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Rochas Metamórficas e o Ciclo das Rochas Prof. Thiago Marinho tsmarinho@icene.uftm.edu.br Rochas Metamórficas Metamorfismo: mudança de uma forma para outra Rocha metamórfica: qualquer rocha que sofreu mudanças de textura, mineralogia ou composição química no estado sólido Rochas Metamórficas Os sedimentos e as rochas sedimentares pertencem aos ambientes da superfície da Terra. As rochas ígneas resultam das fusões da crosta inferior e do manto. As rochas metamórficas são resultantes, principalmente, de processos que atuam nas rochas em profundidades variáveis, desde a crosta superior até a crosta inferior. Rochas Metamórficas Como se formam: • A partir de recristalização (parcial ou completa) dos minerais que compõem as rochas, durante longos períodos de tempo. • As rochas permanecem essencialmente sólidas durante o metamorfismo. Rochas Metamórficas (a) arenito com textura sedimentar, poroso com grãos de quartzo arredondados; (b) quartzito, com textura poligonizada, onde os grãos preenchem todo o espaço, com contato reto. Rochas Metamórficas Principais fatores que controlam o metamorfismo: • Calor • Pressão • Composição dos fluídos Rochas Metamórficas Temperatura O calor afeta intensamente a mineralogia e a textura das rochas. Os processos tectônicos podem mover sedimentos e rochas da superfície para o interior da Terra, onde as temperaturas são mais altas. Quando a rocha se ajusta à nova temperatura, seus átomos recristalizam-se em novos arranjos. Rochas Metamórficas Temperatura Muitos dos novos cristais ficam maiores do que eram na rocha original. Se ocorrer deformação ao mesmo tempo, a rocha pode tornar-se bandada, à medida que os minerais diferentes são segregados em planos separados. Rochas Metamórficas Rochas mostrando o bandamento e a deformação em dobras característicos das rochas sedimentares metamorfizadas. Rochas Metamórficas Granito Gnaisse Rochas Metamórficas Temperatura O aumento da temperatura, com o aumento da profundidade, é chamado de Gradiente Geotérmico. O Gradiente Geotérmico varia dependendo do ambiente tectônico, mas em média situa-se em torno de 30oC por quilometro de profundidade. Rochas Metamórficas Temperatura Os minerais cristalizam-se e permanecem estáveis em diferentes temperaturas. O geólogo metamórfico pode usar a composição da rocha para inferir a temperatura em que ela se formou. Rochas Metamórficas Os processos da tectônica de placas, como a subducção e a colisão continental, que transportam rochas e sedimentos para as profundezas quentes da crosta, são os principais mecanismos para a formação da maioria das rochas metamórficas. Rochas Metamórficas Pressão Assim como a temperatura, a pressão muda a textura da rocha, como também sua mineralogia. A rocha sólida é submetida a dois tipos básicos de pressão, também chamada de tensão. Rochas Metamórficas Pressão 1. Pressão confinante: é uma força geral aplicada igualmente em todas as direções. 2. Pressão dirigida: é a força exercida em uma direção particular. A pressão dirigida é geralmente concentrada em algumas zonas ou ao longo de planos discretos. Rochas Metamórficas Pressão confinante. Pressão 2. Pressão dirigida: é a força exercida em uma direção particular. A pressão dirigida é geralmente concentrada em algumas zonas ou ao longo de planos discretos. A força compressiva que ocorre quando as placas convergem é uma forma de pressão dirigida e resulta na deformação das rochas próximas aos limites de placas. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Pressão dirigida. Pressão Os minerais metamórficos podem ser comprimidos, alongados ou rotados, para alinhar-se em uma direção particular, dependendo do tipo de tensão aplicada. Assim como a temperatura, a pressão aumenta com a profundidade na Terra. Minerais estáveis em pressões mais baixas, tornam-se instáveis e recristalizam-se em novos minerais devido ao aumento da pressão na crosta profunda. Rochas Metamórficas Pressão Estudos de laboratório fornecem dados relativos às pressões necessárias para essas mudanças. Com esses dados, podemos examinar a mineralogia e a textura das amostras de rochas metamórficas e inferir qual era a pressão na área onde elas foram formadas. Rochas Metamórficas Pressão Estudos de laboratório fornecem dados relativos às pressões necessárias para essas mudanças. Com esses dados, podemos examinar a mineralogia e a textura das amostras de rochas metamórficas e inferir qual era a pressão na área onde elas foram formadas. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Pressão Aumento da P tende a diminuir o espaço disponível para crescimento mineral. Portanto os minerais metamórficos formados a altas pressões tendem a ser mais densos. O aumento de pressão pode se originar de qualquer esforço direcional (soterramento). Isso gera a orientação preferencial de minerais. Rochas Metamórficas Fluidos Os fluidos hidrotermais produzidos durante o metamorfismo transportam dióxido de carbono dissolvido, como também substâncias químicas como sódio, potássio, sílica, cobre e zinco, que são solúveis em água quente sobre pressão. Rochas Metamórficas Fluidos Quando as soluções hidrotermais percolam até as partes mais rasas da crosta, elas reagem com as rochas nas quais penetram, mudando sua composição química e mineralógica e algumas vezes substituindo completamente o mineral pelo outro, sem mudar a textura da rocha. Muitos depósitos valiosos de cobre, zinco, chumbo e outros metais são formados por esse tipo de substituição química. Rochas Metamórficas Fluidos Os fluidos hidrotermais aceleram as reações químicas metamórficas. Os átomos e íons dissolvidos no fluido podem migrar através da rocha e reagir com os sólidos para formar novos minerais. Rochas Metamórficas Tipos de metamorfismo Metamorfismo regional: o tipo de metamorfismo mais comum, ocorre quando alta temperatura e pressão são impostas a grandes partes da crosta. O metamorfismo regional é uma feição característica de um ambiente tectônico de placas convergentes. Ocorre no Andes e Himalaia por exemplo. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Metamorfismo Regional Tipos de metamorfismo Metamorfismo de contato: as rochas ígneas metamorfizam as rochas imediatamente circundantes, propagando seu calor para fora, submetendo os minerais da rocha preexistente a novas condições. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Metamorfismo de contato Tipos de metamorfismo Metamorfismo de assoalho oceânico: é frequentemente associado às dorsais mesoceânicas. A água do mar percola os basaltos fraturados e quentes e promove reações químicas entre ela e a rocha, formando basalto alterado. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Metamorfismo de Assoalho oceânico Tipos de metamorfismo Metamorfismo de impacto: ocorre quando um meteorito colide com a Terra. Durante o impacto, a energia do impacto é transformada em calor e ondas de choque, que passam pela rocha impactada. A rocha impactada por ser fragmentada ou parcialmente fundida, produzindo tektitos. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Metamorfismo de impacto Rochas Metamórficas Tektitos. Rochas foliadas Foliação: é a feição textural mais proeminente das rochasde metamorfismo regional. É um conjunto de superfícies paralelas, planas ou onduladas, produzidas pela deformação. A principal causa da foliação é a presença de minerais placóides como as micas. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Ardósia. Rochas Metamórficas Filito. Rochas Metamórficas Xisto. Rochas Metamórficas Gnaisse. Rochas Metamórficas Migmatito. Rochas Metamórficas Modificação textural com o aumento do grau de metamorfismo. Rochas granoblásticas São rochas não foliadas, compostas principalmente por cristais que crescem em formas como cubos e esferas. Podem resultar de um metamorfismo em que a deformação estava ausente, como o metamorfismo de contato. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Quartzito. Rochas Metamórficas Mármore. Rochas Metamórficas Anfibolito. Rochas Metamórficas Granulito.. Rochas Metamórficas Rochas Metamórficas Dobras São as formas de deformação mais comum em rochas metamórficas. Ciclo das Rochas As rochas ígneas, sedimentares e metamórficas estão constantemente alterando suas características, mudando de um tipo de outro, em um processo cíclico denominado ciclo das rochas. Trata-se da reciclagem das rochas, transformando-as em outros tipos através de diversos processos. Ciclo das Rochas Ciclo das Rochas
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