O metamorfismo é caracterizado por: mudanças mineralógicas crescimento de novos minerais sem adição de novo material (processo isoquímico);

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1 Rochas metamórficas

2 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.

3 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).

4 4 Principais factores de metamorfismo (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).

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

6 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 é longa, 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.

7 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)

8 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.

9 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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11 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)

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

13 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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15 As rochas foliadas e não foliadas são, por sua vez, classificadas de acordo com a composição mineralógica. Nota: Rocha mãe ou protólito

16 Mineralogia das rochas metamórficas 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.

17 Minerais polimórficos de Al2SiO5. - Andaluzite; - Silimanite; - Distena ou cianite São considerados minerais-índice, porque caracterizam diferentes condições de pressão e temperatura.

18 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.

19 Grau ou intensidade do metamorfismo

20 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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