Aula_06_07_Metapelitos_2014

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15/10/2014
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Metapelitos
Primeira Parte
And Ky
Mus
Cld
St
And
Grt
GE-606 - Petrografia e Petrologia Metamórfica
Graduação em Geologia
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Instituto de Geociências
Campinas, 02 de outubro de 2014 
• Derivados de lamitos, argilitos, folhelhos: sedimentos 
clásticos muito finos que comumente gradam para 
grauvacas e sedimentos arenosos;
• Metapelitos são muito importantes nos estudos metamórficos 
porque apresentam minerais muito sensíveis às variações 
P-T durante o metamorfismo;
• A mineralogia dos pelitos é representada por filossilicatos 
ricos em Al e K (> 50%), como argilas (montmorillonita, 
caolinita ou esmectita), micas brancas finas (sericita, 
paragonita ou fengita), clorita e quartzo (10-30%);
Metapelitos
Metapelitos
• Características químicas: alto Al2O3 e K2O, e baixo CaO
• Reflete o alto conteúdo de argila e mica do sedimento;
• Metapelitos apresentam predominância de muscovita e 
quartzo em grande intervalo P-T; apenas em alto grau, nos 
paragnaisses, muscovita está ausente;
• Grande quantidade de micas  desenvolvimento comum de 
rochas foliadas, como ardósias, filitos e micas; 
• A composição química dos pelitos pode ser representada 
pelo sistema K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O (“KFMASH”)
• Se a água é considerada móvel, a petrogênese dos pelitos 
pode ser representada em diagramas A’KF e A(K)FM. 
Minerais índice 
clorita —> biotita —> granada —> estaurolita —> cianita —> 
sillimanita —> sillimanita + ortoclásio 
Zona metamórfica Associação mineral
Zona da clorita clorita + mus + qtz + H2O + minerais reliquiares
Zona da biotita clorita + biotita + mus + qtz + H2O
Zona da granada clorita + biotita + granada + mus + qtz + H2O
Zona da estaurolita
biotita + granada + estaurolita + mus + qtz + 
H2O (+ clorita)
Zona da cianita cianita + 2 fases AKFM + mus + qtz + H2O
Zona da sillimanita granada + biotita + sillimanita + mus + qtz + H2O
Zona da sillimanita + 
ortoclásio
sillimanita + ortoclásio + quartzo+ H2O + melt 
sem muscovita
Metapelitos: progressão do metamorfismo em pressões intermediárias
Zona da biotita
Muscovita, biotita, clorita, quartzo Granada, muscovita, 
biotita, clorita, quartzo
Zona da granada Zona da estaurolita
Quartzo, muscovita, biotita, 
grranada e estaurolita
Metapelitos
Zona da cianita
Muscovita, quartzo e cianita
Sillimanita(2), biotita 
Zona da sillimanita Anatexia
http://christian.nicollet.free.fr
Fusão parcial: banadas com 
composição granítica 
(quartzo-feldspática). Restito 
composto por biotita
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Metapelitos: progresão do metamorfismo em pressões baixas
Ex.: Região de Buchan
Biotita cordierita andalusita sillimanita
Zona da andalusita
Spotted cordierite schist.
Contains a large oval cordierite poikiloblast 
in the centre of the field of view, set in a fine-
grained matrix of muscovite, biotite and 
quartz. Irregular andalusite poikiloblasts 
occur in micaceous selvages elsewhere in 
the rock. The bulk composition is marked "x" 
in the AFM diagram. 
Field of view is 7 mm across. 
• Usado para rochas saturadas em sílica (com quartzo livre);
• Os vértices do diagrama são dados por:
• A = Al2O3 + Fe2O3 - (Na2O + K2O), onde o Fe3+ é adicionado 
porque, normalmente, ele pode substituir o Al3+, sem se combinar com o 
Na+ e K+. Os álcalis são subtraídos para formação de albita (1 mol de 
Al2O3 para 1 mol de Na2O) e feldspato potássico (1:1).
• C = CaO - 3,3 P2O5, com a subtração necessária para formação da 
apatita
• F = FeO + MgO + MnO
• Outras correções devem ser feitas para rochas que 
contenham biotita, muscovita e paragonita.
Diagrama ACF
Ehlers and Blatt (1982). 
Petrology. Freeman. And 
Miyashiro (1994) Metamorphic 
Petrology. Oxford.
Diagrama ACF
• Anortita: CaAl2Si2O8
• A = Al2O3 + Fe2O3 - (Na2O + K2O) = 1 + 0 - 0 - 0 = 1
• C = CaO - 3,3 P2O5 = 1 - 0 = 1
• F = FeO + MgO + MnO = 0
• A + C + F = 2 
• Normalização para 1,0 com a divisão de cada 
valor por ½, resultando em: 
• A = 0,5; C = 0,5; F = 0
Exemplo:
Diagrama ACF
Ehlers and Blatt (1982). 
Petrology. Freeman. And 
Miyashiro (1994) Metamorphic 
Petrology. Oxford.
Diagrama ACF
Diagrama ACF para condições P-T específicas 
(zona da cianita)
After Turner (1981). 
Metamorphic 
Petrology. McGraw 
Hill.
Diagrama ACF
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• Componentes: 
A = Al2O3 + Fe2O3 – (Na2O - K2O – CaO)
K = K2O
F = FeO + MgO + MnO
Usado para rochas metapelíticas ricas em Al2O3
e K2O, e com baixos conteúdos de CaO:
Diagrama A’KF (Eskola, 1915)
After Ehlers and Blatt (1982). 
Petrology. Freeman. Diagrama A’KF
Diagrama A’KF: paragêneses de hornfels 
pelíticos da região de Orijärvi (Finlândia)
Eskola (1915) and 
Turner (1981) 
Metamorphic Petrology. 
McGraw Hill.
Observe que três dos minerais mais comuns em rochas metapelíticas 
(andalusita, muscovita e microclínio) plotam como pontos distintos no 
diagrama A’KF.
No diagrama ACF, andalusita e muscovita plotam no mesmo ponto e 
microclínio não é plotado, o que torna o diagrama ACF menos útil para o 
estudo de rochas metapelíticas
Ehlers and Blatt (1982). 
Petrology. Freeman. 
A’KF
ACF
Projeções em diagramas metamórficos 
Dois componentes plotam no tetraedro ABCQ
– X (fórmula ABCQ)
– Y (fórmula A2B2CQ)
Winter (2001) An 
Introduction to Igneous 
and Metamorphic 
Petrology. Prentice Hall.
Winter (2001) An 
Introduction to Igneous 
and Metamorphic 
Petrology. Prentice 
Hall.
Projeções em diagramas metamórficos 
Se os minerais 
coexistem em uma 
zona metamórfica, 
eles podem ser 
conectados por linhas 
que formam os 
poliedros AYQX, 
BYQX, etc
Qualquer rocha com 
composição plotada 
dentro de um poliedro 
terá quatro fases em 
equilíbrio compostas 
por componentes 
representados pelos 
quatro vértices do 
poliedro
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Winter (2001) An 
Introduction to Igneous 
and Metamorphic 
Petrology. Prentice 
Hall.
Projeções em diagramas metamórficos
Observe agora a 
projeção dos 
pontos X e Y a 
partir de Q no 
plano ABC. 
Ao longo de uma 
linha de projeção, 
como Q-X-X' ou 
Q-Y-Y', a razão 
A:B:C é constante. 
X plota como X' porque A:B:C = 1:1:1 = 33:33:33 
Y plota como Y' porque A:B:C = 2:2:1 = 40:40:20
Winter (2001) An 
Introduction to Igneous 
and Metamorphic 
Petrology. Prentice 
Hall.
Projeções em diagramas metamórficos
Pelo diagrama as seguintes 
paragêneses são possíveis:
(Q)-B-X-C
(Q)-A-X-Y
(Q)-B-X-Y
(Q)-A-B-Y
(Q)-A-X-C
Projeções em diagramas metamórficos Projeções em diagramas metamórficos
A projeção apenas será válida se Q 
estiver presente no sistema
Diagrama ABFM ou A(K)FM de J.B. Thompson
Diagrama alternativo ao diagrama A’KF para 
metapelitos
• Embora o digrama A’KF seja bastante útil, 
Thompson (1957) notou que Fe e Mg podem ser 
fracionados de forma distinta entre os vários 
minerais máficos presentes na maioria das 
rochas. 
• Metapelitos são bastante sensíveis a variações 
de T e P e as mudanças composicionais que 
ocorrem devido às variações P-T não podem ser 
mostradas no diagrama A’KF.
A = Al2O3
K = K2O
F = FeO
M = MgO
Diagrama ABFM ou A(K)FM de J.B. Thompson
Para evitar a 
projeção 
tridimensional em 
um tetraedro, 
Thompson 
projetou as fases 
minerais na face 
AFM, a partir da 
muscovita, 
eliminando o 
vértice K2O
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•Projeção a partir da 
muscovita na face AFM;
•Muscovita foi escolhida por 
ser uma fase comum nos 
metapelitos;
• Biotita a partir dessa 
projeção plota comouma 
faixa com razão Fe/Mg 
variável fora do triângulo 
AFM 
AKFM Projection from Mu. 
After Thompson (1957). Am. 
Min. 22, 842-858.
Diagrama ABFM ou 
A(K)FM de J.B. 
Thompson
• Em alto grau 
metamórfico, 
muscovita desidrata e 
feldspato potássico é 
formado; 
• Então diagrama AFM 
pode ser projetado a 
partir do feldspato 
potássico; 
• Quando a projeção é 
feita a partir do 
feldspato potássico, 
biotita é projetada na 
base do diagrama AFM; 
Diagrama ABFM ou A(K)FM de J.B. Thompson
– A = Al2O3 - 3K2O/(Al2O3 – 3 K2O + MgO + FeO) (se projetada a 
partir da muscovita)
= Al2O3 - K2O/ (Al2O3 – K2O + MgO + FeO) (se projetada a 
partir do feldspato potássico)
- F = FeO/(FeO+MgO)
– M = MgO/(FeO+MgO)
Diagrama ABFM ou A(K)FM de J.B. Thompson Diagrama ABFM ou A(K)FM de J.B. Thompson
Projeção AFM para 
paragêneses minerais 
desenvolvidas em rochas 
metapelíticas da zona da 
sillimanita. Thompson 
(1957). Am. Min. 22, 842-858.
Ordem de 
enriquecimento 
em Mg: cordierita 
> clorita > biotita 
> estaurolita > 
granada
Diagrama ABFM ou A(K)FM de J.B. Thompson Escolhendo o diagrama apropriado
• Associação mineral 
comum de 
médio/alto grau 
metamórfico:
Sill-St-Ms-Bt-Qtz
Thompson (1957). Am. Min. 22, 
842-858.
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Ehlers and Blatt (1982). 
Petrology. Freeman. 
Escolhendo o diagrama 
apropriado: 
Sill-St-Ms-Bt-Qtz-Plag
– O diagrama A’KF 
não mostra 
equilíbrio entre as 
fases;
– Não podemos 
escolher os 
componentes 
corretamente em 
termos de AKF
Ehlers and Blatt (1982). 
Petrology. Freeman. 
• Escolhendo o diagrama apropriado: 
• Sil-St-Mu-Bt-Qtz-Plag
Metapelitos: exemplos
AKF (using the Spear, 1993, formulation) and AFM 
(projected from Ms) diagrams for pelitic rocks in the 
chlorite zone of the lower greenschist facies. Shaded 
areas represent the common range of pelite and 
granitoid rock compositions. Small black dots are the 
analyses from Table 28-1. 
Metapelitos
Zona da Clorita
clorita + muscovita fengítica + 
quartzo + aIbita + calcita +
stilpnomelano + paragonita.
Fácies xisto verde 
inferior
Metapelitos
Zona da Clorita
clorita + muscovita fengítica + 
quartzo + aIbita + calcita +
stilpnomelano + paragonita.
Fácies xisto verde 
inferior
Principais reações 
metamórficas na zona 
da clorita:
fengita + 26 quartzo 
clorita + pirofilita + 10 
feldspato potássico + H2O
pirofilita + clorita rica em ferro
 cloritóide + quartzo + 
H2O
hematita + clorita rica em 
ferro  cloritóide + 
magnetita + quartzo + H2O
Greenschist facies AKF diagrams (using the Spear, 1993, formulation) showing the biotite-in isograd reaction as a “tie-line flip.” In (a), 
below the isograd, the tie-lines connecting chlorite and K-Feldspar shows that the mineral pair is stable. As grade increases the Chl-Kfs 
field shrinks to a single tie-line. In (b), above the isograd, biotite + phengite is now stable, and chlorite + K-feldspar are separated by the 
new biotite-phengite tie-line, so they are no longer stable together. Only the most Al-poor portion of the shaded natural pelite range is 
affected by this reaction. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Fácies xisto verde
Zona da biotita: biotita + clorita + muscovita fengítica + quartzo +
aIbita + caIcita.
Metapelitos
Abaixo da 
isógrada da 
biotita
Acima da 
isógrada 
da biotita
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Figure 28-4. A series of AKF diagrams (using the Spear, 1993, formulation) illustrating the migration of the Ms-Bt-Chl and Ms-Kfs-
BTsub-triangles to more Al-rich compositions via continuous reactions in the biotite zone of the greenschist facies above the biotite 
isograd. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Fácies xisto verde
Zona da biotita: biotita + clorita + muscovita fengítica + quartzo +
aIbita + caIcita.
Reações contínuas na zona da biotita acima da isógrada da biotita, 
mostrando a migração dos sub-triângulos Ms-Bt-Chl e Ms-KFs-Bt para 
composições iniciais mais aluminosas 
Figure 28-5. AFM projection for the biotite zone, greenschist facies, above the chloritoid isograd. The compositional ranges of common 
pelites and granitoids are shaded. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a zona da 
biotita, acima da isógrada do cloritóide
Figure 28-6. AFM projection for the upper biotite zone, greenschist facies. Although garnet is stable, it is limited to unusually Fe-rich 
compositions, and does not occur in natural pelites (shaded). Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. 
Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da biotita superior
Fácies xisto verde
Zona da biotita
Principais reações
(1) pirofilita  Al2SiO5 + quartzo + H2O
clorita + pirofilita  cloritóide + quartzo + H2O 
clorita + muscovita  cloritóide + biotita + quartzo + H2O
clorita + fengita  clorita rica em Al + biotita + quartzo
clorita + 8 fengita  3 biotita + 5 muscovita + 7 quartzo + H2O
clorita + microclínio  biotita + muscovita + H2O
clorita + microclínio + muscovita fengítica  biotita + muscovita pouco 
fengítica + quartzo + H2O 
(2) clorita + feldspato potássico  biotita + muscovita + quartzo + H2O 
clorita + feldspato potássico  biotita + estilpnomelano + quartzo + 
H2O 
6 fengita  biotita + 3 muscovita + 2 feldspato potássico + 3 quartzo 
+ H2O 
muscovita + stilpnomelano  biotita + epídoto 
muscovita + stilpnomelano  clorita + biotita 
estilpnomelano + fengita  biotita + clorita + quartzo + H2O
estilpnomelano + fengita + actinolita  biotita + clorita + epidoto + 
H2O
3 dolomita/ankerita + feldspato potássico + H2O  biotita + 3 calcita + 
7 H2O
(1)
(2)
Figure 28-7. AFM projection for the garnet zone, transitional to the amphibolite facies, showing the tie-line flip associated with reaction 
(28-8) (compare to Figure 28-6) which introduces garnet into the more Fe-rich types of common (shaded) pelites. After Spear (1993) 
Metamorphic Phase Equilibria and Pressure-Temperature-Time Paths. Mineral. Soc. Amer. Monograph 1. Winter (2001) An Introduction 
to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da granada
Transição 
para a 
fácies 
anfibolito
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Figure 28-8. An expanded view of the Grt-Cld-Chl-Bt quadrilateral from Figures 28-6 and 28-7 illustrating the tie-line flip of reaction 
(28-7). a. Before flip. b. During flip (at the isograd). c. After flip (above the isograd). Winter (2001) An Introduction to Igneous and 
Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Antes da isógrada da 
granada
Na isógrada da 
granada
Acima da isógrada da 
granada
Transição para 
fácies anfibolito
Zona da granada
Principais reações
A granada considerada nestas reações é sempre almandínica.
(1) biotita + cloritóide + H2O  clorita + granada
3 clorita  3 granada + 2 magnetita + 12 H2O
(2) clorita + quartzo  granada + H2O
clorita + muscovita + quartzo  biotita + granada + H2O
clorita + muscovita + epidoto  biotita + granada + H2O
clorita + biotita 1 + quartzo  biotita 2 + granada + + H2O
clorita rica em ferro + muscovita + quartzo  biotita + 
granada + Al2SiO5 + H2O
clorita + cloritóide + quartzo  granada + H2O
clorita 1 + anortita  clorita 2 + granada + quartzo + H2O
biotita + muscovita + quartzo  granada + feldspato 
potássico + H2O
biotita + cloritóide  granada + muscovita + H2O
(1)
(2)
Figure 28-9. AFM projection in the lower staurolite zone of the amphibolite facies, showing the change intopology associated with 
reaction (28-9) in which the lower-grade Cld-Ky tie-line (dashed) is lost and replaced by the St-Chl tie-line. This reaction introduced 
staurolite to only a small range of Al-rich metapelites. After Spear (1993) Metamorphic Phase Equilibria and Pressure-Temperature-Time 
Paths. Mineral. Soc. Amer. Monograph 1. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da estaurolita inferior
Fácies anfibolito
• Cloritóide + cianita 
passam a ser 
instáveis;
• Estaurolita e clorita 
passam a ser estáveis 
em rochas ricas em al;
Figure 28-10. AFM projection in the staurolite zone of the amphibolite facies, showing the change in topology associated with the 
terminal reaction (28-11) in which chloritoid is lost (lost tie-lines are dashed), yielding to the Grt-St-Chl sub-triangle that surrounds it. 
Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da estaurolita
Reação de quebra do 
cloritóide e formação de
granada-estaurolita-
clorita
Fácies anfibolito
Figure 28-11. AFM diagram for the staurolite zone, amphibolite facies, showing the tie-line flip associated with reaction (28-12) which 
introduces staurolite into many low-Al common pelites (shaded). After Carmichael (1970) J. Petrol., 11, 147-181. Winter (2001) An 
Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da estaurolita
Fácies anfibolito
Formação de estaurolita 
em rochas menos 
aluminosas, a partir de 
reação envolvendo 
granada e clorita
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Figure 28-11. AFM diagram for the staurolite zone, amphibolite facies, showing the tie-line flip associated with reaction (28-12) which 
introduces staurolite into many low-Al common pelites (shaded). After Carmichael (1970) J. Petrol., 11, 147-181. Winter (2001) An 
Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da estaurolita
Figure 28-13. An expanded view of the Grt-St-Chl-Bt quadrilateral from Figure 28-11 illustrating the tie-line flip of the discontinuous
reaction (28-9) and the progress of the continuous reaction (28-10). a. At the isograd tie-line flip. Composition Y loses Grt and gains St. b.
As reaction (28-10) proceeds, the most Fe-rich chlorite breaks down and the Chl-Grt-Bt triangle shifts to the right. c. Further shift of the 
Chl-Grt-Bt triangle due to reaction (28-10). Rocks of composition Y lose chlorite at this grade, and staurolite develops in rocks of 
composition Z. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Detalhe do diagrama anterior
Composição de Y abaixo 
da isógrada da St = Grt-
Chl-Bt
Na isógrada = St-Bt-Chl
Quebra da clorita mais rica 
em Fe e formação de St em 
Y
Composição de Y = St-Bt-
Chl; 
Z = Chl-Bt
Composição de Y = St-Bt;
Z = St-Chl-Bt
Fácies anfibolito
Zona da estaurolita
Principais reações
• (1) clorita + granada + muscovita  biotita + estaurolita 
+ quartzo + H2O 
• (2) cloritóide + Al2SiO5 clorita + estaurolita + H2O 
• cloritóide  clorita + granada + estaurolita + H2O
• cloritóide + O2 estaurolita + magnetita + quartzo + H2O
• cloritóide + Al2SiO5 estaurolita + quartzo + H2O
•cloritóide + quartzo  granada + estaurolita + H2O 
• clorita + muscovita  biotita + estaurolita + quartzo + H2O 
• clorita + quartzo  clorita rica em magnésio + estaurolita + 
H2O
• muscovita + magnetita + quartzo + H2O <=> estaurolita + 
biotita + O2
(2)
(1)
Figure 28-14. AFM projection for the kyanite zone, amphibolite facies, showing the tie-line flip associated with reaction (28-15) which 
introduces kyanite into many low-Al common pelites (shaded). After Carmichael (1970) J. Petrol., 11, 147-181. Winter (2001) An 
Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da cianita
Fácies anfibolito
clorita + estaurolita + muscovita  biotita + cianita + quartzo + H2O 
clorita rica em magnésio + estaurolita + muscovita + quartzo  biotita 
+ cianita + H2O
cloritóide + quartzo  granada + cianita + H2O
estaurolita  granada + biotita + cianita + H2O
estaurolita + muscovita + quartzo  biotita + cianita + H2O
estaurolita + muscovita + quartzo  biotita + granada + cianita + H2O
estaurolita + muscovita sódica + quartzo  cianita + biotita + granada 
+ muscovita + albita + H2O
estaurolita + quartzo  granada + cianita + cordierita + H2O
estaurolita + quartzo  granada + cianita + H2O
Fácies anfibolito
Zona da cianita
Principais reações
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Figure 28-15. AFM projection above the sillimanite and “staurolite-out” isograds, sillimanite zone, upper amphibolite facies. Winter 
(2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Metapelitos: projeção AFM para a 
zona da sillimanita
Fácies anfibolito 
superior Muitas das reações de formação de cianita pode, em 
função da pressão, gerar andalusita e, principalmente, 
sillimanita.
• cianita  sillimanita
• estaurolita + muscovita + quartzo  sillimanita 
(fibrolita) + biotita + H2O 
• estaurolita + quartzo  granada + sillimanita
(fibrolita) + H2O 
Fácies anfibolito 
superior
Zona da sillimanita
Principais reações
Figure 28-16. AFM diagram (projected from K-feldspar) above the cordierite-in isograds, granulite facies. Cordierite forms first by 
reaction (29-14), and then the dashed Sil-Bt tie-line is lost and the Grt-Crd tie-line forms as a result of reaction (28-17). Winter (2001) 
An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Fácies 
granulito
Grade petrogenética para reações de alta temperatura, mostrando reações de 
fusão e desidratação no sistema Na2O-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O 
(NKFMASH). Spear et al. (1999). 
Metapelitos
Segunda Parte
GE-606 - Petrografia e Petrologia Metamórfica
Graduação em Geologia
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Instituto de Geociências
Campinas, 02 de setembro de 2013 
Migmatitos
Zona do feldspato potássico
muscovita + quartzo  sillimanita + feldspato potássico + H2O 
Zona dos migmatitos 
muscovita + quartzo + H2O  sillimanita + líquido (fusão)
muscovita + biotita + quartzo + H2O  sillimanita + líquido
muscovita + quartzo  sillimanita + feldspato potássico + líquido
biotita + sillimanita + quartzo  feldspato potássico + cordierita + líquido
biotita + sillimanita + quartzo  feldspato potássico + granada + líquido
Zona do hiperstênio
antofilita rica em ferro  ferrosilita + quartzo + H2O
annita + quartzo  ferrosilita + feldspato potássico + H2O
annita + quartzo  ferrosilita + feldspato potássico + granada + H2O
2 granada + 3 quartzo  cordierita + 4 ferrosilita
granada + cordierita  sillimanita + ferrosilita + quartzo
cordierita  sillimanita + ferrosilita + quartzo
granada + quartzo  sillimanita + ferrosilita
Fácies anfibolito superior e granulito
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Facies metamórficas
Granulitos: condições de formação
Fluidos podem estar:
a) Ausentes
b) Serem ricos em CO2
c) Serem ricos em H2O
O CO2 geralmente é introduzido 
nos estágios tardios do 
metamorfismo, após a formação 
das paragêneses características.
Fácies granulito:
T = 650 oC até > 1.000 oC
P = 3 a > 18 kbar 
(geralmente até 10 – 12 kbar)
Feições migmatíticas são desenvolvidas próximo da segunda
isógrada da sillimanita (sillimanita + ortoclásio) através das
reações:
Muscovita + quartzo + H2O sillimanita + fusão
Muscovita + biotita + quartzo + H2O sillimanita + fusão
Reação de fusão cessa quando toda a água contida nos poros forassimilada na fusão, mas fusão adicional pode ocorrer com a
quebra de minerais hidratados.
Muscovita + quartzo K-feldspato + sillimanita + fusão
Metamorfismo de Alto Grau em Metapelitos
Fácies Anfibolito Superior e 
Formação de Migmatitos
Quebra da muscovita
Em temperaturas ainda mais elevadas que as da zona da sillimanita 
+ K feldspato:
Biotita + sillimanita + quartzo K feldspato + cordierita + fusão
Biotita + sillimanita + quartzo K feldspato + granada + fusão
Formação de cordierita ou granada depende da pressão 
(cordierita forma-se a pressões mais baixas) e da razão Fe/Mg da 
rocha (cordierita forma-se em rochas mais ricas em Mg
Associação granada-cordierita-K feldspato é típica de migmatitos 
pelíticos de alto grau (essa associação indica o início da fácies 
granulito)
Metamorfismo de Alto Grau em Metapelitos
Início da Fácies Granulito e 
Formação de Migmatitos
Diagrama AFM (projetado a partir do K feldspato) acima da isógrada cordierita-in 
Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.
Biotita + sillimanita + quartzo K feldspato + cordierita + fusão
Biotita + sillimanita + quartzo K feldspato + granada + fusão
Início da Fácies Granulito
Grade petrogenética de alta temperatura no sistema Na2O-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O (NKFMASH) 
mostrando reações de reações de fusão e desidratação. V = vapor rico em H2O. Spear et al. (1999). 
Grade petrogenética de alta temperatura no sistema Na2O-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O (NKFMASH) 
mostrando reações de reações de fusão e desidratação. V = vapor rico em H2O. Spear et al. (1999). 
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Biotita + sillimanita + quartzo K feldspato + cordierita + fusão
Início da Fácies Granulito
Paragêneses: K feldspato + cordierita + sillimanita + quartzo
K feldspato + cordierita + sillimanita + biotita
K feldspato + cordierita + biotita + quartzo 
Paragênese de alto 
grau (sill-cdr-K feld + 
qtz + hercynita)
desenvolvida a partir 
de bt-sill xisto (restos 
dessa assembléia 
pode ser encontrado 
em inclusões E-W no 
porfiroblasto de 
cordierita no centro da 
foto. 
http://www.earth.ox.ac.uk/~d
avewa/research/gallery/gran
ulite-gallery.html
Cdr
Sill
F feld
Metamorfismo de Alto Grau em Metapelitos
Fácies Granulito: zona de ultra-alto grau
Em P média, T muito altas são necessárias para formação de opx, 
mas em alta P, opx forma-se em T mais baixa a partir da reação:
cordierita + granada sillimanita + ortopiroxênio
Em T ainda mais altas que as necessárias para formação de opx 
ocorre a reação:
sillimanita + ortopiroxênio safirina + quartzo
Paragêneses de fácies granulito: sillimanita + ortopiroxênio + cordierita
sillimanita + ortopiroxênio + granada
Paragêneses de fácies granulito: ortopiroxênio + safirina + quartzo
sillimanita + safirina + quartzo
Grade petrogenética de alta temperatura no sistema Na2O-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O (NKFMASH) 
mostrando reações de reações de fusão e desidratação. V = vapor rico em H2O. Spear et al. (1999). 
Grade petrogenética de alta temperatura no sistema Na2O-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O (NKFMASH) 
mostrando reações de reações de fusão e desidratação. V = vapor rico em H2O. Spear et al. (1999). 
Fácies Granulito: zona de ultra-alto grau
http://www.earth.ox.ac.uk/~davewa/research/gallery/granulite-gallery.html
Ortopiroxênio intercrescido com
cordierita
cordierita + granada sillimanita + ortopiroxênio
Paragêneses de fácies granulito:
sillimanita + ortopiroxênio + cordierita
sillimanita + ortopiroxênio + granada
Cdr Opx
sillimanita + ortopiroxênio safirina + quartzo
Fácies Granulito: zona de ultra-alto grau
http://www.earth.ox.ac.uk/~davewa/research/gallery/granulite-gallery.html
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http://images.google.com/imgres?imgurl=http://jaeger.earthsci.unimelb.edu.au/Images/Mineralogical/Textures/reactionTextures/corona.jpg&imgrefurl=http://jaeger.earthsci.unimelb.edu.au/Ima
ges/Mineralogical/html/Im58.html&h=480&w=640&sz=155&hl=en&start=6&tbnid=7qFtWCM2WFT7mM:&tbnh=103&tbnw=137&prev=/images%3Fq%3Dcorona%2Btexture%26svnum%3D10%
26hl%3Den%26lr%3D%26rls%3DWZPA,WZPA:2005-34,WZPA:en%26sa%3DG
sillimanita + ortopiroxênio safirina + quartzo
Texturas em granulitos: coronas
Corona de opx e sill
separando safirina do quartzo 
(Enderby Land, Antarctica). 
Corona formou-se devido a 
resfriamento a alta P (8-10 
kbars). 
Essa textura de resfriamento é 
distinta de texturas com 
cordierita que indicam 
descompressão isotermal. 
References : Sandiford, M., 1985, 
The metamorphic evolution of 
granulites from Fyfe Hills, 
implications for Archaean crustal 
thickness in Enderby Land, 
Antarctica. Journal of Metamorphic 
Geology, 3, 155-178. 
Zona da sillimanita + feldspato potássico
muscovita + quartzo  sillimanita + feldspato potássico + H2O 
Zona dos migmatitos 
muscovita + quartzo + H2O  sillimanita + líquido (fusão)
muscovita + biotita + quartzo + H2O  sillimanita + líquido
muscovita + quartzo  sillimanita + feldspato potássico + líquido
biotita + sillimanita + quartzo  feldspato potássico + cordierita + líquido
biotita + sillimanita + quartzo  feldspato potássico + granada + líquido
Zona do hiperstênio (opx)
biotita + quartzo  opx + feldspato potássico + H2O
biotita + quartzo  opx + feldspato potássico + granada + H2O
2 granada + 3 quartzo  cordierita + 4 opx
granada + cordierita  sillimanita + ferrosilita + quartzo
cordierita  sillimanita + opx+ quartzo
granada + quartzo  sillimanita + opx
Fácies anfibolito superior e granulito
Metamorfismo de Alto Grau em Metapelitos
F
Á
C
IE
S
 
A
N
F
IB
O
L
IT
O
F
Á
C
IE
S
 G
R
A
N
U
L
IT
O
Grades petrogenéticas
Metapelitos
• possibilita a 
estimativa de intervalos 
de condições P-T a 
partir das associações 
minerais em equilíbrio 
(paragêneses)
KFASH
Grades petrogenéticas
Metapelitos
Isógradas: marcam 
o aparecimento de 
minerais índices
Isógrada da biotita
KFASH
Grades petrogenéticas
Metapelitos
Isógradas: marcam 
o aparecimento de 
minerais índices Isógrada da granada
KFASH
Grades petrogenéticas
Metapelitos
Isógradas: marcam 
o aparecimento de 
minerais índices
Campo de 
estabilidade da 
estaurolita
KFASH
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Campo de 
estabilidade da 
paragênese 
Bt + Grt + St + Ky
KFASH
Grades petrogenéticas
Metapelitos
Isógradas: marcam 
o aparecimento de 
minerais índices
Zona da cianita
KFASH
Grades 
petrogenéticas
Metapelitos
Reação de 
quebra de 
muscovita
KFASH
KFMASH
• Isógradas da biotita 
(verde), granada 
(vermelho) e 
estaurolita (laranja)
• Reacão de quebra da 
muscovita (rosa)
KFMASH
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