Rochas metamórficas

Rochas metamórficas
Metamorfismo - processo geológico que consiste num conjunto de
transformações mineralógicas, químicas e estruturais que ocorrem no
estado sólido, em rochas sujeitas a estados de tensão, de temperatura e
pressão diferentes da sua génese.
O metamorfismo é caracterizado por:
• mudanças mineralógicas – crescimento de novos minerais sem adição
de novo material (processo isoquímico);
• mudanças texturais – recristalização, alinhamento e/ou mudança na
granulometria , normalmente como resultado de uma aplicação desigual da
tensão.
4 Principais factores de metamorfismo
(A) Temperatura
A elevação da temperatura favorece as reacções químicas entre os minerais e
aumenta a sua vulnerabilidade às deformações devido às tensões a que ficam
sujeitos.
A elevação da temperatura tem origem em: calor geotérmico; intrusões
magmáticas; e, deformação das rochas (os movimentos tectónicos são também
uma fonte de calor, produzido pelo atrito das partículas constituintes da rocha).
4 Principais factores de metamorfismo
(B) Pressão
No interior da Terra, as rochas estão sujeitas a dois tipos de pressão: a pressão
litostática e a tensão não litostática.
Pressão Litostática:
• Resulta do peso da massa rochosa suprajacente;
• Exerce-se em todas as direcções;
• Faz diminuir o volume da rocha durante a metamorfização;
• Com o aumento da tensão litostática, os minerais tendem a ocupar menos
espaço, pelo que os minerais metamórficos são mais densos, dado os seus
átomos e os iões ficarem mais próximos na malha cristalina.
Pressão Não Litostática:
• As forças em actuação não são iguais em todas as direcções;
• Forças associadas aos movimentos tectónicos – compressivas, distensivas e
de cisalhamento – definem diferentes estados de tensão não litostática ou
dirigida;
• Tem influência sobre a textura da rocha, alinhando paralelamente os minerais
que as constituem (rocha com textura foliada).
Pressão dirigida ou tensão tectónica resulta no fcato de muitas rochas
metamórficas terem texturas orientadas e estruturas planares ou lineares,
resultantes da deformação.
4 Principais factores de metamorfismo
(C) Efeito dos Fluidos de Circulação
• Os fluidos de circulação reagem com os minerais que formam determinada
rocha, podendo dar origem a minerais de composição diferente.
• São importantes indutores de recristalização*.
• Alteram, sobretudo, a composição química e mineralógica das rochas.
(D) Efeito do tempo
• A metamorfização é muito lenta. Assim, como a duração de tais processos é
longa, possibilita a reorganização mineralógica e os reajustamentos textural e
estrutural das rochas.
• Há uma relação directa entre o tempo decorrido e o grau de metamorfismo.
*Recristalização = formação de novos minerais devido à reorganização espacial das
partículas constituintes dos minerais de uma rocha, quando fica submetida a novos
parâmetros de pressão e de temperatura.
Os processos metamórficos estabelecem fronteira com:
• os processos sedimentares (diagénese – metamorfismo de grau baixo)
• os processos ígneos (metamorfismo de alto grau – anatexia ou fusão parcial)
Tipos de metamorfismo:
Metamorfismo Regional – ocorre em vastas áreas e está associado com
processos tectónicos de larga escala, tais como expansão de fundos oceânicos;
espessamento crustal relacionado com colisão de placas; bacias subsidentes, etc.
Metamorfismo local – ocorre em áreas e volumes de rocha limitados, em
processo associado a uma causa local, tais como intrusões magmáticas, falhas,
impacto de meteoritos, etc.
Metamorfismo de contacto (metamorfismo térmico)
• Ocorre em zonas adjacentes às rochas plutónicas - auréolas de contacto.
• A auréola afectada pode ter algumas centenas de metros de largura ou alguns
kms.
• O calor é o factor dominante, verificando-se uma recristalização mineralógica
importante (são rochas muito duras).
• A pressão não tem um papel significativo, e as rochas resultantes tendem a
não ser orientadas – texturas granoblásticas sem foliação.
Metamorfismo regional ou orogénico
• É caracterizado por processos de deformação acompanhando a recristalização,
gerando rochas com “fabric” orientado.
• Utilizando como exemplo as rochas sedimentares argilosas haverá, num campo
de condições desde a diagénese até à anatexia, a seguinte sequência:
- xistos argilosos,
- filitos,
- micaxistos
- gnaisses
- granitos de anatexia, migmatitos ( implicando já fusão)
Metamorfismo regional ou orogénico (cont.):
gera rochas em geral de textura orientada – rochas com foliação, por serem
geradas na dependência de tensões orientadas.
Classificação das rochas metamórficas
Um critério importante para a classificação das rochas metamórficas é a foliação.
A foliação é um aspecto da textura caracterizado pela existência de estruturas
planares, resultantes do alinhamento paralelo de certos minerais, por acção de
tensões dirigidas. Em relação à foliação, as rochas metamórficas podem ser
classificadas em foliadas ou não foliadas.
As rochas foliadas e não foliadas são, por sua vez, classificadas de acordo com a
composição mineralógica.
Nota:
Rocha mãe
ou protólito
Mineralogia das rochas metamórficas
A mineralogia das rochas metamórficas depende de:
• Composição química do protólito
(rocha que sofreu o processo metamórfico);
• Condições de metamorfismo
Um mesmo quimismo pode ser representado por diferentes minerais, em
diferentes condições.
Servem de exemplo os minerais polimórficos (têm a mesma composição e
diferente estrutura cristalina) de Al2SiO5.
Minerais polimórficos de Al2SiO5.
- Andaluzite;
- Silimanite;
- Distena ou cianite
São considerados minerais-índice, porque caracterizam diferentes condições
de pressão e temperatura.
Grau ou intensidade do metamorfismo
A avaliação da intensidade ou grau do metamorfismo é baseada em
algumas “reacções chave” (reacções mineralógicas) que delimitam os
campos de intensidade crescente do metamorfismo: muito baixo grau; baixo
grau; médio grau e alto grau.
O grau de metamorfismo é definido em função da temperatura, porque é o
factor que mais controla as reacções mineralógicas.
O grau metamórfico é avaliado com base na mineralogia das rochas.
Grau ou intensidade do metamorfismo
Exemplos de minerais das rochas metamórficas
Cordierite - Mineral presente em rochas que sofreram metamorfismo de elevada a
média temperatura e baixa pressão. Mineral comum no metamorfismo de contacto.
Moscovite - Mineral estável em rochas de baixo grau ou intermédio
Biotite – Mineral estável em condições de médio a alto grau de metamorfismo.
Granadas – Este grupo de minerais tem quimismo muito diverso, e existe em larga
gama de condições metamórficas.
Quartzo – Mineral muito frequente em vasta gama de condições presente sempre
que as rochas têm excesso de SiO2.
Plagioclases – Minerais muito frequentes em todos os graus de metamorfismo,
mas apresentando variação de composição:
- albite - característica do baixo grau metamórfico;
- plagioclases sódico-cálcicas - metamorfismo médio a alto.