CICLO CICLO LITOLÓGICOLITOLÓGICO

ROCHAS

SEDIMENTARES

(formadas por diagénese de sedimentos em baixas

condições P e T)

ROCHAS

MAGMÁTICAS

(arrefecimento e consolidação de magma em elevadas condições P e T)

Como reagem as rochas quando submetidas a condições P e T Como reagem as rochas quando submetidas a condições P e T diferentes das que presidiram à sua formação???diferentes das que presidiram à sua formação???

DEFORMAÇÃO

(Falhas e dobras)

METAMORFISMO

Rochas Metamórficas

Ocorre a qualquer rocha quando sujeita a condições de pressão e temperatura diferentes

das que se formou (geralmente superiores).

É um fenómeno essencial no ciclo das

rochas.

Mas se as rochas forem sujeitas a condições de temperatura extremas

podem fundir e originar um magma.

METAMORFISMOMETAMORFISMO

METAMORFISMOMETAMORFISMO

ocorre, no interior da Terra (crosta terrestre), em condições P e T superiores às da diagénese (ambiente sedimentar) e inferiores às do magmatismo (ambiente magmático), por isso se considera um AMBIENTE INTERMÉDIO;

as rochas pré-existentes, quando sujeitas a um ambiente de P e T diferente daquele em que foram formadas, sofrem alterações que restabelecem o equilíbrio com o novo ambiente – METAMORFISMO;

essas alterações verificam-se ao nível da composição mineralógica, química e textural, e ocorrem sempre em estado sólido (sem fusão);

ocorre em zonas de subducção e zonas de formação de cadeias montanhosas

frequentemente as rochas metamórficas encontram-se dobradas, o que sugere génese num estado de deformação dúctil.

FACTORES DE FACTORES DE METAMORFISMOMETAMORFISMO

Vários factores provocam a instabilidade das Vários factores provocam a instabilidade das rochas pré-existentes levando à alteração da rochas pré-existentes levando à alteração da

composição mineralógica e/ou texturacomposição mineralógica e/ou textura

TEMPERATURATEMPERATURA TENSÃOTENSÃO FLUIDOSFLUIDOS TEMPOTEMPO

TEMPERATURATEMPERATURA

Aumenta com a profundidade (excepto no caso de intrusões magmáticas a baixas profundidades).

Por acção do calor (sem fundir), certos minerais podem tornar-se instáveis nas novas condições: ocorre quebra de ligações químicas na estrutura cristalina e formação de novas ligações originando estruturas cristalinas diferentes e, consequentemente, novos minerais.

Surgem assim novas combinações de minerais mais estáveis que formam rochas metamórficas.

TENSÃOTENSÃONo interior da Terra a pressão que se faz sentir provoca TENSÃOTENSÃO sobre

as massas rochosas.

TENSÃO LITOSTÁTICATENSÃO LITOSTÁTICA

Resulta do peso das camadas suprajacentes e a força (intensidade) aplicada é igual em todas as direcções

Diminui o volume e aumenta a densidade da rocha (os minerais tendem a ocupar menos espaço tornando-se mais densos

TENSÃO NÃO LITOSTÁTICA (ou TENSÃO NÃO LITOSTÁTICA (ou DIRIGIDA) DIRIGIDA) A intensidade das forças aplicadas não é igual em todas as direcções (tensões compressivas, distensivas e cisalhantes).

A rocha sofre deformação (dobra ou falha) e estas tensões produzem uma orientação preferencial de certos minerais, ou seja, modifica o arranjo dos

minerais.

FLUIDOSFLUIDOS Fluidos que circulam nos poros das rochas (ex. água quente com substâncias dissolvidas) podem reagir com os minerais da rocha levando à alteração da sua estrutura cristalina ou mesmo transportá-los para outros locais onde podem reagir com minerais diferentes

Fluidos podem ter origem na desidratação de certas rochas durante o metamorfismo ou ser libertados por magmas próximos

TEMPOTEMPO O metamorfismo é um processo extremamente lento sendo por isso de considerar o tempo como factor determinante para a formação de uma rocha metamórfica

MINERALOGIA DO METAMORFISMOMINERALOGIA DO METAMORFISMO

MINERALOGIA DO METAMORFISMOMINERALOGIA DO METAMORFISMOFactores de metamorfismo influenciam

RECRISTALIZAÇÃORECRISTALIZAÇÃO dos minerais:

reorganização dos elementos de um mineral original numa combinação mais estável, nas novas condições P e T

- alteração da composição química dos minerais originais formando-se novos mineraisnovos minerais… ou…

- … alteração da estrutura cristalina de um mineral sem variação da composição química (polimorfismopolimorfismo).

alguns minerais são estáveis numa gama ampla de condições P e T, pelo que permanecem ou reaparecem durante o processo de metamorfismo e são comuns a rochas metamórficas, magmáticas e sedimentares

Quartzo e

calcite

Feldspatos(minerais de argila, comuns nas rochas sedimentares, formam-se

por transformação dos feldspatos que são pouco estáveis à superfície. No

entanto, quando os minerais de argila são levados para grandes profundidades, a elevadas P e T,

transformam-se de novo em feldspatos, mais estáveis nas

novas condições).

outros minerais formam-se num intervalo muito restrito de P e T e são exclusivos de rochas metamórficas

Esta mineralogia típica permite:

- distinguir rochas metamórficas de outro tipo de rochas;

- caracterizar as condições de P e T presentes quando a rocha se formou (paleobarómetros e paleotermómetros);

- identificar diferentes graus de metamorfismo.

MINERAIS-MINERAIS-ÍNDICEÍNDICE

Aumento das condições de P e T relaciona-se com o grau de metamorfismo

Aumento da intensidade do metamorfismo é acompanhado por maior granularidade da rocha (intensa recristalização) e pelo aparecimento de

determinados tipos de minerais-índice.

Pela textura e composição mineralógica sabe-se o grau de metamorfismo.

TIPOS DE TIPOS DE METAMORFISMOMETAMORFISMO

METAMORFISMO REGIONALMETAMORFISMO REGIONAL

METAMORFISMO LOCAL OU METAMORFISMO LOCAL OU DE CONTACTODE CONTACTO

METAMORFISMO METAMORFISMO REGIONALREGIONAL

• afecta extensas áreas• ocorre em profundidade• associado a fenómenos tectónicos (colisão de placas)• elevadas temperaturas e tensões são factores dominantes• as rochas formadas apresentam foliação como resultado da actuação de tensões dirigidas durante a recristalização

METAMORFISMO REGIONAL – rochas típicasMETAMORFISMO REGIONAL – rochas típicas

METAMORFISMO LOCAL OU DE CONTACTOMETAMORFISMO LOCAL OU DE CONTACTO• tem carácter localizado• ocorre a baixas pressões numa zona de contacto com intrusão magmática, que aquece e liberta fluidos para as rochas adjacentes (alterando a sua composição mineralógica)• a região de rochas alteradas junto à intrusão magmática – AURÉOLA DE METAMORFISMO• o grau de metamorfismo diminui com a distância à intrusão• temperatura elevada e fluidos são factores dominantes não tendo a tensão um papel significativo• rochas não apresentam foliação

METAMORFISMO DE CONTACTO – rochas típicasMETAMORFISMO DE CONTACTO – rochas típicas

Ultrametamorfismo – fronteira metamorfismo / magmatismoAnatexia – rochas metamorficas iniciam processo de fusão parcial quando ultrapassados certos limites de P e T