TIPOS DE FOLIAÇÃO - Unicamp

Geologia Estrutural
TIPOS DE FOLIAÇÃO
Professores:
Celso Celso Dal Dal Ré Ré Carneiro Carneiro
DGAE/IG/UNICAMP
Carlos Carlos Roberto Roberto de de Souza Souza Filho Filho
DGRN/IG/UNICAMP
Mário Mário Neto Neto Cavalcanti Cavalcanti de de Araújo Araújo
DGRN/IG/UNICAMP
Ticiano Ticiano José José Saraiva Saraiva dos dos Santos Santos
DGRN/IG/UNICAMP
Wanilson Wanilson Luiz Luiz Silva Silva
DGRN/IG/UNICAMP
Outubro de 2003

FOLIAÇÕES
Foliações
1. Introdução
Grande parte das estruturas em rochas é definida pela orientação preferencial de
minerais ou elementos da trama. Esta ultima inclui o arranjo espacial e geométrico de
todos os constituintes da rocha, congregando feições texturais, estruturais e orientações
cristalográficas preferenciais. Os elementos da trama são aquelas feições que se repetem
sistematicamente na rocha. Uma falha isolada cortando um nível composicionalmente
diferente da rocha não é considerada um elemento da trama, enquanto que planos de
foliação paralelos regularmente distribuídos são.
A palavra foliação pode ser usada como um termo genérico para descrever feições
planares que se reproduzem de forma penetrativa no meio rochoso. Nesse sentido
podemos então classificar como foliação um acamamento rítmico de uma rocha
metamórfica, o bandamento composicional de rochas ígneas, ou outras estruturas
planares de rochas metamórficas. Juntas são normalmente excluídas dessa classificação
por não serem suficientemente penetrativas.
Foliações podem ser definidas por
variação espacial na granulometria dos
minerais constituintes da rocha, pela
orientação preferencial de minerais
alongados, placosos ou agregados
minerais, por descontinuidades planares
como microfraturas, ou ainda pela
combinação desses elementos (Fig.1).
Fig.1 – Representação dos vários elementos da
trama que definem uma foliação. a. bandamento
composicional, b. orientação preferencial de
minerais placosos (e.g. micas), c. orientação
preferencial de limites de grãos deformados (e.g.
quartzo e carbonato. d. variação no tamanhos dos
grãos. e. orientação preferencial de minerais
placosos imersos em uma matriz isenta de
orientação preferencial. f. orientação preferencial
de agregados minerais lenticulares. g. orientação
preferencial de fraturas e microfalhas (e.g.
quartzitos de baixo grau). h. combinação dos
elementos das figuras a,b e c. Figura extraída de
Passchier & Trouw (1996).

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Foliações
2. CLASSIFICAÇÃO MORFOLÓGICA DE FOLIAÇÕES
Ao observar uma foliação em uma rocha existem algumas perguntas que devem ser
feitas:
Será uma estrutura pré-deformacional? (e.g. acamamento ou plano de fissilidade)
É a única foliação da rocha? (e.g. não existem foliações prévias?)
É uma estrutura mais nova? (e.g. existem foliações anteriores?)
Fig.2 - Dois tipos de foliação secundária. (A-B) mostram clivagens de crenulação S2 afetando uma foliação
mais antiga S1. (C) Relação entre uma foliação interna (S1), presente no interior de porfiroblastos, e uma
mais jovem S2.
Como distinguir uma foliação primária de uma tectônica?
Foliações primárias são estruturas relacionadas aos processos formadores da rocha, o
acamamento primário em uma rocha sedimentar e o magmático numa ígnea são bons
exemplos. Uma outra foliação primária é a diagenética, formada por compactação.
Foliações secundarias se formam posteriormente a gênese da rocha, depois da litificação
das rochas sedimentares ou da solidificação de uma rocha ígnea, ou por segregação
metamórfica. Estas resultam da deformação e metamorfismo, sendo as mais comuns a
clivagem, xistosidade, bandamento diferenciado, foliação milítica, etc.
Embora foliações também possam se desenvolver em algumas zonas catacláticas, o
desenvolvimento de uma foliação secundária é usualmente interpretado como sendo o
produto da deformação dúctil. Foliações secundárias que se desenvolvem de modo
heterogêneo são difíceis de distinguir das primárias. O reconhecimento de uma foliação
primária é importante, pois elas ajudam na investigação a evolução estrutural (S0, S1, S2,

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S3, Sn...) e reconstituição de estruturas regionais (e.g. padrões de redobramento) de faixas
orogênicas.
CRITÉRIOS DE DISTINÇÃO ENTRE FOLIAÇÕES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS
Foliações primárias Foliações secundárias
Estruturas sedimentares podem está
presentes (e.g. gradação granulométrica
reconhecida em escala meso ou
microscópica, Fig.3a-b)
Irregular em espessura e arranjo das bandas
(Fig.4a)
Alinhamento de grãos ou agregados
minerais sem que haja
estiramento/recristalização (Fig.4b)
Composição e tamanho dos grãos pode
variar em cada camada ou no interior de
uma mesma camada.
Foliações primárias nunca ocupam o plano
axial de dobras.
Estruturas sedimentares são ausentes.
Pequena variação de espessura ao longo da
direção da camada.
As camadas mostram composição bimodal
Foliação é normalmente (sub)paralela ao
plano axial de dobras marcadas em uma
foliação mais antiga.
2.1 Foliações/estruturas primárias
Em rochas de baixo grau metamórfico pouco deformadas, o reconhecimento do acamamento é
uma tarefa relativamente fácil, uma vez que as características principais de uma seqüência
sedimentar, incluindo estruturas primárias, podem estar bem preservadas. No caso de rochas mais
intensamente deformadas e metamorfisadas, é usualmente mais difícil a distinção entre um
bandamento primário e outro secundário. Em muitas rochas metamórficas, como gnaisses, por
exemplo, um bandamento composicional pode ter sua origem ligada a processos sedimentares,
ígneos ou metamórficos; ou ainda pode ter uma origem complexa.
Fig.3 – (a) Acamamento S0 definido pela alternância de níveis peliticos (leitos argilosos em marrom claro)
e níveis psamíticos em metasedimentos do domínio Estância (Faixa Sergipana, NE do Brasil). No interior
de cada um dos níveis pelíticos a cor marrom torna-se progressivamente mais intensa para a direita. Isso
indica granodecrescência para a direita, ou seja, topo estratigráfico na mesma direção. Afloramento de
metapelitos do domínio Estância, Faixa Sergipana (NE do Brasil). (b) feição semelhante a observada em
(a). Níveis pelíticos de coloração cinza azulada. Notar a gradação inversa definida pelo escurecimento dos
tons de cinza para baixo. Afloramento de muscovita biotita xistos da região de Carrancas (Minas Gerais).

3.a
3.b
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Foliações

4.a
4.b
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Foliações
Fig.4 – (a) Fotomicrografia mostrando o acamamento S 0 dobrado (foliação primário é subhorizontal) de um filito,
cortado por uma clivagem de dissolução por pressão S 1 subvertical marcada por finos filmes de material insolúvel
(linhas escuras subverticais). Uma foliação mais antiga S 1 subparalela ao acamamento também é presente na foto.
Sudoeste de Queensland (Austrália). (b) Foliação primária (magmática) definida pelo alinhamento de enclaves máficos
em leucogranito róseo da Faixa Sergipana.

2.2 Foliações secundárias
Começamos esse item mostrando uma
classificação morfológica das foliações
secundárias e discutindo os principais
processos envolvidos nas suas
respectivas formações. Foliações
secundárias podem mostrar uma grande
variedade de feições morfológicas
(Fig.5). Com base nas suas
características, um número significativo
de terminologias descritivas tem sido
usado como, por exemplo: clivagem
ardosiana, xistosidade, bandamento
diferenciado, clivagem de fratura e
clivagem de crenulação. Infelizmente, o
uso desses termos não é uniforme e
alguns deles têm sido usados com
implicações genéticas. Por exemplo, o
nome clivagem de fratura tem sido
usado para fazer referência a uma
foliação descontínua com um
bandamento composicional fino e
espaçado, possivelmente originado por
dissolução preferencial ao longo de
fraturas não mais visíveis em escala
microscópica. Outras interpretações
genéticas dessas estruturas que não
envolvem a presença de fraturas são
possíveis de modo que o uso de termo s
clivagem de fratura deve ser evitado.
Assim a utilização de terminologias
genéticas nesse capítulo será evitada.
Aqui nos restringiremos à utilização de
termos descritivos.
Clivagem e xistosidade
O termo clivagem é alusivo as foliações
secundárias presentes em rochas finas,
nas quais a observação a olho nu dos
grãos minerais (principalmente micas) e
impossibilitada.
Foliações
Existem dois tipos principais de
clivagens. Aquelas que se repetem
sistematicamente desde a escala de
afloramento até a de lâmina delgada, e as
mais discretas, muitas vezes
identificadas apenas ao microscópio.
As clivagens mais penetrativas ou
contínuas são as Ardosianas. Elas são
tipicamente associadas a rochas pelíticas
finas (

Foliações
Fig.5 – Classificação morfológica de foliações com uso do microscópio óptico. Extraído
de Passchier & Trouw (1996). Fonte original: Powell (1979) e Borradaile et al. (1982).
Fig.6 – (A) Clivagem Ardosiana em mecarbonato impuro da Faixa Sergipana. Mina de Calcário da
Votorantin em Simão Dias (SE). As placas de carbonato caídas no solo são nada mais nada menos que
planos de foliação soltos da sua posição original pelas detonações diárias. (B) Clivagem ardosiana em
metaturbiditos Cambro-Ordovicianos da Nova Escócia.

6a
6b
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Foliações

6c
6d
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Foliações
continuação
Fig.6 – (c) Clivagem ardosiana desenvolvida segundo o plano axial de dobras abertas dos metatubirditos mostrados na
Fig.6b. (d) Aspecto geral da clivagem ardosiana da Fig.6b. Notar a penetratividade da foliação, a qual pode ser
classificada como uma clivagem contínua, com alguma contribuição de dissolução por pressão marcada pelos leitos
escuros subhorizontais.

6e
6f
Continuação.
Fig.6 – (e-f) Clivagem ardosiana em metapelitos da Faixa Sergipana.
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Foliações

Clivagem disjuntiva
Foliações
Existem dois tipos principais de clivagem disjuntiva: clivagem de crenulação e a
clivagem espaçada.
Clivagem de crenulação
Normalmente corta uma clivagem
continua pré-existente, preservada no
interior de microlintons. É mais notável
quando afeta uma xistosidade ou uma
estrutura filítosa (foliação de filitos.
Itermediária entre a clivagem ardosiana
e a xistosidade). Em rochas que contém
clivagens de crenulação a foliação pré-
existente é normalmente afetada por
microdobras. São reconhecidos dois
tipos de clivagem de crenulação. A
clivagem de crenulação discreta que se
desenvolve segundo domínios de
clivagem estreitos trucando fortemente a
foliação prévia dos microlintons,
similarmente ao que acontece com
microfalhas (Fig.7).
Fig.7 – Clivagem de crenulação discreta afetando o acamamento S0 e uma foliação subparalela S1 de
metapelitos da Faixa Sergipana. Note que o nível psamítico no centro da foto é trucado e levemente
deslocado pela clivagem de crenulação dando o aspecto de uma microfalha.
Clivagem de crenulação zonal – possui domínios de clivagem largos que coincidem com
o flanco de microdobras apertadas afetando a foliação pré-existente (Fig.8 a-b).

8a
8b
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Foliações
Fig.8 – (a) Aspecto microscópico de clivagem de crenulação zonal em metapelitos da Faixa Sergipana. (b)
foto de afloramento mostrando clivagem de crenulação zonal em quartzitos da Faixa Seridó, Rio Grande do
Norte.

Clivagem espaçada
Normalmente arranjada segundo um
sistema anastomosado, estilolítico a
suave, freqüentemente ocupado por
material carbonáceo ou argiloso. A
clivagem espaçada é tipicamente
encontrada em rochas sedimentares
dobradas isentas de metamorfismo.
Especialmente calcáreos e alguns
arenitos impuros. O espaçamento entre
os domínios de clivagem normalmente
varia de 1 a 10cm, de forma que os
microlitons são relativamente largos
quando comparados com outros tipos de
clivagem.
Fig.9 – Clivagem espaçada produzida por
impacto meteórico. Cratera Ries Alemanha.
Fig.9
Foliações
Xistosidade
Foliação secundária normalmente definida por lamelas de mica de granulometria grossa
(1-10mm) em associação com quartzo e outros minerais. A granulometria maior que a
das ardósias é resultante da alta recristralização mineral, típica dos graus metamórficos
mais elevados nos quais a xistosidade é característica. O aspecto mesoscópico
característico da xistosidade é a definição de planos de foliação pelo alinhamento de
micas como muscovita, biotita, clorita e sericita. Xistos raramente se partem segundo
planos perfeitos como as ardósias. Muito pelo contrário, eles quebram formando discos e
soltam muita mica, que normalmente fica grudada na pele dos geólogos.
Fig.10 – Xistosidade
subvertical bem
desenvolvida em
micaxistos da Faixa
Sergipana. Notar a
preservação de uma
foliação pré-existente no
interior de pods de baixo
strain (centro da foto).

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Foliações
Ao microscópico a xistosidade mostra aspectos morfológicos semelhantes aos da
clivagem ardosiana. Os domínios de clivagem em rochas xistosas são normalmente
definidos por micas subparalelas, que eventualmente definem lentes ou formas discóides
com quartzo e/ou feldspato no interior (Fig.11). Estes podem mostrar bordas de clorita.
Fig.11 – Xistosidade definida pelo alinhamento de muscovita. Notar a presença de
quartzo e feldspato na forma de lentes ou sigmóides, ligeiramente assimétricos.
Quartzitos feldspáticos da Faixa Sergipana
Fig.12 – xistosidade
em muscovita xistos
do Novo México.

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Foliações
3. ALGUNS TERMOS GENÉTICOS
Esta seção lista algumas terminologias genéticas usadas para descrever foliação.
Ressaltasse que todas as foliações secundárias se desenvolvem em resposta a processos
deformacionais, de forma que os termos usados no item anterior podem também ser
classificados de forma genética. Como a relação entre os processos morfológicos e
genéticos é usualmente complexa, decidimos por separar as duas classificações em itens
diferentes. Contudo enfatizamos que embora as pesquisas tenham conseguido
considerável êxito com o passar dos anos, o conhecimento atual sobre os processos de
gênese de foliações ainda é incompleto. Aqui nos restringimos a listar os principais tipos
genéticos de foliações.
3.1 CLIVAGEM DE DISSOLUÇÃO
Foliação normalmente marcada pelo truncamento de limbos de microdobras, veios
(Fig.13-15) ou por um bandamento diferenciado que alterna faixas escuras ricas em
minerais insolúveis (micas e opacos) com faixas ricas em quartzo e outros minerais
constituintes da rocha.
Fig.13 - Aspecto mesoscópico de uma clivagem
de dissolução subvertical em metasiltitos. Note
que os veios subhorizontais em branco são
truncados pelos planos de clivagem ressaltando o
processo de dissolução por pressão envolvido na
formação da clivagem. Localização do
afloramento desconhecida.
Fig.14 – Clivagem de dissolução
marcada pelo rompimento do flanco
de minidobra apertada afetando veio
de quartzo que corta uma clivagem
contínua de micaxistos da Faixa
Seridó (Rio Grande do Norte). Notar
a concentração de opacos no
rompimento do flanco da dobra.

Foliações
Fig.15 – Clivagem de dissolução em metamargas. Notar as frentes de dissolução demarcadas pela
concentração de minerais insolúveis (planos subverticais). Dissolução realçada pelo trucamento de veios
oblíquos a clivagem contínua precoce (planos subhorizontais dobrados). Localização desconhecida.
3.1 FOLIAÇÃO MILONÍTICA
As rochas miloníticas formam uma família de rochas fortemente foliadas e
deformadas, constituindo o que se conhece como série milonítica. Essas rochas são um
tipo de “rocha de falha” no qual a granulometria do protólito é dramaticamente reduzida
em resposta às altas magnitudes de deformação atingidas no interior de zonas de
cisalhamento. A redução granulométrica característica dos milonitos é o resultado da
deformação dúctil ou de uma mistura com mecanismos de deformação dúctil-frágeis. Os
principais mecanismos responsáveis pela geração das foliações miloníticas são os de
plasticidade cristalina, recristalização dinâmica e fraturamento de grãos mais
competentes. A deformação que gera as rochas miloníticas é denominada milonitização.
A foliação milonítica gerada por mecanismos de plasticidade cristalina evolui por
meio da ativação de deslocamentos no interior do retículo dos minerais, gerando grãos
alongados segundo uma determinada orientação preferencial. Em casos extremos, tem-se
a formação de ribbons (fitas) de quartzo monocristalino alongados segundo a trama
milonítica. A evidência da deformação intracristalina é definida principalmente pela forte
extinção ondulante dos grãos minerais (Fig.16).
Fig.16 – (a) Grãos detríticos de quartzo em quartzito milonitizado do oeste da Austrália. Notar a extensiva
participação de mecanismos de plasticidade cristalina denotada pela forte extinção ondulante. Notar
também que outros mecanismo como a rotação de subgrão atuou na formação da foliação milonítica. (b)
Ribbons monocristalinos de quartzo definindo a foliação milonítica de xistos da Faixa Sergipana (NE do
Brasil). Notar a forte extinção ondulante.

a
b
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Foliações

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Foliações
A recristalização dinâmica é produto de uma tendência dos corpos rochosos a
diminuir a sua energia livre, por meio da redução granulométrica para que ela que mais se
ajuste as condições da deformação (pressão dirigida, temperatura, presença de fluidos,
composição da rocha,etc). A formação de kinks ou microdobras em micas, por exemplo,
acumula energia suficiente no interior do grão deformado para que este ative mecanismos
de recristalização por migração de borda de grão para dissipala através da rocha. Em
grãos de feldspato e quartzo, mecanismos de recuperação podem atuar gerando subgãos
alinhados segundo a foliação milonítica que, em muitos casos, envolvem grãos
reliquiares no que se conhece como estrutura manto e núcleo.
a
b
Fig.17 – foliação milonítica definida pela forte recristalização de quartzo em feldspato de granitos
deformados da Faixa Sergipana (a) e do oeste Australiano (b). Notar a forte cominuição granulométrica de
porfiroclastos de feldspato, inclusive com o desenvolvimento de estruturas do tipo manto-núcleo (a). (b)
forte recristalização por mecanismos de migração de borda de grão, forçando o desenvolvimento de ribbons
de feldspato formados pela coalescência dos grãos.

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De um modo geral, a maioria das rochas miloníticas possui uma aparência placosa
devido a forte foliação impressa (Fig.18). A foliação que normalmente é associada ao
forte achatamento no interior das zonas de cisalhamento é definida pela disposição
subparalela de grãos, pequenas juntas e algumas superfícies de cisalhamento. Em rochas
monominerálicas a foliação tem um aspecto planar bem desenvolvido, enquanto que em
rochas poliminerálicas é comum o desenvolvimento de uma foliação milonítica de
aspecto anastomosado.
Fig.18 – contato ultramilonito (porção superior)- milonito em granitos deformados do
oeste da Austrália.
Fig. 19 – Foliação
milonítica contínua em
ultramilonitos de granitos do
oeste australiano. No centro
têm-se feldspatos reliquiares
rotacionados mostrando
uma movimentação dextral.

3.2 – Foliação gnáissica
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Caraterizada pelo alinhamento de minerais de granulometria grossa, dispostos segundo
leitos composicionalmente diferentes ou alongados segundo uma determinada direção
preferencial. Os tipos mais comuns de foliação gnáissica são os brandamentos gnáissicos
ou as foliações de augen gnaisses. Esta ultima também pode ser formada pela
milonitização, por isso ao identificar uma foliação em um augen gnaisse veja se ele tem
texturas miloníticas. Rochas que portam uma foliação gnáissica são produzidas pela
exposição a altas pressões e temperaturas, atingidas mediante condições de alto grau
metamórfico.
18a
18b
Fig.18 – Exemplos de foliação gnáissica. (a) bandamento gnáissico. (b) foliação gnáissica em augen
gnaisse. Localização desconhecida.

3.3 – Bandamento migmatítico
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Foliações
Trama planar de geometria complexa, muitas vezes sem nenhuma orientação definida,
associada à fusão parcial da rocha (anatexia) em resposta a condições de alto grau
metamórfico. Existem muitos tipos de migmatitos: migmatitos venulados contendo uma
grande quantidade de segregações quartzo feldspáticas, produzidas em situ ou injetadas
ao longo de fraturas ou zonas de cisalhamento. Agmatitos que lembram brechas, com
fragmentos angulosos de gnaisses escuros ou anfibolitos envoltos por material granítico.
E os Migmatitos nebulíticos que são consideravelmente mais homogêneos que as outras
variedades de migmatitos. O bandamento migmatítico nessas rochas é representado por
um bandamento diferenciado definido pela alternância de níveis máficos e félsicos
(Fig.19a-b), produzidos por processos de segregação metamórfica, possivelmente
associados a época de fusão do protólito. A sua diferença de uma foliação contínua ou de
uma foliação primária é que o bandamento migmatítico é normalmente descontínuo e
irregular.
Fig.18 – Exemplos de bandamento gnáissico. (A) migmatito bandado. Nova York. Notar
a alternância de bandas máficas e félsicas definindo o bandamento migmatítico da rocha.
(B) Migmatítico nebulítico. Bandamento migmatítico definido por níveis felsicos. Notar
que este é afetado por dobras abertas de charneira espessada. Faixa Sergipana (Província
Borborema).

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