Relatório de Petrografia (Metamórficas)
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Identificação macroscópica de Rochas Metamórficas Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão Revisão O que é o metamorfismo ? Metamorfismo Meta = mudança Morfos = forma (língua grega) O metamorfismo corresponde à transformação de uma rocha pré-existente através da acção do calor, da pressão e/ou de fluidos quentes. Ma O tempo potencia as variáveis anteriores Quanto mais tempo a rocha estiver nas mesmas condições (P,T) maiores serão as transformações que sofrerá. Metamorfismo As Modificações texturais e mineralógicas representam a adaptação da rocha original às novas condições e serão tanto mais pronunciadas quanto maior for o contraste entre aquelas condições e as do seu ambiente de formação. P1, T1, X P2, T1, X T – temperatura P – pressão X - composição T3> T2 >T1 P3> P2 >P1 P1, T2, X Transformações Isoquímicas ∆X ≈ 0 P2, T2, X P3, T3, X Rocha original = Protólito Temperatura Pressão Fluidos O que é o gradiente geotérmico ? O que é o gradiente geobárico ? Tempo PORTUGAL FERREIRA (1972) FACTORES DE METAMORFISMO Isotérmicas na crosta e manto superior ZONAS DE SUBDUÇÃO RIFTES Qual é o gradiente geotérmico médio na crosta ? PORTUGAL FERREIRA (1972) FACTORES DE METAMORFISMO Qual é o gradiente geobárico médio na crosta ? PORTUGAL FERREIRA (1972) FACTORES DE METAMORFISMO GIBBS (1874) F + L = C +2 L=2 TEMPERATURA PRESSÃO F=C FASES MINERAIS COMPONENTES Diagénese - Metamorfismo – Fusão parcial A DIAGÉNESE é uma modificação da forma, ocorrente no domínio sedimentar. Designam-se por processos diagenéticos aqueles que ocorrem a temperaturas inferiores a 200ºC e a pressões inferiores a cerca de 300 MPa (equivalentes a cerca de 3000 atmosferas). DOMÍNIO SEDIMENTAR O METAMORFISMO ocorre a temperaturas e 200ºC e 300 MPa, pressões superiores a respectivamente. Estas condições dependem do domínio crustal considerado e estão dependentes dos processos tetónicos, nomeadamente da colisão continental e de fenómenos de subducção. O limite superior do metamorfismo corresponde ao domínio da FUSÃO PARCIAL HÚMIDA da rocha em questão. A partir do momento em que a rocha começa a fundir (ULTRAMETAMORFISMO ou ANATEXIA) o processo aproxima-se dos processos ígneos e as estruturas geradas são mais complexas. DOMÍNIO METAMÓRFICO DOMÍNIO MAGMÁTICO Que processos intervêm no metamorfismo ? Principais processos actuantes no Metamorfismo Recristalização – Aumento da dimensão dos cristais, relativamente à rocha original; reporta-se essencialmente a rochas de composição monomineral (ex. siliciosas, calcárias). Neomorfismo - Aparecimento de novas espécies minerais*, adaptadas a condições de pressão e de temperatura superiores; reporta-se a rochas com mineralogia diversificada ou com minerais de composição química complexa. * ex. moscovite, clorite, talco, granada, turmalina, serpentina Metassomatismo - Modificações da composição química das rochas promovidas pelo contacto com fluidos hidrotermais, que são responsáveis pela remoção de alguns componentes da rocha e pelo fornecimento de novos componentes. Cataclase – Esmagamento dos componentes da rocha devido a movimentos tectónicos compressivos repetidos; estas rochas, de ocorrência mais limitada, são designadas por milonitos. Quais os grandes tipos de metamorfismo ? Metamorfismo Onde se formam as rochas metamórficas ? Metamorfismo e Tectónica de Placas • Fundos oceânicos (riftes médio-oceânicos) T muito alta/ P baixa • Zonas de subducção Elevada P/ Baixa T • Arcos vulcânicos Baixa P / Elevada T • Colisão Continente–Continente P intermédia/ T intermédia • Riftes continentais P intermédia / Elevada T FÁCIES DE METAMORFISMO O QUE É ? Designa o conjunto de ROCHAS METAMÓRFICAS, independente da sua natureza (origem), que se formaram sob as MESMAS CONDIÇÕES de P e T e é definida pela associação de minerais tipomorfos* presentes numa dessas rochas escolhidas para o efeito. * MINERAIS TIPOMORFOS Termómetros e Barómetros das rochas Ex. polimorfos de Al2SiO5 cianite (P elevada) – andaluzite (P e T menores) – silimanite (T elevada) Fácies de metamorfismo …a temperaturas e pressões mais elevadas inicia-se a fusão húmida Sequências de metamorfismo Diferentes composições de rochas originais (protólitos) Argilosas, siliciosas, quartzo-feldspáticas, ígneas básicas, ígneas ultrabásicas,…, carbonatadas Diferentes sequências evolutivas Menor grau metamorfismo Maior grau Que tipo de rocha se obtém pelo metamorfismo de…? Diferentes rochas metamórficas … deixando para trás toda esta “conversa” Como reconhecer uma rocha ou formação metamórfica ? Metamorfismo O metamorfismo reconhece-se pelas transformações minerais, estruturais e texturais • Estruturas deformadas • Orientação dos minerais • Minerais típicos (novos minerais) • Texturas típicas Rochas Metamórficas Relatório macroscópico RELATÓRIO DE PETROGRAFIA Quais os parâmetros a considerar na descrição/classificação de uma rocha metamórfica ? A. Estrutura B. Textura C. Descrição Minerais constituintes Abundância relativa Estado de alteração e outros aspectos gerais D. Nome Estrutura … No Campo Morfologia e organização interna das formações [muitas estruturas são herdadas de outras pré-existentes destacando-se, geralmente, pela existência de deformação (tectónica) e/ou de recristalização] … Em Amostra de mão (relatório) Orientação preferencial dos constituintes da rocha - depende do processo evolutivo e da mineralogia presente Como avaliar este aspecto ? A rocha apresenta orientação preferencial? A rocha tem clivagem fácil ? Os constituintes minerais estão dispostos em bandas? ESTRUTURAS ESTRUTURAS ISOTRÓPICAS Os minerais apresentam distribuição e orientação aleatória na rocha. Típica de rochas monominerais que sofreram recristalização. As propriedades mecânicas destas rochas não variam significativamente consoante a direcção considerada. ESTRUTURAS ANISOTRÓPICAS Parte ou a quase totalidade dos minerais estão orientados espacialmente, como resposta às tensões aplicadas durante o processo de formação ou deformação da rocha. As propriedades mecânicas destas rochas variam significativamente consoante a direcção considerada. ESTRUTURAS ISOTRÓPICAS ESTRUTURAS SEM FOLIAÇÃO OU LINEAÇÃO Quartzito ESTRUTURAS ANISOTRÓPICAS ESTRUTURAS COM FOLIAÇÃO Os minerais, com forma lamelar, dispõem-se em leitos ou camadas conferindo à rocha uma orientação preferencial (direcção de fraqueza mecânica) ESTRUTURAS COM LINEAÇÃO (não se estudam na aula prática) Os minerais, fibrosos ou prismáticos alongados, dispõem-se segundo uma direcção preferencial formando alinhamentos ESTRUTURAS COM FOLIAÇÃO XISTOSAS LISTRADAS GNAISSICAS PLISSADAS ESTRUTURAS COM FOLIAÇÃO ESTRUTURAS XISTOSAS Com foliação muito fina (clivagem xistenta) – típica de rochas constituídas por minerais filitosos de pequena dimensão (minerais argilosos, sericite, clorite, talco) Sericitoxisto ESTRUTURAS COM FOLIAÇÃO ESTRUTURAS LISTRADAS Foliação fácil – típica de rochas com grande conteúdo em micas (moscovite e biotite). Minerais lamelares e granulares (finos) alternam em leitos. Micaxisto biotítico ESTRUTURAS COM FOLIAÇÃO ESTRUTURAS GNAISSICAS Foliação muito grosseira, conferida pelas micas, que conferem à rocha uma orientação também grosseira. As micas formam bandas, interrompidas pelos cristais granulares (quartzo, feldspato,..) bem desenvolvidos Gnaisse biotítico ESTRUTURAS COM FOLIAÇÃO ESTRUTURAS PLISSADAS Para além da foliação, sobrepõem-se microdobras. Aplicável a qualquer dos tipos anteriores Xisto grafitoso Factores Geológicos e Engenharia ESTRUTURAS GEOLÓGICAS Estruturas geológicas Propriedades típicas Problemas geotécnicos Falhas e fracturas Superfícies muito contínuas; espessura variável Roturas, instabilidades, acumulação de tensões, infiltrações e alterações Planos de estratificação Superfícies contínuas; pequena separação Roturas, instabilidades e infiltrações Diaclases Superfícies pouco contínuas, fechadas ou pouco separadas Roturas, instabilidades, infiltrações e alterações Dobras Superfícies de grande continuidade Instabilidade, infiltrações e tensões condicionadas pela orientação Foliação, xistosidade Superfícies pouco contínuas e fechadas Anisotropia em função da orientação O que é uma estrutura ? Estruturas geológicas e problemas geotécnicos Linguagem e outros factores distintivos Geologia Engenharia Devido à independência das terminologias próprias da geologia e da engenharia, cada área dá destaque a aspectos diferentes e os resultados são valorizados de modo distinto, de acordo com as suas especificidades próprias. • Materiais anisotrópicos e heterogéneos, e • Materiais cujas propriedades variam apresentam propriedades muito variáveis e que muito pouco. Podem ser ensaiados em laboratório (betões, aços, etc.) e não sofrem modificações com o tempo. existe variação significativa das • Quantificação numérica e a atribuição precisa das propriedades com o tempo. propriedades é difícil, ou às vezes impossível de • Dados quantificáveis e susceptíveis de modo a cumprir os requisitos de um projecto. serem modelizados • Informação geológico-geotécnica - número limitado de reconhecimentos, ocasionando um • Grau de conhecimento muito preciso factor de incerteza que afecta a maioria dos sobre os materiais de construção projectos. A utilização do conceito de coeficiente de segurança faz parte também da prática da engenharia geológica Factores Geológicos e Engenharia LITOLOGIA – Tipos de rochas Influência da litologia no comportamento geotécnico dos terrenos Litologia Propriedades típicas Problemas geotécnicos Rochas duras Minerais duros e abrasivos Rochas brandas Resistência média a baixa Roturas em taludes Minerais alteráveis Deformabilidade em túneis Alteração das propriedades com o tempo Solos duros Resistência média a alta Abrasividade Dificuldade de escavação Problemas nas fundações com argilas expansivas e com estruturas instáveis Solos brandos Resistência baixa a muito baixa Assentamentos de fundações Roturas em taludes Solos orgânicos/ biogénicos Compressibilidade alta Estruturas meta-estáveis Subsidência e colapsos Textura De que falamos e d s o am l a f o d n a u q ? s a r u text Form a Dimensão l a i c a p s E o j Arran Constituintes Texturas Lepidoblástica Mais comuns Granoblástica Porfiroblástica Nematoblástica (minerais alongados e estreitos) Menos comuns Cataclástica e Milonítica (esmagamento dos constituintes) Textura lepidoblástica (minerais filitosos) Xisto Luzente (Serra da Freita) Micaxisto biotítico (Esmoriz) Cristalinidade baixa a elevada Textura granoblástica (minerais granulares) Calcário cristalino fétido (Serra de Sintra) Mármore rosa Quartzito ferruginoso (Vila Viçosa) Grão grosseiro a microgranular (compacta) Composição simples => recristalização Lepidogranoblástica ou Granolepidoblástica Textura porfiroblástica Xisto Mosqueado (andaluzítico) Metamorfismo de Contacto (porfiroblastos + matriz fina) (Serra da Freita) Porfiroblastos: andaluzite, estaurolite, granada, micas… Quadro-resumo das rochas metamórficas (Colecção das aulas) Sem foliação Tipo de metamorfismo TÉRMICO E REGIONAL TÉRMICO Rocha de origem Calcário Rocha metamórfica CALCÁRIO CRISTALINO (MÁRMORE) CALCÁRIO CRISTALINO FÉTIDO Grés silicioso QUARTZITO* Xisto argiloso XISTO MOSQUEADO Estrutura Textura Granoblástica Isotrópica Anisotrópica Xistosa * Geralmente grão mais fino que os calcários cristalinos Porfiroblástica Com foliação ARDÓSIA Xisto argiloso REGIONAL Rochas ígneas básicas Xisto argiloso SERICITOXISTO Anisotrópica Xistosa Lepidoblástica Componentes essenciais Calcite + silicatos de metamorfismo Quartzo Matriz + Porfiroblastos Minerais filitosos + quartzo +… Sericite CLORITOXISTO Clorite TALCOXISTO Talco MICAXISTOS Anisotrópica Listrada Lepidogranoblástica Moscovite, Biotite + minerais granulares finos GNAISSES Anisotrópica Gnaissica Granolepidoblástica Minerais granulares (quartzo + feldspato) + micas ou anfíbolas Mineralogia Minerais comuns nas rochas metamórficas das aulas : Sericite – moscovite muito fina Clorite – mica fina esverdeada Talco – silicato de Mg, muito macio, D=1 Moscovite Biotite Feldspato Quartzo Calcite Dolomite Silicatos de alumínio – andaluzite e estaurolite Granada – mineral duro de cor avermelhada Classificação macroscópica de rochas metamórficas Como atribuir o Nome à rocha ? 1. Definir o Tipo em função da Estrutura e da Textura 2. Definir o Subtipo de acordo com a mineralogia essencial ou com os porfiroblastos QUARTZITO - Isotrópico e textura granoblástica – composição siliciosa MICAXISTO BIOTÍTICO - Anisotrópico listrado e textura lepidogranoblástica, com biotite dominante XISTO MOSQUEADO ANDALUZÍTICO - Anisotrópico xistento e textura porfiroblástica, com porfiroblastos de andaluzite Bom Trabalho
