Metamorfismo

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Metamorfismo

  1. 1. Fundamentos de Petrologia Unidade 6 DEFINIÇÃO E CICLO METAMÓRFICO DAS ROCHAS Definição e Ciclo Metamórfico Objetivos do Estudo do MetamorfismoObjetivos do Estudo do Metamorfismo Principais Categorias do Metamorfismo
  2. 2. Definição e Ciclo MetamórficoDefinição e Ciclo Metamórfico
  3. 3. Definição eç Ciclo Metamórfico Rochas Metamórficas = são aquelas que sofreram mudanças desdeq q ç a sua primeira formação, face a operação de processos físico- químicos no interior da Terra.q Essas mudanças envolvem em geral recristalização parcial ouEssas mudanças envolvem em geral recristalização parcial ou completa, cristalização, variação textural (tamanho, forma e relações entre os grãos) e variações de massa e volume face a atuação dag ) ç ç Temperatura e da Pressão.
  4. 4. Definição eç Ciclo Metamórfico A intensidade destes parâmetros sobre as rochas metamórficas pode tornar os protólitos (rochas originais – sedimentares, ígneas e (mesmo) metamórficas) irreconhecíveis. Os processos de recristalização no estado sólido ocorrem mais rapidamente com o aumento da Temperatura e a presença de fluidos nos poros que também influenciam nas transformações mineralógicas.
  5. 5. Definição eç Ciclo Metamórfico METAMORFISMOMETAMORFISMO f fMeta = Mudança morfos = forma Conjunto de processo pelo qual uma rocha é transformada atravésConjunto de processo pelo qual uma rocha é transformada, através de reações, que se processam no estado sólido, em outra rocha com características distintas. Mudança na textura e na assembléia mineral das rochas é devido ao aumento de Temperatura e de Pressãoaumento de Temperatura e de Pressão. Mudança na textura = recristalização
  6. 6. Definição eç Ciclo Metamórfico (Press et al. 2006)
  7. 7. Definição eç Ciclo Metamórfico
  8. 8. Definição eç Ciclo Metamórfico Metamorfismo em Hollywood Aumento do Calor e da Tensãoda Tensão Karl Mueller http://structure.colorado.edu/~structure/teaching_GEOL1010/coursenotes/Ch7_Metamorphism.ppt
  9. 9. Objetivos do EstudoObjetivos do Estudo do Metamorfismodo Metamorfismo
  10. 10. Objetivos do Estudoj do Metamorfismo Por meio da caracterização textural e composicional das rochas metamórficas obtemos informações sobre a história de aquecimento, d f ã d i l ã d fl id ( lé d t )deformação e de circulação de fluidos (além de outros processos) no metamorfismo de rochas ígneas, sedimentares (e mesmo metamórficas).metamórficas). Os geólogos que estudam as rochas metamórficas se apóiam em métodos indiretos para reconstruir a história metamórfica delasmétodos indiretos para reconstruir a história metamórfica delas (modo e processos de formação das rochas e minerais, história P-T- percurso) baseada na:p ) i) interpretação das relações de campo, ii) minerais, iii) texturas e iv) observações de laboratórios para instabilidade dos mineraisobservações de laboratórios para instabilidade dos minerais metamórficos índices.
  11. 11. Objetivos do Estudoj do Metamorfismo As rochas metamórficas além do interesse científico também despertam o interesse econômico. Muitos depósitos de metais exploráveis são formados por processos metamórficos (Au em veios – Mina Sãoformados por processos metamórficos (Au em veios – Mina São Francisco e Skarn com W e Au – Mina Brejuí (ambas em Currais Novos)
  12. 12. Objetivos do Estudoj do Metamorfismo
  13. 13. Principais CategoriasPrincipais Categorias do Metamorfismodo Metamorfismo
  14. 14. Principais Categoriasp g do Metamorfismo As rochas metamórficas são agrupadas em 2 grandes grupos: AA –– Metamorfismo Regional ou OrogênicoMetamorfismo Regional ou Orogênico - Metamorfismo Regional – Dinamotermal BB –– Metamorfismo LocalMetamorfismo Local - Metamorfismo de Contato Metamorfismo de Cataclástico g - Metamorfismo de Assoalho Oceânico - Metamorfismo de Carga ou Soterramento - Metamorfismo de Cataclástico - Metamorfismo de Impacto - Metamorfismo HidrotermalMetamorfismo Hidrotermal A primeira (A) inclui rochas/afloramentos ocupando grandes regiõesA primeira (A) inclui rochas/afloramentos ocupando grandes regiões de importantes variedades litológicas. A segunda (B) inclui rochas/afloramentos ocupando área restrita, mostrando tiposp , p litológicos particulares.
  15. 15. Principais Categorias Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal) p g do Metamorfismo É o mais comum, sendo caracterizado nos cinturões orogênicos (no limite de placas convergentes) pela deformação penetrativa acompanhada da recristalização e cristalização de minerais. O t iõ l í i f d d tOcorre em extensas regiões e alcança níveis profundos da crosta (com condições de pressão e temperatura variadas). Responsável pela formação de grande maioria das rochas da crosta terrestre. (Teixeira et al. 2000)
  16. 16. Principais Categorias Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal) p g do Metamorfismo Os protólitos são fortementefortemente deformados e as rochas resultantes (ardósias, filitos, xistos gnaissesxistos, gnaisses, granulitos, migmatitos) sãog ) geralmente foliadas.
  17. 17. Principais Categorias É Metamorfismo de Assoalho Oceânico p g do Metamorfismo É caracterizado por transformações das crosta oceânica nas adjacências das cadeias meso-oceânicas (Myashiro et al. 1971). As rochas cobrem grande área dessa crosta que se move lateralmenterochas cobrem grande área dessa crosta que se move lateralmente face à expansão do assoalho oceânico. Assim dá origem a basalto alterado cuja composição química difereAssim, dá origem a basalto alterado, cuja composição química difere do basalto original. A água do mar, percolando pelos basaltos fraturados e quentes é aquecida Oquentes, é aquecida. O aumento da temperatura provoca reações químicas (Teixeira et al. 2000) ç entre ela e a rocha.
  18. 18. Principais Categorias Metamorfismo de Assoalho Oceânico p g do Metamorfismo Esse processo produz importantes interações de rochas – água do mar, assemelhando-se ao metamorfismo hidrotermal. Cadeias meso-oceânicas Geossistema magmático dos centros de expansão do assoalho oceânicog p Basalto
  19. 19. Principais Categorias Metamorfismo de Carga ou Soterramento p g do Metamorfismo Foi apresentado por Coombs (1961) e representa o metamorfismo regional em baixa temperatura afetando sedimentos e vulcânicas i t l d i fl ê i ê iintercaladas sem influência orogênica. Dependendo do gradiente geotérmico este ocorre em profundidades d 6 10 k t t t 100 200oC õde 6 a 10 km, com temperaturas entre 100 e 200oC e pressões menores que 3 kbar. A i f i õ i i iAqui as feições originais são preservadas e as transformações mineraistransformações minerais incompletas. Foliação horizontal está paralela a (Teixeira et al. 2000) estratificação da rocha.
  20. 20. Principais Categorias Diferentes Tipos de Metamorfismo p g do Metamorfismo (Press et al. 2006)
  21. 21. Principais Categorias Metamorfismo de Contato p g do Metamorfismo Este tipo ocorre devido ao aquecimento das rochas por corpos magmáticos intrusivos provocando auréolas metamórficas de ordem centimétrica até vários quilômetroscentimétrica até vários quilômetros. O desenvolvimento da auréola depende: volume, natureza e profundidade da intrusão e contraste térmico entre o corpo ígneo e as (Teixeira et al. 2000) profundidade da intrusão e contraste térmico entre o corpo ígneo e as encaixantes. A natureza de umA natureza de um corpo ígneo determina a temperatura do seu magma e em consequência o maior ou menor poder deou menor poder de distribuição do calor.
  22. 22. Principais Categorias Metamorfismo de Contato p g do Metamorfismo Em geral a evolução de uma auréola está confinada em profundidade inferiores a 12 km da crosta. Nos níveis mais profundos as encaixantes possuem temperaturas próximas aos corpos ígneosencaixantes possuem temperaturas próximas aos corpos ígneos. As rochas metamórficas possuem granulação fina e sem xistosidade, t i h f l ( bi it ) P é h f li d titais como os hornfels (ou cornubianito). Porém rochas foliadas tipo ardósia e xisto podem estar presentes. Hornfels Na influência de mais altas temperaturas o termo usado é Hornfels pirometamorfismo. Considerado limite entre metamorfismo e os processo magmáticosprocesso magmáticos.
  23. 23. Principais Categorias Metamorfismo de Contato p g do Metamorfismo
  24. 24. Principais Categorias Metamorfismo de Contato p g do Metamorfismo Mapa da auréola metamórfica em torno do Batólito Granítico de Acari mostrando as zonas metamórficas (Souza et al. 2007).
  25. 25. Principais Categorias Metamorfismo Cataclástico (ou dinâmico) p g do Metamorfismo Está confinado ao longo de zonas de alta concentração de deformação, definindo falhas e zonas de cisalhamento de natureza frágil e/ou dúctil As temperaturas são variáveis com caráter frágil-dúctilfrágil e/ou dúctil. As temperaturas são variáveis com caráter frágil-dúctil definido pela temperatura. Em condições de baixa temperatura o metamorfismo favorece aEm condições de baixa temperatura o metamorfismo favorece a formação de rochas não foliadas do tipo brecha de falhas, cataclasitos e pseudotaquilitos. (Teixeira et al. 2000)
  26. 26. Principais Categorias Metamorfismo Cataclástico (ou dinâmico) p g do Metamorfismo a) Zona de falha rasa com brecha de falhas. b) Zona de falha profunda (exposta por erosão)Zona de falha profunda (exposta por erosão) com fluxo dúctil e milonitos (Winter, 2001).
  27. 27. Principais Categorias Metamorfismo Cataclástico (ou dinâmico) p g do Metamorfismo Com altas temperaturas a deformação é plástica e formam rochas foliadas gerando os milonitos, nos quais a recristalização e neoblastese podem ocorrer sem quebra dos minerais (caso anterior) Em muitos casos, a deformação é acompanhada por percolação de fluidos gerando novos minerais hidratados neoblastese podem ocorrer sem quebra dos minerais (caso anterior). fluidos, gerando novos minerais hidratados. Milonito em zona de cisalhamento (Press et al. 2006)(Press et al. 2006) Brecha de falha (Press et al. 2006)
  28. 28. Principais Categorias É Metamorfismo de Impacto p g do Metamorfismo É provocado por ondas de choque que resultam do impacto em alta velocidade de um corpo de meteorito. Estes são fragmentos de cometas ou asteróides que foram atraídos pelo campo gravitacionalcometas ou asteróides que foram atraídos pelo campo gravitacional da Terra. Durante o impacto a energiaDurante o impacto a energia representada pela massa e pela velocidade dos meteoritos se transforma em calor e ondas de choque. A rocha encaixante pode ser fragmentada e até mesmo parcialmente fundida gerando osparcialmente fundida, gerando os tectitos (matérias vítreos). (Teixeira et al. 2000)
  29. 29. Principais Categorias Metamorfismo de Impacto p g do Metamorfismo A temperatura pode chegar a 5000oC com pressão de até 1000 kbar, reequilibrando os minerais. Em alguns casos o quartzo é transformado em coesita e stishovita (formas de alta P). Cratera de Colônia (SP) (www.unb.br/ig/sigep) Meteorito Itapuranga (GO) com 628 kg. Instituto de Geociências da USP
  30. 30. Principais Categorias Metamorfismo de Impacto p g do Metamorfismo http://www.mans.edu.eg/FacSciM/english/courses/geology/Dr_Mahrous/Abu%20El- Enen%20Metamorphic%20Petrology%20Course/Metamorphic%20petrology%20-%20Lectute%20III.ppt
  31. 31. Principais Categorias É Metamorfismo Hidrotermal p g do Metamorfismo É provocado pela atividade de soluções ou gases quentes ao longo de fraturas e zonas de cisalhamento. As atividades de fluidos quentes são particularmente relevantes no estudo da gênese de minériossão particularmente relevantes no estudo da gênese de minérios. É um processo metassomático que se desenvolve através das trocas iônicas entre a água quente circulante e as paredes das fraturas. (Teixeira et al. 2000) Neste processo os minerais perdem a estabilidade e i t lirecristalizam-se em novas assembléias mineralógicas sob temperaturas entre 100o a 370oC.temperaturas entre 100 a 370 C.
  32. 32. Principais Categorias Metamorfismo Hidrotermal p g do Metamorfismo Ocorre principalmente em bordas de intrusões ígneas (por ex. Granito de Acari, RN), em áreas de vulcanismo basáltico submarino e em t icampos geotermais. rochas calcissilicáticas Mapa da auréola metamórfica em torno do Batólito Granítico de Acari mostrando as zonas metamórficas (Souza et al. 2007).
  33. 33. Principais Categorias Diferentes Tipos de Metamorfismo p g do Metamorfismo (Press et al. 2006)
  34. 34. Principais Categorias Exemplos de diferentes Tipos de Metamorfismo p g do Metamorfismo (Press et al. 2006)

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