Voltar a: Geologia – 11ºAno

 

 

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Rochas metamórficas

Metamorfismo de contacto

Metamorfismo regional

Textura foliada e textura não foliada

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• Rochas que afloram na superfície terrestre quando são levadas para níveis crustais mais profundos ficam sujeitas a um aumento da pressão e temperatura sofrendo metamorfismo.
• Assim, as rochas metamórficas são rochas que resultam de outras rochas pré-existentes por ação dos fatores de metamorfismo.

Figura 1 – Aumento da pressão e temperatura com o aumento da profundidade (adaptado wikipédia).

 

 

Fatores de Metamorfismo

 

• Fatores de metamorfismo: temperatura, tensão (litostática ou não litostática), fluídos circulantes e tempo.

 

 

Temperatura:

• As variações de temperatura em profundidade relacionam-se com o calor interno do planeta acumulado nos primórdios da sua formação, resultante da acreção dos materiais da nébula solar primitiva.
• O gradiente geotérmico e a instalação de corpos magmáticos, induz nas rochas fenómenos de recristalização (sempre com a rocha no estado sólido).

Figura 2 – O aumento da temperatura conduz a processos de recristalização.

 

• Quando rochas pré-existentes ficam sujeitas a temperaturas superiores a 100ºC, os minerais constituintes das rochas tornam-se instáveis (por quebra de ligações químicas) e originam novos minerais mais estáveis nessas novas condições.

Figura 3 – A temperatura é  fator predominante de metamorfismo no metamorfismo de contacto.

 

Tensão:

• A tensão diz respeito à força exercida por unidade de área.
• Pode classificar-se em tensão litostática ou tensão não litostática.

Tensão litostática (confinante ou não dirigida)

• A tensão litostática, confinante ou não dirigida diz respeito ao peso que é exercido pelas camadas suprajacentes.
• Assim, quando as rochas são levadas para níveis crustais mais profundos ficam sujeitas ao peso exercido pelas camadas suprajacentes.
• Como o peso é uma força que se faz sentir em todas as direções conduz a uma diminuição do volume da rocha.
• A densidade traduz a relação entre a massa e o volume de um material, deste modo, como resultado da atuação da tensão litostática o volume da rocha diminui e  a sua densidade aumenta.

Tensão  não litostática  (dirigida)

 

• A tensão não litostática ou dirigida ocorre associada ao movimento das placas tectónicas.
• Este tipo de tensão atua preferencialmente em determinada direção.
• Pode conduzir ao alongamento, compressão e até mesmo rotação dos minerais.

Figura 4 – Atuação das tensões não litostáticas e reorientação dos minerais.

 

• Como resultado da atuação deste tipo de tensão, os minerais orientam-se preferencialmente segundo determinada direção, dizendo-se que a rocha apresenta foliação.

Fluídos circulantes

• Os fluidos circulantes dizem respeito  a fluidos que podem ter diversas origens ( fluídos hidrotermais, fluidos magmáticos, etc.).

• Estes fluídos incorporam diversos elementos químicos (água, silíca, iões, etc.) que, ao entrarem em contacto com as rochas encaixantes promovem reações químicas que alteram a composição química e mineralógica dessas mesmas rochas.

Tempo

• Quanto maior a duração da atuação do fator de metamorfismo, maiores serão as alterações sofridas pelas rochas e maior será o grau de metamorfismo.

 

 

Tipos de metamorfismo

• De acordo com os fatores de metamorfismo mais relevantes para a génese das rochas metamórficas, considera-se a existência de três tipo principais de metamorfismo: de contacto, regional e de impacto.

 

 

Metamorfismo de Contacto

 

 

Figura 5 – Metamorfismo de contacto ( adaptado de :https://www.geologyin.com/2014/03/contact-metamorphism.html)

 

• O metamorfismo de contacto ocorre na proximidade de uma intrusão magmática (magma) ou extrusão magmática (lava).
• Neste tipo de metamorfismo os fatores de metamorfismo mais relevantes são a temperatura e os fluídos circulantes.
• Por ação destes fatores, os minerais constituintes das rochas sofrem recristalização.
• A zona localizada em torno da intrusão magmática que sofre metamorfismo constitui a auréola metamórfica.
• É um tipo de metamorfismo localizado.

• Neste tipo de contexto formam-se, geralmente,  rochas como o mármore, o quartzito e a corneana.
• O mármore forma-se a partir da recristalização do calcário,  em que os cristais de calcite sob a ação dos fatores de metamorfismo,  recristalizam originando cristais de calcite de maiores dimensões.

• O quartzito forma-se a partir da recristalização de minerais de quartzo, podendo ter origem, por exemplo, a partir do arenito. Neste processo, os cristais de quartzo do arenito recristalizam originando cristais de quartzo de maiores dimensões.

Figura 6 – Transformação do arenito em quartzito por processos de metamorfismo.

 

• A corneana é um tipo de rocha metamórfica que se forma na zona de contacto direto com a intrusão magmática, podendo ter origem a partir de diversos tipos de rochas, nomeadamente o argilito.

 

Figura 7 – Transformação do argilto em corneana por processos de metamorfismo.

 

 

Metamorfismo regional:

• O metamorfismo regional é comum nas bacias de sedimentação (a grandes profundidades) e nas fossas de subducção.
• Nestes locais a subsdiência (afundamento) progressivo conduzem a um aumento progressivo da temperatura e pressão que induz sucessivas recristalizações.

Figura 8- Metamorfismo Regional.

 

• Este tipo de metamorfismo afeta extensas áreas.
• Abrange uma grande diversidade de fatores de metamorfismo como a tensão (litostática e não litostática), a temperatura e os fluidos.
• Como neste tipo de metamorfismo atuam as tensões não litostáticas ou dirigidas, as rochas resultantes apresentam foliação.

 

 

Metamorfismo de impacto

 

• O metamorfismo de impacto está associado ao impacte de meteoritos. Aquando da colisão do meteorito forma-se uma cratera de impacte, onde as rochas ficam sujeitas a elevadas pressões e temperaturas sofrendo processos de recristalização.
• As rochas lunares de origem magmática (basaltos e anortositos) encontram-se localmente metamorfizadas como resultado do impacte de meteoritos.

 

Figura 9 – Metamorfismo por impactismo.

 

 

Textura das rochas metamórficas

 

A ação dos fatores de metamorfismo causa alterações na textura das rochas. Assim, a textura das rochas metamórficas pode ser classificada em:

• Textura não foliada (granoblástica): a textura não foliada é característica de rochas resultantes de processos de metamorfismo de contacto. Pode também ser chamada de textura granoblástica. Exemplos: Corneana, mármore e quartzito.
• Textura foliada: a textura foliada é característica das rochas resultantes de processos de metamorfismo regional. A presença de foliação indica que as tensões não litostáticas (dirigidas) presidiram à génese da rocha. Exemplos: ardósia, filito, xisto e micaxisto e gnaisse.

 

Tipos de foliação

Genericamente considera-se a existência de três tipos de foliação: a clivagem ardosífera, xistosidade e bandado gnaissico.

 

Figura 10- Tipos de foliação (fonte:  adaptado de Grotzinger et al., 2010].

 

• Clivagem ardosífera: caraterística de rochas de baixo grau de metamorfismo e de granularidade fina, sendo difícil identificar os planos de estratificação.
• Xistosidade: rochas de grau intermédio de metamorfismo e de granularidade média a grosseira, sendo possível identificar os planos de estratificação, quando sujeitas a forças separam-se lâminas.
• Bandado gnaissico: característicos de rochas de elevado grau de metamorfismo. Os minerais dispõem-se em bandas , alternando minerais de cor clara com minerais de cor escura e de grão grosseiro. Quando sujeita a forças não quebra em planos paralelos.

 

Figura 11 – O xisto e o gnaisse apresentam foliação.

 

 

Minerais Índice

 

Minerais índce são minerais que permitem determinar as condições de metamorfismo (pressão e temperatura) que presidiram à formação das rochas. Podem indicar condições de baixo grau, médio grau e elevado grau de metamorfismo.

• Baixo grau – indicam pressões e temperaturas baixas (100-200ºC) e incluem os minerais clorite, moscovite e biotite .
• Médio grau – indicam condições de temperatura entre 200º e 500º C e incluem minerais como as granadas e as estaurolites.
• Elevado grau – indicam condições de temperatura a 800º C e incluem minerais como a silimanite.

Figura 12 – Minerais índice.

 

Figura 13 – aumento do grau de metamorfismo em função do aumento da temperatura e pressão.

 

Figura 14 – Polimorfos de aluminossilicatos (Al₂SiO₅).

 

Nota: Os minerais de andaluzite, distena (cianite) e silimanite são minerais que permitem determinar as condições de metamorfismo. Estes minerais apresentam a mesma composição química (silicatos de alumínio) no entanto podem cristalizar de forma diferente, dependo das condições de pressão e temperatura existentes no momento da sua formação – minerais polimorfos.