Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
~ Resumo de Petrologia Metamórfica Prática – Vitória Azevedo ~ Clinopiroxênio = Ca, Fe e Mg. Ortopiroxênio = Fe e Mg. ➔ Parte I: Metapelitos – Cloritóide Filitos – Estaurolita Xistos: formação de Estaurolita Xistos a partir de Cloritóide Filitos. Excelente indicador da Transição da Fácies Xisto Verde para a Fácies Anfibolito. – Cianita-Sillimanita-Granada Gnaisses – Cordierita-Granada Gnaisses ➔ Parte II: Metabasitos – Xistos Verdes – Anfibolitos – Xistos Azuis e Eclogitos ➔ As Rochas, seu Material Original e Processo de Formação ➔ Metamorfismo e Rochas Metamórficas: Uma Introdução – Metamorfismo muda de uma forma para outra. – Rocha Metamórfica rocha que se forma pela transformação sub sólidus de texturas e/ou minerais em uma rocha pré-existente (protólito) que pode ser ígnea ou sedimentar. → Por Que Ocorre o Metamorfismo? – Protólitos submetidos a condições de P e T diferentes daquelas em que se formaram. – Mineralogia original fica em desequilíbrio nas novas condições. Então ocorre mudanças (metamorfismo) na busca de um novo equilíbrio. → Identificação do protólito é importante para a reconstrução de paleoambientes. → Metamorfismo ocorre: – Intemperismo (alteração superficial das rochas e formação do solo) – até 1000 m de profundidade – Diagênese, compactação e litificação (formação das rochas sedimentares) – até 10 Km de profundidade. – Metamorfismo a maioria ocorre abaixo da zona da diagênese, até dezenas (35 – 40 km até 70 – 80 km) de km de profundidade (é um processo essencialmente crustal). ➔ Metamorfismo de calcário (calcítico puro) mudança de estrutura e textura. – Mineralogia: Calcita = calcita ou aragonita. – Química do protólito CaO, CO2. – Química da rocha metamórfica (mármore): CaO, CO2. ➔ Metamorfismo de arenito (quartzarenito) a mudança é textural. Arenito – Mineral do arenito: Quartzo – Química do arenito: SiO2 – Textura sedimentar clástica, é mal selecionado e poroso. – Permeável Quartzito – Mineral do quartzito: Quartzo – Química do quartzito: SiO2 – Textura granoblástica (em mosaico / arranjo poligonal). – Os grãos preenchem todos os espaços e tem contatos retos com ângulo de 120º entre si. – Impermeável → Conclusões 1. No processo metamórfico, algumas transformações levam a mudanças mineralógicas, enquanto outras levam apenas à recristalização dos mesmos minerais dos protólitos. 2. Mudanças texturais (e muitas vezes, também estruturais) são inseparáveis do processo. Sempre tem mudança textural, a recristalização sempre vai acontecer podendo ou não mudar a mineralogia. 3. Se desconsiderar os componentes voláteis (exemplo CO2 e H2O), o metamorfismo pode ser considerado isoquímico. A química do protólito é igual a química da rocha metamórfica. ➔ Características importantes do metamorfismo – Processo subsólido onde reagentes e produtos das reações são sólidos. – Processo crustal ocorre abaixo da zona de diagênese, compactação e litificação. – Leva à recristalização da rocha, dando origem a novas texturas e estruturas e/ou a novos minerais. – Processo é isoquímico química do protólito = química da rocha metamórfica. – Pode ocorrer perda e ganho de fluídos (H2O, CO2 são os mais importantes, porém pode ocorrer CH4, S, Cl, F), sem alterar a química dos demais componentes da rocha. ➔ Grupo composicional: Rochas quartzo-feldspáticas neste grupo quando metamorfizado irá recristalizar os mesmos minerais dos minerais protólito. – Química das rochas quartzo-feldspáticas: SiO2, Al2O3, K2O, Na2O, CaO, (FeO+Fe2O3, H2O). – Mineral(is) do Protólito = Mineral(is) da Rocha Metamórfica* – Recristalização leva à mudança de texturas e/ou estruturas. *Obs: Na fácies granulito, as rochas de composição granítica (rochas ígneas ácidas a intermediárias ou arenitos impuros) formam ortopiroxênio. 1. Natureza do Protólito: Quartzarenito. – Quartzito pode virar um quartzito maciço ou foliado. 2. Natureza do Protólito: Granito – Minerais do granito = Minerais do gnaisse: K – feldspato, plagioclásio, quartzo e biotita. – Química do Sistema: SiO2, Al2O3, K2O, Na2O, CaO, (FeO+Fe2O3, H2O) – Rocha metamórfica: Gnaisse ou ortognaisse. ➔ Grupo composicional: Mármores e Rochas Calcissilicáticas – Química de mármores e rochas calcissilicáticas: CaO, CO2 (Mármores) CaO, MgO, CO2 (Mármores) CaO, CO2, SiO2 (Mármores impuros) CaO, MgO, CO2, SiO2 (Mármores impuros) – Mineral(is) do protólito = ou ≠ Mineral(is) da rocha metamórfica – Recristalização leva à mudança de texturas e/ou estruturas. 1. Natureza do Protólito: Calcário – Minerais do calcário = Minerais do mármore: Calcita - Ca (CO3). – Química do sistema: CaO, CO2. – Rocha metamórfica: Mármore – Recristaliza o mesmo mineral. Se a temperatura for alta, cristaliza o mineral aragonita. 2. Metamorfismo de calcário silicoso ocorre mudança textural e mineralógica. – Minerais do calcário silicoso: Calcita e quartzo. – Química do calcário silicoso: CaO, CO2, SiO2. – Minerais do mármore: Calcita + wollastonita e quartzo + wollastonita. – Química do mármore: CaCO3. CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2↑ (calcita) (quartzo) (wollastonita) Wollastonita é um silicato de cálcio. É um mineral. ➔ Grupo Composicional: Rochas Metaultramáficas – Química: SiO2, MgO (FeO), CaO, H2O*. – Mineral(is) do protólito ≠ Mineral(is) da rocha metamórfica – Recristalização leva à mudança de texturas e/ou estruturas. – Minerais do protólito: Olivina (Mg, Fe)2(SiO4) Ortopiroxênio (Mg, Fe) SiO3 Clinopiroxênio CaMg (Si2O6) Granada piropo Mg3Al2(SiO4)3 Espinélio MgAl2O4 Plagioclásio Ca (Al2Si2O8) – Componentes/química do sistema: SiO2, MgO (FeO), CaO. – Minerais da rocha metamórfica: Serpentina Mg6Si4O10(OH)8 Clorita (Fe+2, Al, Mg)12[(Si, Al)6)20] (OH)16 Talco Mg3(Si4O10) (OH)2 Tremolita Ca2(Mg, Fe+2)5Si8O22(OH)2 Antofilita (Mg, Fe)7(Si8O22) (OH)2 Magnetita FeFe2O4 Magnesita MgCO3 Diopsídio CaMg (Si2O6) Enstatita (Mg, Fe) SiO3 Forsterita (Mg, Fe)2(SiO4) – Componentes/química do sistema: Calcário silicoso Mármore < 10% SiO2, MgO (FeO), CaO, H2O. *Obs: Reação metamórfica no exemplo dado Olivina + Ortopiroxênio + Clinopiroxênio + H2O = Chl + Tremolita + Mg. A água deve vir de fora. 1. Natureza do Protólito: Peridotito – Química do sistema/protólito: SiO2, MgO, CaO – Minerais do protólito (olivina + ortopiroxênio + clinopiroxênio) ≠ Minerais da rocha metamórfica (clorita, tremolita, magnetita). – Rocha Metamórfica: Tremolita-clorita xisto ➔ Grupo Composicional: Metabasitos ocorre mudança textural, mineralógica e estrutural. – Química: SiO2, Al2O3, CaO (Na2O), FeO (MgO), H2O* – Mineral(is) do protólito ≠ Mineral(is) da rocha metamórfica – Recristalização leva à mudança de texturas e/ou estruturas. *Obs: Plg + Cpx + H2O = Alb + Chl + Ep + Act. – Minerais do protólito: Plagioclásio (Ca, Na) (Al2Si2O8) Clinopiroxênio CaMg (Si2O6) Ortopiroxênio (Mg, Fe) SiO3 Olivina (Mg, Fe)2(SiO4) Apatita Ca5(PO4)3(OH, F, Cl) Magnetita Fe2O4 – Componentes/química do sistema: SiO2, Al2O3, CaO (Na2O), FeO (MgO). – Minerais da rocha metamórfica: Albita (Na, Ca) (AlSi3O8) Clorita (Fe+2, Al, Mg)12[(Si, Al)6)20] (OH)16 Epidoto {Ca2} {Al2Fe3+} [O|OH|SiO4|Si2O7] Zoisita Ca2Al3(Si3O12) (OH) Clinozoisita Ca2Al3(SiO4)3(OH) Glaucofana Na2(Mg3Al2) (Si8O22) (OH)2 Granada grossulária Ca3Al2(SiO4)3 Actinolita Ca2(Mg, Fe+2)5Si8O22(OH)2 Hornblenda Ca2(Mg, Fe)4Al [Si7AlO22] (OH)2 Ca-Plagioclásio (Ca, Na) (Al2Si2O8) Titanita CaTi (SiO5) Clinopiroxênio Ca (Fe, Mg) (Si2O6) Granada almandinaFe+23Al2(SiO4)3 Ortopiroxênio (Fe, Mg) SiO3 Onfacita (Ca, Na) (Mg, Fe+2, Al) Si2O6 Granada piropo Mg3Al2(SiO4)3 Quartzo SiO2 – Componentes/química do sistema: SiO2, Acessórios Essenciais Al2O3, CaO (Na2O), FeO (MgO), H2O. 1. Natureza do Protólito: basalto (é anidro) – Química do protólito/sistema do basalto SiO2, Al2O3, CaO, FeO. – Minerais do basalto: Plagioclásio e clinopiroxênio. – Minerais do protólito ≠ Minerais da rocha metamórfica – Minerais metamórficos: Albita + minerais verdes (clorita, epidoto, actinolita). – Rocha Metamórfica: Xisto verde ➔ Grupo Composicional: Metapelitos – Metapelitos são pelitos metamorfizados, ou seja, metapelitos tem como protólitos as rochas sedimentares pelíticas inclui rochas sedimentares argilosas como folhelhos, argilitos, lamitos e grauvacas com alto teor de matriz. – Seu metamorfismo é um processo isoquímico. – A composição química do sistema do protólito = química da rocha metamórfica. – Protólitos: rochas sedimentares argilosas (argilitos, folhelhos, lamitos) – Minerais do protólito: Illita K (Al, Mg)2[(Si, Al)4O10] (OH)2 Montmorillonita (K, Ca, Na) (Al, Mg, Fe)2[(Si, Al)4O10] (OH)2. xH2O Caulinita Al4(Si4O10) (OH)8 Clorita (Mg, Fe, Al)3 [(Si, Al)4O10] (OH)2 Quartzo SiO2 Matéria Orgânica C Micas detríticas KAl2(Si3AlO10) (OH)2 e/ou K (Al, Mg, Fe)2(Si3AlO10) (OH)2 Feldspatos detríticos (K, Na) (AlSi3O8) e/ou (Ca, Na) (Al2Si2O8) Outros (carbonatos, pirita, Fe-óxidos/hidróxidos, minerais pesados) – Química do Protólito = Química dos Metapelitos: SiO2, Al2O3, K2O, FeO + Fe2O3, MgO e H2O = SiO2, Al2O3, K2O, FeO + Fe2O3, MgO e H2O (Sistema KFMASH). – Rocha Metamórfica: Ardósias, filitos, xistos aluminosos, gnaisses aluminosos, (migmatitos) – Condições Metamórficas: Tem diagnóstico. – Minerais dos Metapelitos (essenciais e/ou comuns): Muscovita K2Al2(Al4Si6O20) (OH)4 Clorita (Mg, Al, Fe)12[(Si, Al)6)20] (OH)16 Albita (Na, Ca) (AlSi3O8) Biotita K2 (Mg, Fe)6 (Si6Al2O20) (OH)4 Basalto Xisto verde METAMORFISMO Plg + Cpx = Alb + Chl + Ep + Act Mineralogia essencial (fecha de 95 a 100% do volume da rocha). Cloritóide (Fe, Mg)2(Al, Fe) (Al3SiO5)2(OH)4 Granada (Fe, Mg)3Al2(Si3O12) Estaurolita (Fe, Mg)2(Al, Fe)12O6(SiO4)4(OH)2 Cianita, Sillimanita, Andalusita Al2SiO5 Cordierita Al12 (Mg, Fe)2(Si5AlO18) Plagioclásio (Ca, Na) (Al2Si2O8) Ortoclásio (K, Na) (AlSi3O8) Quartzo SiO2 – Rocha metamórfica: Granada-estaurolita-cianita xisto – Minerais do protólito ≠ Minerais da rocha metamórfica → Minerais do protólito são dois grupos principais: – Minerais formados no ambiente sedimentar inclui os minerais de argila como illita, montmorillonita, caulinita e clorita. São produtos secundários estáveis, formados pela decomposição de silicatos e aluminossilicatos de rochas ígneas ou metamórficas. – Minerais detríticos provenientes da fonte inclui os minerais Detríticos, Quartzo (Micas e feldspatos detríticos), os minerais são resistentes ao intemperismo, provenientes da erosão da fonte. – Matéria Orgânica → Minerais de Argila são neoformados (Autigênicos). Retículo cristalino em camadas. São aluminossilicatos, alguns podem ser silicatos hidratados (todos tem hidroxila e quando quebra libera água e nem todos tem H2O na estrutura). Granulação é muito fina, varia de 0,002 mm (cristalinos) a frações coloidais (10-3 a 10-6 mm) (amorfos). Ocorrem associados em cristais distintos ou intercrescidos em um mesmo cristal (são camadas mistas). São filossilicatos. Com duas estruturas principais: 1. Caulinita 2. Montmorillonita A diagênese leva ao desaparecimento de caulinita e montmorillonita e formação de illita e clorita. – Illita com menos K e mais H2O do que a muscovita (a estrutura da illita se assemelha a muscovita, mas muda um pouco a química). – Clorita em ambiente marinho, podem formar-se a partir da montmorillonita. ➔ Ambientes Litosféricos e Condições Metamórficas as relações entre tectônica, temperatura, pressão litostática e profundidade definem diferentes ambientes na litosfera que levam à formação de rochas metamórficas. Sendo estes ambientes diversos, são também diversas as rochas metamórficas a serem formadas, uma vez que, além da natureza do protólito, as condições metamórficas são também particularmente importantes, pois podem estabilizar algumas paragêneses minerais em detrimento de outras. ➔ Os controladores das reações metamórficas há dois controladores principais das reações metamórficas: – Natureza do protólito (química do protólito) – Condições do metamorfismo (pressão, temperatura) ➔ Os efeitos de diferentes condições metamórficas sob uma mesma química – Fixar apenas em um mesmo Grupo Composicional – química não muda – Visualizar o que ocorre à medida que as condições metamórficas variam 1. Grupo composicional: Mármores e Rochas Calcissilicáticas Quando a temperatura da calcita aumenta gera grãos maiores. Se a pressão aumenta ao invés de calcita vira aragonita. 2. Grupo Composicional: Metabasitos 3. Grupo Composicional: Metapelitos Sistemas químicos é a representação das fórmulas químicas em formas de óxidos. → Conclusões 1. A Natureza do protólito impõe limites ao metamorfismo. 2. Alguns grupos composicionais incluem rochas que modificam sua mineralogia no metamorfismo, enquanto outros não. Por quê? Que fator controla isso? Algumas rochas não modificam a mineralogia, como por exemplo CaCO3 só modifica para calcita ou quando aumenta a pressão modifica para aragonita, devido ao fato de não existir outra forma de CaCO3 estável na crosta, logo não pode fazer mais nada. 3. Que grupos composicionais são mais sensíveis às mudanças metamórficas? Metapelitos, metabasitos. ➔ Metamorfismo, Rochas Metamórficas e Ambientes Tectônicos → Aqui já chega perto da anatexia. Diagrama de Fácies Metamórficas A rocha resultante (hornfels, mármores, rochas calcissilicáticas, escarnitos) não é deformada: apresenta textura granular, isótropa e estrutura maciça. → Metamorfismo Regional 1. Todas as rochas tem a mesma mineralogia? Não, devido ter cada rocha ter se formado em condições de temperatura e pressão distintas. Entre xisto e gnaisse ocorre uma reação que acaba com a mica branca (libera água). O mineral que ficará com o componente da muscovita é o K – feldspato. → Metamorfismo Regional: Orógenos Colisionais Temperatura e pressão impostas em grande parte da crosta. Característico de ambiente de placa tectônica convergente. As rochas são transportadas para profundidades maiores, onde a pressão e temperatura são muito altas. Metapelitos em Metamorfismo Regional A linha em azul é a linha da anatexia, o mínimo granítico, as condições de temperatura e pressão desta curva são as condições mínimas para ter fusão na crosta. Em nenhuma temperatura menor que essa irá ocorrer fusão. A rocha mais adequada para gerar a fusão mínima é o metapelito. → Metamorfismo de Zona de Subducção Estágios Orogênese 1. Estágio Pré-Colisional da Orogênese – Metamorfismo de Zona de Subducção, alta pressão e temperatura. – Formação de Arco Vulcânico/Magmático – Pode haver metamorfismo de contato na região superior do arco, baixa pressão e temperatura. Deformação, recristalização e foliação. 2. Estágio Colisional da Orogênese – Metamorfismode Zona de Subducção, alta pressão e temperatura e regional no continente com o Arco já maduro. – Formação de Arco Vulcânico e Magmático (média pressão/temperatura). – Pode haver metamorfismo de contato na região superior do arco, baixa pressão/temperatura. – Metamorfismo Regional, média pressão/temperatura. – Cessa a subducção. – Cessa a formação de Arco Vulcânico e Magmático. – Colisão de dois blocos continentais. – Duplicação de crosta. – Não é comum haver metamorfismo de contato associado a este estágio. ➔ Ambientes de ocorrência de rochas graníticas Rifte continental Diversos Estágios Orogênicos – Pré-colisional – Sin-colisional – Pós-colisional ➔ Rochas e a Intensidade do Metamorfismo ➔ Aspectos macroscópicos das rochas metamórficas são feições que podem ser observadas em amostras de mão (a olho nu ou com o uso de uma lupa de bolso). → Principais aspectos macroscópicos incluem cor da rocha, granulação da rocha estrutura da rocha, textura da rocha (se possível; geralmente só observada ao microscópio), minerais da rocha (e seus percentuais aproximados), nome da rocha, protólito e as condições metamórficas. 1. Cor da Rocha 2. Granulação da Rocha vai estar relacionada à granulação do protólito, ao tipo de Metamorfismo e ao Grau Metamórfico. Escala de Granulação a ser utilizada para as Rochas Metamórficas Granulação fina: ≤ 1 mm Granulação média: > 1 a 3 mm Granulação grossa: 3 a 5 mm Granulação muito grossa: > 5 mm 3. Minerais, Estrutura e o Nome das Rochas As rochas podem ser classificadas segundo os seguintes critérios: Muitos nomes de rocha metamórfica atendem a mais de um critério 3.1. Segundo a natureza do protólito Exemplos de nomes que se referem ao protólito: ortognaisse e paragnaisse; metapelito; mármore; quartzito. Quando tem o prefixo ORTO significa que o material tem uma derivação (origem) plutônica. Um gnaisse geralmente é sempre de composição granítica, intermediará a intermediará a ácida. Quando tem o prefixo PARA significa que a rocha tem uma derivação sedimentar. Quando tem o prefixo META significa que a rocha é metamórfica. Mármore usado somente para rochas de origem calcarias Quartzito para rochas de origem areníticas/arenito. Para ressaltar a composição específica de uma rocha, pode-se adicionar o nome de um mineral: exemplo olivina mármore; muscovita quartzito. 3.2. Segundo a composição mineralógica Exemplos de nomes em que os minerais tem papel importante: diopsídio-forsterita mármore, granada-estaurolita xisto, cloritóide filito, tremolita xisto, quartzito, serpentinito. 3.3. Segundo a textura/estrutura da rocha Exemplos em que o nome da rocha indica se há ou não presença de tramas orientadas: – Presença de foliação ardósia, filito, xisto, gnaisse, rochas miloníticas. – Ausência de tramas orientadas Hornfels rocha maciça, fina, compacta, formada por metamorfismo de contato. Por exemplo Andalusita hornfels. – Fels termo que pode ser utilizado para qualquer rocha maciça. Como por exemplo biotita fels; serpentina fels. 3.4. Por nomes especiais adequados Exemplos de Nomes Especiais de Rochas Metamórficas: – Xisto Verde é Metabasito. – Xisto Azul é Metabasito. – Anfibolito Existem ortoanfibolito e paranfibolitos. Ortoanfibolito é metabasito e paranfibolito é uma marga. Seu protólito pode ser uma rocha ígnea básica ou uma marga. – Eclogito é Metabasito. – Escarnito é formado por metassomatismo em ambiente de metamorfismo de contato no calcário, além do calor há troca de massa. 4. Textura da Rocha (se possível; geralmente só observada ao microscópio) 5. Protólito 6. Condições Metamórficas ➔ Estruturas de rochas metamórficas – Maciça rocha de aspecto compacto, homogêneo e com ausência de minerais orientados. – Foliação estruturas planares resultantes do achatamento dos minerais. Engloba diferentes tipos de estruturas, condicionadas pela natureza da rocha e deformações posteriores, como xistosidade e crenulação. Xistosidade é o arranjo planar de minerais micáceos em xistos, filitos etc. Crenulação dobramento em escala microscópica, reflete fases de deformações distintas – Lineação engloba qualquer estrutura linear da rocha, como minerais alongados segundo às direções de cisalhamento e outros. Termo utilizado para se referir a estruturas lineares que não se caracterizam como foliações. ➔ Metamorfismo Progressivo mudanças que ocorrem com o aumento de temperatura. Aumento da granulação que tem a ver com a temperatura, quanto mais alta for os grãos serão maiores, se a temperatura for menor, os grãos serão menores. Aumento da cristalinidade dos minerais (ocorre em baixo grau). Aumento da espessura e da irregularidade da foliação das rochas (diminuição da qualidade da foliação das rochas). Reações de devolatilização: perda de componentes voláteis (H2O, CO2). os voláteis são liberados pelas reações, logo os componentes voláteis são perdidos. ➔ Aumento do Grau Metamórfico quanto aumenta o tamanho da mineralogia. Quanto maior o grau, maior a transformação. Os registros do protólito vão sendo apagados. Logo, o metamorfismo é um agente complicador na obtenção da memória da Terra: destrói fósseis, estruturas e texturas primárias. ➔ Transição da Diagênese para o Metamorfismo ➔ Estruturas mais comuns das rochas metamórficas 1. Estrutura isotrópica gera estrutura maciça. 2. Estrutura anisotrópica gera xistosidade (orientação de minerais) e bandamento (alternância de níveis de cores distintas). O bandamento pode ser dividido em composicional e granulométrico. ➔ Pressão litostática quando a força é aplicada com igual intensidade em todas as direções. É decorrente do peso da coluna de rochas sobrejacente. Muda o volume. Não muda a forma. É responsável pela estabilidade mineral. Depende da profundidade. A pressão litostática sozinha não deforma. Gera rocha com estrutura maciça (não há direção preferencial dos grãos minerais). → Estruturas maciças controladas pela natureza do protólito A granulação da rocha é sempre a matriz. Nessa foto a granulação é de 1mm. ➔ Pressão dirigida (ou pressão diferencial; stress): causada por esforços tectônicos. Promove a deformação nas rochas com orientação de minerais segundo direção perpendicular à de maior esforço. Muda a forma. Não tem qualquer influência sobre a estabilidade mineral. Causa deformação. ➔ Xistosidade qualquer mineral orientado que se forma em algum plano. Se estiver só numa linha é uma lineação. A foliação que ocorre em xistos e rochas metamórficas mais grossas, dada pelo arranjo paralelo e planar de grãos minerais do tipo plaquetas, tabulares, colunares ou blocosos, sendo os mais suscetíveis as micas e outros filossilicatos. A clivagem (perfeita) desenvolvida na Ardósia é denominada de Clivagem Ardosiana. Para a foliação do filito, pode-se utilizar tanto o termo Clivagem Ardosiana, quanto Xistosidade. Filito é metapelito Talco xisto é metaultramáfica Granada xisto é metapelito Anfibolito é metabasito Xisto verde é metabasito ➔ Bandamento composicional alternância de bandas (níveis ou faixas) de composições diferentes. ➔ Minerais e Protólito 1. O processo de recristalização metamórfica modifica a textura, a estrutura e a mineralogia de uma rocha. Como, então, saber qual foi seu Protólito para poder realizar a reconstrução paleoambiental? O investigador deve sempre se basear em um dado que seja confiável. Que dado seria esse? O dado para se basear seria a composição química. 2. O Metamorfismo é Isoquímico. A química do Protólito = A química da Rocha Metamórfica. A químicado conjunto dos Minerais do Protólito = A química do conjunto dos Minerais da Rocha Metamórfica (Química do Sistema). Como obter a Química do Sistema? É dada pelos componentes químicos (química da rocha) principais da rocha tipo H2O, CaO, MgO. ➔ Os Sistemas Químicos são agrupados em 5 Grupos Composicionais 1. Mármores e Rochas Calcissilicáticas – CaO, MgO, CO2, SiO2, H2O 2. Rochas Metaultramáficas – SiO2, MgO, (CaO), H2O 3. Metabasitos – SiO2, Al2O3, CaO (Na2O), FeO, (MgO), H2O 4. Metapelitos – SiO2, Al2O3, K2O, FeO + Fe2O3, MgO, H2O 5. Rochas Quartzo feldspáticas – SiO2, Al2O3, K2O, Na2O, CaO, (FeO), H2O ➔ Aspectos a serem observados em lâmina delgada Aspectos Microscópicos feições que podem ser observadas em lâmina delgada (com a utilização de um microscópio ótico petrográfico de luz transmitida). → Principais aspectos microscópicos incluem granulação da rocha, estrutura da rocha, textura da rocha, minerais da rocha (% modal), paragênese mineral, nome da rocha, protólito e as condições metamórficas. ➔ Estrutura de uma rocha é determinada pela organização de homogeneidades e de heterogeneidades texturais e/ou composicionais definidas na escala de estudos. A escala de estudos das estruturas é, principalmente, macroscópica (desde escala de amostra de mão, também chamada escala mesoscópica, até a escala de afloramento). ➔ Textura da rocha (segundo Bard, 1985) é determinada pelo tamanho, forma, disposição, contatos e arranjo ou organização de seus componentes minerais. A escala de estudo das texturas é, preferencialmente, microscópica. As texturas relacionadas com cristalização ou recristalização metamórfica recebem a terminação BLÁSTICA para significar que se originaram com o metamorfismo estudado. As principais texturas associadas com a blastese metamórfica são as seguintes: 3.1. Granoblástica como o nome indica, trata-se de uma textura na qual o arranjo dos minerais se dá na forma de grãos que tendem a ser equidimensionais e borda suturada. Em rocha não foliada, maciça. Exemplo quartizito e marmoree. A. Textura granoblástica 1. (Granoblástica) Isogranular; 2. (Granoblástica); poligonal; 3. (Granoblástica) heterogranular. B. 4. Lepidoblástica textura definida por minerais lamelares ou placoídes (filossilicatos) como as micas, cloritas e talco dispondo-se isorientandos sub-paralelamente. Minerais micáceos e foliáceos. Os micaxistos são rochas com textura geralmente lepidoblástica, ocorrendo também em xistos e filitos. B.5. Nematoblástica (nemato=vermes) os minerais que definem esta textura são os que apresentam hábito alongado, prismático ou acicular, como os anfibólios, sillimanita, piroxênios etc. Predominância de minerais prismáticos. Dispondo-se sub-paralelamente. Anfibolitos e anfibólio xistos são rochas que apresentam frequentemente textura nematoblástica. Nicóis cruzados. Notar o inter-crescimento de grãos de plagioclásio com um ponto tríplice de conjunção de 120⁰. Esta forma é característica da textura granoblástica (poligonal) = granoblástica equigranular. Anfibolito (plagioclásio e hornblenda essenciais) maciço da Serra da Figueira, Complexo de Barro Alto, Goiás, apresentando textura granoblástica média a grossa, com pequena orientação da hornblenda (pequena tendência a textura nematoblástica). Luz paralelos (//); lado maior=3,2mm. B. 4. Lepidoblástica; 5. Nematoblástica; 6. Porfiroblástica. Observar as lamelas de mica muscovita (claras) e de material orgânico (escuras) dispostas paralelamente definindo a textura lepidoblástica, penetrativa, que neste exemplo, encontra-se crenulada por um evento de deformação posterior ao do desenvolvimento da xistosidade planar (Sn). Clorita micaxisto micro dobrado. Observar quartzo segregado (claro e cinza) em bandas e em charneiras em matriz de muscovita, clorita e biotita subparalelas que definem a textura lepidoblástica. Clorita, biotita, muscovita Xisto do Grupo Cachoeirinha, Paraíba, Nicóis cruzados (+), Lado maior~5mm). (Foto em P/B, M. Winge, 1964) B.6. Porfiroblástica quando uma ou mais espécies cristalinas tendem a se desenvolver por crescimento metamórfico com dimensões significativamente maiores do que às da matriz, a textura recebe o nome de porfiroblástica em analogia com a matriz porfirítica das rochas ígneas. – Blastese processo de formação mineral por meio de reações que ocorrem no estado sólido. – Blasto grão formado por meio dessas reações. – Porfiroblasto/porfiroblástica grão relativamente mais grosso e maior do que a matriz que é fina e pode ser granoblástica ou lepidoblástica, formado por blastese. Poiquiloblástica minerais maiores englobam um ou mais minerais de dimensões menores. Exemplo hornfels e xisto. Anfibolito com textura nematoblástica Xisto azul com textura da rocha nematoblástica Estaurolita Poiquiloblástica a textura poiquiloblástica é descrita como porfiroblastos que apresentam inclusões de grão fino de outros minerais. Porfiroblasto de estaurolita Muscovita Xisto - Nicóis cruzados Qual é a textura da rocha? A textura é granolepidoblástica. → Texturas que resultam da combinação de A + B 7. (1), (2) ou (3) + 4 = granolepidoblástica rocha que apresenta porções com textura granoblástica intercalada com outras texturas lepidoblástica ou nematoblástica. Exemplo gnaisse. 8. (1), (2) ou (3) + 5 = granonematoblástica 9. (1), (2) ou (3) + 6 = granoporfiroblástica → Texturas cataclásticas As texturas com indícios de quebramentos e deformações dos grãos recebem a designação de cataclásticas ou de miloníticas: – Cataclástica minerais deformados pelo comportamento rúptil ou quebradiço dos minerais ao metamorfismo dinâmico e deformação mecânica. A rocha tende, muitas vezes, a mostrar pouca orientação. Rochas essencialmente quartzo-feldspáticas com poucos minerais micáceos ou filitosos comumente desenvolvem texturas cataclásticas. Exemplo brecha tectônica e milonitos. – Milonítica textura decorrente de metamorfismo dinâmico ou de falha em rocha que apresenta, significativamente, minerais com comportamento dúctil ou plástico, orientando- se em planos ou linhas. → Textura porfiroclástica Porfiroclastos grãos minerais de tamanhos contrastantes com a matriz mais fina que foram deformados e/ou, em parte recristalizados. Clástica referente a clastos. → Estruturas e Texturas da rocha são feições interdependentes A estrutura de uma rocha é determinada pela organização de homogeneidades e de heterogeneidades texturais e/ou composicionais definidas na escala de estudos. A escala de estudos das estruturas é, principalmente, macroscópica (desde escala de amostra de mão, também chamada escala mesoscópica, até a escala de afloramento). A textura de uma rocha é determinada pelo tamanho, forma, disposição, contatos e arranjo ou organização de seus componentes minerais. A escala de estudo das texturas é, preferencialmente, microscópica. → Estrutura Maciça – Rocha Anfibolito → Estrutura Maciça – Rocha Mármore → Relação entre estrutura e textura Qual é a textura observada neste anfibolito? Textura granoblástica Qual é a textura observada neste mármore? Textura é granoblástica. Xistocidade é a estrutura para ambos. Textura do talco xisto é lepidoblástica. Textura do anfibolito é nematoblástica. 4. Minerais da Rocha (% modal) Composiçãomineralógica com percentagem estimada Devem ser relacionados todos os minerais identificados, sempre com uma estimativa de percentagem volumétrica, mesmo que grosseira, visto que esta percentagem dá uma idéia da composição da rocha e da importância relativa de cada mineral. As figuras abaixo representam variações percentuais de contraste entre minerais escuros e claros. Em casos especiais deve ser feita contagem de pontos ou outra mais precisa. 5. Condições Metamórficas Os Minerais de uma rocha que formaram-se juntos, sob as mesmas condições metamórficas (mesmas condições pressão e temperatura), caracterizam a paragênese mineral daquela rocha. Qualquer mineral relicto do protólito ou de estágio evolutivo anterior não faz parte da paragênese. Por quê? Não fazem parte da paragênese, pois um mineral relicto se formou num estágio metamórfico anterior logo, não se formou sobre as mesmas condições dos minerais da lâmina. O mineral que não faz parte da paragênese pode está incluso em um outro mineral ou só na borda de um mineral, ele não faz contato com todos os minerais da lâmina. Quando os minerais estão sobre as mesmas condições fazem contato com todos os outros minerais. Qualquer mineral produzido pela reação/desestabilização de algum mineral da paragênese também não faz parte da paragênese. Por quê? Desestabilizou, porque a temperatura desceu junto a entrada de água no sistema, formando assim um mineral de uma temperatura menor e assim este não faz parte da paragênese pois não foi formado antes, foi formado depois dos minerais. Logo, só faz parte da paragênese os minerais que se formaram sobre as mesmas condições metamórficas. Qual é a porcentagem modal estimada para os minerais essenciais nesta visada? Qual é a granulação da rocha? A granulação da rocha é fina. Metabasic granulites, Namaqualand A fotomicrografia mostra 7 pequenos grãos de hornblenda, todos inclusos nos minerais hospedeiros plagioclásio e piroxênio. A hornblenda faz parte de estágio evolutivo anterior. 6. Paragênese mineral de uma rocha inclui os minerais dessa rocha que se formaram em equilíbrio sob as mesmas condições pressão e temperatura do Metamorfismo. Portanto, a paragênese mineral de uma rocha pode ser utilizada para o diagnóstico das condições de metamorfismo dessa rocha. Metabasic granulites, Namaqualand Detalhe na fotomicrografia anterior. Pl, Cpx, Opx, Ilm, Bt e três grãos isolados de hornblenda relicta. Hornblenda faz parte da paragênese? Por quê? A rocha é um granulito máfico. A hornblenda é um mineral reliquiar (que veio de um metamorfismo anterior). Logo, não faz parte da pargênese. Metabasic granulites, Namaqualand Grão de hornblenda substituindo piroxênio, aprisionando inclusões irregulares de piroxênio. Hornblenda é retrógrada. Conclusão: não faz parte da paragênese. Anfibólio tardio em eclogito, Kaghan Himalaya. Qual é a paragênese? Por quê? Essa hornblenda se formou depois, logo não faz parte da paragênese. Compostos químicos da granada piropo MgO, FeO, CaO Compostos químicos do clinopiroxênio CaO ➔ Metapelitos de alto grau – Pressão média no Metamorfismo Barroviano: Cordierita-Granada-(Sillimanita) Gnaisse – Pressão alta: Cianita-Granada Gnaisse ~ Características do Grupo Composicional; Metamorfismo Progressivo (ver página 17); e Grade Petrogenética ~ ➔ Características importantes do metamorfismo – Processo subsólido – reagentes e produtos das reações são sólidos – Processo fácies – Ocorre abaixo da zona de diagênese, compactação e litificação – Processo leva à recristalização da rocha, dando origem a novas texturas e estruturas e/ou a novos minerais – Processo é isoquímico onde a química do protólito = química da rocha metamórfica. Durante o processo, pode ocorrer perda e/ou ganho de fluídos (H2O, CO2, CH4, S, Cl, F), sem alterar a química dos demais componentes da rocha. – Quando não isoquímico é metassomatismo. – Processo causado por mudanças em P (pressão) e/ou T (temperatura) e/ou mudanças na composição da fase fluída. ➔ Grade Petrogenética dos Metapelitos são diagramas de temperatura quanto a pressão. A temperatura fica na linha horizontal e a pressão fica na vertical. É feita para um grupo composicional. Temperatura e pressão variam, o que é fixo é a composição química. Este diagrama só pode ser usado com base na paragênese. Deve saber quais minerais que fazem parte da paragênese, se não pode dá erro. In = em equilíbrio/entrando no sistema. Out está saindo do sistema. ➔ Metapelitos e as Zonas de Barrow Rm (valor de reflectância da vitrinita) entre 2 e 4 – transição entre diagênese e metamorfismo (entre 180 e 300 °C). Rm ≥ 4 – condições francamente metamórficas T > 300 °C – Zona da Clorita. Diagrama de fases Campo referente à transição diagênese – metamorfismo Campo referente à Zona da Clorita T – 300ª 400°C → Grade Petrogenética do Cloritóide filito Com base em dados de campo, a entrada da Pirofilita pode ser adotada como entrada do Cloritóide. A curva é a 6. Reação 1 marca a entrada na Zona da Biotita (≈400°C) Relações de estabilidade entre os polimorfos de Al2SiO5 (cianita-andalusita-silimanita) Reação 3 marca a saída do cloritóide e a entrada de estaurolita – T = 500°C Zona da Cianita e/ ou da Estaurolita → Grade Petrogenética Estaurolita Xistos Pirofilita “in” “in”Biotita + muscovita “in” Granada almandina “in” Relações de estabilidade entre os polimorfos de Al 2 SiO5 (cianita-andalusita-silimanita). A curva 12 marca a entrada na Zona da Granada Almandina (Fe, Mg) 3 Al 2 (SiO4) 3 (≈ 450°-C). Limite de temperatura máxima de instabilidade da pirofilita, ela sai do sistema. A fórmula da pirofilita é igual à dos polimorfos de Al2SiO5, porém esta tem hidroxila e quando ela quebra para formar Al2SiO5 libera água e forma quartzo. Quando chega a estabilidade da pirofilita, se ela estiver presente pode formar cianita numa pressão mais alta ou andalusita numa pressão mais baixa. Diagrama de fases Relações de estabilidade entre os polimorfos de Al 2 SiO5 (cianita-andalusita-silimanita) Reação 3 marca a saída do cloritóide por volta de 500°C e a entrada de estaurolita. Zona da Cianita e/ou da Estaurolita Pirofilita “in” e Pirofilita “out” Biotita + muscovita Granada almandina “in” Cloritóide out e Estaurolita “in” Estabilidade dos Polimorfos de Al 2 SiO 5 Na curva 3 o cloritóide começa a gerar estaurolita. Antes da curva 3 pode ter ainda cloritóide, porém depois da curva 3 não tem mais cloritóide. Diagrama de fases Relações de estabilidade entre os polimorfos de Al 2 SiO5 (cianita-andalusita-silimanita) Zona da Sillimanita – 1ª Isógrada da Sillimanita A curva 9 representa a curva do melt ou mínimo granítico. Sendo a curva de fusão. Depois da curva 3 e antes do melt (curva 9), dependendo de onde estiver pode formar cianita ou estaurolita e depois da curva 9 forma sillimanita, gerando a primeira isógrada da sillimanita Cianita Sillimanita Relações de estabilidade entre os polimorfos de Al 2 SiO5 (cianita-andalusita-silimanita) Reação 8 indica final de estabilidade da Muscovita em metapelitos.K-feldspato passa a ser estável Reação 9 indica mínimo melt granítico Cruzando essas curvas, não tem mais muscovita (quem toma seu lugar é o K-feldspato), já possui a fusão mínima e tem agora a zona da Zona da Sillimanita + K-feldspato que representa a 2ª Isógrada da Sillimanita, sendo a sillimanita aqui com uma paragênese distinta da 1ª Isógrada da Sillimanita. Essa sillimanita já é um gnaisse migmatítico. Pirofilita “in” e Pirofilita “out” Biotita + muscovita “in” Granada almandina “in” Cloritóide out e Estaurolita “in” Estabilidade dos Polimorfos de Al 2 SiO 5 Curva de mínimo de fusão granítica Diagrama de fases Pirofilita “in” e Pirofilita “out” Biotita + muscovita “in” Granada almandina “in” Cloritóide out e Estaurolita “in” Estabilidade dos Polimorfos de Al 2 SiO 5 Curva de mínimo de fusão granítica Muscovita “out” Diagrama de fases Zona da Cordierita + Granada + Sillimanita Muito provavelmente condições da Fácies Granulito A curva 4 é de médio grau. Pirofilita “in” e Pirofilita “out” Biotita + muscovita “in” Granada almandina “in” Cloritóide out e Estaurolita “in” Estabilidade dos Polimorfos de Al 2 SiO 5 Curva de mínimo de fusão granítica Muscovita “out” Cordierita “in” Diagrama de fases Melhor catalizador de reações metamórficas é o calor. ➔ Diagramas metamórficos – Pressão e temperatura – Permite a visualização dos tipos de ambientes na crosta onde uma assembleia mineral particular pode ser formada. → Diagrama de pressão e temperatura para metapelitos Outro exemplo de Digrama P-T permite visualizar as paragêneses minerais que se formam em pelitos nas diferentes condições de P e T na crosta. → Diagramas metamórficos Diagramas composicionais mostram os efeitos que diferentes químicas (rochas de composições distintas) tem sobre as assembléias minerais produzidas. São construídos para valores específicos de P e T para mostrar as possíveis composições minerais e assembléias minerais que podem estar em equilíbrio nas condições de interesse. → Diagramas AMF ➔ Leucossoma parte clara onde predominam minerais félsicos (quartzo e feldspato). É indicativo de fusão parcial. ➔ Melanossoma parte escura onde predominam minerais máficos (biotita, hornblenda, granada, cordierita). É indicativo de fusão parcial. ➔ Messossoma para gnaisse. É indicativo de fusão parcial. ➔ Aulas Práticas de Petrologia Metamórfica → Para a aula prática texto explicativo deve ser assim Fazer um texto com a descrição da lâmina ME-489 ou da lâmina Me-532 acompanhado de desenhos a mão livre que representam a rocha e seus minerais. Não esquecer de: 1. Classificar a rocha 2. Determinar o protólito e justificar 3. Determinar as condições do metamorfismo, utilizando os diagramas apropriados. Fazer um texto que descreva essas condições, justificando o porquê da escolha das curvas de reações utilizadas para determinação do campo P-T. Faça um texto também sobre o que mostra o diagrama de fácies metamórfica com relação a amostra escolhida. → Explicação para descrição de rochas pelíticas Diagrama de Metapelitos 1. Cloritoíde filito Minerais: CLORITOÍDE e CLORITA T min curva 6, pois devido o cloritóide não possui uma curva calibrada para sua entrada no metamorfismo entretanto, em áreas onde ocorrem pelitos com pirofilita também ocorre pelito com cloritóide são de T semelhantes ~320°C. T máx. curva 3, estabilidade máxima do cloritóide em ~500°°C sem calibração de entrada porque não tem curva pro cloritóide. P min. ~ 2 KB, devido a rocha ter cloritóide calibração das curvas 6 e 3. P máx. ~ 8 KB, devido a rocha ter cloritóide calibração das curvas 6 e 3. Fácies xisto verde, grau fraco. 2. Estaurolita xisto Minerais: ESTAUROLITA, cianita e granada. T min. ~ 520°C antes da curva do mínimo granítico, que é a curva 3 marcada pela entrada da estaurolita. T máx. ~ 680°C marcada pela curva 8, sendo a curva de estabilidade máxima da muscovita. P min. ~ 4,5 KB curva da cianita pois a rocha tem cianita. P máx. ~ 9,5 KB definida pela curva 3 e curva 8 do mínimo granítico. Fácies anfibolito inferior, grau médio. ALTO GRAU 3. Cordierita granada (sill) gnaisse Minerais: cordierita, ESPINÉLIO T min. ~ 750°C obtida a partir do mínimo granítico, curvas 2 e 4, pois a rocha tem K- feldspato estável e feições de fusão parcial como leucossoma e mesossoma. a curva 2 é indicativa de Fusão P min. ~ 4 KB estabilidade máx. da granada P máx. ~ 10 KB estabilidade máx. da cordierita T máx. difícil de definir com precisão nessa paragênese. Fácies anfibolito superior ou fácies granulito, grau forte. 4. Cianita granada gnaisse Minerais: BIOTITA, cianita e granada. T min. ~ 770°C definida pela curva 2 do diagrama de Spear et al, 1999, pois a rocha tem K- feldspato e cianita estável. Essa curva é a da estabilidade máxima da muscovita e mínima do K-feldspato. Essa curva também é uma curva de fusão rocha tem leucossoma e mesossoma indicam fusão parcial. P min. ~9 KB, definida pela curva de estabilidade máxima da cianita, na paragênese da rocha tem cianita estável P e T máx. difícil de definir com precisão nessa paragênese. Fácies granulito, no campo de pressões altas desta fácies. Metapelitos – Cloritóide filito Protólito Química Minerais do Protólito Minerais Metamórficos Rochas Metamórficas Condições Metamórficas Pelitos SiO2 Illita Sericita/Muscovita Cloritóide filito Fácies xisto verde folhelhos Al2O3 Montmorilonita Clorita Cloritóide-clorita filito Grau fraco argilitos K2O Caulinita Cloritóide Cloritóide hornfels lamitos FeO+Fe2O3 Clorita Quartzo Cloritóide fels siltitos MgO Quartzo Albita H2O Turmalina Micas detríticas Material carbonoso Feldspatos detríticos Matéria orgânica Metapelitos – Estaurolita Xistos Protólito Química Minerais do Protólito Minerais Metamórficos Rochas Metamórficas Condições Metamórficas Pelitos SiO2 Illita Muscovita Estaurolita xisto folhelhos Al2O3 Montmorilonita Quartzo Estaurolita granada xisto argilitos K2O Caulinita Estaurolita Estaurolita-granada- cianita xisto lamitos FeO+Fe2O3 Clorita Granada Estaurolita-cianita xisto siltitos MgO Quartzo Cianita Estaurolita fels H2O Turmalina Estaurolita-granada fels Micas detríticas Opacos (grafita e outros) Estaurolita-granada- cianita fels Feldspatos detríticos Matéria orgânica Quando a muscovita é estável faz parte da paragênese, quando deixa de ser estável entra o K-feldspato. Um mineral que não é orientado, é maciço, sendo chamado de fels. Quando metamórfica, por exemplo: estaurolita fels, estaurolita granada fels. Anfibólio não entra em pelitos. A matéria orgânica (C), vira gráfica e se estiver numa profundidade alta vira diamante. Granada é cúbica, isométrica e isotrópica, seu índice de refração é igual em todas as direções. Todo mineral isométrico é isotrópico. Fácies anfibolito (antes das curvas do mínimo granítico), curvas 9 e 8. Fácies anfibolito inferior Grau médio Muscovita estável Metapelitos – Cordierita-granada-sillimanita gnaisse Protólito Química Minerais do Protólito Minerais Metamórficos Rochas Metamórficas Condições Metamórficas Pelitos SiO2 Illita K-feldspato Cordierita-granada- sillimanita gnaisse Grau forte Fácies granulito ou folhelhos Al2O3 Esmectita Plagioclásio Cordierita-granada gnaisse Fácies anfibolito superior argilitosK2O Caulinita Biotita lamitos FeO+ Fe2O3 Clorita Quartzo siltitos MgO Quartzo Cordierita H2O Feldspatos detríticos Sillimanita Matéria orgânica Espinélio Granada almandina Grafita Rutilo Turmalina Zircão Apatita No grupo dos metapelitos a biotita, é apenas em gnaisse. Para a Cordierita-granada-sillimanita gnaisse, a paragênese não é diagnostico. Metapelitos – Cianita-granada gnaisse Protólito Química Minerais do Protólito Minerais Metamórficos Rochas Metamórficas Condições Metamórficas Pelitos SiO2 Illita K-feldspato Cianita-granada gnaisse Fácies Granulito folhelhos Al2O3 Esmectita Plagioclásio Cianita-granada-sillimanita gnaisse Pressão alta argilitos K2O Caulinita Plagioclásio Cianita-granada-biotita gnaisse lamitos FeO+ Fe2O3 Clorita Quartzo siltitos MgO Quartzo Biotita H2O Feldspatos detríticos Cianita Matéria orgânica Granada Sillimanita Rutilo Opacos Zircão Apatita Tem muscovita (é pouca) mas não entra na paragênese. → Diagrama de Metapelitos → Diagrama de Metapelitos para Alto Grau → Grade Petrogenética → Descrição de Metapelitos → Descrição de Metapelitos para Alto Grau → Explicação para descrição de Metabasitos 1. Xisto verde Minerais: clorita, actinolita (anfibólio), clinozoisita/zoisita, epidoto, albita (plagioclásio), titanita, opacos. T min. ~ 320°C, pois forma clinozoisita/zoisita e actinolita, na curva 5e, estando ambos presentes na rocha. T máx. ~ 400°C, antes da curva 7, pois na rocha só tem apenas actinolita com anfibólio. P min. ~ 2 Kbar, pois nesta pressão que é formada a clinozoisita/zoisita e actinolita, estando ambos presentes na rocha. P máx. ~ 8 Kbar, devido a rocha não ter glaucofana. Fácies xisto verde. 2. Anfibolito Minerais: albita (plagioclásio), hornblenda (anfibólio) e titanita. T min. ~ 460°C, é dada pela curva 6b, que é a curva dos plagioclásios. T máx. ~ 700°C, é dada pela curva 10, porque ao ultrapassar essa curva começaria a ter ortopiroxênio na rocha. E na rocha só tem plagioclásio e hornblenda. P min. ~ 2 Kbar, devido a pressão orogenética ser mais profunda, sendo uma rocha de área de metamorfismo regional. P máx. ~ 9 Kbar, devido ser até onde vai a estabilidade das curvas das temperaturas 6b e 10. Fácies anfibolito. 3. Xisto azul Minerais: glaucofana (anfibólio), clorita, clinozoisita/zoisita, epidoto, titanita. T min. ~ 320°C, dada pela curva 5e, que marca a entrada de clinozoisita/zoisita e na rocha tem esse mineral. T máx. ~ 490°C, é dada pela curva 2, devido ser o limite máximo/termal da glaucofana. P min. ~ 4 Kbar, devido a rocha ter glaucofana. P máx. ~ 9,2 Kbar, devido ser a curva 5e a da estabilidade máxima da clinozoisita/zoisita. Fácies xisto azul. Metabasitos (SiO2 = 45, 52%) Protólito Rochas Ígneas Básicas Química Minerais do Protólito Minerais Metamórficos Rochas Metamórficas Condições Metamórficas Basaltos, tufos, diabásios, gabros, dioritos (plagioclásio + clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± olivina + acessórios) SiO2, Al2O3, CaO, (Na2O), FeO (MgO) + H2O Plagioclásio + clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± olivina + acessórios (apatita, magnetita) Glaucofana, clorita, epidoto, zoisita/clinozoisita, titanita, albita, quartzo, muscovita, opacos e jadeíta. Xisto azul Fácies Xisto azul Basaltos, tufos, diabásios, gabros, dioritos (plagioclásio + clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± olivina + acessórios) SiO2, Al2O3, CaO, (Na2O), FeO (MgO) + H2O Plagioclásio + clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± olivina + acessórios (apatita, magnetita) Plagioclásio (albita), hornblenda, granada, clinopiroxênio, titanita, biotita (pouca). Anfibolito Fácies anfibolito ou Fácies anfibolito superior Basaltos, tufos, diabásios, gabros, dioritos (plagioclásio + clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± olivina + acessórios) SiO2, Al2O3, CaO, (Na2O), FeO (MgO) + H2O Plagioclásio + clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± olivina + acessórios (apatita, magnetita) Albita, clorita, actinolita, epidoto, zoisita/clinozoisita, biotita e titanita. Xisto verde Fácies Xisto verde Basaltos, tufos, diabásios, gabros, SiO2, Al2O3, CaO, (Na2O), Plagioclásio + clinopiroxênio ± Clinopiroxênio onfacítico, granada Eclogito Fácies eclogito dioritos (plagioclásio + clinopiroxênio ± ortopiroxênio ± olivina + acessórios) FeO (MgO) + H2O ortopiroxênio ± olivina + acessórios (apatita, magnetita) piropo, zoisita, cianita e rutilo. Olivina nas rochas básicas é acessório, na ultrabásica é essencial. → Diagrama de Metabasitos → Grade Petrogenética → Descrição de Metabasitos → Texturas ➔ Metamorfismo de Rochas Ígneas Básicas – As principais mudanças minerais são ocasionadas pela quebra dos dois minerais essenciais do protólito básico: Ca-plagioclásio e clinopiroxênio. – Plagioclásio: Plagioclásios mais ricos em Ca tornam-se, progressivamente, instáveis à medida que a temperatura decresce. Correlação geral entre temperatura e conteúdo de anortita máximo de estabilidade do plagioclásio. – Em graus baixos só albita (An 0-3) é estável. – Na fácies xisto-verde superior, oligoclásio torna-se estável. – Andesina e plagioclásios mais cálcicos são estáveis nas fácies anfibolito superior e granulito O excesso de Ca e Al → calcita/aragonita, minerais do grupo do epidoto, titanita, anfibólio, dependendo de P-T-X. – Clinopiroxênio quebra para um número de minerais máficos, dependendo do grau. – Estes minerais incluem clorita, epidoto, zoisita/clinozoisita, actinolita, hornblenda, um piroxênio metamórfico, granada etc. – Os máficos que se formam são comumente diagnósticos de grau e fácies metamórfica. – A química/mineralogia do protólito é anidra. É necessária a entrada de H2O no Sistema para formar os minerais metamórficos que tem H2O (zeólitas) ou (OH) (filossilicatos, anfibólios) em sua estrutura. ➔ Metamorfismo Progressivo de uma Rocha Ígnea Básica Xisto verde Início do Metamorfismo – Fácies Zeólita Reagentes Produtos Ca-plagioclásio + clinopiroxênio = clorita + zeólitas (laumontita, mais típica) + calcita + albita + quartzo Minerais do protólito Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Zeólita Condições P-T da Fácies Zeólita – Baixa T e Baixa P Fácies Zeólita para Fácies Prehnita-Pumpeleita Reagentes Produtos clorita + laumontita+ calcita + albita + quartzo = clorita + prehnita/pumpellyita/epidoto + actinolita + albita + quartzo Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Zeólita Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Prehnita- Pumpeleita Condições P-T da Fácies Prehnita-Pumpeleita – Baixa T e Baixa P Fácies Prehnita-Pumpeleita para Fácies Xisto VerdeReagentes Produtos clorita + phr/pmp/ep+ actinolita + albita + qtz = clorita + epidoto + actinolita + albita + zoisita/clinozoisita + quartzo Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Prehnita-Pumpeleita Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Xisto Verde Condições P-T da Fácies Xisto Verde – Baixa a Média T e Baixa a Média P → Fácies Xisto Azul HP/LT – Pressão: 7 – 20 Kbar – Temperatura: 200 - 500 ⁰C – Estabilidade do Anfibólio Sódico – Glaucofana (azulado – por isto o nome). Glaukos (grego) - significa “azul”. – É possível separar: Caso 1: Paragênese: lawsonita + glaucofana (menor temperatura). Quebra da lawsonita em maiores temperaturas Caso 2: Paragênese: zoisita/clinozoisita + glaucofana (maior temperatura). – Quebra do Clinopiroxênio. Exemplo em Xisto-Azul Clinopiroxênio (mineral do protólito) quebra para um número de minerais máficos. Estes minerais incluem, por exemplo: glaucofana e clorita (em xistos-azuis) Estas texturas são observadas em baixa temperatura de metamorfismo → Metabasitos: Metamorfismo de Rochas Ígneas Básica – Ca-plagioclásio (mineral do protólito), torna-se, progressivamente, instável à medida que temperatura decresce. Xisto - verde Paragênese: Clorita + actinolita+(zoisita/clinozoisita) + epidoto + albita Curvas utilizadas para construir o campo de estabilidade da paragênese: Temperatura: Limite inferior de temperatura-curva 5e (em vermelho). Limite superior de temperatura: estabilidade da actinolita, ausência de hornblenda (antes do campo pontilhado 7). Pressão: Limite inferior de pressão- curva 5c (em amarelo). Limite superior de pressão (abaixo do campo de estabilidade da glaucofana (em azul). – Na fácies prehnita-pumpellyita, xisto-verde, xisto-azul (menores temperaturas) só albita (An0-3) é estável. – Na fácies anfibolito inferior oligoclásio é estável, andesina e plagioclásios mais cálcicos são estáveis nas fácies anfibolito superior e granulito. – Ausência de plagioclásio (instáveis) na fácies eclogito. – O excesso de Ca e Al → calcita/aragonita, minerais do grupo do epidoto, titanita, anfibólio, dependendo de P-T-X. – Exemplo em Xisto-Azul, onde a Lawsonita pode se formar diretamente do plagioclásio original (do protólito) pela reação: Ca-plagioclásio + H2O = lawsonita +albita. – Xistos azuis contêm grande quantidade de minerais hidratados como glaucofana (ca. 2.5 H2O %peso) e lawsonita (ca. 11.5 H2O % peso) (Schmidt and Poli, 1998). Com o aumento das condições de P-T com a profundidade, reações de desidratação ocorrem, desta forma, durante a transição xisto-azul – eclogito ocorre significante liberação de água do slab em subducção. → Quando P-T aumenta, glaucofana reage com albita para formar onfacita e clorita quebra para formar granada; desta forma, fácies xisto azul se transforma em fácies eclogito. Albita + epidoto + glaucofana= onfacita + paragonita + hornblenda +H2O. → Anfibólios nos metabasitos: Xisto verde: actinolita. Anfibolito: hornblenda. Xisto azul: glaucofana. Os máficos que se formam são comumente diagnósticos de grau e fácies metamórfica. → Paragênese Mineral na Fácies Xisto Verde Albita + Clorita + Actinolita + Epidoto + Zoisita/Clinozoisita + Quartzo + Titanita Com aumento de temperatura e pressão Paragênese Mineral na Fácies Anfibolito Na-plg Epidoto + Clinozoisita ± Granada Ca-Plg + Hornblenda + Quartzo + Titanita + ± Granada Clinopiroxênio ± Granada Fácies Xisto Verde para Fácies Anfibolito (Inferior) Reagentes Produtos albita + actinolita + epidoto + zoisita/clinozoisita + qtz = Na-plg + hornblenda + epidoto + clinozoisita + quartzo ± granada Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Xisto Verde Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Anfibolito Inferior Condições P-T da Fácies Anfibolito Inferior – Média T e Baixa a Média P Fácies Anfibolito (Inferior) para Fácies Anfibolito Reagentes Produtos Na-plg + hornblenda + epidoto + clinozoisita + quartzo ± granada = Ca-plg + hornblenda + quartzo ±granada Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Anfibolito Inferior Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Anfibolito Condições P-T da Fácies Anfibolito – Média T e Baixa a Média P Fácies Anfibolito para Fácies Anfibolito (Superior) Reagentes Produtos Ca-plg + hornblenda + quartzo ± granada = Ca-plg + hornblenda + quartzo + clinopiroxênio ± granada Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Anfibolito Paragênese mineral da rocha metamórfica na Fácies Anfibolito Superior Condições P-T da Fácies Anfibolito Superior – Alta T e Média P Cpx indica T > 635°C ➔ Principais características de rochas metamórficas Rocha Estrutura Textura Cor Minerais essenciais Ardósia Clivagem ardosiana Lepidoblástica muito fina Tons de cinza ou marrom Sericita, quartzo Filito Xistosidade Lepidoblástica fina Tons de cinza ou marrom Sericita, quartzo Xisto Xistosidade Lepidoblástica fina a média Tons de cinza ou marrom Mica, quartzo Gnaisse Gnáissica Granolepido/nematoblástica Tons de cinza ou rosados Feldspato, quartzo, biotita e/ou hornblenda Migmatito Migmática Granoblástica/grano/nemato/ lepidoblástica Tons de cinza ou rosados Feldspato, quartzo, biotita e/ou hornblenda Milonito Milonítica Milonítica Tons de cinza Sericita, feldspato e quartzo Cataclasito Fratura maciça Cataclástica Variada Variada Brecha tectônica Brechada Variada Variada Variada Hornfels Maciça Granoblástica fina/porfiroblástica (mosqueada) Variada Variada Quartzito Maciça ou foliada Granoblástica/granolepidoblá stica Branca, com tons verdes ou rosa Quartzo, sericita Mármore Maciça Granoblástica, fina a média Cinza a branca, com tons verdes ou rosa Calcita ou dolomita Anfibolito Maciça ou foliada Granoblástica/nematoblástica , fina a média Verde escura a preta Hornblenda e plagioclásio Serpentinito Maciça ou venulada Lepidoblástica Verde ou marrom Serpentina Esteatito Maciça Lepidoblástica Cinza a marrom Talco
Compartilhar