Metamorfismo. Roches metamórficas

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1 METAMORFISMO

2 Introdução - Definição Metamorfismo Processo que leva a uma modificação de mineralogia ou de textura das rochas, no estado sólido, sob o efeito da temperatura, da pressão e dos flúidos Roches metamórficas Rocha oriunda da transformação de rochas ígneas ou sedimentares sob o efeito da temperatura e/ou pressão elevadas Mudança da estrutura da antiga rocha: deformação mecânica Mudança da composição mineralógica: alteração química

3 Condições do metamorfismo Temperatura De 200 o C (limite da diagênese = compactação/alteração dos sedimentos) Até o limite de fusão das rochas. Pressão De 0,001 (pressão atmosférica) a 20 kbars (limite crosta-manto) P = dgh Onde P = pressão litostática (Pa 10 5 Pa = 1 bar) d = densidade das rochas (g.cm -3 ); h = profundidade (m); g = aceleração da gravidade (m.s -2 ) Flúido Sobretudo H 2 O, as vezes CO 2. A sua presença leva a formação de mineriais hidratados (micas, anfibólios, clorita), ou minerais carbonatados, respectivamente. Inclusão flúida: bolha do flúido original presa nos minerais da rocha. Índice precioso da condição original de formação da rocha.

4 Condições do metamorfismo Inclusão flúida Vapor de H 2 O H 2 O líquida Cristal de NaCl Quartzo A presença de fluido: Modifique as condições pressão/temperatura Facilita a migração dos elementos e acelera o metamorfismo

5 Introdução - Definição Tipos de metamorfismo Maiores: De contato Regional Menores: Cataclástico De soterramento De impacto

6 Origem do metamorfismo Metamorfismo de contato (metamorfismo de temperatura) É o metamorfismo que ocorre nas rochas encaixantes em contato com um magma intrusivo Quando o magma ainda muito quente é introduzida no meio de rochas frias, tem transferência de calor por condução (setas) e cozinhamento da rocha encaixante. Rocha encaixante Aureolo metamórfico Alguns mm a alguns km Magma esfriando

7 Origem do metamorfismo Metamorfismo regional (metamorfismo de pressão/temperatura) Ele afeta amplas regiões (centenas de km). Ele está controlado ao mesmo tempo por aumento de pressão e temperatura. Ele ocorre nas raizes das cadeias de montanhas. Rochas nãodeformadas Cadeia de montanhas Rochas deformadas (falhas e dobras) Rochas não-deformadas Rochas metamórficas muito deformadas Resto de crosta oceânica Batólito e plútons Litosfera digerida

8 Origem do metamorfismo Metamorfismo dinâmico ou cataclástico (metamorfismo menor) Pressão tectônica Teixeira et al. Metamorfismo hidrotermal (menor) Ocorre principalmente nas dorsais meso-oceânicas, onde os fluidos (H 2 O e enxofre) infiltra no substrato e hidrata os minerais. Metamorfismo metasomático (mudança da composição química) baseado na hidratação e no aumento da temperatura (provocado pelo magma subjacente).

9 Estrutura do metamorfismo Modificação estrutural : deformação mecânica

10 Estrutura do metamorfismo Modificação estrutural = foliação metamórfica

11 Estrutura do metamorfismo Modificação estrutural Clivagem ardosiana: orientação dos minerais placóides (tipo mica) Lineamento: Deformação (alongamento) de minerais Xistosidade: Orientação preferencial de minerais recristalizados Foliação sensu stricto ou estrutura gnáissica: Orientação de quartzo e feldspato Bandeamento: Nos gnaisses, alternância de faixas clara e escuras Temperatura

12 Modificação química =metassomatismo CAUSAS Devido a presença de fluidos, há modificação da composição químico do meio. Troca de espécies químicas nos minerais Com o aumento de pressão e temperatura, os minerais originais ficam instáveis e há formação de minerais estáveis nas atuais condições PT.

13 Fácies metamórficos O grau de metamorfismo é definido através das assembléias mineralógicas características As diferentes zonas correspondente ás paragêneses são chamadas FACIES METAMORFICOS Fácies Z-PP: primeiras transformações Paragênese: clorita, carbonatos,... Fácies XV: Paragênese: epídoto em vez de pumpellyita Fácies A: Grau metamórfico médio Paragênese: anfibólio Fácies GR: Grau alto, limite de fusão; rochas desidratadas. Paragênese: pirôxenio, olivina Fácies E: em zonas de subducção. Teixeira et al.

14 Gradientes metamórficos Gradiente Franciscano Metamorfismo de alta temperatura - Dorsais meso-oceânicas Gradiente Dalradiano gradiente normal zonas de colisão Gradiente Abukuma Metamorfismo de alta pressão - Zona de subducção

15 Xistos verdes Litosfera oceânica hidratada Eclogitos Xistos azuis Crosta continental Zona de fusão parcial Isotermo Infiltração de água a partir da litosfera oceânica Profundidade Magmatismo

16 Nomenclatura das rochas metamórficas Grau crescente de metamorfismo GRANITO XISTO GNAISSE BASALTO ANFIBOLITO FOLHETO ARDÓSA XISTO GNAISSE ARENITA QUARTZITA CALCÁRIO MÁRMORE

17 Nomenclatura das rochas metamórficas GRANITO XISTO GNAISSE BASALTO ANFIBOLITO

18 Nomenclatura das rochas metamórficas FOLHETO ARDÓSA XISTO GNAISSE ARENITA QUARTZITA CALCÁRIO MÁRMORE