12-Meta-Carbonatos

Prévia do material em texto

Metamorfismo de rochas 
calcárias 
Calcários: rochas ricas em carbonatos 
 
• Calcita - - CaCO3 
• Dolomita - CaMg(CO3)2 
 
 
 
Rochas típica: 
Mármores e mármores dolomíticos 
 
Protólitos: 
Calcários e Dolomitos 
Margas: carbonatos + argila 
• carbonatos 
• + / - detritos (quartzo, argila) 
• +/- precipitados (chert, hematita) 
Composição: 
Recifes 
frontais 
Recifes de 
fundo 
Recifes de fundo 
com lamito 
 
Pináculos 
Ilha de 
areia 
rocha coberta 
por sedimento 
Pináculos 
submersos 
Ambiente típico: 
margem continental passiva 
Carbonato puro =========== Sedimento clástico 
Variação composicional 
Recifes 
frontais 
Recifes de 
fundo 
Recifes de fundo 
com lamito 
 
 
 
Pináculos 
Ilha de 
areia 
rocha coberta 
por sedimento 
Pináculos 
submersos 
Principais acumulações 
carbonáticas atuais: 
 
- Carbonatos oceânicos 
pelágicos: cocólitos 
(algas), foraminíferos e 
pterópodes. 
 
 
 
- Plataformas subtropicais 
e tropicais: Corais, algas e 
moluscos. 
Folhelhos: 82% 
Arenitos, arcósias: 12% 
Calcários % 
Rochas sedimentares: 
abundância na crosta 
http://www.earth.ox.ac.uk/~oesis/micro/ 
Calcário de águas rasas 
conchas 
Tubo 
de vermes 
http://www.earth.ox.ac.uk/~oesis/micro/
Mármores, mármores dolomíticos: para 
carbonato quase puro 
Nomenclatura de Metacarbonatos 
Rochas calcissilicáticas: 
 rochas com carbonatos subordinado + silicatos de Ca, Mg, Fe, Al 
(diopsídio, grossularita, Ca-anfibólios, vesuvianita1, epidoto, wollastonita, 
escapolita2, etc.) 
Wollastonita Grossularita + 
vesuvianita 
diopsídio Tremolita + calcita 
http://www.mindat.org/photo-29447.html 
1Ca10(Mg, Fe)2Al4(SiO4)5(Si2O7)2(OH,F)4 
2(Na,Ca)4Al6Si6O24CO3 
http://www.mindat.org/photo-29447.html
http://www.mindat.org/photo-29447.html
http://www.mindat.org/photo-29447.html
escapolita 
Calcissilicáticas 
piroxênio 
Classificação IUGS 
Mármore Puro 
Mármore impuro 
Rochas carbonáticas 
silicáticas 
Calcissilicáticas 
 
Rochas silicáticas 
com carbonatos 
C = Carbonatos 
S = silicatos 
CS = Minerais calcissilicáticos 
Tremolita 
Diopsídio 
Wollastonita 
Epidotos 
Plagioclásio 
List of Ca-silicates arranged according to their CaO wt.% contents (on the base 100% 
including volatile components such as H2O, CO2, C, F, etc.) Compiled by E. Callegari 
 
CaO >60% Larnite/Bredigite, Spurrite/Paraspurrite, Cuspidine, Hatrurite, Jassmundite, Nagelschmidtite, 
Reinhardbraunsite, Rustumite, Defernite. 
 
CaO 50 to 60% Tilleyite, Rankinite, Merwinite, Hillebrandite, Bultfontainite, Fukalite, Hydroxylellestadite, 
Chlorellestadite, Killalaite, Foshagite, Trabzonite. 
 
CaO 40 to 50% Gehlenite/Åkermanite, Wollastonite, Katoite, Baghdadite, Götzenite, Gugiaite, Xonotlite, Scawtite, 
Harkerite, Afwillite, Aminoffite, Jennite, Oyelite, Riversideite, Rosenhanite, Zeophyllite. 
 
CaO 30 to 40% Grossular, Andradite, Uvarovite, Hydrogrossular, Schorlomite, Vesuvianite, Datolite, Pectolite, Fe-
Bustamite, Hardystonite, Jeffreyite, Kirschsteinite, Sarcolite, Monticellite, Cebollite, Gyrolite, Bicchulite, 
Tobermorite/Clinotobermorite, Plombierite, Kimzeyite, Juanite, Kamaishilite. 
 
CaO 20 to 30% Diopside, Hedenbergite, Zoisite/Clinozoisite, Epidote, Titanite, Meionite, Pumpellyite, Prehnite, 
Esseneite, Charoite, Latiumite, Bavenite, Bustamite, Danburite,Glaucochroite, Johannsenite, Axinite, Mukhinite, 
Malayaite, Carletonite, Chantalite, Natroapophyllite, Nekoite, Strätlingite, Ruizite. 
 
CaO 20 to 15% Bytownite, Anorthite, Lawsonite, Mizzonite, Piemontite, Augite, Babingtonite, Omphacite, Partheite, 
Serendibite, Junitoite, Liottite. 
 
CaO 15 to 10% Labradorite, Tremolite, Actinolite, Fe-Actinolite, Ilvaite, Margarite, Clintonite, Britholite, Calderite, 
Dorrite, Ekanite, Rhönite, Welshite, Thompsonite, Gismondine, Laumontite, Afghanite, Allanite, Franzinite, Trimerite, 
Wenkite, Chabazite. 
 
CaO <10% Sodic Plagioclases, Sodic Scapolites, Lazurite, Heulandite. 
Skarn: calcissilicática formada pelo metamorfismo 
de contato entre intrusões silicatadas e encaixantes 
carbonatadas. 
galena science.smith.edu pangea.stanford.edu Pirita, esfarelita, granada 
Granada + wollastonita 
Minerais em skarns: turmalina, topázio, berilo, coríndon, apatita, barita, estroncianita, 
tantalita, anglesita, escapolita, galena, wollastonita, esfalerita... 
Estroncianita: SrCO3 
Tantalita: (Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6 
Anglesita: PbSO4 
Escapolita: (Ca4Al6Si6O24CO3)- (Na4Al3Si9O24Cl) 
mistura entre s.s. de Meionita e Marialita 
Esfalerita: ZnS 
Quimiograma – Sistema CMS-HCO2 Fluidos em 
dos poros 
Ultramáficas 
Mármores e dolomitos 
Calcissilicáticas 
1a - ricas em carbonato: calcita + dolomita 
1b – ricas em quartzo: calcita + dolomita+ tremolita 
1c – calcita + tremolita + diopsídio 
Cada grupo é 
afetado de 
forma # pelo 
metamorfismo 
Sistema deficiente em quartzo (1b do quimiograma) 
(mármore ou dolomito com sílica) 
dolomita + 
calcita + 
quartzo Sistemas com pouco quartzo 
Início do 
metamorfismo: 
talco ou 
tremolita, 
dependendo do 
fluido 
Dol + Qtzo = Diopsídio + CO2 
Sedimento
s originais 
Dolomita 
+ calcita + 
qzo 
1 
2 
3 
(1) Dol + Qtzo + H2O = Talco + Calcita + CO2 
(2) Dol + Qtzo + H2O = Tremolita + Calcita + CO2 
(3) Dol + Qtzo = Diopsídio + CO2 
 
(1) Dol + Qtzo + H2O = Talco + Calcita + CO2 
(2) Dol + Qtzo + H2O = Tremolita + Calcita + CO2 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 
1 
2 
3 
As reações 1 e 2 consome H2O e liberam CO2 
Talco só se forma sob alto H2O e T < 500º C (transição xisto-verde – anfibolito) 
(1) Dol + Qtzo + H2O = Talco + Calcita + CO2 
(2) Dol + Qtzo + H2O = Tremolita + Calcita + CO2 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 
1 
2 
3 
(4) Com aumento de T, talco desestabiliza e forma tremolita, 
mineral comum em carbonatos 
dolomita + 
calcita + 
quartzo 
(4) Talco + Calcita = Tremolita + Dol + CO2 +H2O 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 
1 
2 
3 
TREMOLITA 
4 
(3) Dolomita + Qtzo = Di + CO2 
(3) e (5) formam CPX  5 só ocorre se quartzo se esgotar 
(5) Calcita + Tremolita = Dolomita + Di + H2O + CO2 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 
1 
2 
3 
TREMOLITA 
4 
5 
(1) Dol + Qtzo + H2O = 
Talco + Calcita + CO2 
 
(2) Dol + Qtzo + H2O = 
Tremolita + Calcita + 
CO2 
(3) Dolomita + Qtzo = Di + CO2 
Sistemas com pouco quartzo 
Dolomita + 
calcita + qzo 
(dolomita + 
calcita + diopsídio) 
(5) Calcita + Tremolita = Dolomita + Di + H2O + CO2 
Ponto invariante = T mínima para formação de CPX 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 
1 
2 
3 
TREMOLITA 
4 
No metamorfismo progressivo olivina não se forma. Olivina é gerada em zonas 
de cisalhamento, por introdução de fluido ou em metamorfismo de contato 
(9) Dol + Diop = Cal + FORSTERITA + CO2 
(Diop + Dol + Calcita) 
(Diop + Dol + Calcita + Fo) 
9 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 
1 
2 
3 
TREMOLITA 
4 
Xisto verde: talco + dolomita + calcita +/- quartzo 
Anfibolito: tremolita + dolomita + calcita +/- quartzo 
A partir de anfibolito médio: diopsídio+ dolomita + calcita +/- quartzo 
Olivina: em zonas de cisalhamento, metassomatismo ou 
metamorfismo de contato 
 
Em suma 
Para mármores/dolomitos com pouco quartzo: 
Talco tremolita  diopsídio  olivina 
Rochas ricas em quartzo 
(3) Dol + Qtzo = Diopsídio + CO2 
Quartzo em excesso 
dolomita + 
calcita + 
quartzo 
(1) Dol + Qtzo + H2O = Talco + Calcita + CO2 
(2) Dol + Qtzo + H2O = Tremolita + Calcita + CO2 
(1) (2) e (3) com mesmas características 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 1 
2 
3 
TREMOLITA 
4 
1 
2 
3 
Quartzo em excesso 
dolomita + 
calcita + 
quartzo 
(14) substitui a (4), marcando o limite do talco 
(4) Talco + Calcita = Tremolita + Dol + CO2 +H2O 
(14) Talco + Calcita + Qzo = Tremolita + CO2 +H2O 
1 
2 
3 
14 
Ou seja, com excesso de 
quartzo não forma 
dolomitadolomita + 
calcita + 
quartzo 
Quartzo em excesso 
dolo
mita 
+ 
calcit
a + 
quart
zo 
(15) Substitui a (5) 
(5) Calcita + Tremolita = Dolomita + Di + H2O + CO2 
(15) Calcita + Tremolita + Qzo + = Di + H2O + CO2 
dolomita + 
calcita + 
quartzo 1 
2 
3 
14 
15 
Quartzo em excesso Quartzo deficiente 
Quartzo deficiente 
Diminui o campo de estabilidade do anfibólio 
1 
2 
3 
14 
15 
Sedimentos 
originais 
Dolomita + 
calcita + qzo 1 
2 
3 
TREMOLITA 
4 
Quartzo em excesso 
(16) Calcita + Di = Wollastonita + Montecelita 
No metamorfismo de contato forma Wollastonita e não olivina. 
 
Assim como olivina nos sistemas pobres em sílica, Wollastonita não se forma em 
metamorfismo progressivo 
Montecelita: Ca(Mg,Fe)SiO4 
1 
2 
3 
14 
15 
16 
Zonas metamórficas nos dolomitos dos Alpes Lepontine, ao longo da fronteira 
suíço-italiana. De: Trommsdorff (1966) Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt., 46, 
431-460 e (1972) Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt., 52, 567-571. Winter (2010) 
An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall. 
Sequencia típica em metamorfismo progressivo 
Ambiente metamórfico 
 
Perfil do NE da América do Norte há 543 ma 
Piedmont Mountains 
 
500 ma: subducção de rochas vulcânicas e sedimentos 
 
440 ma: colisão da ilha vucânica com o continente, formando 
cadeia de montanhas 
Alpes 
Dolomitas: Homenagem de Saussure a Dolomieu 
Dolomita: homenagem de Saussure a Dolomieu 
http://www.fotonatura.org/galerias/general/248341/ 
http://www.fotonatura.org/galerias/general/248341/
Dolomitos de Lienz. Alpes Central 
Panteão Romano 
Mármore de Carrara 
RESUMINDO: 
 
• O conteúdo de sílica afeta as reações sob T maiores 
• Talco só ocorrerá em pequeno conteúdo, sob facies xisto verde 
• Tremolita é o mineral típico de xisto-verde 
• Di é estável de anfibolito médio para cima 
• Fo ou Wo ocorrem somente sob infiltração de H2O em metamorfismo progressivo 
• Rochas de fácies anfibolitos ou superior podem ter aparência de metabásicas 
 
Carrara: município italiano 
Davi de 
Michelangelo 
Ambiente de 
sedimentação: 
 
• Profundidade das 
águas 
• Química da água 
• Ação biológica 
• Regime de ondas 
• Regime de ventos 
Variação de cores e padrões em meta-carbonatos 
• Calcita e dolomita: é de cor branca 
• Tremolita e diopsídio: “puxa” a cor verde 
• Flogopita, muscovita e siderita: para cor 
marrom 
• Magnesita e óxidos de manganês: para cor 
de rosa 
• Grafita: para a cor preta. 
Mármore de Carrara 
Área de extração em Carrara 
http://www.marin.edu/~jim/photos/italy/carrara.html 
http://www.marin.edu/~jim/photos/italy/carrara.html
Ponti di Vara 
Cachoeiro 
do 
Itapemiri
m, ES 
http://www.fomatur.com.br/fotos.htm 
http://www.fomatur.com.br/fotos.htm
Talco + dolomita 
Calcita + forsterita + diopsídio 
Actinolita + calcita