tópico 04.3 -rochas metamórficas

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UFAC/Curso de Engenharia Civil/ CCET 04 0 Geologia (Tópico 04 Rochas) Página 82 Rochas Metamórficas Origem As rochas magmáticas e sedimentares depois de sua formação podem ser levadas a ambientes geológicos diferentes daqueles em que estas se originaram. Isto faz com que os minerais formadores dessas rochas, fiquem instáveis em razão das novas condições ambientais surgidas: novas pressões e temperaturas, presença de agentes voláteis e fortes atritos. As rochas submetidas a estas novas condições físico-químicas tentam se reequilibrarem através de reações metamórficas que levam a modificações na sua textura, estrutura e/ou na sua composição mineralógica, sendo que estas reações ocorrem sempre com as rochas no estado sólido. Denomina-se a este processo de reequilíbrio de metamorfismo e as rochas resultantes de sua atuação de rochas metamórficas. As reações metamórficas se processam no estado sólido, ou seja, as rochas não são fundidas ou dissolvidas, somente uma pequena fração entra em solução em um dado tempo. Isso significa que no processo metamórfico a fase sólida está sempre predominante. Agentes do metamorfismo O metamorfismo ocorre quando se verifica: a) Aumento de Temperatura, pela aproximação e contado da rocha original (protolito), com corpos magmáticos. b) Aumento de pressão. Podendo, em alguns casos, esta pressão originar o deslocamento de blocos rochosos localizados na crosta terrestre (falhamento). c) Ação de fluidos quimicamente ativos (soluções aquosas e gases aquecidos). Tipos de metamorfismos A ação combinada ou não dos agentes metamórficos origina os três os tipos mais comuns de metamorfismo que são: o regional ou dinamotermal, de contato ou termal, e cataclástico ou dinâmico. Metamorfismo regional ou dinamotermal (Figura 4.46A) Ocorre quando temos a ação conjunta da pressão e temperatura ocasionando a recristalização do protolito e favorecendo o aparecimento de novas estruturas. Este tipo de metamorfismo geralmente ocorre nas margens continentais convergentes. Metamorfismo de contato ou termal (Figura 4.46C) Este tipo de metamorfismo ocorre em rochas encaixantes localizadas próximas de corpos magmáticos, que cedem a estas partes de sua energia térmica. Metamorfismo cataclástico ou dinâmico (Figura 4.46B) Pressões dirigidas de grande intensidade causam movimentação e rupturas na crosta terrestre, originado regiões de falhamentos. É nas proximidades destas regiões que o metamorfismo cataclástico desenvolve-se.

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UFAC/Curso de Engenharia Civil/ CCET 04 0 – Geologia (Tópico 04 Rochas) Página 82

Rochas Metamórficas Origem As rochas magmáticas e sedimentares depois de sua formação podem ser levadas a ambientes geológicos diferentes daqueles em que estas se originaram. Isto faz com que os minerais formadores dessas rochas, fiquem instáveis em razão das novas condições ambientais surgidas: novas pressões e temperaturas, presença de agentes voláteis e fortes atritos.

As rochas submetidas a estas novas condições físico-químicas tentam se reequilibrarem através de reações metamórficas que levam a modificações na sua textura, estrutura e/ou na sua composição mineralógica, sendo que estas reações ocorrem sempre com as rochas no estado sólido. Denomina-se a este processo de reequilíbrio de metamorfismo e as rochas resultantes de sua atuação de rochas metamórficas. As reações metamórficas se processam no estado sólido, ou seja, as rochas não são fundidas ou dissolvidas, somente uma pequena fração entra em solução em um dado tempo. Isso significa que no processo metamórfico a fase sólida está sempre predominante.

Agentes do metamorfismo O metamorfismo ocorre quando se verifica:

a) Aumento de Temperatura, pela aproximação e contado da rocha original (protolito), com corpos magmáticos.

b) Aumento de pressão. Podendo, em alguns casos, esta pressão originar o deslocamento de blocos rochosos localizados na crosta terrestre (falhamento).

c) Ação de fluidos quimicamente ativos (soluções aquosas e gases aquecidos).

Tipos de metamorfismos A ação combinada ou não dos agentes metamórficos origina os três os tipos mais comuns de

metamorfismo que são: o regional ou dinamotermal, de contato ou termal, e cataclástico ou dinâmico.

Metamorfismo regional ou dinamotermal (Figura 4.46A) Ocorre quando temos a ação conjunta da pressão e temperatura ocasionando a recristalização do protolito e favorecendo o aparecimento de novas estruturas. Este tipo de metamorfismo geralmente ocorre nas margens continentais convergentes.

Metamorfismo de contato ou termal (Figura 4.46C) Este tipo de metamorfismo ocorre em rochas encaixantes localizadas próximas de corpos magmáticos, que cedem a estas partes de sua energia térmica.

Metamorfismo cataclástico ou dinâmico (Figura 4.46B) Pressões dirigidas de grande intensidade causam movimentação e rupturas na crosta terrestre, originado regiões de falhamentos. É nas proximidades destas regiões que o metamorfismo cataclástico desenvolve-se.

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Texturas metamórficas A ação da pressão, temperatura e fluídos, atuando em cima do protolito, confere as rochas metamórficas texturas próprias. Entre as principais texturas metamórficas temos: Textura granoblástica – Os constituintes minerais são granulares ou eqüidimensionais. Textura lepidoblástica – apresenta uma predominância de minerais micáceos orientados. Textura nematoblástica – apresenta minerais prismáticos orientados como piroxênios e anfibólios. Textura porfiroblástica – Ocorre quando uma espécie mineral destaca-se no tamanha de pelo

menos uma ordem de grandeza em relação ao conjunto de granulação mais fina que o cerca, o qual é denominado de matriz.

Figura 4.46: Diferentes tipos de metamorfismo: A) metamorfismo regional ou dinamotermal;B)metamorfismo dinâmico ou cataclástico;C)metamorfismo de contato ou temal. Fonte: MACHADO et al., 2001

A B

C

Figura 4.47: Principais texturas metamórficas. Textura granoblástica (A); Textura lepidoblástica (B). Textura nematoblástica (C)e textura porfiroblástica (D). Fonte: figura (A): http://seis.natsci.csulb.edu/bperry/ROCKS.htm,2005. Figura (B): http://www.metu.edu.tr/home/www64/geoweb/Metamorphic.htm.2005. Figura(C):http://ns.rc. unesp.br museudpm/rochas/index.html,2005. Figura (D): http://web.usal.es /~epavila /webrocas/rmt.html#RQC1, 2005.

A B

C D

Porfirobla

stos

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Estruturas metamórficas

Algumas rochas metamórficas como resultado dos esforços compressionais as quais foram submetidas originam estruturas orientadas de diversos tipos. Genericamente se denomina estas estruturas de foliação. Rochas cujos minerais se recristalizam segundo orientação em planos e/ou linhas apresenta uma estrutura xistosa. Quando a foliação é incipiente, definida pela orientação de minerais micáceos finos, a rocha apresenta uma fissilidade denominada de clivagem ardosiana. Por sua vez, gnaisses desenvolvem orientação dos feldspatos e quartzo, seus constituintes fundamentais, definindo a foliação ou estrutura gnáissica. Outra feição comum em gnaisses é o bandeamento composicional, bandas claras mais ricas em quartzo e feldspato alternadas com bandas mais escuras, por conter maiores teores de minerais máficos.

Quando as rochas metamórficas não apresentam foliação, a estrutura originada é denominada de maciça.

Figura 4.48: Estrutura xistosa (A); Clivagem ardosiana (B); Estrutura gnáissica(C) e estrutura maciça (D). Fonte: Figura (A): http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/galeria/ /xisto.htm, 2005. Figura (B): http://seis.natsci.csulb.edu/bperry/metarock/ PHYLLITE.htm, 2005; Figura (C): http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase /geophys/gneiss.html,2005; Figura (D): http://www.pitt.edu/~cejones/GeoImages/ 6MetamorphicRocks/Marble/MarbleWhite.jpg

A B

C D

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UFAC/Curso de Engenharia Civil/ CCET 040 – Geologia (Tópico 04 Rochas) Página 85

Tabela 4.4. Principais rochas metamórficas

Rochas Pré-existentes

(Protolitos)

Tipo de metamorfism

o

Estrutura

Textura

Principais minerais

Nome da rocha metamórfica

Folhelhos, argilitos, margas

Regional ou de carga

Clivagem ardosiana

Granoblástica, lepitoblástica

Sericita, clorita,quar-tzo

ARDÓSIA

Folhelhos, argilitos, siltitos e margas

Regional Foliação (Clivagem ardosiana ou de crenulação)

Granoblástica, lepidoblástica, granolebitoblástica

Quartzo, clorita e sericita

FILITO

Arenitos e cherts

Regional ou de contato

Maciça ou folheada

Granoblástica e granolepidoblástica

quartzo QUARTZITO

Calcários e Dolomitos

Regional e contato

Maciça a foliada

Granoblástica Calcita e dolomita

MÁRMORE

Rochas ígneas ou sedimentos argilosos

Regional, dinamotermal

Xistosa Lepidoblástica, lépido- Porfiroblástica, porfiro- blástica, granoblástica etc.

Varia na dependência da composição química ou do protolito

XISTO

Granito, arcósio, grauvaca ou micaxisto

Regional

Gnáissica

Granoblástica, porfiroblástica, granolepidoblástica e granoletidoblástica

Mais de 20% de feldspato potássico, quartzo e biotita

GNAISSE

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Importância das rochas metamórficas para a engenharia As rochas metamórficas assim como as magmáticas são em sua maioria, impermeáveis, com baixa

porosidade e resistentes, fornecendo fundações firmes. Mas dois aspectos relacionados a estas rochas devem ser analisados com cuidado na engenharia:

a) Rochas com estrutura Xistosa. Os planos de foliação quando inclinados em direção ao eixo de uma rodovia é um fator de desestabilização do talude. A tendência da água é seguir os planos de foliação o que pode ocasionar problemas de drenagem na base do talude, o que por sua vez, facilita a movimentação de terra ou de blocos rochosos em direção ao eixo da rodovia. b) Herança do protolito. No caso do mármore, este deve ser estudado com a mesma cautela que o calcário.

Possíveis problemas de drenagem Região onde blocos

rochosos podem se tornar instáveis

A B

Figura 4.49. Duas possíveis orientações dos planos de foliação de uma rocha metamórfica e sua influência na estabilidade de uma rodovia. Quando a inclinação da foliação não coincide com o eixo da rodovia (A), a probabilidade do talude de se manter estável é maior. Quando os planos de foliação coincidem com o eixo da rodovia (B), aumenta a possibilidade de blocos rochosos instáveis deslizarem em direção à estrada. Fonte: KELLER,E.A.,1988.

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UFAC/Curso de Engenharia Civil/ CCET 04 0 – Geologia (Tópico 04 Rochas) Página 87

ROCHAS METAMÓRFICAS – AULA PRÁTICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: GEOLOGIA

AULA PRÁTICA – ROCHAS METAMÓRFICAS N.º da amostra:

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