TECTÓNICA E METAMORFISMO Nuno Leal Centro e

V ENCONTRO DE PROFESSORES DE GEOCIÊNCIAS DO ALGARVE
VILA REAL DE SANTO ANTÓNIO – OUTUBRO DE 2004
TECTÓNICA E METAMORFISMO
Nuno Leal
Centro e Departamento de Geologia
Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa
[email protected]
RESUMO
A Tectónica é o ramo das Geociências que descreve e estuda a génese das várias estruturas
geológicas que ocorrem na Terra. Estas estruturas incluem as dobras e as falhas que são possíveis
observar com alguma facilidade à vista desarmada (escala mesoscópica), por exemplo, em barreiras
de estrada. Por vezes, de forma a melhor descrever e compreender as referidas estruturas, torna-se
necessário mudar de escala de análise. Assim, recorre-se vulgarmente à colheita de amostras de mão
orientadas (escala macroscópica) que, analisadas com a ajuda de instrumentos simples como a lupa
de mão, permitem verificar que as estruturas que são observadas mesoscopicamente ocorrem frequentemente a uma escala superior. Este aumento no pormenor da análise permite, não raras vezes,
observar detalhes estruturais que à escala anteriormente adoptada era mais difícil ou mesmo impossível visualizar e/ou interpretar. Outras vezes, ainda, torna-se necessário o auxílio de equipamentos
mais sofisticados, como é o caso do microscópio petrográfico, para descrever com maior rigor as
estruturas registadas nas rochas; nestes casos, obviamente, também as lâminas delgadas observadas
(escala microscópica) devem estar orientadas, de modo a que a informação obtida possa ser utilizada de forma eficaz, ajudando a compreender as estruturas anteriormente analisadas com menos detalhe. Mas as estruturas geológicas não ocorrem apenas às escalas microscópica, macroscópica e
mesoscópica, sendo possível visualizá-las também, por exemplo, em elevações de grande dimensão
e mesmo em cadeias de montanhas (escala megascópica). Independentemente do detalhe da análise
efectuada, verifica-se que a Tectónica tem, muitas vezes, relação directa com o Metamorfismo.
Metamorfismo é um conjunto de processos, que conduz a modificações mineralógicas e/ou
texturais de rochas pré-existentes (ígneas, sedimentares ou metamórficas), que ocorre como resposta a modificações físicas e/ou químicas do ambiente no qual as referidas rochas são estáveis. Um
dos aspectos mais importantes do metamorfismo consiste no facto de estes processos ocorrerem
num estado essencialmente sólido, ou seja, sem fusão significativa. Existem vários factores que podem influenciar de forma relevante os processos metamórficos. Entre eles contamse a temperatura e
pressão às quais as rochas préexistentes (protólitos) foram sujeitas, bem como a quantidade de fluido(s) presente(s) no decorrer de tais processos; obviamente, também a natureza dos fluidos (geralmente ricos em H2O e/ou CO2) que circulam por entre os cristais das rochas em transformação é
importante. Mas o factor que condiciona de forma mais significativa os processos metamórficos é o
tempo ao longo do qual decorrem, dele dependendo a extensão das modificações mineralógicas e/
ou texturais. Também os modos como a temperatura, a pressão e a quantidade e natureza dos fluidos
presentes variam com o tempo determinam a sequência de transformações passíveis de ocorrer em
dada rocha e, em última análise, qual o produto final obtido. O metamorfismo ocorre a temperaturas
e pressões variadas, geralmente maiores que as presentes à superfície da Terra, resultando na génese
das denominadas rochas metamórficas. Por vezes, estas retêm algumas das características dos protólitos, tais como as composições químicas globais, mineralogias e estruturas relíquias sejam elas
ígneas, sedimentares ou metamórficas. Quando, no decorrer dos processos metamórficos, a composição química original do protólito é mantida, o metamorfismo diz-se isoquímico; quando, pelo con-
V ENCONTRO DE PROFESSORES DE GEOCIÊNCIAS DO ALGARVE
VILA REAL DE SANTO ANTÓNIO – OUTUBRO DE 2004
trário, há trocas significativas de material com as rochas envolventes, diz-se que ocorreram trocas
metassomáticas ou metassomatismo. Com o metamorfismo, desenvolvem novas texturas e/ou novos
minerais cuja análise e interpretação possibilita delinear a forma como os processos metamórficos
decorreram ao longo do tempo.
Embora não exista nenhum esquema de classificação universalmente aceite, o metamorfismo pode ser dividido em vários tipos, consoante os processos envolvidos na génese das respectivas
rochas. O metamorfismo de enterramento pode ocorrer quando uma sucessão sedimentar ou Vulcano-sedimentar muito espessa se desenvolve numa bacia em subsidência, de forma que são atingidas
condições de metamorfismo de baixa temperatura na base do empilhamento, embora sem que ocorra deformação significativa. O metamorfismo de contacto ou térmico resulta do aumento de temperatura nas rochas encaixantes circundantes próximas de intrusões ígneas. As rochas da auréola de
contacto não são geralmente deformadas de forma significativa no decorrer da recristalização e, assim, os cristais desenvolvem-se sem qualquer orientação preferencial, gerando corneanas. O metamorfismo dinâmico ou cataclástico ocorre ao longo de planos de falha ou de zonas de cisalhamento,
sendo o resultado da intensa deformação da rocha na zona imediatamente adjacente ao movimento.
Frequentemente, a fragmentação é acompanhada por recristalização ou pelo crescimento de minerais hidratados devido ao movimento de fluidos na zona de deformação. Os milonitos são o produto
típico deste tipo de metamorfismo, sendo rochas finamente granuladas, normalmente foliadas. O
metamorfismo hidrotermal envolve obrigatoriamente metassomatismo, sendo o resultado da circulação de água quente através de um corpo rochoso ao longo de fissuras de variadas dimensões. Este
tipo de metamorfismo encontra-se geralmente associado a actividade ígnea mais ou menos local,
que promove facilmente a convecção dos fluidos, sendo responsável pela génese de muitos depósitos minerais economicamente interessantes. Contudo, o mais comum tipo de metamorfismo hidrotermal parece ser o metamorfismo dos fundos oceânicos que ocorre nas cristas médias oceânicas
que, para alguns autores, constitui, em si próprio, um tipo de metamorfismo. O metamorfismo de
impacto não tem relação genética com os outros tipos de metamorfismo, sendo produzido pelo impacto de meteoritos de grandes dimensões, animados de elevada velocidade. A onda de choque gerada no impacto meteorítico transmite-se às rochas circundantes, sujeitando-as a pressões extremamente elevadas durante um curto espaço de tempo. O relaxamento das redes cristalinas dos minerais
após a acção da onda de choque causa um aumento de temperatura que pode provocar fusão ou, até,
vaporização. Finalmente, o metamorfismo regional é o conjunto de processos que dá origem às
grandes áreas de rochas metamórficas características de muitas cadeias montanhosas, sendo geralmente acompanhado por deformação associada à orogénese. O aquecimento ocorre sem uma associação estreita com corpos ígneos particulares, embora possam estar presentes intrusões que contribuem para o aumento global da temperatura. Com a excepção do metamorfismo de impacto, os vários tipos de metamorfismo exibem semelhanças uns com os outros em termos das rochas que afectam e os minerais produzidos.
Desde há muito tempo que são conhecidas, do ponto de vista descritivo, as relações existentes entre os processos metamórficos e a acção tectónica, nomeadamente no que se refere à anterioridade, contemporaneidade ou posterioridade da recristalização metamórfica relativamente à deformação das rochas metamórficas em análise. De facto, desde a definição do Metamorfismo como
conjunto de processos, este tipo de análise foi desenvolvido com sucesso, a várias escalas (microscópica, macroscópica, mesoscópica e megascópica). No entanto, foi com o advento e posterior desenvolvimento da Teoria da Tectónica de Placas que a Tectónica e o Metamorfismo como processos
globais conjuntos foram, de facto, inter-relacionados de modo a ser compreendido, de forma integrada, como ambos actuam à escala do planeta.