rochas metamórficas viii

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Fatores de Metamorfismo Tipos de Metamorfismo Principais rochas Metamórficas

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Page 1: Rochas metamórficas  viii

Fatores de Metamorfismo

Tipos de Metamorfismo

Principais rochas Metamórficas

Page 2: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

Processo da dinâmica interna, através do qual qualquer tipo de

rocha experimentam um conjunto de transformações

mineralógicas e estruturais, mantendo-se, no estado sólido,

sob a influência de fatores de metamorfismo como tensões e

elevadas temperaturas.

2 Professora Mª Isabel Henriques

Page 3: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

Presentes em todos os continentes;

Presentes no núcleo de cadeias montanhosas recentes (Alpes,

Himalaias,…);

Presentes em cratões (áreas estáveis);

É possível encontrar vestígios de fósseis (deformados).

3 Professora Mª Isabel Henriques

Page 4: Rochas metamórficas  viii

Alterações mineralógicas nas rochas metamórficas…

Professora Mª Isabel Henriques 4

Novas condições termodinâmicas

Recristalização (diferentes associações minerais e/ou diferentes texturas)

Alteração das condições podem levar a modificações nos minerais

Instabilidade na composição mineralógica e no arranjo do minerais

As Rochas são estáveis nas condições de formação

O mesmo se aplica aos seus minerais

Page 5: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

Qualquer rocha quando sujeita a condições de pressão e temperatura diferentes das que se formou (geralmente superiores).

É um fenómeno essencial no ciclo das rochas.

Se as rochas forem sujeitas a condições de temperatura extremas podem fundir e originar um magma.

5 Professora Mª Isabel Henriques

Page 6: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

É um processo muito lento;

Ocorre a profundidade entre os 10 e os 30 Km;

Está associado a contextos tectónicos como zonas de subducção e de formação de cadeias montanhosas;

Insere-se, em regra, num estado de deformação dúctil do material rochoso.

6 Professora Mª Isabel Henriques

Page 7: Rochas metamórficas  viii

Fatores de metamorfismo

A grande diversidade de rochas

metamórficas relaciona-se com as

condições presentes na sua génese

– os factores de metamorfismo,

como calor, pressão, fluidos

circulantes e tempo.

7 Professora Mª Isabel Henriques

Page 8: Rochas metamórficas  viii

Calor:

• A partir dos 100º C, o calor interno da Terra altera a composição mineralógica e a textura das rochas.

• O aumento da temperatura provoca agitação dos átomos que facilita as reações entre si.

• Estabelecem-se novas ligações atómicas, surgem novas redes cristalinas, ou seja, novos minerais.

• A 800º C inicia-se a fusão do material rochoso (magmatismo).

8 Professora Mª Isabel Henriques

Page 9: Rochas metamórficas  viii

Gradiente geotérmico

Resulta do aumento da

temperatura com a

profundidade, que tende a

estar na ordem dos 20 a 30

ºC/km na crusta.

O decaimento radioactivo é

uma fonte de calor actual.

Magmatismo

Originário de corpos

magmáticos que ascendem

ao longo da crusta e que

libertam elevadas

quantidades de energia que

aquecem as rochas mais

próximas.

9 Professora Mª Isabel Henriques

Calor:

O calor pode ter diversas fontes:

Page 10: Rochas metamórficas  viii

10 Professora Mª Isabel Henriques

Calor:

Page 11: Rochas metamórficas  viii

11 Professora Mª Isabel Henriques

Calor - Proveniência do calor interno

Calor interno da Terra – remanescente da formação da Terra e do

decaimento dos minerais radioativos;

Calor fornecido pelas intrusões magmáticas Invade as rochas

encaixantes e provoca reações metamórficas;

Calor produzido pelas fricções dos movimentos orogénicos.

Page 12: Rochas metamórficas  viii

12 Professora Mª Isabel Henriques

Calor - Proveniência do calor interno

Gradiente Geotérmico: Taxa de aumento da temperatura com a

profundidade (ºC/km).

Diminui com a profundidade.

Grau Geotérmico: Número de metros que é necessário aprofundar,

abaixo da zona de temperatura constante, para que a temperatura

aumente 1 °C – é necessário percorrer 33 m para que a temperatura

aumente 1ºC. (m/1°C)

Aumenta com a profundidade.

Gradiente Geotérmico

(30°C/1km)

Grau Geotérmico

(33m/1°C)

Crosta 20°C/1km 50m/1°C

Manto Superior 10°C/1km 100m/1°C

Page 13: Rochas metamórficas  viii

Fluxo geotérmico – quantidade de calor dissipado.

Fluxo Geotérmico: É máximo nas dorsais oceânicas e mínimo

nas fossas oceânicas.

O fluxo geotérmico é muito acentuado em fronteiras

divergentes das placas (zonas de riftes);

Ao nível das fossas a crusta densa mergulha sobre o

material menos denso, refundindo novamente.

Professora Mª Isabel Henriques 13

Page 14: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 14

Calor:

Page 15: Rochas metamórficas  viii

15 Professora Mª Isabel Henriques

Calor:

Page 16: Rochas metamórficas  viii

Tensão / Pressão:

No interior da Terra as rochas são sujeitas a dois tipos de tensão:

• Tensão litostática (ou confinante) – resultante do peso da massa rochosa suprajacente; a partir de 3 Km de profundidade exerce-se igualmente em todas as direcções; faz diminuir o volume da rocha durante a metamorfização, aumentando a densidade dos minerais.

• Tensão não litostática (ou dirigida) – resultante de forças tectónicas (compresisvas, distensivas ou de cisalhamento) e que produzem uma orientação preferencial de certos minerais.

16 Professora Mª Isabel Henriques

Page 17: Rochas metamórficas  viii

17 Professora Mª Isabel Henriques

Tensão / Pressão:

Pressão litostática (confinante):

Resulta do peso das camadas

superiores de material,

explicando o aumento da

pressão com a profundidade.

O material fica sujeito a forças

muito intensas em todas as

direções e provocam a sua

deformação.

Afeta elevados volumes de

rochas.

Page 18: Rochas metamórficas  viii

18 Professora Mª Isabel Henriques

Tensão / Pressão - Pressão litostática (confinante)

Page 19: Rochas metamórficas  viii

19 Professora Mª Isabel Henriques

Tensão / Pressão:

Pressão não litostática

(dirigida)

As pressões são dirigidas,

em resultado da

atividade tectónica.

Afeta elevados volumes

de rocha.

Origina a compressão, e

alongação e por vezes

rotação dos minerais

numa determinada

direcção.

Page 20: Rochas metamórficas  viii

20 Professora Mª Isabel Henriques

Tensão / Pressão - Pressão não litostática (dirigida)

Page 21: Rochas metamórficas  viii

21 Professora Mª Isabel Henriques

Tensão / Pressão - Pressão não litostática (dirigida)

Page 22: Rochas metamórficas  viii

Fluidos circulantes:

Durante o processo metamórfico as

rochas podem estar em contacto

com fluidos circulantes (soluções

aquecidas e sob pressão) que

reagem com elas alterando a sua

composição química e

mineralógica.

Os fluidos circulantes, devido à sua

elevada temperatura e reduzida

viscosidade, circulam ao longo dos

poros da rocha, aumentando os

fenómenos metamórficos.

22 Professora Mª Isabel Henriques

Page 24: Rochas metamórficas  viii

Fluidos circulantes:

24 Professora Mª Isabel Henriques

Page 25: Rochas metamórficas  viii

25 Professora Mª Isabel Henriques

Tempo:

Todos os fenómenos relacionados com o metamorfismo

ocorrem ao longo de um grande período de tempo.

Os fenómenos metamórficos ocorrem de forma muito lenta,

sendo os efeito do metamorfismo atingidos só ao fim de

dezenas de milhões de anos.;

Possibilita a reorganização mineralógica e os

reajustamentos texturais e estruturais das rochas;

Quanto maior o tempo de duração e atuação dos outros

fatores:

maior o aumento de pressão e temperatura

maior o grau de metamorfismo

Page 26: Rochas metamórficas  viii

26 Professora Mª Isabel Henriques

Tempo:

Page 27: Rochas metamórficas  viii

27 Professora Mª Isabel Henriques

Page 28: Rochas metamórficas  viii

28 Professora Mª Isabel Henriques

Page 29: Rochas metamórficas  viii

Mineralogia do metamorfismo Recristalização – formação de novos minerais devido à

reorganização espacial das partículas constituintes dos

minerais de uma rocha, quando fica submetida a novos

parâmetros de pressão e de temperatura.

29 Professora Mª Isabel Henriques

Page 30: Rochas metamórficas  viii

30 Professora Mª Isabel Henriques

Page 31: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo: recristalização mineralógica

Os minerais são estáveis dentro de

determinados valores de pressão e

temperatura.

O aumento da pressão e temperatura

provoca a recristalização dos minerais,

formando novos minerais mais estáveis.

Todo este processo ocorre no estado sólido.

A recristalização afecta:

• a textura da rocha inicial, em que por

exemplo os minerais podem orientar-se em

função das pressões e sofrer variações

significativas na sua dimensão.

• a mineralogia, pois formam-se cristais de

espécies minerais mais estáveis.

31 Professora Mª Isabel Henriques

Page 32: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

32 Professora Mª Isabel Henriques

Page 33: Rochas metamórficas  viii

Transformação polimórfica

A composição da andaluzite, cianite e silimanite é idêntica

(Al2SiO5) mas apresentam diferentes estruturas cristalinas.

Estes minerais só existem nas rochas metamórficas e são bons

indicadores das condições de pressão e temperatura do

metamorfismo.

33 Professora Mª Isabel Henriques

Page 34: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 34

Recristalização

Page 35: Rochas metamórficas  viii

Minerais-índice

A sua presença na rocha metamórfica define os limites de

pressão e temperatura em que esta foi formada.

Andaluzite – forma-se em condições de pressão e

temperatura relativamente baixas.

Silimanite – forma-se a temperaturas muito elevadas.

Cianite – forma-se a pressões muito elevadas.

35 Professora Mª Isabel Henriques

Page 36: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

36 Professora Mª Isabel Henriques

Page 37: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

37 Professora Mª Isabel Henriques

Page 38: Rochas metamórficas  viii

Minerais metamórficos

Comuns às rochas magmáticas – quartzo, feldspatos…

Comuns às rochas sedimentares – calcite, dolomite…

Exclusivos das rochas metamórficas – estarolite, andaluzite,

epidoto, granada, silimanite, cordidierite, clorite…

38 Professora Mª Isabel Henriques

Page 39: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo

39 Professora Mª Isabel Henriques

Page 40: Rochas metamórficas  viii

Graus de metamorfismo

A presença de certos minerais

permite inferir das condições que

presidiram à sua formação

determinando-se grau de

metamorfismo.

Baixo grau – Clorite, biotite…

Médio grau – Granada, estaurolite…

Alto grau – Silimanite.

40 Professora Mª Isabel Henriques

Page 41: Rochas metamórficas  viii

Graus de metamorfismo

A definição dos graus de metamorfismo implica o uso de

minerais índice, que indicam as condições de pressão e

temperatura a que estiveram sujeitos.

41 Professora Mª Isabel Henriques

Page 42: Rochas metamórficas  viii

42 Professora Mª Isabel Henriques

Tipos de Metamorfismo

Regional Contacto Afundamento Impacto Dinâmico Hidrotermal Fundo

oceânico

Page 43: Rochas metamórficas  viii

43 Professora Mª Isabel Henriques

Tipos de metamorfismos

Page 44: Rochas metamórficas  viii

44 Professora Mª Isabel Henriques

Tipos de metamorfismos

Page 45: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo dinâmico ou cataclástico:

Ocorrem em zonas de falhas produzidas pelos movimentos

das placas onde as rochas são transformadas por elevadas

pressões.

Ocorre por exemplo em falhas ativas ou de cisalhamento,

onde as pressões são extremamente elevadas mas as

temperaturas são reduzidas.

Professora Mª Isabel Henriques 45

Page 46: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo de impacto:

Ocorre pelo efeito das ondas de

choque produzidas pelo impacto

de meteoritos.

No momento do impacto, geram-

se ondas de choque no local do

impacto, o que aumenta

consideravelmente a pressão e a

temperatura.

A alta temperatura provoca um

metamorfismo de impacto com a

formação de minerais a alta

pressão.

Professora Mª Isabel Henriques 46

Page 47: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 47

Metamorfismo de afundamento:

Consiste na recristalização e reações entre minerais

provocada principalmente pela carga das rochas suprajacentes

a temperaturas baixas ou médias pode chegar a 300ºC.

Ocorre a partir dos 10 Km de profundidade.

Page 48: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo hidrotermal:

Resulta da percolação de águas quentes ao longo de fraturas

e espaços intergranulares das rochas.

Professora Mª Isabel Henriques 48

Page 49: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo de fundo oceânico

Ocorre nas vizinhanças dos rifts das cadeias meso-oceânicas,

onde a crosta recém-formada e quente interage com a água

fria do mar.

Professora Mª Isabel Henriques 49

Page 50: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo Regional:

Metamorfismo termodinâmico que afeta grandes extensões de

crosta e está, em geral, associado à génese de cadeias

montanhosas, quer em zonas de colisão de placas

continentais, quer em zonas de subducção.

Devido às tensões, os minerais são reorientação em planos

perpendiculares à direção das tensões aplicadas.

Esta reorientação define uma foliação que confere à rocha um

aspeto característico.

Rochas como ardósias, filito, micaxisto e gnaisse resultam

deste tipo de metamorfismo.

Professora Mª Isabel Henriques 50

Page 51: Rochas metamórficas  viii

Afecta elevados volumes de rocha, sendo o tipo de metamorfismo mais

abundante.

Ocorre principalmente ao longo dos limites convergentes de placas ou

afundamento dos sedimentos nas bacias oceânicas.

Metamorfismo regional

51 Professora Mª Isabel Henriques

Tipos de metamorfismos

Page 52: Rochas metamórficas  viii

Metamorfismo de Contacto:

Metamorfismo experimentado pelas rochas adjacentes e uma intrusão magmática (formando-se uma aureola de metamorfismo).

O tipo de rocha encaixante, a quantidade de fluidos e a temperatura são factores determinantes do tipo de rocha metamórfica resultante.

Rochas como corneana, quartzito e mármore resultam deste tipo de metamorfismo.

Professora Mª Isabel Henriques 52

Page 53: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 53

Metamorfismo de Contacto:

Page 54: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 54

Metamorfismo de Contacto:

Page 55: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 55

Metamorfismo de Contacto:

Page 56: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 56

Metamorfismo de Contacto:

Page 57: Rochas metamórficas  viii

Ocorre na proximidade de intrusões magmáticas em função do aumento

da temperatura.

Afecta volumes de rocha relativamente reduzidos, nos limites

convergentes de placas.

Ocorre a formação de auréolas de metamorfismo.

57 Professora Mª Isabel Henriques

Metamorfismo de contacto

Page 58: Rochas metamórficas  viii

58 Professora Mª Isabel Henriques

Page 59: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 59

Page 60: Rochas metamórficas  viii

Testemunho de um Processo de reciclagem geológica

Professora Mª Isabel Henriques 60

Page 61: Rochas metamórficas  viii

61 Professora Mª Isabel Henriques

Page 62: Rochas metamórficas  viii

Textura das rochas

Professora Mª Isabel Henriques 62

Page 63: Rochas metamórficas  viii

Textura das rochas A textura das rochas metamórficas é

determinada pelo tamanho, forma e

arranjo dos seus minerais.

As rochas metamórficas apresentam

dois tipos principais de textura –

textura foliada e textura não foliada

ou granoblástica.

Rochas metamórficas foliadas: xisto

argiloso, ardósia, filito, xisto ou

micaxisto e gnaisse.

Rochas metamórficas não foliadas:

corneana, quartzito e mármore.

63 Professora Mª Isabel Henriques

Page 64: Rochas metamórficas  viii

64 Professora Mª Isabel Henriques

Rochas metamórficas foliadas

Page 65: Rochas metamórficas  viii

Adaptações metamórficas

65 Professora Mª Isabel Henriques

quartzo/feldspato

Uma rocha de composição granítica, por metamorfização, pode originar

gnaisse, cuja textura é marcada pela presença de bandas alternadas

de quartzo/feldspato e de biotite.

biotite

Page 66: Rochas metamórficas  viii

Textura das rochas – Foliação

Propriedade das rochas metamórficas, resultante do

alinhamento preferencial de certos minerais (por exemplo,

tubulares) sob a acção de pressão não litostática, originando

estruturas planares que se orientam segundo planos paralelos

de modo penetrativo por toda a rocha.

A clivagem xistenta, xistosidade e bando gnaissico são três tipos

de foliação característicos de rochas de baixo, médio e alto

grau de metamorfismo, respetivamente.

66 Professora Mª Isabel Henriques

Page 67: Rochas metamórficas  viii

Foliação característica de rochas

de metamorfismo de baixo grau

como resultado da orientação

paralela de certos minerais face a

forças compressivas, originando

fissilidade evidente na rocha.

Isto permite que a rocha se divida

em lâminas mais ou menos

paralelas sendo lisas ao tacto.

67 Professora Mª Isabel Henriques

Textura das rochas - Clivagem ardosífera ou

clivagem xistenta

Ardósia

Filito

Page 68: Rochas metamórficas  viii

Foliação característica de rochas de

metamorfismo de médio grau em que as

superfícies de fissilidade se apresentem

mais brilhantes e irregulares devido ao

maior desenvolvimento dos minerais

micáceos.

68 Professora Mª Isabel Henriques

Textura das rochas - Xistosidade

Page 69: Rochas metamórficas  viii

Tipo particular de foliação metamórfica, em

rochas originadas em metamorfismo de alto grau,

em que os minerais de cor clara (quartzo e

feldspato) são segregados dos minerais lamelares

(como as micas), produzindo um bandado

característico.

A fissilidade destas rochas é reduzida.

69 Professora Mª Isabel Henriques

Textura das rochas – Bandado gnaissico

Page 70: Rochas metamórficas  viii

70 Professora Mª Isabel Henriques

Textura das rochas

Page 71: Rochas metamórficas  viii

71 Professora Mª Isabel Henriques

Textura das rochas

Page 72: Rochas metamórficas  viii

72 Professora Mª Isabel Henriques

Textura das rochas - Xistosidade

Page 73: Rochas metamórficas  viii

73 Professora Mª Isabel Henriques

Page 74: Rochas metamórficas  viii

Rochas metamórficas não foliadas

ou granoblástica

Rochas formadas por minerais com dimensões semelhantes

a grânulos, em vez de formas alongadas e tabulares.

Normalmente formam-se a partir de rochas com um só

mineral.

Ex: corneana, quartzito, mármore.

Professora Mª Isabel Henriques 74

Page 75: Rochas metamórficas  viii

75 Professora Mª Isabel Henriques

Rochas metamórficas não foliadas

ou granoblástica

Page 76: Rochas metamórficas  viii

76 Professora Mª Isabel Henriques

Principais texturas metamórficas

Foliada: origina-se pela orientação

e alongamento dos cristais em

planos aproximadamente paralelos.

Não foliada: os cristais não

crescem ao longo de direcções

definidas e paralelas.

Page 77: Rochas metamórficas  viii

77 Professora Mª Isabel Henriques

Principais texturas metamórficas

Foliada: origina-se pela orientação

e alongamento dos cristais em

planos aproximadamente paralelos.

Não foliada: os cristais não

crescem ao longo de direcções

definidas e paralelas.

Page 78: Rochas metamórficas  viii

Textura das rochas

Professora Mª Isabel Henriques 78

Page 79: Rochas metamórficas  viii

Adaptações metamórficas

79 Professora Mª Isabel Henriques

Page 80: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 80

Page 81: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques 81

Page 82: Rochas metamórficas  viii

Contextos do metamorfismo

82 Professora Mª Isabel Henriques

Page 83: Rochas metamórficas  viii

83 Professora Mª Isabel Henriques

Relação entre o metamorfismo e as placas tectónicas

Page 84: Rochas metamórficas  viii

Relação entre o metamorfismo e as placas

tectónicas

Placas continentais:

Acumulação de sedimentos, que afundam e sofrem

diagénese.

Acima dos 100ºC inicia-se o metamorfismo de baixo grau e

reduzida foliação.

Pressão litostática.

84 Professora Mª Isabel Henriques

Page 85: Rochas metamórficas  viii

Relação entre o metamorfismo e as placas

tectónicas

Limites convergentes:

Sedimentos sofrem afundamento e sujeitos a forças

compressivas.

Zonas de subducção:

•movimento da placa oceânica;

•rochas sujeita as rochas a altas temperaturas e pressão

não litostática.

85 Professora Mª Isabel Henriques

Page 86: Rochas metamórficas  viii

Limites convergentes:

Sedimentos sofrem afundamento e sujeitos a forças compressivas.

Limite convergente de duas placas continentais:

•Espessamento da crusta continental;

•Rochas sujeitas a elevadas pressões e temperaturas metamorfismo regional;

•Fenómeno metamórfico mais comum – Andes e Himalaias.

86 Professora Mª Isabel Henriques

Relação entre o metamorfismo e as placas

tectónicas

Page 87: Rochas metamórficas  viii

Relação entre o metamorfismo e as placas

tectónicas

Limites convergentes:

Sedimentos sofrem afundamento e sujeitos a forças

compressivas.

Limites convergentes:

•Devido à presença de rochas magmática plutónicas;

•Metamorfismo de contacto;

•Com elevadas pressões mas a

temperatura é o principal factor

de metamorfismo;

87 Professora Mª Isabel Henriques

Page 88: Rochas metamórficas  viii

88 Professora Mª Isabel Henriques

Baixo Alentejo

Page 89: Rochas metamórficas  viii

89 Professora Mª Isabel Henriques

Trás-os-montes

Page 90: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques

90

CARTA

GEOLÓGICA

DE

PORTUGAL

Page 91: Rochas metamórficas  viii

Professora Mª Isabel Henriques

91

CARTA

GEOLÓGICA

DE

PORTUGAL

Page 92: Rochas metamórficas  viii

Disciplina de Biologia e

Geologia

11º Ano

Professora: Isabel

Henriques

Apresentação Multimédia baseada no CIENTIC