Rochas Metamórficas e sua formação

Rochas Metamórficas e suaformação

Referências para estudo:• RUBERTI, E.; SZABÓ, G.A.J.;MACHADO, R. Metamorfismo:processos e produtos. In: TEIXEIRA, W.et al. Decifrando a Terra. 2 ed. SãoPaulo: Companhia Editora Nacional,2009.• PRESS, F. et al. Rochas metamórficas.In: PRESS, F. et al. Para entender aTerra. Porto Alegre: Bookman, 2006.

Rochas metamórficasMetamorfismo: transforma umarocha em outra rochaRocha metamófica: rochas quesofreu mudança na textura,mineralogia, ou composiçãoquímica em estado sólido

Processos MetamórficosPRESSÃO: aumento de pressãoconduz ao decréscimo do espaçoentre grãos minerais e aumenta otamanho de cada grão, mineraismetamórficos formam-se em altaspressões. O aumento de pressãodecorre diretamente do stress(soterramento)

Processos MetamórficosFLUIDOS (H 2 O): age comocatalisador durante ometamorfismo; ajuda a troca deíons para o crescimento dos cristaisCALOR: estabilidade físico-química deminerais é muito sensível àtemperatura. Aumento da temperaturaconduz ao fechamento de poros

Grau metamórficoIntensidade de metamorfismoGrau alto: altas temperature epressãoGrau baixo: baixas temperaturae pressão

Diferentes graus metamórficos

Polimorfos de Al 2 Si O 5Diagrama de fases7Pressão ( (kbar kbar)53CianitaSillimanita1Andaluzita0 200 400 600800Temperatura o C

Diferentes condições de PT dometamorfismo dinamotermal

Tipos de metamorfismo• Regional edinamotermal• Contacto• Diastrófico• Impacto

Tipos de metamorfismo regionalMudanças decorrentes de aumentode pressão e temperatura em zonasde compressão crustal

Tipos de Metamorfismo de contatoResultado da intrusão de magmaposto ao lado de rochas mais frias.Área afetada é proporcional aotamanho e temperatura da intrusão,mas é sempre um fenômeno local

Falhas transcorrentes• Metamorfismoassociado a Strike-Slip Faults– Milonitos

Tipos de metamorfismode impactoMudanças rápidas devido aoaumento da pressão (semprealgo localizado)

Cratera de impacto de Tswaing,Pretoria (África do Sul)Dimensão: 1,1kmIdade: 220.000bPEmbasamento:granito précambrianos

Estruturas formadas por impactoCratera de Tswaing, Pretoria

Reações metamórficasMudanças mineralógicas (ex., de argila paramica): séries de reações complicadas quedepndem da pressão, temperatura ecomposiçãoMinerais metamórficos comuns: amfibólios,granada, micas, estaurolita e cianitaMudanças texturais : recristalização de grãose foliação (o mais comum é a orientação deminerais, tais como as micas)

Foliação• Associada a deformação e recristalização– Áreas com metamorfismo regional

FoliaçãoEstruturas presentes em várias escalas

Rochas foliadas• Folhelhos contêm argila emabundância– No metamorfismo há mudanças nos filossilicatos(micas)• Aumento do grau de metamorfismo– Baixo grau• Ardósia: filossilicatos finamente granulados– Grau um pouco maior• Filito: filossilicatos finos, mas indistinguíveis a olho nu– Grau maior ainda• Xisto: filossilicatos de tamanho maior, visíveis a olho nu

Dobramento em xisto, Tábua

Metamorfismo de granito• O metamorfismo de alto grau, emespecial de rochas ígneas grossascomo o granito, forma o gnaisse• Alternância de faixas de mineraisclaros e escuros– Recebe o nome de foliação gnáissica• As bandas podem ser contínuas ou descontínuas• São formadas pelo esforço direcional que obriga osminerais a se orientar e se segregar

Exemplos• Rochasmetamórficasfoliadas• Ardósia• Filito• Xisto• Gnaisse• Rochasmetamórficasnão-foliadas• Mármore• Quartzito• Granulito• Hornfels

Nomenclatura baseada na mineralogiaMármoreQuartzito

Nomenclatura de rochas metamórficas baseada na estruturaArdósia - uma rocha compacta com foliação, de granulação muito fina (< 0,1 mm),composta predominantemente de minerais micáceos (filossilicatos). A rochaquebra em planos muito finos, e essa “quebra” é chamada a clivagem ardosiana.Representam rochas metassedimentares clásticas de baixo grau metamórfico,com pouca recristalização

Filito - uma rocha metassedimentar comfoliação, minerais micáceos, mas com umagranulação menos fina (0,1 - 1,0 mm)devido a melhor cristalização dos minerais.A rocha frequentemente possui um brilhosedoso nas superfícies pelapredominância de filossilicatos em grãosmaiores.Xisto - uma rocha foliada de granulaçãomaior onde pode-se reconhecer osminerais a olho nu. Apresenta superfíciesrugosas e irregulares devido ao aumentoda granulação e cristalização deporfiroblastos. Apresenta xistosidade, querepresenta uma foliação definida pelagranulação maior de qualquer mineral.

XistoTalco tremolita xistoGranada-muscovita xisto

Nomenclatura de rochas metamórficasGnaisse - uma rocha foliada e/oubandada de granulação bem grossa (>1,0 mm), como por exemplo de umgranito, geralmente constituído dequartzo, feldspato, micas (ou outrosminerais metamórficos). Podem serderivadas de metassedimentos ou derochas ígneas, plutônicas ou vulcânicas esão rochas características dos limitessuperiores do médio grau metamórfico.

Nomenclatura de rochas metamórficasMigmatito – rocha formada quandoocorre fusão parcial (anatexia) ouinjeções de material fundido.Quando fusão parcial ocorre háformação de leitos com composiçãoquímica mais próxima da fusãomínima granítica, originando osleucossomas. Resíduos da fusão ourestito são denominadas demelanossonma e partes originais darocha de mesossoma.

Nomenclatura de rochas metamórficasHornfels ou fels - rocha compacta e não foliada, em geral de granulação fina.Comumente apresenta textura granoblástica, podem apresentar porfiroblastosradiados, em leques ou em feixes. São típicas de metamorfismo de contato.Metamorfismo de contatoHornfels

Hornfells, , Ilha Roben (África doSul)

Ambientesmetamórficos• Limites convergentesdeplacas– Colisão / subducção• Regional• Ação de corpos ígneos– Térmico ou de contato;hidrotermal• Limites divergentes• Fundo oceânico• Limites transformantes• Zonas de falhamento