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  • Metamorfismo de rochas Carbonticas e Calciossilicticas e Controle Tectnico do Metamorfismo

    Mrmores e rochas calciossilicticas

  • Rochas carbonticas Calcreo puro, s tem calcita.

    Calcreo dolomtico Ca e Mg.

    Sedimentos margosos (mistura de componentes carbonticos e silicticos).

    Podem ser carbonato puro ou com quantidades variveis de outros precipitados (por exemplo chert ou hematita) ou material detrtico(areia, argilas, etc.)

    Formados na plataforma continental estvel ao longo de uma margem passiva

    Metamorfisado quando a margem passiva torna-se uma faixa orognica

    Metacarbonatos so rochas calcreas onde o componente carbontico predominante.

    Marmores so carbonatos aproximadamente puro.

    Rochas calciossilicticas: pode ser composto por silicatos de Ca-Mg-Fe-Al, como diopsdio, grossulria, anfiblio Ca, vesuvianita, epidoto, wollastonita, etc.

    Pode ser formada a partir de carbonatos impuros, rochas ultrabsicas e pela interao de fluidos ricos em clcio com qualquer tipo de rocha.

    Skarn: rocha calciossilictica formada por metamorfismo/metassomatismo provocado por intruses gneas em rochas carbonatticas.

  • Figure 29-1. Chemographics in the CaO-MgO-SiO2 -CO2 -H2O system, projected from CO2 and H2O. The green shaded areas represent the common composition range of limestones and dolostones. Due to the solvus between calcite and dolomite, both minerals can coexist in carbonate rocks. The dark red left half of the triangle is the area of interest for metacarbonates. Carbonated ultramafics occupy the right half of the triangle. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

    Quartzo e calcita estveis em todas as presses, excetos as mais elevadas.

    Em elevada presses a calcita se transforma em aragonita entretanto na maioria dos casos ela revertida para calcita quando do soerguimento.

    Figure 26-1. A portion of the equilibrium boundary for the calcite-aragonite phase transformation in the CaCO3system. After Johannes and Puhan (1971), Contrib. Mineral. Petrol., 31, 28-38. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

  • Figure 29-6. T-XCO2 phase diagram for siliceous carbonates at P = 0.5 GPa, calculated using the program TWQ of Berman (1988, 1990, 1991). The light-shaded area is the field in which tremolite is stable, the darker shaded areas are the fields in which talc or diopside are stable. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

    Em condies de temperaturas muito elevadas pode ocorrer a reao de descarbonatao com formao de wollastonita:

    CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2

    Figure 29-5. Metamorphic zones developed in regionally metamorphosed dolomitic rocks of the Lepontine Alps, along the Swiss-Italian border. After Trommsdorff (1966) Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt., 46, 431-460 and (1972) Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt., 52, 567-571. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

  • Formao do talco3 Magnesita + 4 quartzo + H2O talco + 3CO2 (~ 400C)

    3 dolomita + 4 quartzo + H2O talco + 3 calcita + 3 CO2 (~ 450C)

  • Formao da tremolita

    5 talco + 6 calcita + 4 quartzo 3 tremolita + 2 H2O + 6 CO2 (~ 500C)

    FormaFormao o diopsdiopsdiodio ou ou forsteritaforsterita

    Tremolita + 3 calcita + 2 quartzo 5 diopsdio + H2O + 3 CO2

    Tremolita + 11 dolomita 8 forsterita + 13 calcita + H2O + 9 CO2

  • Formao do diopsdio + forsterita

    3 tremolita + 5 calcita 11 diopsdio + 2 forsterita + 3 H2O + 5 CO2

    Formao da wollastonita

    Calcita + quartzo wollastonita + CO2

    Dolomita periclsio + calcita + CO2

  • Formao de talco

    Fcie xisto verde

    Formao de tremolita

  • Formao de tremolita Formao de diopsdio

    Fcie anfibolito inferior

    Formao de forsterita

    Fcie anfibolito superior

  • Formao de wollastonita

    Fcie granulito

  • Figure 29-2. A portion of the Alta aureole in Little Cottonwood Canyon, SE of Salt Lake City, UT, where talc, tremolite, forsterite, and periclase isograds were mapped in metacarbonates by Moore and Kerrick (1976) Amer. J. Sci., 276, 502-524. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

    Reao de descarbonatao

    CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2Cal Qtz Wo

    Mxima estabilidade termal da assemblia mineral carbontica ocorre a composio de XCO2 puro

    Reao ocorre a baixa temperaruta se for adicionado H2O (e.g. XCO2

  • KAl2Si3AlO10(OH)2 + SiO2 = KAlSi3O8 + Al2SiO5 + H2O Ms Qtz Kfs Sill gua

    Reaco ocorre a baixa T, se for adicionado CO2 (e.g. XH2O

  • Mrmores dolomticos Fornecem indicadores de grau metamrfico mais teis, porque uma

    gama de silicatos de Ca-Mg pode se formar nas condies de P-T mais usuais do metamorfismo.

    Sequncia geral de zoneamento em mrmores dolomticos foi primeiramente descrita por Eskola (1922) e refinada por Bowen (1940) e Tilley (1951).

    Seqncia de isgrada de aparecimento mineral em calcreosdolomticos metamorfisados regionalmente parece ser:

    1. Talco (nem sempre presente)2. Tremolita3. Diopsdio ou forsterita4. Diopsdio + forsterita

    Mrmores calcticos Rochas carbonticas metamorfisadas nas quais os carbonatos

    so os minerais dominantes.

    Mrmores so compostos essencialmente por calcita com propores subordinadas de quartzo e filossilicticos (origem detrtica). Algumas vezes aparecem grafita (derivada de antigos restos orgnicos) e pirita como acessrios.

    A assemblia calcita + quartzo + filossilicatos + grafita + pirita fornece poucos indcios em relao as condies de sua formao.

  • Se um calcrio for composto somente de CaCO3 o metamorfismo produzir mrmores cristalinos que tendem a se tornar mais grossos com o aumento de temperatura.

    Na maioria dos casos, no haver outras mudanas alm desta, pois as temperaturas de metamorfismo no so suficientemente altas para dissociar o carbonato.

    Aspecto de um mrmore calcticosob microscpio de polarizao.

    Talco-mrmore.

  • Tremolita-mrmore

    carb

    trem

    mrmore com wollastonita-diopsdio-grossulria.

    wo

    grosdiop

  • Rochas calciossilicticas Rochas ricas em silicato de Ca-Mg, contendo apenas teores pequenos de

    carbonato. Skarn (escarnito) variedade de rochas calciosilictica formada pela interao

    metasomtica entre mrmores e materias silicticos. Exemplo mais comum resultam da intruso de granitos.

    Keneddy (1949) desenvolveu um esquema zonal para rochas calciossilicticasna Esccia, correlacionando-as as zonas barrovianas dos pelitos.

    Zona das rochas pelticas Zona das rochas calciossilicticas

    GranadaZoisita calcita biotitaZoisita-hornblenda

    EstaurolitaCianita

    Anortita-hornblenda

    Silimanita Anortita-piroxnio

  • As rochas calciossilicticas da Formao Vassalboro, Maine, EUA

    Semipelitos, pelitos e rochas carbonticas do Siluriano metamorfisadas no Paleozico Superior em condies de baixa presso (2.5 3.8 kbar) relacionada com pequenos corpos granticos sin-metamrficos.

    Distribuio das isgradas: Zona da anquerita: associao anquerita [Ca (Mg,Fe) (CO3)2] + quartzo + albita

    + muscovita + calcita clorita Zona da biotita: caracterizada pela ocorrncia de biotita e clorita sem anfiblio. Zona do anfiblio: anfiblio Ca + calcita + biotita clorita Zona da zoisita: zoisita + feldspato K + anfiblio Zona do diopsdio: diopsdio + zoisita + anfiblio Ca + calcita + quartzo +

    plagioclsio biotita microclina

    ZONE COMPARISON

    ChloriteBiotiteGarnetStauroliteKyaniteSillimanite

    Ankerite

    Biotite

    AmphiboleZoisite

    Diopside

    Pelites Calc-Silicates

  • Figure 29-7a. T-XH2O diagram illustrating the shapes and relative locations of the reactions for the isograds mapped in the Whetstone Lake area. Reactions 1, 2, and 4 are dehydration reactions and reaction 3 is the Ky = Sil transition, all in metapelites. Reaction 5 is a dehydration-decarbonation in calcic rocks with a temperature maximum at XH2O = 0.25. b. Isograds mapped in the field. Note that isograd (5) crosses the others in a manner similar to that in part (a). This behavior is attributed to infiltration of H2O from the syn-metamorphic pluton in the area, creating a gradient in XH2O across the area at a high angle to the regional temperature gradient, equivalent to the T-X diagram. After Carmichael (1970) J. Petrol., 11, 147-181.

    Rochas calciossilicticas da Mina Breju Currais Novos/RN

    A granada, hornblenda e diopsdio pertence a uma paragnese formada em temperaturas em torno de 500oC e o epidoto, vesuvianita e scheelita numa paragnese entre 270oC e 380oC.

  • CONTROLE TECTNICO DO METAMORFISMO

    Placas Tectnicas

  • EVOLUO GEODINMICA

    Regimes metamrficos

  • A "Equao" Fundamental da Geotectnica: a interao de placas, principais processos e termos da evoluo tectnica global

    Tipos de limites de Tipos de limites de Placa:Placa:

    DivergenteDivergente

    TransformanteTransformante

    ConvergenteConvergente

  • um perodo de deformao geolgica intensa caracterizada por dobramentos e falhamentos de amplas regies, sendo em geral acompanhada de vulcanismo, plutonismo e metamorfismo regional.

    OROGNESE

    As regies sujeitas a estes processos so chamadas de faixas ou cintures orognicos ou orogenticos, faixas mveis ou orgenos.

    METAMORFISMO E TECTNICA DE PLACAS Movimentos de placas criam calor, presso e fluidos quentes circulantes

    que produzem muito das rochas metamrficas da Terra. A maioria do conhecimento presente do metamorfismo parece se

    conformar bem com a dinmica da Terra pr

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