CICLO LITOLÓGICO ROCHAS ROCHAS SEDIMENTARES MAGMÁTICAS (formadas por diagénese de sedimentos em baixas condições P e T) (arrefecimento e consolidação de magma em elevadas condições P e T) Como reagem as rochas quando submetidas a condições P e T diferentes das que presidiram à sua formação??? DEFORMAÇÃO METAMORFISMO (Falhas e dobras) Rochas Metamórficas METAMORFISMO Ocorre a qualquer rocha quando sujeita a condições de pressão e temperatura diferentes das que se formou (geralmente superiores). É um fenómeno essencial no ciclo das rochas. Mas se as rochas forem sujeitas a condições de temperatura extremas podem fundir e originar um magma. METAMORFISMO ocorre, no interior da Terra (crosta terrestre), em condições P e T superiores às da diagénese (ambiente sedimentar) e inferiores às do magmatismo (ambiente magmático), por isso se considera um AMBIENTE INTERMÉDIO; as rochas pré-existentes, quando sujeitas a um ambiente de P e T diferente daquele em que foram formadas, sofrem alterações que restabelecem o equilíbrio com o novo ambiente – METAMORFISMO; essas alterações verificam-se ao nível da composição mineralógica, química e textural, e ocorrem sempre em estado sólido (sem fusão); ocorre em zonas de subducção e zonas de formação de cadeias montanhosas frequentemente as rochas metamórficas encontram-se dobradas, o que sugere génese num estado de deformação dúctil. FACTORES DE METAMORFISMO Vários factores provocam a instabilidade das rochas préexistentes levando à alteração da composição mineralógica e/ou textura TEMPERATURA TENSÃO FLUIDOS TEMPO TEMPERATURA Aumenta com a profundidade (excepto no caso de intrusões magmáticas a baixas profundidades). Por acção do calor (sem fundir), certos minerais podem tornar-se instáveis nas novas condições: ocorre quebra de ligações químicas na estrutura cristalina e formação de novas ligações originando estruturas cristalinas diferentes e, consequentemente, novos minerais. Surgem assim novas combinações de minerais mais estáveis que formam rochas metamórficas. TENSÃO No interior da Terra a pressão que se faz sentir provoca TENSÃO sobre as massas rochosas. TENSÃO LITOSTÁTICA Resulta do peso das camadas suprajacentes e a força (intensidade) aplicada é igual em todas as direcções Diminui o volume e aumenta a densidade da rocha (os minerais tendem a ocupar menos espaço tornando-se mais densos TENSÃO NÃO LITOSTÁTICA (ou DIRIGIDA) A intensidade das forças aplicadas não é igual em todas as direcções (tensões compressivas, distensivas e cisalhantes). A rocha sofre deformação (dobra ou falha) e estas tensões produzem uma orientação preferencial de certos minerais, ou seja, modifica o arranjo dos minerais. FLUIDOS Fluidos que circulam nos poros das rochas (ex. água quente com substâncias dissolvidas) podem reagir com os minerais da rocha levando à alteração da sua estrutura cristalina ou mesmo transportá-los para outros locais onde podem reagir com minerais diferentes Fluidos podem ter origem na desidratação de certas rochas durante o metamorfismo ou ser libertados por magmas próximos TEMPO O metamorfismo é um processo extremamente lento sendo por isso de considerar o tempo como factor determinante para a formação de uma rocha metamórfica MINERALOGIA DO METAMORFISMO MINERALOGIA DO METAMORFISMO Factores de metamorfismo influenciam RECRISTALIZAÇÃO dos minerais: reorganização dos elementos de um mineral original numa combinação mais estável, nas novas condições P e T - alteração da composição química dos minerais originais formando-se novos minerais… ou… - … alteração da estrutura cristalina de um mineral sem variação da composição química (polimorfismo). alguns minerais são estáveis numa gama ampla de condições P e T, pelo que permanecem ou reaparecem durante o processo de metamorfismo e são comuns a rochas metamórficas, magmáticas e sedimentares Quartzo e calcite Feldspatos (minerais de argila, comuns nas rochas sedimentares, formam-se por transformação dos feldspatos que são pouco estáveis à superfície. No entanto, quando os minerais de argila são levados para grandes profundidades, a elevadas P e T, transformam-se de novo em feldspatos, mais estáveis nas novas condições). outros minerais formam-se num intervalo muito restrito de P e T e são exclusivos de rochas metamórficas MINERAIS-ÍNDICE Esta mineralogia típica permite: - distinguir rochas metamórficas de outro tipo de rochas; - caracterizar as condições de P e T presentes quando a rocha se formou (paleobarómetros e paleotermómetros); - identificar diferentes graus de metamorfismo. Aumento das condições de P e T relaciona-se com o grau de metamorfismo Aumento da intensidade do metamorfismo é acompanhado por maior granularidade da rocha (intensa recristalização) e pelo aparecimento de determinados tipos de minerais-índice. Pela textura e composição mineralógica sabe-se o grau de metamorfismo. TIPOS DE METAMORFISMO METAMORFISMO REGIONAL METAMORFISMO LOCAL OU DE CONTACTO METAMORFISMO REGIONAL • afecta extensas áreas • ocorre em profundidade • associado a fenómenos tectónicos (colisão de placas) • elevadas temperaturas e tensões são factores dominantes • as rochas formadas apresentam foliação como resultado da actuação de tensões dirigidas durante a recristalização METAMORFISMO REGIONAL – rochas típicas METAMORFISMO LOCAL OU DE CONTACTO • tem carácter localizado • ocorre a baixas pressões numa zona de contacto com intrusão magmática, que aquece e liberta fluidos para as rochas adjacentes (alterando a sua composição mineralógica) • a região de rochas alteradas junto à intrusão magmática – AURÉOLA DE METAMORFISMO • o grau de metamorfismo diminui com a distância à intrusão • temperatura elevada e fluidos são factores dominantes não tendo a tensão um papel significativo • rochas não apresentam foliação METAMORFISMO DE CONTACTO – rochas típicas Ultrametamorfismo – fronteira metamorfismo / magmatismo Anatexia – rochas metamorficas iniciam processo de fusão parcial quando ultrapassados certos limites de P e T