GMG0630 - Aula 11 - Rochas Metamorficas

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Aula 11
Rochas Metamórficas
Rochas Metamórficas
Características Gerais 
Conceito Metamorfismo
Agentes do Metamorfismo
Mineralogia, Estruturas e Texturas típicas
Classificação
Deformações
Escala Transformações
Transformações Mineralógicas e Texturais
Tipos de Metamorfismo
Condições Intensivas
Limites do Metamorfismo
Grau Metamórfico
Ambientes Tectônicos
Referências
3	Grandes	Grupos	de	Rochas
Ciclo	das Rochas
Ciclo	das Rochas
Visão	Mineralógica
Rochas	Metamórficas
� Características Gerais
� Geralmente resistentes (duras). Algumas pouco resistentes
� Constituintes firmemente imbricados
� Grãos irregulares e geométricos
� Distribuição heterogênea dos constituintes promovendo 
bandamentos e xistosidades (estruturas orientadas)
� Mineralogia silicática predominante, sendo alguns 
tipicamente do ambiente metamórfico (granada, estaurolita, 
cianita, sillimanita)
� Comuns os tipos uniminerálicos e micáceos.
Rochas	Metamórficas
� Terminologia
� Rochas Metamórficas Foliadas
� Ardósia
� Filito
� Xisto
� Gnaisse
� Rochas Metamórficas não Foliadas
� Mármore
� Quartzito
� Eclogito
� Anfibolito
Conceito
� No planeta Terra, mudanças nos sistemas geológicos resultantes de
transferências e transformações de energia a partir de
movimentos de rochas, magmas e fluidos ocorrem continuamente,
principalmente em áreas próximas as margens das placas
litosféricas
Estados de equilíbrio termodinâmico são perturbados, levando os
sistemas de rocha a procurar estados novos de mais baixa energia e
de maior estabilidade por ajustar (transformar, mudar) sua
estrutura, textura e sua composição mineralógica (e mesmo
química).
O processo de ajustes de equilíbrio que ocorrem em estado sólido
decorrentes da mudanças das condições de um sistema geológico é
chamado demetamorfismo
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� Fatores	que	influenciam	as	transformações	
metamórficas:
• Temperatura
• Pressão	litostática
• Pressão	dirigida
• Fluidos
• Tempo
• Natureza	do	Protolito
Agentes	do	Metamorfismo
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Agentes	do	Metamorfismo
• Temperatura
– Gerando recristalizações e formação de novos minerais
• Pressão litostática ou confinante
– Por efeito da carga da rocha suprajacente: compactação
– Está relacionada à profundidade da rocha na crosta
• Pressão dirigida
– Não-litostática, causada por esforços tectônicos: deformação 
nas rochas e orientação de minerais
– Está relacionada aos movimentos nos limites de placas 
tectônicas
• Fluido (ex. H2O, CO2)
– Age como um catalizador durante o metamorfismo
Agentes	do	Metamorfismo
Pressão Litostática
Pressão Dirigida
Efeitos Pressão Dirigida
Minerais de	Rochas Metamórficas
• Minerais metamórficos comuns: 
• anfibólios (hornblenda, actinolita)
• granada
• filossilicatos: biotita, muscovita, clorita, talco
• estaurolita, sillimanita, andalusita e cianita.
• carbonatos: calcita e dolomita
• quartzo e feldspatos
Algumas estruturas de	Rochas Metamórficas
• Maciças: estruturas sem orientação, texturas idem
• Foliadas ou Xistosas: estruturas orientadas
• Gnáissicas: estruturas orientadas, com bandas claras e bandas
escuras
• Cataclásticas e Miloníticas: estruturas de moagem e estiramento
mineral guiada por ação efetiva de pressão dirigida
Algumas texturas de	Rochas Metamórficas
• Lepidoblástica: definida pela orientação de minerais placóides
• Nematoblástica: definida pela orientação de minerais prismáticos
• Granoblástica: sem orientação preferencial, grãos uniformes em
contatos poligonalizados
• Porfiroblástica: rocha com cristais bem desenvolvidos (maior
tamanho) em matriz com cristais menores.
Classificação	das	Rochas	Metamórficas
Estruturação Tipo MINERAIS NOME DA ROCHA
Foliada
Clivagem 
Ardosiana
Não visíveis a olho nú Ardósia
Foliação Não visíveis a olho nú Filito
Xistosidade Micas Xisto
Gnáissica 
(bandamento) Qtz, feld, micas Gnaisse
Não-foliada
Orientada Quartzo Quartzito
Orientada Carbonatos Mármore
Orientada Anfibólios Anfibolito
Maciça Quartzo Quartzito
Maciça Carbonatos Mármore
• As rochas metamórficas são classificadas em parte pela estrutura, em 
parte pela mineralogia principal, ou por ambas as feições.
a. Camadas composicionais
b. Orientação preferencial dos
minerais placóides
c. Forma dos grãos deformados
d. Variação do tamanho dos 
grãos
e. Orientação preferêncial dos
minerais placóides em uma
matriz
sem orientação preferencial
f. Orientação preferêncial dos
minerais agregados lenticulares
g. Orientação preferencial das
fraturas
h. Combinação das foliações
acima
Ardósia Filito
Xisto Gnaisse Mármore
Quartzito
Classificação	das	Rochas	Metamórficas
GnaisseMilonito
Classificação	das	Rochas	Metamórficas
Dobras e	Planos de	Falha
Deformações:
� P dirigida e T baixa (ambientes superficiais)
� Fraturamento - deformação rúptil
� P dirigida e T alta (ambientes profundos)
� Dobramento - deformação dúctil. 
Deformações:
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Transformações	
Texturais
calcáreo
mármore
Transformações	
Texturais
Transformações
Mineralógicas	e	
Texturais
metadiabásio greenstone/anfibolito
anfibolito granofels
textura granoblástica
contatos poligonalizados
Transformações
Mineralógicas
e	Texturais
grauvaca metagrauvaca
filito xisto
texturas:
lepidoblástica,
granoblástica,
porfiroblástica
Tipos	de	Metamorfismo
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� Escala de tempo:
� Processos de Extensão Regional:
� Milhões a dezenas de milhões de anos
� Processos de Extensão Local:
� Segundos a milhares de anos
Tipos	de	Metamorfismo
Tipos	de	Metamorfismo
Principais	tipos	de	metamorfismo
• Dinamotermal ou regional
– Pressão dirigida e temperatura são importantes
• Termal ou de contato: 
– A temperatura é o principal fator; ocorre próximo aos 
corpos ígneos
• Dinâmico ou cataclástico: 
– ocorre próximo às falhas
• Soterramento
– gerado pela pressão da coluna de rochas acima
• Outros
Condições	do	metamorfismo
• Gradiente geotérmico na 
crosta
– Aumento da ordem de 20 
– 30oC por km
• Aumento de pressões
– Da ordem de ~ 1 kbar para 
cada 3 km
• Quanto maior o grau 
metamórfico, maior a 
transformação, menos se 
reconhece da rocha 
original
Grau	Metamórfico
Definição:		A	intensidade	do	metamorfismo	e	o	vigor	das																	
transformaçõesmetamórficas
� Indicador	qualitativo	das	condições	físicas	
� Comparação	entre	rochas	dentro	de	uma	área	submetidas	a	um	
determinado	gradiente	de	campo	metamórfico	em	um	único	
processo	geodinâmico
� Tiley (1924)	– “o	grau	ou	estado	de	metamorfismo”	ou		“as	
condições	particulares	de	P	e	T	a	que	as	rochas	foram	submetidas”
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Grau	Metamórfico
À	época	da	definição:	
� condições	confiáveis	de	P-T	não	eram	conhecidas		
� temperatura	tida	como	fator	mais	importante	do	metam.
Grau	metamórfico	confunde-se	com		avaliações	das	condições	
de	Temperatura.
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Porém,	os	estudos	experimentais	hoje	mostram	
acentuada	importância	para	todos	os	agentes,	
não	só	Temperatura.
Limites	do	Metamorfismo
Li
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M
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Grau	Metamórfico
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Temperatura Pressão Grau	Metamórfico
Muito	baixa Muito	baixa Muito	baixo
Baixa Baixa Baixo
Média Média Médio
Alta Alta Alto
Muito	Alta Muito	Alta Muito	Alto
Recomendação IUGS Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks:
“metamorphic grade should refer only to temperature of metamorphism”
Grau	Metamórfico
Ardósia
Filito
Xisto
Gnaisse
Aumento do grau metamórfico
Grau Metamórfico
Ambientes	Tectônicos
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Estudos Metamórficos:
Informações únicas sobre 
Orogênese, evolução tectônica
da crosta continental e de todo o 
planeta em todo o seu registro 
histórico
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46
Metamorfismo	Regional	
Exemplo	da	placa	da	India
filme
Ardósia
Filito
Xisto
Gnaisse
Zonas	de	Subducção
Metamorfismo de	Fundo	Oceânico	- Regional
Exemplo:	Tranformação Granito	em	Milonito
Ex
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Exemplo:
Extensão	
Metamorfismo
de	Contato
Metasomatic zone of Crestmore, Califórnia
Exemplo:	Extensão	
Metamorfismo de	Contato
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Jazidas em Rochas Metamórficas
� Ouro em formações antigas de rochas
metamórficas - “cinturões verdes”: Rússia, 
África do Sul, Brasil, Austrália
� Maiores jazidas de Ferro (hematita – Fe2O3) 
nos BIF (banded iron formations): Carajás no 
Brasil, Austrália
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Rochas Metamórficas e	a	Construção Civil
� Fabricação de cimento e cal: Mármores
� Fabricação de vidro: Quartzito
� Rochas Ornamentais: Mármores, quartzitos
orientados (pedra mineira), ardósias, gnaisses
� Produção de britas: devem ser, preferencialmente, 
equidimensionais, tornando a maioria das rochas
metamórficas inadequadas para este fim. Alguns
tipos de gnaisses
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Rochas Metamórficas e
Riscos Ambientais
� Xistosidade de muitas rochas metamórficas é 
plano de debilidade: riscos de deslizamento em
construções (pequeno e grande porte) em encostas; 
pode facilitar o escape de água
� Presença de rocha moída (zonas de falhas: 
cataclasito e milonito): zonas de debilidade, 
infiltração de água (grandes obras, barragens, 
túneis)
REFERÊNCIAS
TEIXEIRA, W., FAIRCHILD, T., TOLEDO, M.C.M. & TAIOLI, F. (2009) Decifrando a 
Terra. 2º Edição, São Paulo, SP: Companhia Editora Nacional. 623 p.
PRESS, F., SIEVER, R. GROTZINGER, J. e JORDAN, T.H. (2006) Para entender a 
Terra. Tradução R. Menegat (coord.), 4ª Edição, Porto Alegre, RS: Bookman. 
656p.
BEST, M.G. (2002)Igneous and Metamorphic Petrology. Ed. Blackwell Publishing, 
729 p. 
BUCKER, K. & FREY, M. (2002) Petrogenesis of metamorphic rocks. Springer-Verlag, 
340p.