2. Processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres.
2.4 Metamorfismo. Agentes de metamorfismo. Rochas metamórficas
A origem de seu nome vem do grego (meta = mudança, mórficas = forma).
Durante o metamorfismo ocorrem uma série de
transformações originando uma rocha final distinta da que lhe deu origem.
Uma rocha metamórfica forma-se a partir de uma rocha pré-existente sem que haja
alteração física dos materiais. A rocha sujeitas a novas condições de pressão
e temperatura reajusta-se e origina a novos minerais (recristalização) que são
estáveis para as novas condições e ocorrem, também, variações na textura da
rocha inicial. O metamorfismo envolve uma recristalização parcial ou total e
alterações de composição mineralógica, de textura e estrutura das rochas
preexistentes e ocorre entre os 10 a 30km de profundidade.
Todas as rochas podem sofrer metamorfismo. Se as
rochas metamórficas sofrerem metamorfismo, diz-se que as rochas foram
remetamorfizadas.
Os agentes de metamorfismo são: Pressão, temperatura,
fluídos e tempo.
Pressão:
devido ao peso das camadas superiores (pressões litostáticas) e também
provenientes dos movimentos laterais das placas litosféricas.
Temperatura: com a pressão litostática os materiais tendem a descer em profundidade na litosfera ficando em novas condições de temperatura que facilita o metamorfismo.
Fluidos: Entre as rochas na litosfera existem espaços preenchidos por fluídos (gasoso e líquido) que influenciam a formação de rochas de baixo metamorfismo.
Um dos fluidos mais importantes é a água que é um excelente dissolvente e que transporta as substâncias em solução. A água provoca diversas reações químicas que contribui para as alterações químicas e mineralógica necessárias ao metamorfismos.
Tempo: O tempo é um fator muito importante para a formação deste tipo de rochas. As rochas metamórficas formam-se durante um período de alguns milhares ou milhões de anos, excluindo o caso particular do metamorfismo de impacto. As que se formam num maior período de anos apresentam um aspeto granular grosseiro (os novos minerais tiveram tempo de crescer), influenciadas pelas altas pressões e temperaturas, metamorfismo de maior profundidade, ao contrário das que levam menos tempo que tem um aspeto granular fino, influenciado também por serem um produto de baixas pressões e temperaturas.
http://www.cientic.com/metamorf_pp16.html
Tipos de metamorfismo
Existem muitos tipos de metamorfismo, interessa-nos aqui conhecer os principais o metamorfismo regional e de contacto.
adaptado de http://coisasdabioterra.blogspot.pt/2010/06/metamorfismo.html
Metamorfismo de contacto: Forma-se a partir do contato da intrusão magmática com as rochas encaixantes. Um metamorfismo localizado, abrange a área da intrusão. Os minerais das rochas encaixantes, pelo aumento de temperatura e pelos fluidos derivados do magma, principalmente voláteis, sofrem um rearranjo estrutural originando novos minerais que sejam estáveis às novos condições.
Os novos minerais distribuem-se dentro (endometamorfismo) e fora (exometamorfismo) da intrusão na auréola de metamorfismo.
ADAPTADO de http://fresno.pntic.mec.es/msap0005/2eso/Tema_08/Tema_08.html
As rochas deste tipo de metamorfismo designam-se genericamente por corneanas e à volta da intrusão magmática formam-se auréolas que manifestam vários graus de metamorfismo, são as auréolas de metamorfismo.
A granada, mineral semiprecioso, forma-se por metamorfismo de contacto. Exemplos de rochas: quartzito e mármore.
Formação de granadas no metamorfismo de contacto
frame incorporada de
http://nature.berkeley.edu/classes/eps2//wisc/movie/conmet.mov
auréola de metamorfismo
Metamorfismo regional: é um tipo de metamorfismo que afeta extensas áreas, regiões de formação de cadeias de montanha), daí o seu nome, e que é causado por pressões e temperaturas muito elevadas, associadas a soluções aquosas. Este tipo de metamorfismo está associado aos limites convergentes das placas litosféricas.
A pressão que este tipo de metamorfismo sofre é de dois tipos:
Pressão litostática, relacionada com o local onde se formam este tipo de rochas, nas grandes bacias de sedimentação a profundidades médias e nos limites convergentes das placas associados ao aumento da espessura da crosta na formação de cadeias de montanha. Resulta do peso da massa rochosa suprajacente e exerce-se igualmente em todas as direções, fazendo diminuir o voluma da rocha (metaforização) e aumentado a densidade dos minerais;
Pressão dirigida (não litostática),
diretamente relacionada com as pressões das placas (compressão tectónica).
Resulta de forças tectónicas (compressivas, distensivas e de cizalhamento) que
produzem uma orientação preferencial de alguns minerais.
http://e-porteflio.blogspot.pt/2009/04/metamorfismo.html
Este tipo de metamorfismo é caracterizado pela existência de orientação paralela ou sub-paralela de grãos minerais de diferentes dimensões a que se dá o nome de xistosidade, para metamorfismo de grau médio a alto e diz-se que as rochas apresentam uma textura foliada.
| magmática -GRANITO metamórfica - GNAISSE | |
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A figura mostra o granito (quartzo e feldspato dispostos aleatoriamente) e o gnaisse (quartzo e feldspato dispostos em bandas) |
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Exemplo de algumas rochas deste tipo de metamorfismo são a ardósia, o filito, o micaxisto e o gnaisse.
frame incorporada de: http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es0607/es0607page01.cfm?chapter_no=visualization
No ambiente de metamorfismo regional à medida que aumenta a pressão e a temperatura, distinguimos os graus seguintes: baixo, médio e alto; no seu conjunto, estes três graus passam gradualmente uns aos outros. Entre as rochas mais típicas desses diferentes graus figuram as indicadas seguidamente, de acordo com os graus de metamorfismo:
Baixo – ardósias; filádios, xistos cloríticos;
Médio – micaxistos; anfibolitos, gnaisses (parte);
Alto – gnaisses (parte); leptinitos; granitos de anatexia.
adaptado, desconhece-se a origem
Diversos minerais que se encontram nas rochas metamórficas são usados para
estudar o metamorfismo, sendo usados para estudar o grau de metamorfismo.
À medida que as rochas vão sofrendo o progressivo
aumento de pressão e temperatura a rocha original vai sofrendo diferentes graus
de transformações (metamorfismo) e uma dada rocha inicial pode dar origem a
outros tipos de rochas metamórficas. Estas transformações graduais que originam
novas recristalizações formam assim certos tipos de minerais que são exclusivos
destas rochas e por essa razão caracterizam as
rochas onde se formam, são os minerais -índices ou minerais indicadores,
considerados termómetros e barómetros geológicos. Exemplos: estaurolite,
epídoto, granada, cordierite, clorite, etc.
Alguns minerais como a calcite, o quartzo e o feldspato são estáveis com as variações de pressão e temperatura, outros são exclusivos das rochas metamórficas.
As diferentes zonas metamórficas são delimitadas por superfícies de igual grau de metamorfismo, chamadas isógradas, sendo definidas pelos pontos onde ocorrem pela primeira vez determinados minerais-índice.
Se as rochas metamórficas continuarem o seu "percurso" descendente pela litosfera, devido às pressões litostáticas, as pressões e temperaturas são tão elevadas que se chega ao domínio de transição com as rochas magmáticas, o Ultrametamorfismo, e as rochas aí formadas designam-se por migmatitos (são constituídos por uma parte clara que resulta da fusão da rocha e uma parte escura que não chegou a fundir). Depois de ultrapassar o ultrametamorfismo os migmatitos são fundidos e originam rochas magmáticas de segunda geração, magmatismo secundário.
Classificação das rochas metamórficas
Esta classificação baseia-se na textura da rocha e existem as rochas com textura foliada, não foliada e fracamente foliada.
Foliadas: ardósias, filitos, xistos, micaxistos e gnaisses (ordem por grau de metamorfismo crescente) - associado ao metamorfismo regional
Não foliadas: mármores, quartzitos, corneanas.- associado ao metamorfismo de contacto.
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Textura |
rocha |
características |
Rocha -mãe |
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Foliada
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Clivagem ardosífera |
Estas rochas dividem-se ao longo de planos paralelos, folhas finas e baças. Resulta do alinhamento de minerais tubulares, como as micas. Tem granularidade fina e os minerais índice não se distinguem à vista desarmada. Textura característica do metamorfismo de baixo grau.
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Xisto Argiloso |
Gão muito fino e foliação pouco acentuada. |
Argilito |
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Ardósia |
Grão fino, normalmente escura. |
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Xistosidade
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As rochas dividem-se em superfícies lisas ou ligeiramente onduladas e brilhantes. Resultam do alinhamento e crescimento de minerais tabulares (micas). Têm granularidade média a alta e distinguem-se os minerais índice. Textura característica do metamorfismo de grau médio.
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Filito |
Grão fino, constituída por micas que lhe dão brilhos no plano de foliação. |
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micaxisto |
Grão grosseiro e foliação acentuada que resultam do rearranjo dos minerais tubulares, como micas e clorites. |
Argilito, granito ou basalto |
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Bandado gnaissico |
As rochas apresentam alternância de bandas (cor clara e cor escura). Têm granularidade elevada e é característica do metamorfismo de alto grau, em que há fenómenos intensos de recristalização.
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gnaisse |
Granularidade elevada, constituída por quartzo, feldspatos e minerais máficos que alternam. |
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Não foliada |
Corneana |
Grão fino, escura e muito dura , constituída por minerais tubulares dispostos ao acaso |
Argilito |
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Quartzito |
Formada por grãos de quartzo recristalizados. |
Arenito de quartzo |
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Mármore |
Formada por cristais de calcite de grandes dimensões. Pode ser formada no metamorfismo regional e de contacto |
Calcário |
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Composição e grau de metamorfismo das rochas foliadas
http://ansatte.uit.no/webgeology/webgeology_files/portuguese/metamorph_pt.html
http://ansatte.uit.no/webgeology/webgeology_files/english/metamorphism.html
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAiOoAA/rochas-metamorficas
http://www.netxplica.com/manual.virtual/exercicios/geo10/10.GEO.metamorfismo.tipos.htm
http://www.netxplica.com/exercicios/geo11/11GEO11.foliacoes.htm