Metamorfismo

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

Definição e Ciclo MetamórficoDefinição e Ciclo Metamórfico

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.

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.

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

Definição eç
Ciclo Metamórfico
(Press et al. 2006)

Definição eç
Ciclo Metamórfico

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

Objetivos do EstudoObjetivos do Estudo
do Metamorfismodo Metamorfismo

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.

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)

do Metamorfismo

Principais CategoriasPrincipais Categorias
do Metamorfismodo Metamorfismo

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.

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)

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.

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
ç
entre ela e a rocha.

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

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
estratificação da rocha.

Diferentes Tipos de Metamorfismo
p g
do Metamorfismo
(Press et al. 2006)

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
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.

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.

p g
do Metamorfismo

p g
do Metamorfismo
Mapa da auréola metamórfica em torno do Batólito Granítico de Acari mostrando as zonas metamórficas (Souza et al. 2007).

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.

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).

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)

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)

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

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

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.
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.

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).

Exemplos de diferentes Tipos de Metamorfismo
p g
do Metamorfismo
(Press et al. 2006)

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