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Rochas metamórficas

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Metamorfismo - processo geológico que consiste num conjunto de transformações mineralógicas, químicas e estruturais que ocorrem no estado sólido, em rochas sujeitas a estados de tensão, de temperatura e pressão diferentes da sua génese.

O metamorfismo é caracterizado por:

• mudanças mineralógicas – crescimento de novos minerais sem adição de novo material (processo isoquímico);

• mudanças texturais – recristalização, alinhamento e/ou mudança na granulometria , normalmente como resultado de uma aplicação desigual da tensão.

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4 Principais factores de metamorfismo

(A) Temperatura

A elevação da temperatura favorece as reacções químicas entre os minerais e aumenta a sua vulnerabilidade às deformações devido às tensões a que ficam sujeitos.A elevação da temperatura tem origem em: calor geotérmico; intrusões magmáticas; e, deformação das rochas (os movimentos tectónicos são também uma fonte de calor, produzido pelo atrito das partículas constituintes da rocha).

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(B) Pressão

No interior da Terra, as rochas estão sujeitas a dois tipos de pressão: a pressão litostática e a tensão não litostática.

Pressão Litostática:• Resulta do peso da massa rochosa suprajacente;• Exerce-se em todas as direcções;• Faz diminuir o volume da rocha durante a metamorfização;• Com o aumento da tensão litostática, os minerais tendem a ocupar menos espaço, pelo que os minerais metamórficos são mais densos, dado os seus átomos e os iões ficarem mais próximos na malha cristalina.

Pressão Não Litostática:• As forças em actuação não são iguais em todas as direcções;• Forças associadas aos movimentos tectónicos – compressivas, distensivas e de cisalhamento – definem diferentes estados de tensão não litostática ou dirigida;• Tem influência sobre a textura da rocha, alinhando paralelamente os minerais que as constituem (rocha com textura foliada).

4 Principais factores de metamorfismo

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Pressão dirigida ou tensão tectónica resulta no fcato de muitas rochas metamórficas terem texturas orientadas e estruturas planares ou lineares, resultantes da deformação.

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4 Principais factores de metamorfismo

(C) Efeito dos Fluidos de Circulação

• Os fluidos de circulação reagem com os minerais que formam determinada rocha, podendo dar origem a minerais de composição diferente.• São importantes indutores de recristalização*.• Alteram, sobretudo, a composição química e mineralógica das rochas.

(D) Efeito do tempo

• A metamorfização é muito lenta. Assim, como a duração de tais processos élonga, possibilita a reorganização mineralógica e os reajustamentos textural e estrutural das rochas.• Há uma relação directa entre o tempo decorrido e o grau de 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.

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Os processos metamórficos estabelecem fronteira com:

• os processos sedimentares (diagénese – metamorfismo de grau baixo)

• os processos ígneos (metamorfismo de alto grau – anatexia ou fusão parcial)

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Tipos de metamorfismo:

Metamorfismo Regional – ocorre em vastas áreas e está associado com processos tectónicos de larga escala, tais como expansão de fundos oceânicos; espessamento crustal relacionado com colisão de placas; bacias subsidentes, etc.

Metamorfismo local – ocorre em áreas e volumes de rocha limitados, em processo associado a uma causa local, tais como intrusões magmáticas, falhas, impacto de meteoritos, etc.

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Metamorfismo de contacto (metamorfismo térmico)

• Ocorre em zonas adjacentes às rochas plutónicas - auréolas de contacto.• A auréola afectada pode ter algumas centenas de metros de largura ou alguns kms. • O calor é o factor dominante, verificando-se uma recristalização mineralógica importante (são rochas muito duras). • A pressão não tem um papel significativo, e as rochas resultantes tendem a não ser orientadas – texturas granoblásticas sem foliação.

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Metamorfismo regional ou orogénico

• É caracterizado por processos de deformação acompanhando a recristalização, gerando rochas com “fabric” orientado.• Utilizando como exemplo as rochas sedimentares argilosas haverá, num campo de condições desde a diagénese até à anatexia, a seguinte sequência:- xistos argilosos,- filitos,- micaxistos- gnaisses- granitos de anatexia, migmatitos ( implicando já fusão)

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Metamorfismo regional ou orogénico (cont.):gera rochas em geral de textura orientada – rochas com foliação, por serem geradas na dependência de tensões orientadas.

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Classificação das rochas metamórficas

Um critério importante para a classificação das rochas metamórficas é a foliação. A foliação é um aspecto da textura caracterizado pela existência de estruturas planares, resultantes do alinhamento paralelo de certos minerais, por acção de tensões dirigidas. Em relação à foliação, as rochas metamórficas podem ser classificadas em foliadas ou não foliadas.

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As rochas foliadas e não foliadas são, por sua vez, classificadas de acordo com a composição mineralógica.

Nota:

Rocha mãe ou protólito

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A mineralogia das rochas metamórficas depende de:

• Composição química do protólito(rocha que sofreu o processo metamórfico);

• Condições de metamorfismo

Um mesmo quimismo pode ser representado por diferentes minerais, em diferentes condições.

Servem de exemplo os minerais polimórficos (têm a mesma composição e diferente estrutura cristalina) de Al2SiO5.

Mineralogia das rochas metamórficas

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Minerais polimórficos de Al2SiO5.- Andaluzite;- Silimanite;- Distena ou cianite

São considerados minerais-índice, porque caracterizam diferentes condições de pressão e temperatura.

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Grau ou intensidade do metamorfismo

A avaliação da intensidade ou grau do metamorfismo é baseada em algumas “reacções chave” (reacções mineralógicas) que delimitam os campos de intensidade crescente do metamorfismo: muito baixo grau; baixo grau; médio grau e alto grau.

O grau de metamorfismo é definido em função da temperatura, porque é o factor que mais controla as reacções mineralógicas.

O grau metamórfico é avaliado com base na mineralogia das rochas.

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Grau ou intensidade do metamorfismo

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Exemplos de minerais das rochas metamórficas

Cordierite - Mineral presente em rochas que sofreram metamorfismo de elevada a média temperatura e baixa pressão. Mineral comum no metamorfismo de contacto.

Moscovite - Mineral estável em rochas de baixo grau ou intermédio

Biotite – Mineral estável em condições de médio a alto grau de metamorfismo.

Granadas – Este grupo de minerais tem quimismo muito diverso, e existe em larga gama de condições metamórficas.

Quartzo – Mineral muito frequente em vasta gama de condições presente sempre que as rochas têm excesso de SiO2.

Plagioclases – Minerais muito frequentes em todos os graus de metamorfismo, mas apresentando variação de composição:

- albite - característica do baixo grau metamórfico;- plagioclases sódico-cálcicas - metamorfismo médio a alto.

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