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11 FFácies Metamórficasácies Metamórficasaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa FFácies Metamórficasácies Metamórficas Aula 9Aula 9 FFácies Metamórficasácies Metamórficas V.M. V.M. Goldschmidt Goldschmidt (1911, 1912a), estudou(1911, 1912a), estudou metamofismo metamofismo de contato de rochas de contato de rochas pelpelíticas íticas ee calcárias e calcárias e psamíticos hornfels psamíticos hornfels na região dena região de Oslo.Oslo. Área com assembléia mineral simplesÁrea com assembléia mineral simples (< 6 (< 6 minerais volumetricamente importantes) nasminerais volumetricamente importantes) nas aureolas praureolas próóximas aos granitos intrusivosximas aos granitos intrusivos O equilO equilíbrio da assembléia mineral foiíbrio da assembléia mineral foi correlacionado a correlacionado a XXbulkbulk HistHistóricoórico 22 FFácies Metamórficasácies Metamórficas Certos pares minerais (p.ex. anortita + hiperstCertos pares minerais (p.ex. anortita + hiperstêênio)nio) encontravam-se presentes em rochas com composiçencontravam-se presentes em rochas com composiçãoão apropriadaapropriada, enquanto que o par , enquanto que o par equivalente equivalente composicionalcomposicional (diops (diopsíídiodio ++ andalusitaandalusita) n) não foião foi encontradoencontrado.. Se as duas assembléias sSe as duas assembléias são possíveis e ão possíveis e X-equivalentesX-equivalentes,, pode-se ser posspode-se ser possível encontrar uma reaçãoível encontrar uma reação No caso de uma reaçNo caso de uma reação simplesão simples:: MgSiOMgSiO33 + CaAl + CaAl22SiSi22OO88 = CaMgSi = CaMgSi22OO66 + Al + Al22SiOSiO55 EnEn An An DiDi Als Als FFácies Metamórficasácies Metamórficas 33 FFácies Metamórficasácies Metamórficas Pentii Eskola Pentii Eskola (1914, 1915) (1914, 1915) OrijärviOrijärvi, S. , S. FinlandFinland Rochas com Rochas com feldspato potfeldspato potássicoássico + + cordieritacordierita dede Oslo sOslo são ão composicionalmente composicionalmente equivalentes ao parequivalentes ao par biotita + moscovitabiotita + moscovita de de OrijärviOrijärvi EskolaEskola: atribuiu essa diferença como reflexo das: atribuiu essa diferença como reflexo das condiçcondições físicasões físicas As rochas da As rochas da Finnish Finnish (mais hidratadas e com(mais hidratadas e com menor volume de minerais) smenor volume de minerais) são equilibradas aão equilibradas a temperaturas menores que aquelas da Noruegatemperaturas menores que aquelas da Noruega HistHistóricoórico FFácies Metamórficasácies Metamórficas Oslo: Oslo: Feldspato Feldspato potpotássicoássico ( (KfsKfs) + ) + Cordierita Cordierita ((CrdCrd)) Orijärvi: Orijärvi: Biotita Biotita + + Moscovita Moscovita (Ms)(Ms) ReaçReaçãoão:: 2 KMg2 KMg33AlSiAlSi33OO1010(OH)(OH)22 + 6 KAl + 6 KAl22AlSiAlSi33OO1010(OH)(OH)22 + 15 SiO + 15 SiO22 BtBt MsMs QtzQtz = 3 Mg= 3 Mg22AlAl44SiSi55OO1818 + 8 KAlSi + 8 KAlSi33OO88 + 8 H + 8 H22OO CrdCrd Kfs Kfs 44 FFácies Metamórficasácies Metamórficas FFácies Metamórficasácies Metamórficas Eskola Eskola (1915) desenvolve o conceito de(1915) desenvolve o conceito de FFácies Mácies Metametamóórficarfica:: ““Uma rocha ou uma formaçUma rocha ou uma formação metamórfica queão metamórfica que tenha chegado a equilíbrio químico através dotenha chegado a equilíbrio químico através do metamorfismo sob condições de temperatura emetamorfismo sob condições de temperatura e pressão constantepressão constante, , a composiça composição dos minerais éão dos minerais é sempre controlada pela composição químicasempre controlada pela composição química.. Essa foi a concepçEssa foi a concepção para definição das ão para definição das ƒáƒáciescies MetamórficasMetamórficas..”” 55 FFácies Metamórficasácies Metamórficas Base dBase dupla do conceito de Fupla do conceito de Fácies Metamórficaácies Metamórfica DescritivaDescritiva: a relaç: a relação entre aão entre a XXbulkbulk & mineralogia& mineralogia CaracterCaracterística fundamental do conceito deística fundamental do conceito de EskolaEskola A FA Fácies Metamórfica está sempre associada aácies Metamórfica está sempre associada a assembléia mineral metamórficaassembléia mineral metamórfica.. Se especificarmos uma assemblSe especificarmos uma assembléia éia (ou um(ou um grupo de assemblgrupo de assembléias governadas por umaéias governadas por uma série de composiçãosérie de composição) no campo, certas f) no campo, certas fááciescies podem ser associadas em podem ser associadas em áreas específicasáreas específicas.. FFácies Metamórficasácies Metamórficas InterpretativaInterpretativa: um intervalo determinado: um intervalo determinado de de temperatura e pressão são característicos de cadatemperatura e pressão são característicos de cada Fácies MetamórficaFácies Metamórfica Eskola Eskola avalia que as implicaçavalia que as implicações das condiçõesões das condições de de P-T e as correlaçP-T e as correlações podem ser deduzidasões podem ser deduzidas relativamenterelativamente a temperaturas e press a temperaturas e pressõesões da da FFácies propostaácies proposta.. Assim se pode determinar com certa precisAssim se pode determinar com certa precisãoão os limites de T e P das diferentes Fáciesos limites de T e P das diferentes Fácies MetamórficasMetamórficas.. Base dBase dupla do conceito de Fupla do conceito de Fácies Metamórficaácies Metamórfica 66 FFácies Metamórficasácies Metamórficas Eskola Eskola (1920) prop(1920) propõe õe originalmente 5 foriginalmente 5 fáciesácies:: Xisto Verde [Xisto Verde [GreenschistGreenschist]] Anfibolito [Anfibolito [AmphiboliteAmphibolite]] HornfelsHornfels SanidinitoSanidinito EclogitoEclogito As paragAs paragêêneses minerais estudadas nessas fneses minerais estudadas nessas fáciesácies foram desenvolvidas sob foram desenvolvidas sob rochas rochas mmááficasficas.. FFácies Metamórficas de ácies Metamórficas de EskolaEskola FFácies Metamórficasácies Metamórficas Ele posteriormente, em 1939, adicionou Ele posteriormente, em 1939, adicionou àsàs fácies inicialmente concebidas:fácies inicialmente concebidas::: GranulitoGranulito EpEpíídoto-anfibolitodoto-anfibolito Glaucofano-xisto Glaucofano-xisto (atualmente denominada(atualmente denominada de de Xisto AzulXisto Azul)) ... E trocou o nome, da F... E trocou o nome, da Fácies ácies Hornfels Hornfels a quala qual adicionou ao nome adicionou ao nome Piroxênio Piroxênio HornfelsHornfels.. FFácies Metamórficas de ácies Metamórficas de EskolaEskola 77 FFácies Metamórficasácies Metamórficas Formation of Zeolites Temperature P re s s u re Greenschist Facies Epidote- Amphibolite Facies Amphibolite Facies Pyroxene- Hornfels Facies Glaucophane- Schist Facies Eclogite Facies Granulite Facies Sanadinite Facies Proposta para FProposta para Fácies Metamórfica de ácies Metamórfica de Eskola Eskola (1939)(1939) FFácies Metamórficasácies Metamórficas Diversas fDiversas fácies adicionais têm sido propostasácies adicionais têm sido propostas para serem adicionada ou modificada napara serem adicionada ou modificada na poposta poposta original.original. Por exemplo Por exemplo:: FFácies ácies ZeolitaZeolita FFácies ácies Prenita-pumpelitaPrenita-pumpelita ...isto como o resultado do trabalho de ...isto como o resultado do trabalho de Coombs Coombs nono ““metamorfismo metamorfismo burialburial”” nos terrenos da Nova nos terrenos da Nova ZelZelândiaândia Fyfe Fyfe et alet al. (1958) prop. (1958) propõem igualmenteõemigualmente:: FFácies ácies Albita-epAlbita-epíídoto hornfelsdoto hornfels FFácies ácies Hornblenda Hornblenda hornfelshornfels 88 FFácies Metamórficasácies Metamórficas DiagramaDiagrama Temperatura-Temperatura- PressPressãoão apresentando osapresentando os limiteslimites geralmentegeralmente aceitos para asaceitos para as FFáciesácies Metamórficas.Metamórficas. Estes limites sEstes limites sãoão aproximados eaproximados e geralmentegeralmente gradacionais gradacionais nana naturezanatureza A A geoterma geoterma dada crostacrosta continentalcontinental éé igualmenteigualmente apresentadaapresentada FFácies Metamórficasácies Metamórficas Facies Definitive Mineral Assemblage in Mafic Rocks Zeolite zeolites: especially laumontite, wairakite, analcime Prehnite-Pumpellyite prehnite + pumpellyite (+ chlorite + albite) Greenschist chlorite + albite + epidote (or zoisite) + quartz ± actinolite Amphibolite hornblende + plagioclase (oligoclase-andesine) ± garnet Granulite orthopyroxene (+ clinopyrixene + plagioclase ± garnet ± hornblende) Blueschist glaucophane + lawsonite or epidote (+albite ± chlorite) Eclogite pyrope garnet + omphacitic pyroxene (± kyanite) Contact Facies After Spear (1993) Table 25-1. Definitive Mineral Assemblages of Metamorphic Facies Mineral assemblages in mafic rocks of the facies of contact meta- morphism do not differ substantially from that of the corresponding regional facies at higher pressure. AssemblAssembléias (paragêneses) característica para cadaéias (paragêneses) característica para cada Fácies Metamórfica (para rochas máficas)Fácies Metamórfica (para rochas máficas) 99 FFácies Metamórficasácies Metamórficas É conveniente considera-se as FáciesÉ conveniente considera-se as Fácies Metamórficas em 4 grupos:Metamórficas em 4 grupos: 1.1. FFácies de Alta Pressãoácies de Alta Pressão 2.2. FFácies de Média Pressãoácies de Média Pressão 3.3. Fácies de Baixa PressãoFácies de Baixa Pressão 4.4. Fácies de Baixo GrauFácies de Baixo Grau FFácies Metamórficasácies Metamórficas Nas fNas fácies ácies Xisto AzulXisto Azul e e EEccllooggiittoo as fases mineraisas fases minerais ttêm volume molar pequeno, pois estão submetidasêm volume molar pequeno, pois estão submetidas a condições de alta pressãoa condições de alta pressão.. A fA fááciescies Xisto Azul Xisto Azul ocorre em ocorre em áreas com gradientesáreas com gradientes baixo de baixo de T/P, exclusivamente desenvolvidas emT/P, exclusivamente desenvolvidas em zonas de subducçzonas de subducçãoão EEccllooggiittooss ssão estáveis sob condições geotérmicasão estáveis sob condições geotérmicas normaisnormais Podem ser formados a partir de qualquer rocha mPodem ser formados a partir de qualquer rocha máfica,áfica, seja ela solidificada na crosta, manto, em câmarasseja ela solidificada na crosta, manto, em câmaras magmáticas magmáticas etcetc.. 1. F1. Fácies de Alta Pressãoácies de Alta Pressão 1010 FFácies Metamórficasácies Metamórficas Muitas rochasMuitas rochas metammetamórficasórficas expostas foramexpostas foram submetidas assubmetidas as condições dascondições das fáciesfácies xisto verdexisto verde,, anfibolitoanfibolito, ou, ou granulitogranulito.. As fAs fáciesácies XV eXV e Anfibolito Anfibolito situam- situam- se sobre ose sobre o gradientegradiente geotgeotérmico usualérmico usual 2. F2. Fácies de Média Pressãoácies de Média Pressão FFácies Metamórficasácies Metamórficas As fAs fáciesácies Albita-epAlbita-epíídoto hornfelsdoto hornfels, , hornblenda hornblenda hornfelshornfels, e, e piroxpiroxêênio nio hornfelshornfels: desenvolvem-se no metamorfismo: desenvolvem-se no metamorfismo de contato em terrenos com muito alto gradientede contato em terrenos com muito alto gradiente geotgeotérmicoérmico.. A FA Fácies ácies SanidinitoSanidinito hornfelshornfels é raramenteé raramente encontrada e limita-encontrada e limita- se usualmente ase usualmente a xenólitos emxenólitos em magmas máficos. E,magmas máficos. E, de forma localizadade forma localizada em aureolas emem aureolas em contato com ocontato com o magma máficomagma máfico intrusivointrusivo 2. F2. Fácies de Média Pressãoácies de Média Pressão 1111 FFácies Metamórficasácies Metamórficas As fAs fácies ácies ZeolitaZeolita ee prehnita-pumpeliprehnita-pumpeliítaíta nnão são usualmenteão são usualmente representadasrepresentadas, e a, e a FXV FXV é aquela deé aquela de mais baixo graumais baixo grau desenvolvida nosdesenvolvida nos terrenos doterrenos do metamórfismometamórfismo regionalregional.. As rochas recristalizam-se sob condiçAs rochas recristalizam-se sob condições de grau muitoões de grau muito baixo e normalmente o equilíbrio não á atingido.baixo e normalmente o equilíbrio não á atingido. 2. F2. Fácies de Baixo Grauácies de Baixo Grau FFácies Metamórficasácies Metamórficas ExamplosExamplos: : ““zona da clorita na fzona da clorita na fácies FXVácies FXV,,”” a a ““zona dazona da estaurolita estaurolita na FA,na FA,”” ou a ou a ““zona da zona da cordierita cordierita na Fna Fáciesácies Hornblenda Hornblenda hornfelshornfels,,”” etcetc.. Os mapas metamOs mapas metamórficos usuais incluem órficos usuais incluem isógradasisógradas,, definen definen zonas e identificam limite de fácies.zonas e identificam limite de fácies. A determinaçA determinação de fácies ou zonas é possível quandoão de fácies ou zonas é possível quando existem nos terrenos rochas que apresentam variaçãoexistem nos terrenos rochas que apresentam variação na composição mineralógicana composição mineralógica CombinaçCombinação dos ão dos concietos concietos de de IsogradasIsogradas, Zonas e Fácies , Zonas e Fácies 1212 FFácies Metamórficasácies Metamórficas VariaçVariação mineralógica em rochas máficas submetidas a metamorfismo progressivoão mineralógica em rochas máficas submetidas a metamorfismo progressivo FFácies Metamórficasácies Metamórficas Estudos regionais em terrenos metamEstudos regionais em terrenos metamórficosórficos que apresentem variações tornam possívelque apresentem variações tornam possível estabelecer os diferentes gradientes. Logo aestabelecer os diferentes gradientes. Logo a seqüência de fácies metamórficasseqüência de fácies metamórficas 1313 FFácies Metamórficasácies Metamórficas FFácies Metamórficasácies Metamórficas Miyashiro Miyashiro (1961) prop(1961) propõe a existência de 5 fáciesõe a existência de 5 fácies,, sendo elas nomeadas pelas localidades-tipo:sendo elas nomeadas pelas localidades-tipo: 1. 1. Fácies de ContatoFácies de Contato (P muito baixa) (P muito baixa) 2. F2. Fácies ácies Buchan Buchan ou ou Abukuma Abukuma ((Met Met regionalregional de baixa pressde baixa pressãoão)) 3. F3. Fácies ácies Barrovian Barrovian ((Met Met regional de mregional de média Pédia P)) 4. F4. Fácies ácies Sanbagawa Sanbagawa (alta-P, moderada-T)(alta-P, moderada-T) 5. F5. Fácies ácies Franciscan Franciscan (alta-P, baixa-T)(alta-P, baixa-T) 1414 FFácies Metamórficasácies Metamórficas Proposta de Proposta de MiyashiroMiyashiro
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