trabalho poli pe - rochas metamórficas

8/10/2019 Trabalho POLI PE - Rochas Metamrficas

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCOESCOLA POLITCNICA DE PERNAMBUCODEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

ROCHAS METAMRFICAS

lisson Caetano da SilvaFbia Kamilly Andrade

Felipe Arajo S. BarbosaJos Carlos Souza

Rodrigo Arlgo Cavalcanti

Recife 2011


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lisson Caetano da SilvaFbia Kamilly AndradeFelipe Arajo BarbosaJos Carlos de Souza

Rodrigo Arlgo Cavalcanti

Rochas Metamrficas

Recife - 2011

Trabalho acadmico solicitado

pela professora Dr Kalinny

Lafayette como requisito

parcial do primeiro exerccio

escolar na disciplina

Fundamentos de Geoloia!


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SUMRIO

1. Introduo pgina 52. Evoluo histrica pgina 63. Fatores condicionantes do metamorfismo pgina 6

3.1.

Temperatura pgina 63.2.Presso pgina 73.3.Fluidos pgina 73.4.Tempo pgina 7

4.

Processos fsico-qumicos do metamorfismo pgina 84.1.Tipos de transformaes pgina 84.2.Paragneses minerais pgina 94.3.Reaes metamrficas pgina 9

4.3.1 Reaes de inverso a seco pgina 104.3.2 Reaes com produo de fluidos pgina 104.3.3 Reaes com mudanas dos elementos qumicos entre os minerais

pgina 115. Tipos de metamorfismo pgina 11

5.1.Metamorfismo regional ou dinamotermal pgina 115.2.

Metamorfismo de contato ou termal pgina 125.3.Metamorfismo cataclstico ou dinmico pgina 135.4.Metamorfismo de soterramento pgina 135.5.Metamorfismo hidrotermal pgina 135.6.Metamorfismo de fundo ocenico pgina 145.7.Metamorfismo de impacto pgina 14

6. Anlise de terrenos metamrficos pgina 156.1.Grau metamrfico pgina 156.2.

Minerais-ndice, isgradas e zonas metamrficas pgina 166.3.Fceis metamrficas pgina 17

6.3.1. Fceis grau incipiente, sub-xisto ou zelita pgina 186.3.2. Fceis xisto verde pgina 186.3.3. Fceis anfibolito pgina 186.3.4. Fceis granulito pgina 186.3.5. Fceis hornblenda hornfels pgina 186.3.6. Fceis piroxnio hornfels pgina 186.3.7. Fceis xisto azul pgina 196.3.8. Fceis eclogito pgina 19

7.

Mineralogia, texturas e estrutura de rochas metamrficas pgina 197.1.

Mineralogia de rochas metamrficas pgina 197.2.Texturas de rochas metamrficas pgina 197.3.Estruturas de rochas metamrficas pgina 20

8. Nomenclatura pgina 209. Rochas metamrficas e a tectnica global pgina 21

9.1.Metamorfismo em zonas de subduco pgina 219.2.Metamorfismo em zonas de coliso continental pgina 22

10.Concluso pgina 2311.Referncias pgina 24


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Presso litosttica e presso dirigida no metamorfismo regionalFigura 2 Diagrama P-T-tFigura 3 Curvas de equilbrio PxT para distena (1), andalusite (2) e silimanite (3)

Figura 4 Relao entre mudanas texturais e intensidade de metamorfismoFigura 5 Alteraes mineralgicas em funo do grau de metamorfismoFigura 6 Metamorfismo regionalFigura 7 Intruso magmtica no metamorfismo de contatoFigura 8 Metamorfismo cataclsticoFigura 9 Metamorfismo de soterramentoFigura 10 Metamorfismo hidrotermalFigura 11 Metamorfismo de fundo ocenicoFigura 12 Metamorfismo de impactoFigura 13 Distribuio das principais fceis metamrficas no espao PxTFigura 14 Minerais-ndice, isgradas e zonas metamrficas

Figura 15 Fceis metamrficasFigura 16 Zona de Subduco


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1. INTRODUO

Entre os 03 (trs) grupos de rochas, o grupo de rochas metamrficas o de maisdifcil compreenso, pois seus processos formadores desenvolvem-se em ambientesinacessveis observao direta. Neste caso, no mago da crosta terrestre.

No caso de rochas gneas e sedimentares, possvel observar, respectivamente, aconsolidao das lavas provenientes da cmara magmtica pelo processo de vulcanismoe os processos de transporte e deposio de sedimentos caractersticos do processo deformao de rochas sedimentares. No entanto, a formao de rochas metamrficasrestringe-se ao mago da crosta terrestre, dificultando seu estudo.

Assim, o que se conhece sobre metamorfismo deve-se interpretao de feiesobservadas nas rochas deste tipo expostas superfcie e aos estudos que reproduzem,em laboratrio, as condies do interior da crosta.

Alm disso, as rochas metamrficas so originrias de outras rochaspreexistentes - como sedimentares, gneas ou at mesmo outras metamrficas - emresposta s mudanas nas condies de temperatura e presso no interior da crosta

terrestre, o que exige conhecimento abrangente de conceitos como mineralogia,processos fsico-qumicos, texturais e estruturais para caracterizao das mesmas.

Tal caracterizao ser apresentada nos captulos que se seguem.


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2. EVOLUO HISTRICA

As primeiras observaes sobre rochas metamrficas se devem a GiovanniArduino, que em 1779, encontrou evidncias da transformao de calcrio em mrmorenos Alpes italianos.

Quase simultaneamente, James Hutton reconheceu que alguns micaxistos naEsccia representavam rochas sedimentares argilosas modificadas no interior da crostapor causa do aumento de presso e temperatura.

Em 1830, Charles Lyell cunhou o termo metamorfismo para descrever oprocesso formador dessas rochas e, em 1877, Harry Rosenbusch estudou as rochasmetamrficas da aurola de contato de uma intruso gnea.

George Barrow, em 1893, identificou a distribuio de minerais que registram oaumento da intensidade do metamorfismo de folhelhos nas terras altas da Esccia.

Na Noruega, no incio do sculo XX, Viktor Goldschmidt verificou que osprimeiros metamrficos no se associavam ao acaso, mas de acordo com determinadascombinaes, estudando sua formao e estabilidade com enfoque termodinmico.

Em seguida, Pentti Eskola aplicou princpios de equilbrio qumico a associaesminerais em terrenos metamrficos, concluindo que elas refletem as condies detemperatura e presso do metamorfismo.

Esses estudos aceleram desenvolvimentos da petrologia metamrfica na segundametade do sculo XX, permitindo a modelagem da evoluo de terrenos metamrficos eotimizao no trabalho com esse tipo de rocha pela minerao e construo civil,principalmente.

3. FATORES CONDICIONANTES DO METAMORFISMO

Metamorfismo o conjunto de processos geolgicos que leva formao dasrochas metamrficas. Para que esse processo ocorra so necessrios alguns fatorescondicionantes, sendo os principais a temperatura, presso, presena de fluidos e tempode durao do processo que a rocha submetida.

3.1 Temperatura

A temperatura um dos fatores mais importantes para a formao das rochasmetamrficas. Influencia diretamente no metamorfismo, atravs das elevadas

temperaturas que mudam as propriedades dos minerais encontrados nas rochas.As principais fontes de calor na Terra so encontradas em profundidadeselevadas no manto e no ncleo ou geradas por desintegrao radioativa, calor estearmazenado em regies da litosfera como resultado de decaimento radioativo.

Dentre os processos de transferncia de calor do interior da Terra para asuperfcie, destaca-se o sistema motor da tectnica de placas, atravs do qual materialmantlico (proveniente do manto) de alta temperatura trazido superfcie junto cadeia meso-ocenica. J na crosta continental, as intruses gneas, que so movimentosde massas rochosas, de elevadas temperaturas, fornecem grande quantidade de calorpara as rochas encaixantes (termo usado na Geologia para designar rochas maisantigas).

A unidade de temperatura dada em graus Celsius (C).


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geral utilizado para designar uma substncia de qualquer natureza que no contm, ouquase no contm, gua na composio como o caso de feldspatos e piroxnos).

Devido a esta condicionante, as rochas de alto grau de metamorfismo abrangemmuito poucos minerais hidratados, sendo estes muito mais freqentes nas rochas debaixo metamorfismo.

A gua influencia ainda o ponto de fuso dos materiais, podendo assim ocorrerfuso a temperaturas muito mais baixas do que as indispensveis em ambientes meiosecos.

3.4 Tempo

O tempo um fator de fundamental importncia para este tipo de rocha. Aformao de uma rocha metamrfica precisa, em geral, de um tempo elevado para suaformao, porm difcil de ser estipulado.

Os fatores condicionantes, anteriormente, mencionados podem variar muito o

tempo de formao da rocha, sendo a evoluo metamrfica de um determinado terrenoretratada por diagramas, ou caminhos P-T-t (presso temperatura tempo), como apresentado na Figura 2.

Figura 2 - Diagrama P-T-t (Fonte: Livro Decifrando a Terra)

Neste diagrama, a variao das condies metamrficas expressa com base napresso litosttica (geralmente, com Plit=Pfl) e temperatura (T) ao longo de um caminhoque indica a evoluo temporal (t) desses parmetros.

H ainda que referir que se pensa que as rochas metamrficas so o produto de

um longo metamorfismo a alta presso e a alta temperatura quando apresentam umaspecto granular grosseiro e que as rochas de gro fino sero eventualmente o produtode baixas temperaturas e presses.

4. Processos fsico-qumicos do metamorfismo

4.1 Tipos de transformaes

O processo de transformao de rocha pr-existente rocha metamrfica pode

ser visto como um processo aberto, fechado ou parcialmente aberto a novosconstituintes qumicos.


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(

Quando este se apresenta como um sistema fechado, considera-se que ometamorfismo foi isoqumico (ou quase isoqumico) ou normal, ou seja, sem qualquerperda ou adio de material rocha que sofreu metamorfismo.

Embora a rocha seja outra, devido a mudanas de temperatura e presso, acomposio qumica continua a mesma. So exemplos de rochas metamrficas

isoqumicas: arenitos e quartizitos; calcrios e mrmores; folhelhos e micaxistos.O processo inverso ao metamorfismo isoqumico o metassomatismo, queconsiste em variaes composicionais intensas, resultantes, principalmente, da ao defase fluida reagente, isto , proveniente de gases ou lquidos. A rocha transformada apartir de reaes metassomticas denominada metassomatito. Um exemplo de rochametamrfica metassomtica o gnaisse.

Os processos metassomticos podem se apresentar em qualquer tipo de rochadesde que ocorra conflito geoqumico entre fluido e rocha e em condiestermodinmicas adequadas para as reaes de substituio de minerais. Existemambientes preferenciais de metassomatismo, como, por exemplo, regies de falhas, dechamins vulcnicas e de encaixantes de intrusivas ricas em fluidos sobre elevadas

temperaturas.No entanto, a grande maioria dos ambientes metamrficos comporta-se como

um sistema parcialmente aberto, ocorrendo trocas livres de fluidos com o meio ou entreo protolito e a rocha metamrfica resultante.

4.2 Paragneses minerais

A assemblia mineral de uma rocha se refere ao conjunto de minerais queconstituem a mesma e - quando so formados nas mesmas condies termodinmicas depresso, temperatura e presso volteis definem a paragnese mineral da rocha.

O conceito de paragnese mineral essencial para o estudo de prospeco,procurando, no pelo mineral que se deseja encontrar, mas por um dos minerais daassociao paragentica. Um exemplo a prospeco de kimberlitos e lamprotos,rochas matrizes de diamantes. Como os diamantes so muito raros, sua prospeco feita indiretamente atravs dos minerais que ocorrem em sua paragnese.

O estabelecimento da paragnese de uma rocha metamrfica permite delimitarseu grau metamrfico e situ-la numa fcies metamrfico, conceitos estes apresentadosmais adiante.

4.3 Reaes metamrficasAs reaes metamrficas correspondem aos equilbrios reversveis

(termodinamicamente) controlados pela presso, temperatura, textura, composio efase fluida a que a rocha est submetida. Estas reaes so mais eficientes em rochasporosas, de granulao fina, constitudas de minerais hidratados, submetidas a elevadastemperaturas e que sofreram deformao na presena de fase fluida abundante, podendoestas reaes ser classificadas em trs grandes categorias: reaes de inverso a seco,reaes com produo de fluidos e reaes com mudanas de elementos qumicos entreos minerais, descritas a seguir.


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4.3.1 Reaes de inverso a seco

Este tipo de reao, que ocorre na ausncia de uma fase fluida, pouco numerosa,correspondendo aos casos de mudanas na estrutura, em sua maioria. Um exemplotpico desta reao envolve o silicato de alumina, que pode apresentar trs polimorfos

em funo da temperatura e da presso:

andalusite: que se forma a baixas presses; distena: que se forma a mdia e alta presso; silimanite: que se forma a alta temperatura.

Os trs polimorfos so apresentados a seguir, na Figura 3, por um diagramatemperatura-presso, que regista os campos de estabilidade dos trs silicatos de aluminacom um ponto triplo, o qual todos eles so estveis. Os valores de presso e temperaturado ponto triplo variam de autor para autor, mas, geralmente, se situa nos 600C e 6kb.

Fiura "+ ,ur-as de equilbrio .xT para distena /)01 andalusite /20 e silimanite /"0

/Fonte Dicion3rio 4nciclop5dico de Geocincias0

Os polimorfos da slica tambm podem ilustrar uma situao idntica. Poraumento de presso o quartzo transforma-se em coesite mais stishovite, enquanto quepor aumento de temperatura origina tridimite mais cristobalite.

4.3.2 Reaes com produo de fluidos

Neste tipo de reao, que acontece na maior parte dos casos a alta temperatura, doisminerais reagem entre si para gerar espcies novas e um fluido, CO

2ou H

2O, segundo a

composio das fases em presena. Um exemplo deste tipo de reao acontece com osminerais muscovita e quartzo, gerando Sil-silimanita, feldspato potssico e gua, segundo aequao abaixo.

OHSiOAlOKAlSiSiOOHOSiKAl 25283221033 )( +++ (1)


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))

A gua resultante como produto da reao pode migrar e induzir a anatexia derochas quartzo-feldspticas envolventes, conceito este que consiste na fuso parcial ou totalde uma rocha em condies naturais.

4.3.3 Reaes com mudana dos elementos qumicos entre os mineraisNeste caso, a estrutura cristalina no se altera, isto , em termos numricos no

surgem novas espcies: h o deslocamento de elementos qumicos entre dois ou maisminerais cujo teor em determinados elementos vai sofrer variaes: o mineral que ganha oselementos obrigado a perder outros para compensar a mudana.

5. Tipos de metamorfismo

Apesar do processo de metamorfismo poder se desenvolver em diversos locais

da crosta, alguns cenrios de ocorrncia puderam ser sistematizados, baseados emfatores como os tipos de rochas, parmetros fsicos envolvidos, mecanismo deconjuno destes parmetros, localizao e extenso na crosta terreste.

Estes cenrios ou tipos de metamorfismos foram identificados e definidos emtrs tipos fundamentais: regional, de contato e dinmico, podendo confundir com outrostipos j reconhecidos, mas que apresentam particularidades consideradas parte. Soeles: metamorfismo de soterramento, hidrotermal, de fundo ocenico e de impacto.

Cada um destes variantes ser descrito a seguir.

5.1 Metamorfismo regional ou dinamotermal

A ocorrncia deste tipo de metamorfismo deve-se ao conjunta datemperatura e presso, em geral, elevadas, provocando a recristalizao na rocha efavorecendo o aparecimento de novas texturas. tambm chamado de geral, poisafeta grandes regies, sendo considerado o mais importante.

As Figuras 4 e 5 apresentam a relao entre as mudanas texturais e aintensidade de metamorfismo regional aplicado sobre uma rocha.

Figura - !ela"o entre mudan"as te#turais e intensidade de metamorfismo (Fonte: $%&'P)


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Figura * - ltera"+es mi

Este tipo de metamrelacionado com a formgeosinclinais). Por isso, osao mesmo tempo que sofminerais estveis nas nova

A Figura 6 repreregional em zonas de cintu

Figura -

5.2 Metamorfismo

resultado de aquea temperatura das rochasefeitos de temperatura maiefeito de presso e defcrescimento dos mineraisrocha tpica do metamorfi

formao est apresentado

Figura . - &ntr

neral,gicas em fun"o do grau de metamorfismo (Fonte:

orfismo ocorre a grandes profundidades eo de cadeias de montanhas (reas cprotolitos so fortemente deformados - dobrem recristalizao, formando novas texturs condies.senta, esquematicamente, a ocorrncia des orognicos nos limites de placas conver

etamorfismo regional (Fonte: Livro Decifrando a Terra)

e contato ou termal

cimento atravs de intruso de um corpo gencaixantes. As rochas mais prximas

or que decresce com a distncia relativa aormao, e somente da temperatura, hetamrficos num arranjo aleatrio, ou seja,

smo de contato denominada hornfels e

na figura abaixo.

uso magmtica no metamorfismo de contato ($nicamp)

)2

%&'P)

st intimamentenhecidas comoados e falhados-s e assemblias

metamorfismoentes.

eo que aumentaintruso sofremcorpo. Sem umcristalizao e

sem foliao. Aseu esquema de


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5.3 Metamorfismo cataclstico ou dinmico

Ocorre em zonas longas e estreitas, localizadas nas adjacncias de falhas ou zonas decisalhamento. Predomina a presso dirigida. A presso e o calor na vizinhana imediata da falhapodem ser suficientemente altos para produzir foliao e recristalizao metamrfica.

Nos nveis superficiais das zonas de cisalhamento, as deformaes so mais do tiporptil, que trata-se da pulverizao dos minerais. Nas zonas mais profundas, devido scondies de presso litosttica e temperatura elevadas, os minerais passam a comportar-se deforma dctil, que consiste em deformao plstica e estiramento.

A figura abaixo exemplifica o metamorfismo cataclstico, destacando os milonitos e osultramilonitos, que so rochas finamente trituradas e localizadas em zonas mais profundas docisalhamento.

Figura / - etamorfismo cataclstico (Fonte: Livro Decifrando a Terra)

5.4 Metamorfismo de soterramento

Como apresentado na Figura 9, o metamorfismo de soterramento acontece nasrochas de bacias sedimentares, que recebem uma sobrecarga de peso com mais de 10(dez) quilmetros de espessura, sendo submetidas a presso litosttica (pressoconfinante) e calor geotermal.

Estes agentes fsicos combinam-se nessas profundidades para recristalizar seuscomponentes minerais. Ocorre, por exemplo, na foz do Amazonas ou Golfo do Mxicoonde existem sedimentos com recristalizao em profundidades superiores a 10.000 m.

Figura 0 - etamorfismo de soterramento (Fonte: Livro Decifrando a Terra)

5.5 Metamorfismo hidrotermal

Ocorre com a alterao das rochas por gua quente. A gua pode vir do magma,pode ser derivada da desidrataro das rochas metamrficas ou pode ser gua subterrneaque percolou da superfcie at as profundezas e foi aquecida em sub-superfcie. Nafigura abaixo, apresentado um esquema de penetrao da gua quente e transformao

das rochas atravs de metamorfismo hidrotermal.


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Figura 1 - etamorfismo idrotermal (Livro Decifrando a Terra)

O metamorfismo hidrotermal um processo metassomtico que se desenvolveatravs das trocas inicas entre a gua circulante e as paredes das fraturas. Esseprocesso ocorre frequantemente nas bordas de intruses granticas, como apresentado naFigura, em campos geotermais e dentro dos assoalhos ocenicos, quando a gua do mar

penetra fendas prximas dos limites das placas divergentes.A gua descendente nos assoalhos ocenicos encontra o basalto quente e torna-se aquecida a cerca de 300 oC. Este processo conhecido como serpentinizao debasaltos e diabsio, em funo da presena de minerais do grupo da serpentina. So osminerais antigorita, crisotila ou lizardita derivados da alterao da olivina e piroxnio.

5.6 Metamorfismo de fundo ocenico

Comum nas vizinhanas do rifts valleys das cadeias meso-ocenicas, onde acrosta recm-formada e quente interage com a gua fria do mar atravs de processos

metassomticos e metamrficos termais. Pode ser considerado um tipo particular demetamorfismo hidrotermal, em escala muito ampla.A figura 11 apresenta o carregamento de ons dissolvidos pela gua, percolando

as rochas baslticas da crosta ocenica atravs de movimento convectivo.

Figura 11 - etamorfismo de fundo oce3nico (Fonte: Livro Decifrando a Terra)

5.7 Metamorfismo de impacto

Resulta de presses e temperaturas tremendas geradas em stios de impacto de

meteoros, que produz minerais "chocados". Os minerais produzidos por impactos no


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so encontrados em quaisquer outros ambientes geolgicos, caracterizando a reduzidaextenso na crosta terrestre.

A figura abaixo apresenta a cratera de impacto produzida pelo choque dometeorito com a terra, dissipando a energia na forma de ondas de choque, que fraturame deslocam as rochas, e de calor, que vaporiza o meteorito e funde as rochas.

Figura 12 - etamorfismo de impacto

Os principais minerais resultantes desse tipo de metamorfismo so a estishovitae coesita.

6. Anlise de terrenos metamrficos

Rochas metamrficas so produtos de uma combinao de fatores. Qualquer

rocha sedimentar, gnea ou metamrfica, representa um potencial protolito para agerao de nova rocha metamrfica. A atuao dos fatores responsveis pelometamorfismo sobre a grande variedade de protolitos em combinaes e intensidadesdiversas resulta em um universo complexo e de difcil sistematizao (LivroDecifrando a Terra, p.391).

As variaes sistemticas na composio mineralgica, textura e estrutura dasrochas metamrficas podem ser seguidas de maneira mais ou menos contnua emmuitos terrenos. Alm disto, estudos experimentais permitem reconstituir as condiessob as quais se desenvolvem as reaes e analisar as variaes das assembliasminerais, fornecendo dados termodinmicos para modelagem terica dessastransformaes.

Existem alguns fatores que permitem a sistematizao do universo das rochasmetamrficas, obtidos dos estudos experimentais j realizados, so eles: graumetamrfico, minerais-ndice, isgradas, zonas metamrficas e fceis metamrficas.

6.1 Grau metamrfico

A intensidade do metamorfismo conhecida como grau do metamorfismo. Esteconceito, j apresentado na Figura 5, consiste nas variaes sofridas pela rocha com oaumento de um dos fatores condicionantes do metamorfismo.

Alto grau de metamorfismo implica condies energticas elevadas, ou seja, em

altas temperaturas. J baixo grau define condies mais brandas, ou seja, emtemperaturas mais baixas. Ainda existe o metamorfismo de mdio grau, que ocorre em


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temperaturas intermediarias, e o de grau incipiente, quando as condies metamrficasforam muito brandas, no limiar entre diagnese e metamorfismo.

Na Figura 13, so definidas duas linhas, a fim de definir o grau dometamorfismo de algumas rochas, alm de esquematizar o conceito de fceis, verificadomais adiante. A linha mais distante do campo gneo implica um grau incipiente de

metamorfismo, enquanto a linha mais prxima implica um alto grau de metamorfismo.

Figura 14 - Distri5ui"o das principais fceis metam,rficas no espa"o P#T (Fonte: Livro Decifrando a Terra)

6.2 Minerais-ndice, isgradas e zonas metamrficas

O conceito de minerais-ndice, essencial para a sistematizao de um terrenometamrfico, se refere ao mineral, cujo aparecimento no terreno serve de marcador parauma forma seqenciada de desenvolvimento em rochas pelticas. Estas rochas, tambmconhecidas por rochas micceas, contm maior quantidade de minerais hidratados e, porisso, liberam maior teor de gua ao serem metamorfizadas, potencializando ometamorfismo de contato.

Na ordem de aparecimento de minerais-ndice encontram-se: clorita, biotita,granada, estaurolita, cianita, sillimantina. A linha imaginria na superfcie do terrenoque une os pontos onde um determinado mineral-ndice foi observado denomina-se

isgrada. Para cada mineral-ndice, tem-se a respectiva isgrada, por exemplo: isgradada biotita, da granada, entre outras.O conceito de zona metamrfica consiste na faixa do terreno entre duas

isgradas. Uma zona inicia-se na isgrada do mineral de temperatura mais baixa, quelhe d o nome, e termina na isgrada do mineral subsequente, aonde se inicia a zonametamrfica do novo mineral. Assim, a zona da clorita inicia-se na isgrada da clorita etermina na isgrada da biotita, onde o mineral-ndice aparece pela primeira vez.

Vale lembrar que o mineral da zona anterior no desaparece necessariamente naisgrada do mineral seguinte: biotita e granada, por exemplo, persistem atravs daszonas da estaurolita e cianita, alcanando at a zona da sillimanita.

A Figura abaixo apresenta os conceitos de isgrada, minerais-ndices e zonas de

metamorfismo, que se deram graas aos estudos realizados por Barrow.


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Figura 1 - inerais-6ndice7 is,gradas e 8onas metam,rficas (FF9)

6.3 Fcies Metamrficas

As rochas, cujas paragneses - minerais encontrados em rochas distintas,formados sob as mesmas condies de temperatura e presso - so semelhantes entre si,so agrupadas em uma mesma fcies metamrfica.

Penti Eskola (Skinner e Porter, 1987) props o conceito de fcies metamrficaspara designar as assemblias minerais que alcanavam o equilbro durante ometamorfismo dentro de um grau especfico de condies de presso e temperatura.

Existem 08 (oito) tipos de fceis metamrficas, so elas: fcies de grauincipiente, ou sub-xisto verde ou zelita; fcies xisto verde; fcies anfibolito; fciesgranulito; fcies hornblenada hornfels; fcies piroxnio hornfles; fcies xisto azul;fcies eclogito.

A Figura abaixo apresenta cada uma das fceis sob determinadas condies detemperatura e presso, sendo descritas suas caractersticas, a seguir.

Figura 1* - Fceis metam,rficas (FF9)


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Observe na Figura 15 que uma variao de temperatura entre 400C 700C euma variao de presso de 0 12 Kbar, possvel encontrar fcies do xisto verde,anfibolitica, granulitica e ecoglitas. Portanto, a caracterizao das fceis metamrficas

depende da combinao entre presso e temperatura.

6.3.1 Fceis de grau incipiente, sub-xisto verde ou zelita

So representadas pelas primeiras assemblias desenvolvidas no metamorfismode soterramento de rochas vulcnicas e sedimentares, representando o mais baixo graude metamorfismo. Dentre as assemblias minerais, encontram-se a zelita, clorita,muscovita e o quartzo.

6.3.2 Fceis xisto verde

uma fceis de baixo grau de metamorfismo, comum em muitos terrenosmetamorfizados regionalmente, que se desenvolve em cadeias de montanhasfanerozicas, reas de escudos pr-cambrianos e ano assoalho ocenico. As assembliasminerais incluem: clorita, epidoto, muscovita, albita e quartzo.

6.3.3 Fceis anfibolito

Caracteriza-se por paragneses cristalizadas em gradiente geotrmico moderado,conceito este que representa a variao de temperatura por quilmetro de profundidade.Alm disto, ocorre em terrenos metamrficos de mdio a alto grau. Os constituintesminerais incluem: hornblenda e plagioclsio, presentes em rochas bsicas, e almandina,comum em rochas pelticas.

6.3.4 Fceis granulito

Representa as mais altas condies de presso e temperatura, normalmenteencontradas em metamorfismo regional e localizadas em reas de escudos pr-

cambrianos. Hornblenda e biotita, constituintes minerais da fceis anterior, anfibolito,desaparecem paulatinamente e as rochas tornam-se desidratadas. Os constituintesminerais caractersticos so plagioclsio, ortopiroxnio, granada e diopsdio.

6.3.5 Fceis hornblenda hornfels

Desenvolve-se em condies de presso baixa, principalmente em aurolas demetamorfismo de contato ao redor de corpos intrusivos como gabros e granitos.

6.3.6 Fceis piroxnio hornfels

Desenvolve-se sob as mesmas condies da fceis anterior, exceto pelastemperaturas mais elevadas das aurolas de contato.


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6.3.7 Fceis xisto azul

Representada por temperaturas relativamente baixas, mas presses elevadas demetamorfismo em zonas orognicas recentes, como as encontradas na Califrnia e noJapo. Os constituintes caractersticos so: lawsonita, jadeta, albita, muscovita e

granada.

6.3.8 Fceis eclogito

caracterizada por assemblias minerais desenvolvidas sob condies depresso muito elevada (maior que 12kbar) e altas temperaturas, possivelmente emplacas ocenicas transportadas para o manto em zonas de subduco. Os constituintesminerais caractersticos so: piropo e omfacita (assemblia comum em pipeskimberlticos).

7. MINERALOGIA, TEXTURAS E ESTRUTURA DE ROCHASMETAMRFICAS

Os tipos de rochas metamrficas so determinados em funo da suamineralogia, textura e estrutura.

A mineralogia se refere composio mineral da rocha; a textura se refere aoaspecto da rocha, no qual se inclui a forma dos cristais e o modo em se acham unidos; aestrutura se refere s caractersticas estruturais das rochas, fornecendo informaessobre o processo metamrfico.

7.1 Mineralogia de rochas metamrficas

A composio mineralgica de uma rocha metamrfica depende da natureza(composio qumica) do seu protlito e das condies metamrficas sob as quais foigerada (temperatura e presso).

Nos processos metamrficos, as rochas experimentam grandes transformaes,por processos de recristalizao, formando-se minerais mais estveis em novascondies termodinmicas.

7.2 Texturas de rochas metamrficasAs texturas constituem o aspecto da rocha metamrfica, no qual se inclui a

forma dos cristais e o modo atravs do qual se acham unidos. Este aspecto sedesenvolvem por blastese, que envolve nucleao e crescimento mineral no estadoslido. Em razo disto, o radical blasto usado para designar texturas metamrficas.

As texturas metamrficas conhecidas so: granuloblstica, lepidoblstica,nematoblstica e porfiroblstica.

a) Granoblstica: ocorre quando a rocha apresenta minerais granulares sem orientao.

b) Lepidoblstica: definida por minerais lamelares como as micas e as cloritas,dispondo-se paralela ou sub-paralelamente.


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c) Nematoblstica: ocorre quando os minerais orientados forem prismticos, comopiroxnios e anfiblios.

d) Porfiroblstica: ocorre quando espcies minerais tm crescimento metamrficosignificativamente maior do que outras que formam a matriz rochosa.

7.3 Estrutura de rochas metamrficas

As feies macroscpicas do protlito se orientam e/ou deformam e demonstramsinais de rupturas e fraturamento como resposta s foras intensas que atuam sobre ele.Portanto, a forma estrutural das rochas metamrficas fornece importantes informaessobre o processo metamrfico que as originou.

A classificao das estruturas metamrficas se baseia nas caractersticasobservveis para as variadas rochas, sendo elas:

a) Foliao: est relacionada com estruturas planas, devido ao arranjo paralelo dosminerais. So foliaes: xistosidade, gnaissificao, clivagem ardosiana e acamamento.

b) Xistosidade: estrutura representada pelo desenvolvimento de minerais achatados ealongados, podendo ser prismticos.

c) Gnaissificao: a estrutura tpica dos gnaisses (feldspato > 20% do volume),caracterizada por bandamento composicional (bandas claras x escuras).

d) Estrutura cataclstica: resultante do esmagamento e cisalhamento das rochas emfalhas geolgicas, possui superfcies polidas pela frico.

e) Clivagem ardosiana: estrutura tpica das ardsias e filitos, caracterizadosmacroscopicamente pela quebra das rochas em planos paralelos e regulares.

f) Clivagem de crenulao: uma segunda foliao gerada sobre a rocha metamrficaem decorrncia de dobramento com pequeno comprimento de onda e amplitude.

g) Estrutura granulosa: quando h ausncia de elementos planos ou lineares na rocha,que exibe aspecto compacto, macio (ex: mrmores e quartzitos).

8. NOMENCLATURA DAS ROCHAS METAMRFICAS

Nas rochas metamrficas o critrio de nomenclatura essencialmentepetrogrfico, considerando-se a mineralogia combinada com textura e estrutura. Assimnomes para as rochas metamrficas mais comuns, como ardsia, filito, gnaisse,granulito, quartzito, etc. devem ser complementados com informaes que revelem oreal aspecto da rocha, j que a variedade bastante grande e a nomenclatura complexa.

Via de regra, lista-se primeiramente os minerais menos abundantes (mais que5%) antes do nome raiz, por exemplo: grafita-mucovita-biotita xisto. Neste casosignifica que a rocha composta essencialmente por biotita, seguido de muscovita e

grafita.


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As texturas tambm podem entrar na nomenclatura da rocha, dependendo dariqueza da descrio do autor, por exemplo muscovita xisto porfiroblstico com granadasignifica que cristais maiores de granada se destacam em uma matriz rica em muscovitaem rocha xisto.

9. ROCHAS METAMRFICAS E TECTONISMO GLOBAL

No caso da terra, a maioria dos processos metamrficos ocorre s margens deplacas convergentes, onde se desenvolvem as grandes cadeias de montanhas, com osAndes, os Alpes, as Montanhas Rochosas ou Himalaias e os arcos de ilhas, como osarquiplagos do Japo ou da Indonsia.

Rochas metamrficas so constituintes predominantemente nestas grandesestruturas lineares, principalmente nas suas partes internas, na forma de extensas faixas,denominadas cintures metamrficos, onde muitas vezes ocorrem intimamenteassociadas a rochas magmticas plutnicas.

9.1 Metamorfismo em zonas de subduco

Nas zonas de subduco, a placa ocenica, j relativamente fria, carregada paradentro do manto, mais quente. Na regio da fossa, elas seguem em profundidade comgeometria em forma de ponta de lpis paralela ao plano de subduco e retornam paracima com um forte degrau inverso em direo placa superior.

Esta geometria, apresentada na Figura em forma de degraus se deve por causa docontraste de temperaturas entre as rochas das placas ocenicas frias e a cunha mantlicaquente em ascenso, que a principal fonte de calor para o metamorfismo dos basaltos esedimentos em subduco.

Figura 1 - ona de su5duc"o (Fonte: Livro Decifrando a Terra)


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9.2 Metamorfismo em zona de coliso continental

Quando no decorrer do processo de subduco duas massas continentais seaproximam, at colidirem, elas tendem a flutuar em razo de sua densidade mais baixaem relao crosta ocenica e ao manto. A conseqncia desse tipo de coliso o

espessamento da crosta continental , pelo empilhamento das massas que se chocam,deslocando-se uma sobre as outras, gerando grandes cadeias de montanhas.Este processo pode gerar uma inverso das isotermas, com rochas de mais alto

grau metamrfico sendo colocadas sobre rochas de mais baixo grau.


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10. CONCLUSO

Como analisado no presente trabalho, as rochas metamrficas so altamenteimportantes na formao do relevo terrestre, participando dos processos endgenos e

exgenos.Os diferentes tipos de metamorfismo e fatores condicionantes do mesmopropiciam no somente a formao de diversas espcies minerais, a partir de alteraesmineralgicas, texturais e estruturais, mas a possibilidade de aplicaes diversas naconstruo civil e outros setores do ramo industrial.


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11. REFERNCIAS

TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. Decifrando a terra Oficina de textos, USP

LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral, Ed. Nacional, So PauloDERCOURT, J.; PAQUET, J. Geologia, objetos e mtodos. Coimbra Portugal: liv.Almedina, 1986. Traduzido por Rui Paulo Pena dos Reis.

WINKLER, H. G. Petrognese das Rochas metamrficas, Ed. Edgar Blucher, Porto Alegre.

YARLEY, B. W. Introduo petrologia metamrfica, Ed. UnB, Braslia

Disponvel em:Acesso em: 22 set. 2011.

Disponvel em:Acesso em: 22 set. 2011.

Disponvel em:Acesso em: 22 set. 2011






trabalho poli pe - rochas metamórficas

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