Capítulo 6 – ROCHAS METAMÓRFICAS 1- DEFINIÇÕES Rochas Metamórficas: Rocha proveniente de transformações sofridas por qualquer tipo de rochas preexistentes que foram submetidas a processos termodinâmicos, (efeitos de variação de temperatura e pressão) os quais produziram novas texturas e novos minerais que geralmente se expressam orientados segundo diferentes traçados (fenômeno de metamorfismo). Metamorfismo: Meta = Mudança; Morpho = Forma Mudanças Mineralógicas e Estruturais que sofrem as rochas (sem que sofram fusão) quando submetidas a condições físicas e químicas diferentes daquelas que originalmente as formaram. 2 - AGENTES DO METAFORMISMO: a) TEMPERATURA: Ao aprofundarem-se progressivamente sob um crescente n° de camadas de sedimentos as rochas vão sofrendo temperaturas cada vez mais elevadas. - CALOR RESIDUAL DA TERRA – Grau geotérmico (1ºC a cada 33 m); - INTRUSÕES ÍGNEAS – Grandes massas de rochas - DESINTEGRAÇÃO DE SUBST. RADIOATIVAS – Energia liberada; - ATRITO ENTRE CAMADAS – Energia de fricção Ação maior da temperatura ? Recristalização dos Minerais Desenvolvimento de novos minerais (leva os grãos a uma nova formação, com surgimento de grandes grãos) Mudanças nas condições (P e T) de sua estabilidade. O mineral passa a uma nova forma estável. b) PRESSÃO: A simples elevação de temperatura não é um fator determinante do metamorfismo, mas é principalmente a pressão em combinação com a temperatura que mais contribui para as profundas modificações das rochas. - Pressões orientadas: sobrecarga de rochas sobrejacentes - Pressões hidrostáticas: zonas profundas da crosta, onde as rochas

trabalham hidrostaticamente - Outras pressões: pressão da água, gases, vapores (CO2, O2). - Efeitos da pressão: Eliminação da porosidade

Expulsão de voláteis Desaparecimento de fósseis Aparecimento de minerais mais densos

- Ação da pressão ? Deformação dos Minerais : Mudança de estrutura e textura (leva ao alinhamento e orientação dos grãos)

c) FLUIDOS: Os fluidos, tais como água, gás carbônico, oxigênio, fluor, etc desempenham a função de facilitar as reações e transformações mineralógicas → Atividade química. Resumo - Agentes do Metamorfismo: - Aumento de temperatura ? Met. Termal Áreas restritas - Aumento de pressão ? Met. Cataclástico (dinâmico) e localizadas - Aumento de pressão ? Met. Dinamotermal (Regional) Áreas e temperatura extensas 3 - TIPOS DE TRANSFORMAÇÕES: a) Metamorfismo Normal: Sem qualquer perda ou adição de novo material à rocha que sofreu metamorfismo, ou seja, a composição química continua a mesma, embora a rocha seja outra.

EXEMPLOS: ARENITOS → QUARTZITO CALCÁRIOS → MÁRMORES FOLHELHOS → MICAXISTOS

b) Metamorfismo metassomático ou metassomatismo: ocorre mudança de composição química da rocha evidenciado pela formação de minerais novos não existentes anteriormente. Ex.: Gnaisse (Ortognaisse: proveniente do granito e paragnaisse: de argilito)

Elevado grau de metamorfismo, com composição mineralógica variável. Argilito → Ardósia → Filtro → Micaxisto → Xisto → “Paragnaisse” Elementeos que caracterizam e identificam uma rocha metamórfica

• MINERAIS ORIENTADOS • DOBRAS E FRATURAS • DUREZA MÉDIA A ELEVADA

4 - TIPOS DE METAMOSFISMO a) Metamorfismo Termal Denomina-se Metamorfismo Termal a todos os tipos de mudanças que passam as rochas, sendo o fator dominante o calor. * Metamorfismo de Contacto Desenvolve-se ao redor de corpos ígneos intrusivos (como batólitos) que

cedem parte de sua energia térmica a rochas vizinhas. Rochas Metamorfoseadas apresentam-se em auréolas.

* Pirometamorfismo: ( não é considerado como Metamorfismo Termal) Mudanças que ocorrem pelo contato imediato com o magma. Ex.: lava esparramada pelas vizinhanças de um vulcão (modificando a

natureza física e química da superfície das rochas por onde passa).

b) Metamorfismo Dinâmico ou cataclástico:

Pressão não uniforme associada ao aumento de temperatura provoca fraturas originando estruturas e texturas próprias. Este tipo de metamorfismo ocasiona o deslocamento de massas de rochas em zonas de falhas – Pressão orientada e se restringe a partes pouco profundas da crosta terrestre, consistindo no fraturamento, trituração e moagem das rochas originais, com a conseqüente modificação da textura e estrutura. Não há processos de recristalização.

Exemplos: Cataclasitos - Rochas formadas por esmigalhamento sem

reconstituição química. Milomitos - Formada por moagem e cisalhamento dos grãos

Regiões de elevada permeabilidade.

c) Metamorfismo Regional (Dinamotermal) Ação conjunta da temperatura e pressão provocando a recristalização na rocha e favorecendo o aparecimento de novas estruturas. Está intimamente relacionado com a formação de cadeias de montanhas (áreas conhecidas como geosinclinais). É também chamado de “geral”, pois afeta grandes regiões e é considerado o mais importante. Este tipo de metamorfismo ocorre a grandes profundidades, mas, pela ação do intemperismo e erosão, as rochas metamorfisadas podem atingir a superfície, completamente transformada em grandes massas de xistos e gnaisses.

- Ocorre em regiões de dobramentos da crosta terrestre (processo de tectonismo - movimentação contínua ou descontínua da crosta) com a consequente formação de grandes cadeias montanhosas.

- Os fenômenos dinamotermais são responsáveis pelo aparecimento de rochas muito comuns como xistos e gnaisses

d) Metamorfismo Plutônico:

Num aprofundamento ainda maior, as rochas entram na fase plástica, pastosa e já não transmitem pressões dirigidas, perdendo pouco a pouco a orientação dos seus minerais, enquanto novos se formam, praticamente sem xistosidade. Influência de temperatura elevada em grande pressão uniforme (não existindo pressão dirigida), ocorridas em grande profundidade. 5 - CAUSAS DO METAMORFISMO:

- Contato de rochas pré-existentes - Movimentos tangenciais dos continentes (placas tectônicas)

6 - SEQÜÊNCIA DO METAMORFISMO:

- Deformação dos minerais com redução dos poros;

- Achatamento dos minerais;

- Orientação dos minerais;

- Dobramento das rochas

7 - PLANO DE XISTOSIDADE: Xistosidade é uma expressão da medida em que minerais micáceos, lamelares ou prismáticos paralelos ou sub-paralelos caracterizam a aparência de uma rocha metamórfica. A xistosidade é evidenciada pelo achatamento e orientação dos grãos da rocha durante o processo de metamorfismo.

T + P

PRESSÃO DOMINANTE

PRESSÃO

ESFORÇOS TANGENCIAIS À CROSTA

8 - TIPOS DE ROCHAS METAMÓRFICAS:

ROCHA ÍGNEA OU SEDIMENTAR ORIGINAL ROCHA METAMÓRFICA RESULTANTE CONGLOMERADO METACONGLOMERADO ARENITO QUARTZITO ARENITO ARGILOSO QUARTZITO MICÁCEO

ARGILITO & SILTITO (LAMITOS)

ARDÓSIA FILITO MICAXISTO GNAISSE

CALCÁREO PURO MÁRMORE BRANCO CALCÁREO ARGILOSO MÁRMORE MICÁCEO CALCÁREO DOLOMÍTICO MÁRMORE VERDE

CARVÃO ANTRACITO GRAFITE

GRANITO GNAISS

BASALTO XISTOS VERDES ANFIBOLITOS

ULTRABÁSICAS SERPENTINOS TALCO-XISTOS PEDRA SABÃO

9 - PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS ROCHAS METAMÓRFICAS: Dependem fundamentalmente da xistosidade (ausente, fraca ou bem pronunciada), da composição mineralógica e da textura Características tecnológicas entre as sedimentares e as ígneas: Tem maior densidade e são mais resistentes que as sedimentares originais e são menos resistentes e mais deformáveis que as ígneas, especialmente devido à xistosidade. O arranjo orientado dos grãos e a xistosidade facilitam altamente o ataque dos agentes do intemperismo, facilitando bastante a profunda alteração das rochas metamórficas, gerando solos espessos. Extrema rapidez de variação lateral e vertical de suas camadas em termos de natureza e características. 10 - SEQÜÊNCIA DE CAMPO:

GRANIT

ROCHA

GNAISSE

MICAXISTO

FILITOS ARDÓSIA

11 - MINERAIS METAMÓRFICOS a – INFLUÊNCIA DA COMPOSIÇÃO ORIGINAL As transformações minerais dependem:

a) Composição da rocha mineral; b) Natureza ou tipo de metamorfismo submetido

Tipos de rochas segundo composição inicial: a) ARGILOSAS – mudanças são bem caracterizadas de acordo com a elevação

de temperatura e pressão. Servem para o estabelecimento dos sucessivos graus de metamorfismo.

b) ARENOSAS, ÍGNEAS ÁCIDAS E TUFOS; XISTOS ÁCIDOS E GNAISSES – menos sensíveis às mudanças, portanto difíceis de serem acompanhadas.

c) CALCÁRIOS E OUTRAS ROCHAS CARBONATADAS – são rochas constituídas de carbonato de cálcio puro: as mudanças são pequenas exceto recristalização.

d) ÍGNEAS INTERMEDIÁRIAS, BÁSICAS E SEUS TUFOS – são do tipo magmático básico.

b – PROCESSOS As relações se processam no estado sólido (não sofrem fusão). Prova: conservação de vestígios de estratificação e pela presença de restos fósseis em rochas complementares recristalizadas. Os cristais crescerão na direção perpendicular à direção da maior pressão (alongadas paralelamente à direção de menor pressão).