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Rochas metamórficas
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.
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).
(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
Pressão dirigida ou tensão tectónica resulta no fcato de muitas rochas metamórficas terem texturas orientadas e estruturas planares ou lineares, resultantes da deformação.
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.
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)
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.
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.
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)
Metamorfismo regional ou orogénico (cont.):gera rochas em geral de textura orientada – rochas com foliação, por serem geradas na dependência de tensões orientadas.
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.
As rochas foliadas e não foliadas são, por sua vez, classificadas de acordo com a composição mineralógica.
Nota:
Rocha mãe ou protólito
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
Minerais polimórficos de Al2SiO5.- Andaluzite;- Silimanite;- Distena ou cianite
São considerados minerais-índice, porque caracterizam diferentes condições de pressão e temperatura.
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.
Grau ou intensidade do metamorfismo
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.