Metamorfismo e rochas metamórficas

Metamorfismo e rochas
metamórficas
Princípio fundamental:
• Os minerais e as rochas são estáveis nas
condições de pressão e temperatura em que
se formaram.
• A modificação dessas condições gera, nas
rochas, alterações no sentido de estas se
adaptarem ao novo meio.
• Metamorfismo = Mudar de Forma
Definição de metamorfismo
• As rochas metamórficas resultam da transformação
por reajustamento mineralógico e textural, realizada
no estado sólido, de rochas ígneas, sedimentares e
metamórficas, quando sujeitas a novos parâmetros
termodinâmicos, diferentes dos que presidiram à sua
génese => os minerais ficam instáveis, recombinamse, adquirindo características compatíveis com o
novo ambiente.
• As modificações 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.
Causas do aumento da P e T
•
O aumento da pressão e temperatura pode
ser consequência de três circunstâncias:
1. Calor interno da Terra
2. Peso das camadas suprajacentes
3. Tensões horizontais da litosfera
Domínio do metamorfismo
• O Metamorfismo ocorre dentro do intervalo
que tem por limite inferior a diagénese e limite
superior o magmatismo: quando as condições
de P e T ultrapassam as da diagénese e antes
do início da fusão total (magmatismo).
• Pressão e temperatura baixa
(até 200°C)
• Diagénese
• Pressão e temperatura alta
(200°- 700°C)
• Metamorfismo
• Pressão alta e temperatura
muito alta (700°- 800°C)
• Ultrametamorfismo
• Fusão do granito (800°- 900°C)
• Fusão total (1000°-1200°C)
Ultrametamorfismo
• Ocorre na fronteira entre o metamorfismo e o
magmatismo, quando são ultrapassadas certas
condições de temperatura (700/800°C)
• Inicia-se a fusão parcial dos minerais com o ponto de
fusão mais baixo, quartzo e feldspatos alcalinos =>
formação de um fluido silicatado com mobilidade, o
Migma
• Migmatito: rocha formada por uma parte original,
refractária, e outra recém formada a partir da
cristalização do migma nela injectado. Textura fluidal.
• Anatexia
• Magmatismo
Anatexia
• Início da fusão total do granito. Ocorre em
condições de temperatura superiores às do
ultrametamorfismo (800 a 900°C)
• Produzem-se granitos de anatexia
• Formação de magmas secundários, graníticos
Agentes de metamorfismo
1. Calor
2. Pressão
3. Fluidos
4. Tempo
1. Calor
Gradiente
geotérmico
superficial:
25 a 30°C/km
Gradiente
geotérmico
profundo:
0,5°C/km
Intrusão de um corpo magmático
2. Pressão
Gradiente geobárico médio da crosta
• Litostática: exercida pelas
rochas suprajacentes, é
igual em todas as direcções.
• Dirigida: pressões
orientadas, relacionadas
com movimentos
tangenciais da litosfera
(compressões associadas a
limites convergentes de
placas).
1 bar = pressão de 1 atmosfera
3. Fluidos
4. Tempo
• Os fluidos contidos na estrutura cristalina
dos minerais constituintes da rochas,
normalmente água (argilas e outros minerais
hidratados) e dióxido de carbono (calcários e
dolomitos) participam e facilitam as trocas
químicas entre os minerais, fazendo baixar o
ponto de fusão das rochas.
• Trata-se do tempo de duração do processo
• Quanto mais tempo demorar, maiores
serão os efeitos produzidos nas rochas
Tipos de metamorfismo
Metamorfismo Regional
• Resulta de acções
simultâneas de calor e
pressões elevadas 400600°C e 2 a 6kb)
• Ocorre em regiões vastas,
em relação com os limites
convergentes de placas
• As rochas resultantes
apresentam texturas
específicas: foliação
Metamorfismo de contacto
• O factor principal é o calor
produzido por uma intrusão
magmática (400/800°C e <2 kb)
• A zona metamorfizada situa-se à
volta da intrusão, os efeitos
decrescem com a distância
• As rochas produzidas chamam-se
corneanas: muito duras, de grão
equidimensional e, em geral,
fractura conchoidal
Dinamometamorfismo
- O factor principal é a
pressão dirigida (2 a 6 kb e
200°C)
- Ocorre ao longo de falhas e
em cadeias de montanha
deformadas
- Produz a rotura e
pulverização das rochas,
rochas cataclásticas – brechas
de falha e milonitos
Sequência metamórfica
• É o conjunto de rochas derivadas de um
mesmo tipo de rocha original,
correspondentes a sucessivos graus
crescentes de metamorfismo
• Sequência metamórfica derivada de um
argilito: xisto argiloso ardósia filito
micaxisto, gnaisse.
Grau de metamorfismo
Intensidade das transformações:
• quanto mais próximo da fonte de calor;
• quanto mais elevadas as condições de P e T;
• quanto mais tempo os agentes actuarem;
=> maiores serão as modificações
mineralógicas e texturais da rocha
Séries
metamórficas
Rocha original
Sequências evolutivas
Quartzo-feldspática
Granitos e riolitos
Gnaisse
Argilosa
ou pelítica
Argilitos
Xisto argiloso, ardósia, xisto
luzente ou filito, micaxisto,
gnaisse
Básica
Basaltos e gabros
Xisto verde, anfibolito, gnaisse
anfibólico, eclogito
Carbonatada
Calcários e dolomitos
Mármores
Quartzítica
Arenitos quartzicos e
sílica de precipitação
Quartzitos
Texturas
• Foliada ou
folheada
• Não foliada
Texturas Foliadas
• Típicas das rochas resultantes de metamorfismo
regional
• Há uma orientação preferencial dos
constituintes, perpendicular à direcção de
compressão máxima
• Subdivide-se em: clivagem xistenta (ardósia),
xistosidade (xisto luzente, micaxisto) e bandado
(gnaisse)
Estruturas anisotrópicas com foliação
• 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. Os minerais, com forma lamelar,
dispõem-se em leitos ou camadas conferindo à
rocha uma orientação preferencial (direcção de
fraqueza mecânica).
Textura não foliada ou granular:
• Típicas das rochas formadas a
partir de metamorfismo de
contacto
• Minerais sem orientação
preferencial, em geral
equidimensionais
• Ex: mármore, corneana e
quartzito
O tipo de rocha metamórfica gerada
depende:
da composição da
rocha que lhe deu
origem
2. do tipo de
metamorfismo
3. do grau de
metamorfismo
1.
Estruturas isotrópicas sem foliação
• Os minerais apresentam distribuição e
orientação aleatória na rocha.
• Típica de rochas monominerais que
sofreram recristalização, os minerais
desenvolvem-se, crescem.
• As propriedades mecânicas destas rochas
não variam significativamente consoante a
direcção considerada.
O ciclo das rochas