rochas metamórficas viii

Fatores de Metamorfismo

Tipos de Metamorfismo

Principais rochas Metamórficas

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

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).


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

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.


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.


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.


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).


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.


Calor:

O calor pode ter diversas fontes:


Calor:


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.


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

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.



Calor:

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.



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.


Tensão / Pressão - Pressão litostática (confinante)


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.


Tensão / Pressão - Pressão não litostática (dirigida)

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.




htt

p://w

ww

.uru

gu

aye

du

ca.e

du.u

y/U

se

rfile

s/P

000

1/F

ile/M

eta

morf

ism

o%

20d

el%

2

0fo

nd

o%

20

oce

anic

o.s

wf

http://www.uruguayeduca.edu.uy/Userfiles/P0001/File/Metamorfismo del fondo oceanico.swf





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


Tempo:

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.


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.


Metamorfismo


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.



Recristalização

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.


Metamorfismo


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…


Metamorfismo


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.


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.



Tipos de Metamorfismo

Regional Contacto Afundamento Impacto Dinâmico Hidrotermal Fundo

oceânico


Tipos de metamorfismos

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.


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.



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.

Metamorfismo hidrotermal:

Resulta da percolação de águas quentes ao longo de fraturas

e espaços intergranulares das rochas.


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.


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.


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



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.


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.


Metamorfismo de contacto

Testemunho de um Processo de reciclagem geológica


Textura das rochas


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.



Rochas metamórficas foliadas

Adaptações metamórficas


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

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.


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.


Textura das rochas - Clivagem ardosífera ou

clivagem xistenta

Ardósia

Filito

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.


Textura das rochas - Xistosidade

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.


Textura das rochas – Bandado gnaissico


Textura das rochas


Textura das rochas - Xistosidade

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.



Rochas metamórficas não foliadas

ou granoblástica


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.

Textura das rochas


Adaptações metamórficas


Contextos do metamorfismo



Relação entre o metamorfismo e as placas tectónicas

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.



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.



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.



tectónicas


tectónicas


Sedimentos sofrem afundamento e sujeitos a forças

compressivas.


•Devido à presença de rochas magmática plutónicas;

•Metamorfismo de contacto;

•Com elevadas pressões mas a

temperatura é o principal factor

de metamorfismo;



Baixo Alentejo


Trás-os-montes

Professora Mª Isabel Henriques

90

CARTA

GEOLÓGICA

DE

PORTUGAL

Professora Mª Isabel Henriques

91

CARTA

GEOLÓGICA

DE

PORTUGAL

Disciplina de Biologia e

Geologia

11º Ano

Professora: Isabel

Henriques

Apresentação Multimédia baseada no CIENTIC

rochas metamórficas viii

Education