos nos limites de placas
convergentes.
b) metamorfismo de contato ou termal = desenvolve-se nas
rochas encaixantes de intrusões magmáticas, formando as
auréolas de metamorfismo de contato.
c) metamorfismo dinâmico ou cataclástico = desenvolve-se
em faixas longas e estreitas nas adjacências de falhas ou
zonas de cisalhamento.
d) metamorfismo de soterramento = resulta do soterramento
de espessas seqüências de rochas sedimentares e
vulcânicas a profundidade onde a T pode chegar a 300ºC.
e) metamorfismo hidrotermal = resulta da percolação de
águas quentes ao longo de fraturas e espaços
intergranulares das rochas.
f) metamorfismo de fundo oceânico = ocorre nas vizinhanças
dos rifts das cadeias meso-oceânicas, onde a crosta recémformada e quente interage com a água fria do mar.
g) metamorfismo de impacto = desenvolve-se em locais
submetidos ao impacto de grandes meteoritos.
MINERALOGIA DE ROCHAS METAMÓRFICAS
A composição mineralógica de uma rocha metamórfica
depende da natureza do seu protolito e das condições
metamórficas sob as quais foi gerada.
TEXTURA DE ROCHAS METAMÓRFICAS

As texturas das rochas metamórficas desenvolvem-se por
blastese, que implica no crescimento mineral em estado
sólido. As texturas podem ser divididas em:
Granoblásticas = sem predomínio de uma ou
outra dimensão de minerai
Lepidoblásticas = rochas com predomínio de minerais
micáceos, com muscovita, biotita, etc.
Porfiroblastos = minerais maiores que se destacam em sua matriz
(minerais de granulação mais fina).
ESTRUTURA DE ROCHAS METAMÓRFICAS
Rochas com foliação definida pela orientação de minerais placóides
(micas, cloritas, talco) ou prismáticos (anfibólios) apresentam
estrutura xistosa.
Rochas com foliação definida pela orientação de feldspatos e
quartzos definem a estrutura gnáissica.
NOMECLATURA DE ROCHAS METAMÓRFICAS
Ardósia = é uma rocha metassedimentar de grau metamórfico;
Filito = rocha com grau metamórfico um pouco maior;
Xistos = rochas metamórficas com minerais placóides (micas,
cloritas, talco) ou prismáticos (anfibólios);
Gnaisse = rochas metamórficas com minerais de feldspatos e
quartzos;
Quartzito, mármore, serpentinito e anfibolito = rochas com
composição mineralógica;
Cataclasitos (não orientados) e milomitos (orientados) =
são formadas pela atuação combinada de fragmentação e
recristalização.

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Rochas metamórficas

  • 1. Rochas metamórficas 1 - Fatores condicionantes e processos físicoquímicos do metamorfismo; 2 - Tipos de metamorfismo; 3 - Nomenclatura, mineralogia, textura e estrutura de rochas metamórficas.
  • 2. Metamorfismo, em Geologia, define o conjunto de processos pelos quais uma determinada rocha é transformada, através de reações que se processam no estado sólido, em outra rocha, com características distintas daquelas que elas apresentavam antes da atuação do metamorfismo.
  • 3. Exemplo: com aumento de P e T, argilominerais transformam-se em micas e os arenitos porosos são recristalizados para uma textura onde os poros desaparecem.
  • 4. Os processos metamórficos ocorrem, em geral, associados aos processos tectônicos. Os locais mais importantes são as margens continentais convergentes, onde se desenvolvem as grandes cadeias de montanhas, como os Alpes, Andes, Rochosas e Himalaia, ou os arcos de ilha, como o arquipélago do Japão.
  • 5. A intensidade do metamorfismo é referida como grau metamórfico: alto grau implica condições de altas T e P, enquanto baixo grau define condições brandas de T e P. Minerais que se desenvolvem de forma seqüenciada são denominados de minerais-índice: clorita, biotita, granada, estaurolita, cianita, sillimanita. A linha definida pelos locais do primeiro aparecimento de cada um deles é chamada de isógrada, que separa faixas de disposição mais ou menos paralelas, as zonas metamórficas
  • 6. Fácies metamórficas são assembléias minerais características que definem as variações do grau metamórfico. a) Fácies de Grau Incipiente (baixo grau metamórfico/zona das zeólitas) b)Fácies Xisto-Verde (baixo grau metamórfico/zona da clorita e biotita) c) Fácies Anfibolito (médio grau metamórfico/zona da granada e estaurolita) d) Fácies Granulito (alto grau metamórfico/zona da cianita e sillimanita)
  • 7. Paragênese minerais = Assembléia mineral em equilíbrio de uma rocha. Essa paragênese mineral permite a identificação dos processos metamórficos ocorridos com os protolitos e indicam as condições de P e T durante o metamorfismo. Reações metamórficas = A transformação de protolito no seu equivalente metamórfico acontece através de reações metamórficas, que ocorrem para reduzir a energia livre do sistema frente às condições físico-químicas modificadas. Vários tipos de reações são possíveis: a) envolvendo apenas a fase sólida; b) entre minerais e uma fase fluida; c) assembléias previamente hidratadas e/ou carbonatadas.
  • 8. FATORES CONDICIONANTES DO METAMORFISMO NATUREZA DO PROTÓLITO (rocha a ser metamorfizada) Esse material protolito pode ser as rochas sedimentares ou as rochas ígneas.
  • 9. TEMPERATURA As reações metamórficas iniciam-se a temperaturas superiores a 200ºC. Em temperaturas muito elevadas o metamorfismo se desenvolve no limite da transição para o campo de geração das rochas ígneas, quando então ocorrem processos de fusão parcial. Em geral, os gradientes geotérmicos na crosta variam entre 15 e 30ºC/km, podendo ocorres gradientes anômalos entre 5 e 60ºC/km.
  • 10. PRESSÃO As pressões atuantes na crosta podem ser dos tipos litostática (ou confinante) e dirigida. A intensidade da pressão litostática é função da coluna de rochas sobrejacentes e da densidade destas rochas, dendo definida pela equação: P = dgh Onde, P = pressão litostática, d = densidade das rochas, g = aceleração da gravidade e h = profundidade considerada. Em regiões profundas (35-40 km) da crosta as rochas são submetidas a pressões confinantes da ordem de 10 a 12 kbar, ou seja, cerca de 10000 a 12000 vezes a pressão atmosférica na superfície.
  • 11. Os principais parâmetros físicos envolvidos no metamorfismo são a temperatura e pressão. Diagrama mostrando o campo metamórfico. A, B = campo de fusão de granitos sob condições hidratadas e anidras.
  • 12. FLUÍDOS As transformações mineralógicas que ocorrem durante o metamorfismo se desenvolvem no estado sólido. No entanto, sistemas metamórficos contêm uma fase fluida, constituída sobretudo por H2O e/ou CO2. Esta existência pode gerar minerais hidratados (micas, anfibólios, cloritas, etc...) e/ou de carbonatos ma maioria das rochas metamórficas. Além disso, a presença de fluidos acelera as reações metamórficas, facilitando a migração dos elementos.
  • 13. TEMPO As condições metamórficas variam de forma suficientemente lenta para que as reações metamórficas se completem. Estudos geocronológicos e modelagens teóricas baseadas em regimes termais atuantes na crosta mostram, para terrenos metamórficos, eventos de 10 a 50 Ma de duração.
  • 14. PROCESSOS FÍSICO-QUÍMICOS DO METAMORFISMO Metamorfismo isoquímico = A rocha se comporta como um sistema fechado, sem ganho ou perda de constituintes químicos. Metassomatismo = A rocha é submetida a variações composicionais intensas.
  • 15. TIPOS DE METAMORFISMO O metamorfismo desenvolve-se em diversos ambientes na crosta, com extensões variáveis: desde restrito a pequenas áreas, de dimensões da ordem de poucos centímetros, até abrangendo grandes faixas, com centenas de quilômetros de extensão, em profundidades que vão de níveis crustais mais rasos até os mais profundos. Os tipos de metamorfismo podem ser divididos em:
  • 16. a) metamorfismo regional ou dinamotermal = extensas regiões e alcança níveis profundos da crosta, relacionado geralmente a cinturões orogênicos nos limites de placas convergentes.
  • 17. b) metamorfismo de contato ou termal = desenvolve-se nas rochas encaixantes de intrusões magmáticas, formando as auréolas de metamorfismo de contato.
  • 18. c) metamorfismo dinâmico ou cataclástico = desenvolve-se em faixas longas e estreitas nas adjacências de falhas ou zonas de cisalhamento.
  • 19. d) metamorfismo de soterramento = resulta do soterramento de espessas seqüências de rochas sedimentares e vulcânicas a profundidade onde a T pode chegar a 300ºC.
  • 20. e) metamorfismo hidrotermal = resulta da percolação de águas quentes ao longo de fraturas e espaços intergranulares das rochas.
  • 21. f) metamorfismo de fundo oceânico = ocorre nas vizinhanças dos rifts das cadeias meso-oceânicas, onde a crosta recémformada e quente interage com a água fria do mar.
  • 22. g) metamorfismo de impacto = desenvolve-se em locais submetidos ao impacto de grandes meteoritos.
  • 23. MINERALOGIA DE ROCHAS METAMÓRFICAS A composição mineralógica de uma rocha metamórfica depende da natureza do seu protolito e das condições metamórficas sob as quais foi gerada. TEXTURA DE ROCHAS METAMÓRFICAS As texturas das rochas metamórficas desenvolvem-se por blastese, que implica no crescimento mineral em estado sólido. As texturas podem ser divididas em:
  • 24. Granoblásticas = sem predomínio de uma ou outra dimensão de minerai
  • 25. Lepidoblásticas = rochas com predomínio de minerais micáceos, com muscovita, biotita, etc.
  • 26. Porfiroblastos = minerais maiores que se destacam em sua matriz (minerais de granulação mais fina).
  • 27. ESTRUTURA DE ROCHAS METAMÓRFICAS Rochas com foliação definida pela orientação de minerais placóides (micas, cloritas, talco) ou prismáticos (anfibólios) apresentam estrutura xistosa.
  • 28. Rochas com foliação definida pela orientação de feldspatos e quartzos definem a estrutura gnáissica.
  • 29. NOMECLATURA DE ROCHAS METAMÓRFICAS Ardósia = é uma rocha metassedimentar de grau metamórfico; Filito = rocha com grau metamórfico um pouco maior; Xistos = rochas metamórficas com minerais placóides (micas, cloritas, talco) ou prismáticos (anfibólios); Gnaisse = rochas metamórficas com minerais de feldspatos e quartzos; Quartzito, mármore, serpentinito e anfibolito = rochas com composição mineralógica; Cataclasitos (não orientados) e milomitos (orientados) = são formadas pela atuação combinada de fragmentação e recristalização.