aula 8 diagramas metamorficos

7/21/2019 Aula 8 Diagramas Metamorficos

1/43

1

Aula 8Aula 8

http://serc.carleton.edu/images/research_education/equilibria/avpt_example.jpg

Diagramas MetamDiagramas Metamrficosrficos

Universidade Federal de SergipeNcleo de Geologia

Disciplina: Petrografia e Petrologia Metamrifica

Assemblias Minerais em RochasAssemblias Minerais em RochasMetamMetamrficasrficas

AssemblAssemblias Minerais em Equilbrioias Minerais em Equilbrio O equilO equilbrio e a mineralogiabrio e a mineralogia(e a(e a

composicomposio de cada mineral)o de cada mineral) sosodeterminados pelas condies dedeterminados pelas condies de T, P, e XT, P, e X

(composi(composio qumica)o qumica) ParagParagnese Mineralnese Mineralrefere-se aorefere-se ao

equilequilbrio de uma assemblia mineralbrio de uma assemblia mineral Minerais reliquiares ou produtos deMinerais reliquiares ou produtos de

alteraalterao no so considerados nesseo no so considerados nessecontextocontexto..


2/43

2

Regras das Fases em Sistemas MetamRegras das Fases em Sistemas Metamrficosrficos

A Regras das Fases se aplica a sistema em equilbrio:

F = C -F = C - !!+ 2+ 2

!= nmero de fases de um sistema

C= nmero de componentes: o nmero mnimo de

constituintes qumicos requeridos para descrever osistema.

F= nmero de graus de liberdade do sistema. Essenmero independe das variveis de parmetrointensivas, tais como temperatura, presso,composio qumica de cada fase, etc.

Se FSe F""2,2, uma situao comum, a regra uma situao comum, a regradas fases pode ser reajustada comodas fases pode ser reajustada como::

F = C -F = C - !!+ 2+ 2 ""22

QuandoQuando

((nnoo fases)fases) CC ((nnoocomponentes)componentes)

Regra MineralRegra Mineralgica das Fases degica das Fases de GoldschmidtGoldschmidt,,ou simplesmenteou simplesmente

Regra MineralRegra Mineralgica das Fasesgica das Fases



3/43

3

Supondo que o parSupondo que o parmetro C tenha sido determinadometro C tenha sido determinadopara uma rocha. Pode-se visualizar 3 cenrios:para uma rocha. Pode-se visualizar 3 cenrios:

CenCenrio 1rio 1:: ((nnoo fases)fases)==CC ((nnoocomponentes)componentes)

!! SituaSituao padro bi-varianteo padro bi-variante

!!A rocha provavelmente representa umaA rocha provavelmente representa umaassemblia mineral em equilassemblia mineral em equilbrio em umabrio em umadeterminada zona ou fcies metamrfica.determinada zona ou fcies metamrfica.

Regras das Fases em Sistemas MetamRegras das Fases em Sistemas Metam

rficosrficos

CenCenrio 2:rio 2: ((nnoo fases)fases)


4/43

4

CenCenriorio 3:3: ((nnoo fases)fases) >>CC ((nnoocomponentes)componentes)

!!A situaA situao mais interessante do ponto deo mais interessante do ponto devista da Petrologia Metamrfica, poisvista da Petrologia Metamrfica, poispermite supor a existncia de 3 panoramaspermite supor a existncia de 3 panoramaspossveis, os quais so:possveis, os quais so:

3.1)3.1) FF (graus de liberdade)(graus de liberdade)< 2< 2"" A amostra foi coletada em uma regiA amostra foi coletada em uma regio ao a

direita de curva de reaodireita de curva de reao univarianteunivariante((isogradaisograda) ou ponto) ou ponto invarianteinvariante..


rficosrficos

Considerando os 3 cenConsiderando os 3 cenriosrios::

CC (n(noocomponentes)componentes)= 1= 1

"" !!= 1= 1 comumcomum

"" !!= 2= 2rararara

"" !!= 3= 3sempre emsempre emcondicondies especficases especficasdede P-T em um pontoP-T em um pontoinvariante.invariante.

(exemplo ~ 0.37(exemplo ~ 0.37 GPaGPa ee500500ooC)C)



5/43

5

3.2)3.2) O equilO equilbrio no foi atingidobrio no foi atingido"" Vale lembrar que, a Regra dasVale lembrar que, a Regra das

Fases aplica-se unicamente aFases aplica-se unicamente asistemas que tenha atingido osistemas que tenha atingido oequilequilbrio, assim pode-se concluirbrio, assim pode-se concluir

sobre o nmero de mineraissobre o nmero de mineraiscoexistentes no caso de havercoexistentes no caso de haveratingido o equilbrio.atingido o equilbrio.


rficosrficos


3)3) No caso em que nNo caso em que no haja a escolha correta doso haja a escolha correta doscomponentescomponentes

AlgumasAlgumas guidelinesguidelinespara escolha apropriada de Cpara escolha apropriada de C!! No sistema com 1 componente, semelhante a CaAlNo sistema com 1 componente, semelhante a CaAl22SiSi22OO88

(anortita), tem-se 3 tipos comuns de componentes que(anortita), tem-se 3 tipos comuns de componentes quepodem ser adicionados: maior ou menor.podem ser adicionados: maior ou menor.

a)a) Componentes podem gerar uma nova faseComponentes podem gerar uma nova fase

"" Adicionando componente semelhante a CaMgSiAdicionando componente semelhante a CaMgSi22OO66(diops(diopsdio), o resultado de uma fase adicional: odio), o resultado de uma fase adicional: osistema binsistema binriorioDi-AnDi-An coexiste com anortita abaixo doscoexiste com anortita abaixo dosssolidusolidus..


6/43

6


b) Componentes que substituem outros componentesb) Componentes que substituem outros componentes

"" Adicionando componente como NaAlSiAdicionando componente como NaAlSi33OO88(albita) o 1-(albita) o 1-C no sistema anortita pode dissolver na estrutura daC no sistema anortita pode dissolver na estrutura daanortita, resultando emanortita, resultando em nica simples soluo slidanica simples soluo slidamineralmineral(plagiocl(plagioclsio) abaixo dossio) abaixo dos ssolidusolidus

"" Fe eFe e MnMn comumente substitui o Mgcomumente substitui o Mg

"" Al pode substituir a SiAl pode substituir a Si

"" Na pode substituir o KNa pode substituir o K



c)c) Componentes perfeitamente mComponentes perfeitamente mveisveis

"" Componente mComponente mveis tm grande mobilidade emveis tm grande mobilidade emfluidos ou dissolve-se em fases fluidas com as quaisfluidos ou dissolve-se em fases fluidas com as quaispodem ser transportadospodem ser transportados..

""

A atividade quA atividade qumica destes componentes somica destes componentes socomumente controladas por fatorescomumente controladas por fatores externosexternosao localao localdo sistema rocha.do sistema rocha.

"" Eles sEles so comumente ignorados no clculo do C parao comumente ignorados no clculo do C paraos sistema metamrficosos sistema metamrficos..



7/43

7

Considerando-se o sistema metamConsiderando-se o sistema metamrfico simplesrfico simples, MgO-H, MgO-H22OO

!! Fases naturais possFases naturais possveis no sistemaveis no sistemapericlpericlsiosio(MgO),(MgO), fluido aquosofluido aquoso(H(H22O), eO), e brucitabrucita(Mg(OH)(Mg(OH)22))

!! Como se sabe o HComo se sabe o H22O depende que aO depende que a gua sejagua sejaperfeitamente mvel ou no.perfeitamente mvel ou no.

!! AA reareaoopode ocorrer entre as potenciais fases dopode ocorrer entre as potenciais fases do

sistema:sistema:MgO + HMgO + H22OO $$ Mg(OH) Mg(OH)22

PericlPericlsiosio+ Fluido+ Fluido $$ BrucitaBrucita



8/43

8

ComoComo vocvoc pode pode sabersaber qualqual o o caminho corretocaminho correto??

O que as rochas podem dizer para vocO que as rochas podem dizer para voc!! A regra das fasesA regra das fases uma ferramenta uma ferramentainterpretativainterpretativa, n, noo

uma ferramentauma ferramentapreditivapreditiva, e n, e no tal como se acreditao tal como se acredita

!! Se vocSe voctem baixo-tem baixo-!!assemblassemblaisais(e.g. Per(e.g. Per ououBruBru nonosistema MgO-Hsistema MgO-H22O), e alguns dos componentes podemO), e alguns dos componentes podemser mser mveisveis..

!! Se as assemblSe as assemblias tias tm fases uma rea e fracamentem fases uma rea e fracamente

presentes em outra rea do diagrama, indica quepresentes em outra rea do diagrama, indica queestamos sobre a curvaestamos sobre a curva univarianteunivariante, e isso requer um, e isso requer umnnmero de componentes que pode incluir as fasesmero de componentes que pode incluir as fasesmveis, semelhantesmveis, semelhantes HH22O ou COO ou CO22, logo nesses casos, logo nesses casospode-se aplicar corretamente a regras das fases.pode-se aplicar corretamente a regras das fases.


rficosrficos

Diagramas QuimogrDiagramas QuimogrficosficosQuimogrQuimogrficosficosreferem-se a grreferem-se a grficos que representamficos que representam

a composia composio qumica de assemblias mineraiso qumica de assemblias minerais..

O Exemplo simples: Sistema Plagiocl

Exemplo simples: Sistema Plagiocl

sio linear

sio linear

C

C

=2 :

:

= 100 An/ An+

100 An/ An+

Ab

b

)


9/43

9

3-C As composi3-C As composio dos minerais so posicionadas emo dos minerais so posicionadas emdiagramadiagrama quimogrficoquimogrfico triangulartriangular..

x, y, z,x, y, z, xzxz,, xyzxyz, e yz, e yz22

Diagramas QuimogrDiagramas Quimogrficosficos

!! x-xy-xx-xy-x22zz

!! xy-xyz-xxy-xyz-x22zz

!! xy-xyz-yxy-xyz-y

!! xyz-z-xxyz-z-x22zz

!! y-z-xyzy-z-xyz

Diagrama hipotticocom 3 componentesilustrando as posiesde minerais quecoexistem em um sriede condies P-T.

Suponha que as rochas nessa rea tenham 5 assemblSuponha que as rochas nessa rea tenham 5 assembliasiasmineraisminerais::


10/43

10

Observe que nesse diagramaObserve que nesse diagrama quimogrquimogrficofico existem 5existem 5sub-tringulos, nomeados de A a Esub-tringulos, nomeados de A a E..

!! x-xy-xx-xy-x22zz!! xy-xyz-xxy-xyz-x22zz!! xy-xyz-yxy-xyz-y!! xyz-z-xxyz-z-x22zz!! y-z-xyzy-z-xyz

UmUm ponto em comum correspondeponto em comum corresponde a 3a 3 fases mineraisfases minerais,,assimassim!!==CC


11/43

11

Se a paragSe a paragnese posiciona-se sobre uma linha (nese posiciona-se sobre uma linha (tie-tie-lineline), como o caso do ponto (f)), como o caso do ponto (f)? O que significa?? O que significa?

No caso de ter-se como resultado de um evento uma composiNo caso de ter-se como resultado de um evento uma composioode rocha equivalente a um nico mineral, semelhante ade rocha equivalente a um nico mineral, semelhante axyzxyz,,

sendosendo ff==11, mas, mas CC==11composicionalmente degeneradocomposicionalmente degenerado


12/43

12

DiagramasDiagramas QuimogrQuimogrficosficosA validade e compatibilidade de muitos diagramasA validade e compatibilidade de muitos diagramas podempodem

referi-se a condireferi-se a condieses especespecficas de P-Tficas de P-T, semelhante a, semelhante azonas em alguns terrenoszonas em alguns terrenos metammetamrificosrificos,,devido adevido a

estabilidade de minerais ou grupo deles que variam com aestabilidade de minerais ou grupo deles que variam com avariavariao da P ou T.o da P ou T.

Os diagramas apresentados previamente se referem a sOs diagramas apresentados previamente se referem a srieriede condiesde condies P-T para minerais fictP-T para minerais fictciosciosx, y, z,x, y, z, xyxy,, xyzxyz,,ee xx22zz

e se so todos eles estveis e ocorrem em gruposo todos eles estveis e ocorrem em grupos EM diferentes graus metamEM diferentes graus metamrficosrficos os diagrama trocam deos diagrama trocam de

formaforma

!! Outros minerais ficam estOutros minerais ficam estveisveis

!! Diferentes arranjos de mesmos minerais (diferentesDiferentes arranjos de mesmos minerais (diferentes tie-tie-lineslinesconectando as diferentes fases coexistentes)conectando as diferentes fases coexistentes)

Diagrama com alguns minerais exibindoDiagrama com alguns minerais exibindo solusoluo so slidalidaDiagramasDiagramas QuimogrQuimogrficosficos


13/43

13

Diagrama com alguns minerais exibindoDiagrama com alguns minerais exibindo solusoluo so slidalida

DiagramasDiagramas QuimogrQuimogrficosficos

Os minerais X(Y,Z) e X2(Y,Z)apresentam soluo slidalimitada dos componentes Y e Zem uma mesma posio noretculo cristalino.

O Mineral X(Y,Z) permite maisY no seu retculo cristalino que

o mineral X2(Y,Z).

Os (XY,Z)sse Zss- os ss nosminerais indicam presena desoluo slida limitada dos 3componentes.

Se XSe Xbulkbulklocaliza-se sobrelocaliza-se sobre aa tie-linetie-lineDiagramaDiagrama QuimogrQuimogrficofico hipottico ilustrando a posio de vrios minerais , muitos dos quaishipottico ilustrando a posio de vrios minerais , muitos dos quais

exibem soluo slidaexibem soluo slida. Ap. Apss BestBest (1982)(1982) Igneous and Metamorphic PetrologyIgneous and Metamorphic Petrology. W. H.. W. H. FreemanFreeman..

Em (f) temos 2minerais:Zsse XYZss.

Se !!= 2C = 3 (X, Y, Z)

F = 3-2+2 ,F = 3


14/43

14

Se XSe Xbulkbulklocaliza-se sobrelocaliza-se sobre aa tie-linetie-lineDiagramaDiagrama QuimogrQuimogrficofico hipottico ilustrando a posio de vrios minerais , muitos dos quais exibem soluo slidahipottico ilustrando a posio de vrios minerais , muitos dos quais exibem soluo slida. Ap. Apss BestBest(1982)(1982) Igneous and Metamorphic PetrologyIgneous and Metamorphic Petrology. W. H.. W. H. FreemanFreeman..

Desde que P e Tso variveisindependentes, a

composio mdiadas fases uinvariante.

Em (f) temos 2 minerais:Zsse XYZss.

Se !!= 2C = 3 (X, Y, Z)

F = 3-2+2 ,F = 3

XXbulkbulkin 3-phase triangles F = 2 (P & T) soin 3-phase triangles F = 2 (P & T) so XXminminfixedfixed

Em (f) temos 2minerais:Zsse XYZss.

Se !!= 3C = 3 (X, Y, Z)

F = 3-3+2 ,

Se F = 2 ecorresponde a Pe T, como prediza regra das fasesas composiesde cada fasepode ser fixada


15/43

15

Diagramas QuimogrDiagramas Quimogrficos paraficos paraasas Rochas MetamrficasRochas Metamrficas

As rochas naturais mais comuns contAs rochas naturais mais comuns contmmcomo elementos maiorescomo elementos maiores: SiO: SiO22, Al, Al22OO33, K, K22O,O,CaO, NaCaO, Na22O, FeO, MgO, MnO e HO, FeO, MgO, MnO e H22O; ou sejaO; ou sejaCC==99

TTsscomponentescomponentes nnmeromerommximo queximo quepodem ser representados em 2 dimenspodem ser representados em 2 dimenseses..

Como se escolhe quais os componentes?Como se escolhe quais os componentes?

Alguns mAlguns mtodos simplificados:todos simplificados:

1) Simplesmente1) Simplesmenteignora-seignora-secomponentescomponentes

!! Os elementos-traoOs elementos-trao

!! Elementos que entram em umaElementos que entram em uma nicanicafasefase((nos podemos colocar essesnos podemos colocar esses

componentes sem violar a Regras dascomponentes sem violar a Regras dasFasesFases))

!! Componentes perfeitamente mComponentes perfeitamente mveisveis

DiagramasDiagramas QuimogrQuimogrficosficos para as Rochas Metamrficaspara as Rochas Metamrficas


16/43

16

2) Combinar componentes2) Combinar componentes

!! Componentes que se substituem emComponentes que se substituem emsolusoluo slidao slida: (Fe + Mg): (Fe + Mg)

3) Limitar os tipos de rochas apresentados3) Limitar os tipos de rochas apresentados!! Utilizar sempre grupos de tipos deUtilizar sempre grupos de tipos de

rochas para cada sistema trabalhadorochas para cada sistema trabalhado

4) Utiliza-se de proje4) Utiliza-se de projeeses

DiagramasDiagramas QuimogrQuimogrficosficos para as Rochas Metamrficaspara as Rochas Metamrficas

1) Simplesmente1) Simplesmenteignora-seignora-secomponentescomponentes

!! Os elementos-traoOs elementos-trao

!! Elementos que entram em umaElementos que entram em uma nica fasenica fase((nos podemos colocarnos podemos colocaresses componentes sem violar a Regras das Fasesesses componentes sem violar a Regras das Fases))

!! Componentes perfeitamente mComponentes perfeitamente mveisveis

A Regra das Fases e suaA Regra das Fases e suacompatibilidade com oscompatibilidade com os

diagramasdiagramas rigorosamente rigorosamente

correta quando aplicado acorreta quando aplicado asistemas completossistemas completos


17/43

17

Diagramas triangulares podem ser aplicadosDiagramas triangulares podem ser aplicadosrigorosamente arigorosamente a um sistema de 3 componentesum sistema de 3 componentes(eles so, entretanto, raros)(eles so, entretanto, raros)..

Se os componentes e as fases combinam-se,Se os componentes e as fases combinam-se,combina-se componentes, ou projeta-se as fases.combina-se componentes, ou projeta-se as fases.O velho dilema do que escolher!.O velho dilema do que escolher!.

!! Utilizando-se um sistema simplificado existe umUtilizando-se um sistema simplificado existe um

ganho grganho grfico, pois ele pode apresentar muitosfico, pois ele pode apresentar muitosaspectos que os sistemas apresentam.aspectos que os sistemas apresentam.

!! A perda das correlaA perda das correlaes rigorosas entre o quees rigorosas entre o queacontece e os sistemas simplificados um fato.acontece e os sistemas simplificados um fato.

Diagrama ACFDiagrama ACF


18/43

18

conveniente para ilustrar as conveniente para ilustrar asassemblias minerais em rochasassemblias minerais em rochasmmficasficasem diagrama triangular (em diagrama triangular (3-Componentes3-Componentes))

Foca em apresentar os minerais queFoca em apresentar os minerais que

aparecem e desaparecem durante oaparecem e desaparecem durante ometamorfismo, assim fazendo visualizarmetamorfismo, assim fazendo visualizaras condias condies do grau metamrfico que aes do grau metamrfico que arocha foi submetida.rocha foi submetida.




19/43

19

OsOs trtrss pseudopseudo-componentes-componentes dododiagramadiagramaACFACFsso todos calculados emo todos calculados embasebase atatmicamica::


AA= Al= Al22OO33+ Fe+ Fe22OO33- Na- Na22O - KO - K22OO

CC= CaO - 3.3 P= CaO - 3.3 P22OO55FF= FeO + MgO + MnO= FeO + MgO + MnO

AA = Al= Al22OO33+ Fe+ Fe22OO33- Na- Na22O - KO - K22OO

O Na e o K na grande maioria das rochas mO Na e o K na grande maioria das rochas mficas encontra-ficas encontra-se combinado com ose combinado com oAl para formar o Feldspato PotAl para formar o Feldspato Potssico essico ea Albitaa Albita..

No diagrama ACF o que nos interessaNo diagrama ACF o que nos interessa visualizar outro visualizar outro

mineral metamrfico que utilize o K, assim como amineral metamrfico que utilize o K, assim como aquantidade dequantidade deAlAl22OO33que representa o excesso que aquelaque representa o excesso que aquelautilizada pelo Nautilizada pelo Na22O e KO e K22O para a formaO para a formao de feldspatoso de feldspatos(albita e feldspato pot(albita e feldspato potssicossico))

Como a razComo a razo doo doAlAl22OO33em relaem relaooNaNa22O ou KO ou K22O nosO nosfeldspatosfeldspatos 1:1, subtrai-se a quantidade de Al1:1, subtrai-se a quantidade de Al22OO33equivalente ao Naequivalente ao Na22O e KO e K22OO, na raz, na razoo 1:1.1:1.


Qual o motivo da subtrao desses xidos?


20/43

20

CC = CaO - 3.3 P= CaO - 3.3 P22OO55

F = FeO + MgO + MnO


AA gua omitida por ser um componentegua omitida por ser um componenteextremamenteextremamentemvelmvel

Note que o SiONote que o SiO22 ignorado e no representado. ignorado e no representado.!! Considera-se que estamos vendo uma diagrama em umaConsidera-se que estamos vendo uma diagrama em uma

seseo equivalente a projeo do quartzo.o equivalente a projeo do quartzo.

Para que a projePara que a projeo nesse diagrama seja vlidao nesse diagrama seja vlida,, aafase mineral tem que estfase mineral tem que est presente do diagrama presente do diagrama,,assim como a assembliaassim como a assembliamineral a ser representadamineral a ser representada

Ao criar esse diagrama com 3 pseudo-componentes,Ao criar esse diagrama com 3 pseudo-componentes,EskolaEskola inteligentemente reduziu o ninteligentemente reduziu o nmero demero decomponentes das rochas mficas de 8 para 3componentes das rochas mficas de 8 para 3..


Deve-se considerar ainda que :


21/43

21

Anortita CaAlAnortita CaAl22SiSi22OO88 AA= 1 + 0 - 0 - 0 == 1 + 0 - 0 - 0 = 11,,

CC= 1 - 0 == 1 - 0 = 11,,

FF==00

A soma dos valoresA soma dos valores 2, pode-se normalizar por 1.0,2, pode-se normalizar por 1.0,multiplicando-se por !, assim tem-semultiplicando-se por !, assim tem-se

AA==0.50.5CC==0.50.5

FF==00

Exemplo 1:Exemplo 1:

Onde est a Ab? Plagioclsio?



22/43

22

Microclina KAlSiMicroclina KAlSi33OO88 AA= 0,5 + 0 - 0,05 - 0 == 0,5 + 0 - 0,05 - 0 = 00,,

CC= 0 - 0 == 0 - 0 = 00,,

FF==00

Exemplo 2:Exemplo 2:

Logo o feldspato potLogo o feldspato potssico no ssico no representado no diagrama ACFrepresentado no diagrama ACF


Diagrama

DiagramaACF

ACFaplicado

aplicadoasasrochasnaZona

rochasnaZonadada

Ciantia

Ciantiados

dosterreno

s

terreno

sdaScottishHighlands

daScottishHighlands


23/43

23

Diagrama AKF

No diagramaNo diagramaAKFAKF, os pseudo-componentes, os pseudo-componentes

ssoo::AA = Al= Al22OO33+ Fe+ Fe22OO33- Na- Na22O - KO - K22O - CaOO - CaO

KK = K= K22OO

FF = FeO + MgO + MnO= FeO + MgO + MnO

Devido os sedimentosDevido os sedimentos pelpelticosticos terem altosterem altoscontecontedos dedos deAlAl22OO33e Ke K22O, e baixo CaO,O, e baixo CaO, EskolaEskolapropspropsum diagrama prum diagrama prprio para essas rochas noprio para essas rochas noqual oqual o KK22OO includo includo

Diagrama AKF


24/43

24

Diagrama AKF

Diagrama AKF aplicado as rochasDiagrama AKF aplicado as rochas pelpelticasticas, aps, aps EskolaEskola(1915) dos(1915) dos hornfelshornfels pelpelticos da regio deticos da regio deOrijrviOrijrvi,, FilFilndiandia..

Diagrama AKF


25/43

25

TrTrs minerais comuns ems minerais comuns em metapelitosmetapelitos:: andalusitaandalusita,,moscovita e microclina como pontos distintos no diagramamoscovita e microclina como pontos distintos no diagramaAKF.AKF.

AndalusitaAndalusita eemoscovitamoscovitaposicionam-seposicionam-seno mesmo pontono mesmo pontono ACF, e ano ACF, e amicroclina nmicroclina noo representadarepresentadanesse diagrama.nesse diagrama.

Diagrama AKF

TrTrs minerais comuns ems minerais comuns em metapelitosmetapelitos:: andalusitaandalusita,,moscovita e microclina como pontos distintos no diagramamoscovita e microclina como pontos distintos no diagrama

AKF.AKF.

Diagrama AKF


26/43

26

ProjeProjees em Diagramases em DiagramasQuimogrficosQuimogrficosMetamrficosMetamrficos

O SiOO SiO22 ignorado tanto nos diagramas ignorado tanto nos diagramasACF eACF eAKF.AKF.

O que foi calculado como A e CO que foi calculado como A e C Alguns atalhos dos diagramas pode lhe ajudarAlguns atalhos dos diagramas pode lhe ajudara entender as projea entender as projees no diagramaes no diagramaAFM.AFM.

Quando se explora os mQuando se explora os mtodos de projeotodos de projeoquimogrficaquimogrfica se descobre que:se descobre que:::

ProjeProjees em Diagramases em Diagramas QuimogrficosQuimogrficos MetamrficosMetamrficos


27/43

27

ProjeProjeo de Fases Apicaiso de Fases Apicais

CC==CaOCaO, M, M==MgOMgO, e S, e S==SiOSiO22Aloque os seguintes minerais:Aloque os seguintes minerais:

FoFo-- MgMg22SiOSiO44 PerPer-- MgOMgOEnEn-- MgSiOMgSiO33 QtzQtz-- SiOSiO22DiDi-- CaMgSiCaMgSi22OO66 CcCc-- CaCOCaCO33

Exemplo com o sistema ternExemplo com o sistema ternriorio:: CaO-MgO-SiOCaO-MgO-SiO22((CMSCMS))


Fo - Mg2SiO4 Per - MgO En - MgSiO3

Qtz- SiO2 Di - CaMgSi2O6 Cc - CaCO3

ProjeProjeo de Fases Apicaiso de Fases ApicaisProjeProjees em Diagramases em Diagramas QuimogrficosQuimogrficos MetamrficosMetamrficos


28/43

28

A linha intercpta olado MgO-SiO2 noponto equivalente a33% MgO67% SiO2

Note que a linha liga ovrtice C, passandopelo Di at o lado M-S

mantendo a relaoMg:Si = 1:2

O pseudo-binO pseudo-binriorioDiagramaDiagrama Mg-SiMg-Si no qual ono qual oDiDi projetado em projetado em33 Mg - 66 Si33 Mg - 66 Si

Fo - Mg2SiO4 Per - MgO En - MgSiO3

Qtz- SiO2 Di - CaMgSi2O6 Cc - CaCO3

MgO SiO2Fo En Di' QPer

+ Cal



29/43

29

Pode-se projetarPode-se projetaroo DiDi a partir doa partir doSiOSiO22para o ladopara o ladoC-MC-M

CC==0.5, M0.5, M==0.50.5

MgO CaODi' CalPer, Fo, En

+ Qtz



Em de acordo com a regra mineralEm de acordo com a regra mineralgica das fgica das fasesases

((!!= C) tem-se duas assemblias= C) tem-se duas assembliasmineralmineralgicasgicasem um sistema com 2 componentesem um sistema com 2 componentes::

Per + FoPer + Fo Fo + EnFo + En

En + DiEn + Di Di + QDi + Q




30/43

30

QualQual o oenganoengano??


A melhorprojeo doDiopsdio

+ Cal



MgO SiO2Fo En

+ Di

QPer

QualQual o oenganoengano??

A melhorprojeo doDiopsdio



31/43

31

Os diagramas ACF e AKF elimina-se oOs diagramas ACF e AKF elimina-se oSiOSiO22com a projecom a projeo doo do quartzo.quartzo.

MatematicamenteMatematicamente fcil, pois quando se fcil, pois quando setemtem uma projeuma projeo a partir de umo a partir de um vrticevrticeo componente ligado a eleo componente ligado a ele ignorado ignorado

nas formulas dos mineraisnas formulas dos minerais Os atalhos dessas projeOs atalhos dessas projees eliminames eliminam

as relaes verdadeirasas relaes verdadeiras



Dois componentes posicionados no tetraedro de composiDois componentes posicionados no tetraedro de composiooABCQ.ABCQ.


!!xx(f(frmula ABCQ)rmula ABCQ)

!!yy(f(frmula Armula A22BB22CQ)CQ)


32/43

32

xx = ABCQ= ABCQyy= A= A22BB22CQCQ



Se os mineraiscoexiste em umazona metamrficaeles soconectados por tie-lines:AYQX, BYQX...

xx = ABCQ= ABCQyy= A= A

22BB

22CQCQ



33/43

33

x representado como x em A:B:C = 1:1:1 = 33:33:33

y representado como y' em A:B:C = 2:2:1 = 40:40:20

xx = ABCQ= ABCQ

yy= A= A22BB22CQCQ



(q)-b-x-c(q)-b-x-c

(q)(q)-a-x-y-a-x-y

(q)-b-x-y(q)-b-x-y

(q)(q)-a-b-y-a-b-y(q)(q)-a-x-c-a-x-c

A assemblA assembliaia a-b-ca-b-cque aparece pode serque aparece pode serimpossimpossvelvel..

Fig. 24-13


Se nos lembrarmos que a projeSe nos lembrarmos que a projeo foi feita a partir de (q) pode-seo foi feita a partir de (q) pode-seconcluir que nesse diagrama so possveis as seguintesconcluir que nesse diagrama so possveis as seguintesassembliasassemblias::


34/43

34






35/43

35

DiagramaDiagrama A(K)FMA(K)FMdede

J.B. ThompsonJ.B. Thompson

DiagramaDiagramaA(K)FM de J.B. ThompsonA(K)FM de J.B. Thompson

Constitui-se um diagrama alternativo ao AKF para asConstitui-se um diagrama alternativo ao AKF para asrochas metamrochas metamrficasrficas pelticaspelticas

Although theAlthough theAKF isAKF is usefuluseful inin this capacitythis capacity, J.B., J.B.Thompson (1957) note que oThompson (1957) note que o Fe e MgFe e Mgapresentamapresentam particparticoo entre vrios tipos deentre vrios tipos de

minerais mficosminerais mficos em muitas rochasem muitas rochas..


36/43

36


Partiodo Mg emvriosminerais


AA==AlAl22OO33KK==KK22OOFF==FeOFeO

MM==MgOMgO


37/43

37

AA projeprojeoo dede umaumafase presentefase presente enenuma assembluma assembliaiamineralmineral estudadaestudada..

Diagrama AKFM coma projeo da biotita apartir da moscovita.

Aps Thompson (1957). Am. Min.22, 842-858.


Sob condiSob condies de alto graues de alto graua moscovita desidrata-sea moscovita desidrata-sedando lugar ao feldspatodando lugar ao feldspatopotssico que a fasepotssico que a fasemineral comum nesse graumineral comum nesse graumetamrficometamrfico

No diagramaNo diagramaAFM pode-seAFM pode-seprojetar o feldspatoprojetar o feldspatopotpotssico.ssico.

Quando se projeta oQuando se projeta ofeldspato potfeldspato potssicossico, a, abiotita projeta-se utilizandobiotita projeta-se utilizandoa base F-M base doa base F-M base dotritringulonguloAFM.AFM.



38/43

38

!! A = AlA = Al22OO33- 3K- 3K22O (aO (a partirpartir dada MoscovitaMoscovita))

= Al = Al22OO33- K- K22O (aO (a partirpartir dodoFeldspatoFeldspato potpotssicossico))

!! F = FeOF = FeO

!! M = MgOM = MgO


BiotitaBiotita (a(a partirpartir dada moscovitamoscovita):):

KMgKMg22FeSiFeSi33AlOAlO1010(OH)(OH)22 A = 0.5 A = 0.5--33(0.5)(0.5)== --11

F = F =11

M = M =22

NormalizandoNormalizando,, mutiplicandomutiplicandoporpor 1.0/(21.0/(2++11--1)1)= 1.0/2 == 1.0/2 =0.50.5

Tem-seTem-se A = -0.5A = -0.5

F = 0.5F = 0.5

M = 1M = 1



39/43

39

Projeo do diagrama AFM a partir da moscovita de uma paragnese mineral desenvolvida em rochasmetapelticas nas condies da zona da silimanita (baixa).After Thompson (1957). Am. Min. 22, 842-858.

Enriquecimento deMg ocorre nessaordem: cordierita >chlorita > biotita >

estaurolita >granada


Escolhendo oEscolhendo oDiagramaDiagrama QuimogrQuimogrficofico

AdequadoAdequado


40/43

40

O exemplo pressupO exemplo pressupe que nos temose que nos temosuma srie de rochasuma srie de rochas pelticaspelticas em umaem umarearea. O sistema consiste ent. O sistema consiste ento de 9o de 9principais componentesprincipais componentes: SiO: SiO22, Al, Al22OO33,,FeO, MgO, MnO, CaO, NaFeO, MgO, MnO, CaO, Na22O, KO, K22O eO e

HH22OO Como representar os 9 componentesComo representar os 9 componentes

em um diagrama de fem um diagrama de fcil uso?cil uso?

Escolhendo oEscolhendo o DiagramaDiagrama QuimogrQuimogrficoficoAdequadoAdequado

Torna-se necessTorna-se necessrio analisa-se:rio analisa-se:!! MnOMnO comumente computado como FeO + MgO,comumente computado como FeO + MgO,

ou ignorado, por ocorrer em baixas concentraou ignorado, por ocorrer em baixas concentraes ees eparticipar de soluo slida com oparticipar de soluo slida com oFeO e MgO.FeO e MgO.

!! EmEm metapelitosmetapelitos NaNa22OO significante, mas sempre no significante, mas sempre no

plagioclsioplagioclsio, podendo ser ignorado, ou projetada, podendo ser ignorado, ou projetadacomo albitacomo albita

!! A HA H22OO muito mvel e sempre ignorada nos muito mvel e sempre ignorada nosclculos ou projees dos minerais hidratadosclculos ou projees dos minerais hidratados



41/43

41

A assemblA assemblia mineral abaixo comum em condies deia mineral abaixo comum em condies dealto grau metamrficoalto grau metamrfico::


Sil-St-Mu-Bt-Qtz-PlagSil-St-Mu-Bt-Qtz-Plag

A composio darocha representada

pelo ponto X

Rocha peltica na Zona daSilimanita baixa.



42/43

42

!! NNo se tem o equilbrioo se tem o equilbrio

!! Existiria reaExistiria reaoo(F(F==1)1)

!! NNo houve a escolhao houve a escolhacorreta doscorreta doscomponentes e no secomponentes e no setem 3 componentes notem 3 componentes no

diagramadiagramaAKFAKF




43/43

Os diagramas quimogrficos devem ser propostospara que se possa anlaizar as relaespetrogenticas em vrios tipos de rochasmetamrficas.

O mais comum o diagrama triangular: nele pode-se representar precisamente em duas dimenses.

Em alguns sistema naturais so simples com 3

componentes, e eles resultam em um diagrama defase metamrfico fcil de observar a evoluo dosminerais

Outros diagramas simples podem ser obtidosutilizando-se de projees


As variaes nas assemblias minerais metamrficasresultam de:

1) Diferenas na composio qumica

2) Diferenas nas variveis intensivas, semelhantes aT, P, PH2O, etc (grau metamrfico)

Um bom diagrama quimogrfico permite que se

visualize facilmente a primeira situao A segunda situao pode ser deduzida pelo o balanodas reaes que esto presentes nas assembliasminerais (reagentes e produtos)

Essas diferenas so frequentemente visualizadas eseparadas em diagramas quimogrficos para cada graumetamrfico.


aula 8 diagramas metamorficos

Documents