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382 0 Eel F RAN 0 0 ATE R R A r.t transforma~iio de uma ia&<ana em crisalida e ~dcsta em borbolcta denomina-se "metamor- fose". N o Jino famoso de Kafka , Afelfllllotjose, () pcrson:lgcm principal transforma-se, de maneira in- (]U ie ltlnte. em um insclO. !'>. letamorfose signifi ca lrnnsform:I(;iio, mudan~a de forma, scm que sc perea a esscncia da materia em tral1sforma~iio (nos dois ca- sos. ll ma (o r m~! de ser \,i\·o em OUlra fo rma). 1\ l cta!llorfi~mo, em Geologia, define 0 conjumo de processos pelos Cju:!is urna dcrcrminada rocha t trans- fo rmada, atravcs de rca~oes (Jue se processa m no cstado sOlido. em outra rocha, com caracrenslicas dis- tintas da(lucb s que cia apresenL1.\"a antes da anlat.;:lo do melamorfismo. Eslas moc\ificat.;()cs implicam mu- dant.;:!s l1a cstrutura, textura, composir;ao mineralogica ou mcsmo composi'Yiio (Iuimica da rocha, Clue ocor- rem gcralmcnte de maneira combinada. 0 campo dos processos metamorficos e delimi tado, por lim bdo, pelos processos diagencticos, de baixa Icmper:arura, de :lie aproximadamenrc 2S0'C (Cap. 14) e, por o u- tro, pclo inicio da (usao de rochas a alias tcmperaruras (C:lp. 16), confor1l1c ilu strado l1a Fig. \8.1. As rochas, a p:lrlird:ls quai s scoriginam as rochas mctam6dicas, siio chamadas de p rololilos, e sua identifica-;ao tt:m grande impo rnincia em esrudos geol6gicos. Fig. 18 .1 ° compo do metomorfismo em diogromo P x 1 ° osterisco indica os condir;oes de pressoo mois eleva do reglstrodos em rodlOS oluolmente eKpOStos a superflcie do eros· 10 terrestre. A - eurve de fuseo para gronitos sob condir;6es hidrotodos (P ... = PH10); B - curvo de fusoo poro grani tos sob condi~6es onidros (PH 0 .... 0). , O s processos metamorficos ocorrem, em gem!. associados aos processos tectonicos (Cap. 6). Os 10- cais mais importantcs sao as margcns co ntinen tais converb"Clltes, ondc se dcscnvolvem as gmndcs c:tdcias de monranhas, como os Andes, as Rochosas ou os Il imalaias, ou os arcos de ilha, como 0 arCjuipelago do Japan. Rochas mcmmorficas sao constiluimcs pre- domi nanres ne stas grand es cs tru tu ras linea res, principalmcntc na s suas partes centrai s, na forma de ex tensas fai xas, denominadas ci nturoes mc tam6rficos, tnuiras \'czes intimamClHe associadas a rochas magmaticas plut6nicas. Rochas mctam6rficas desem'olvem-se tambcm nas proximidadcs das dorsais meso-oceanicas, ao reclor de corpos igm .. 'Os intrusivos, au longo de grandes zonas de falhas ou ai nda nas cra- teras de impacto de meteoritos. Processos tectonicos provocam modificat.;Ocs nas condi-;6es 6sico-quimicas as quais os protolitos esta- vam submctidos. Isto (onduz ao reecluiltl)Tio dessas rochas atravcs de rca~6es metamorficas, CjllC modifi- cam a composi'Yiio mineralogica e promovem reorgan izas:ao cst rutural e textural. O s principai:! parametros fisicos em'o lvidos no metamorfismo sao a temperatura e a prcssao. Com 0 aumento cia tempe- ratura, pur excmplo, os argilominerais das rochas scd imenrares sao subs tiru idos por micas e oulros silicalOs aluminosos c :1 leX lU ra sedimema r chsrica de um areniro poroso c recristalizada par:! lima textllra em mosaico, onde dcsaparcccm os espa-;os vazios cntrc os grios (Fig. 18.2). 1 1 mm 1 Fig. 18.2 Arenito com lexluro sedimentor d6$tico bem sele· cionodo, poroso e com greos de quartzo orredondodos (0) e 0 seu equivolente metam6rfico, um quartzito (b), com texluro gronobl6stieo em mosaico (poligonizoda), onde 05 groos de quortzo preenchem todo 0 espor;o, tocondo ·se atroves de can· tatos retos que fOlem iun<;Oes de 12(» entre si. ...... lello dobrodo de onfibolito intercalodo a ortognoisses migmOtiliCos (MG) . Foto: G . A. J. Szob6. Rochas mctamo rficas podem preservar algumas das C:l raCIl!risticas originais dos prorolito~, como composi- s-au lluimica, est rUlur as p rimarias au nllclcos rctllancsccmcs dt mincrnis cnvoltos por aureolas de mincrais neo form:ulos. Pcx:le-se dizcr que as caractc- ris ricas primarias que sohrevi vem aos processos mctamorficos · constitucm uma memoria passada das rochas metamorficas. cssencial para a idcnlific:u;:ao do protOlito. Por outro lado, a asscmbeia mineral e as tt.:X lllras gerad~ls pclo metamorfismo corrcsJ>ondcm :! uma memoria recenre. i\rraves do cstudo desla as- semblei:! mineral C fCxturns, JXXlem -se estabdecer as conclis:oes fisico-quim icas que attlaram du rante 0 metamorfismo e reconstituir 0 proccsso c\·oluti\·o dcssas rochas. 18.1 EvoluC;iio Historica dos Estudos Sobre Metamorfismo O s proccssos mcram o rficos ocorrem no ama- go cia erosta e sua a tuas:ao e portanto inaccssivcl it obsc rv:u;iio direla. I~ por cs ta rado que () seu estu- do descnvolvclI -sc lard iamctH e, de maneira mai s complct:l apenas na segunda metade do seculo XX. Antes di sco. 0 csrudo do metamo rfi smo limitfl\'a- liC a d t du s:oes feita s a partir d o marca rnenw minucioso de algumas regioes onde as rochas melamorficas aflorav:l!l1 de maneira mai s evi dente. As primeiras observas:oes se devem a Giovanni Ardu ino nos Alpes italianos, cm 1779, qua ndo en- controu cvidencias d e repctida5 movimcnr:u;oes da superfi"cic. Icv:l.Ildo a deforma~ao da s camada s e a Iransf()rma~ao d e caldrio em marmo rc, num pro- ccssu {lue ele d enominou ·'metamorfose". Quase simulta ncameOlc. Hutton reconheceu que algun s mi c a xis lOs na Escocia rcpresent:l\>am folhclho~ mod ificados no interior da cros ta d evido aD au- menlO de pressao e tcmpcramra . Em 1830, Charles Lycll introdu ziu 0 tcrmn "metamorfismo" . Em 1877. Il arry Roscnbu sch es tudou as rochas forma- d as na au reola me lalll o rfica ao redo r de uma imrusao granitica . Gco rge Barrow, em 1893, defi- niu a distribuil):i.o de mine rais indicativos do aumento d:1 intcnsidade do me lamorfismo de folh el hos nas Tcrr:1S AlIas (l-hgMmds) da Escoda. j \ s idei as mode ma s sabre 0 metamorfismo co- mCl)a ram com o s eSludos de Viktor Goldschmid t, descll volvidos na primcira d cc)'Ida do seculo x...-x CAPITULO 18- ROCHA S MUAMORflCAS 383 na Noruega, em aureolas de m eta m o rfi sm o d e con- ta to ao redo r de p ( quenos corpos de sicnito s e gtanitos. Ele vcrificuu (Iu e os mincrai s (bs roeha s mctamorficas se associam de acordo co m deler- minadas combinas:6es c n:i.o ao acaso. Alem disso, invcstigou as condis:6es de fonna \"ao de wollastoni la nes la s rocha s pela reas:ao: CaeO j (cald ta , Ca l) + Si02 (quanzo, Qtz) = CaSi03 (wolla sto nit:!, \Vo) + CO 2 (fa se fluida ) (Fig. 18.3), al"f!lvcs de c:ilculos baseados em mcto - dos termod inamico s. Na mesma linha dc pesquisa, Pentti Eskola eSlUdou os terrenos mctamo rficos da Finlandia, aplicando principios de clluilib rio quimi - co em associas-ocs min c rais, {Ille ren elem as condi\"ocs de temperatura e prcs~ :i( 1 atu:l!ltcs du - rante 0 mClamo rfismo. .. • ! o ~" + ~ .. " .:: " .g 1 3 , - 1 • o 300 C.I + Qtz / II II II II // 500 700 900 Temperatura (OC) Fig. 18.3 Diogromo dos curvos de equilibrio no compo P x T poro 10rmaC;ao de wollastonito em roches cerbon6tices silicosos pelo reoc;oo CoCOJ (colci to . Col) + 5i0 2 (quorizo· Qtz) = CoSiOl (wollostonito . Wo) + CO, (lose fluida), sob condic;oes de fose Iluido hidrotodo ( P~- PH 0), miSIO , (P.=PH o+Pco , 1:1) e corbOnico (P,-Peo)· " , 384 DEC I F RAN 0 0 ATE R R A o grande 3V3m;:0 no entendimenlO dos p rocessos met:tmorficos ocorreu na segunda mct:l.dc do seculo XX, :1 partir de experimcnt'os laboraforiais com ma[C~ riais crusmis sob condit;:6es dc rcmpcramm c prcssao d cvacla s. As ca racn.:risticas t.ermodin~micas da cristali- zat;:iio de minerais e de suas ass()da~t)Cs em c'luilJbrio (orn:lr:un-sc conhecidas e lecnicas analiticas sotistica- (b s clcscll\'oh,idas para determinas:Ocsdo quimismo c idade de lllincF.l.is c rochas permitiram a modclagem cia e\'olut;:ao de terrenos memmOrficos. 18.2 Fatores Condicionantes do Metamorfismo O s [;\lon:s principais 'llle eOr1lrolam os processos met:ul1()rfi cos sao: natureza do prololito, temperaru- ra, prcssiio Oitosdtica c dirihrida), prcscnt;:a de nuidos e tempo de durat;:ao dos p rocessos. 18.2.1 Temperatura (T) As principais fon tes de calor na Terra sao 0 calor residual do r11:lnto e do nucleo. l' 0 calor gerado por des ill1 cgr:I\~ao radioativa (Cap. 5). 0 mccanismo mais importantc dc transfcrenda de calor do seu interior para a supcrficic i: promovido pelo sistema moto r da tccronica global (Cap. 6), atra\'cs do quat g rande volu- me de material mametico de alta tempcrmura e trazido a superficie junto as cadeias meso-oceanicas. Na cros- m cominental, 0 calor i: tr:msporrado por meio de intnlSOcs i~'1lca s, por e\'cnws Icctbnicos como zonas de cisalhamcnto c gr.mdcs frnmras (rift! concincntais - Cap, 19) c, de forma menus cfctiva, po r co ndUf;ao Icrmica alravcs das rochas. Nas areas tccto nicameme arjvas as vari r;:Oes de tt'm- pcmtura com a profundidade s:'io bastanlc complcxas, A mudant;:a de lemper-aura em um ambientc gl"Ologi- co p rovoca rcar;:ocs (Iuimicas entre os minerais p resent es na rocha. ree<Juilibrando-os sob as novas condit;:iks, As rear;:oes meramo rti cas p rop riamente dims inicia1l\-se a tcmpcr:uuras superiores a 200°C. Em temper:uuras muiw elevadas n metamorfi smo se de- sCllvolvc nos limites da transic;:ao para 0 campo de gera~ao (b s rochas igneas, quando endo ocorrem pro- cessos de fusao parcial, {Iue originam rochas misras denominada s mig matitos (Fig. 18.4). Esras rochas apn.."SCntam po rc;:6es memmo rficas, recristalizadas em estaclo solido, c porc;:Ocs i!,,>tleas, crisra lizadas a partir do material fl.lndido. Fig. 18A Migm(llito: rocho misla, com fel<;6es mel(lm6rfiCOS (eslruturo gn6issico, bondomento) interdigllodos com fel<;Oes fgneos (bols6es e veios gronilicos). Foro: R. N. Ruegg. / \ 5 oscihll;6es termicas existentes na crasta [ern.·Slrc de\'em-sc ao /luxo de cator (1:1 Terra, que C \'aria\'cJ nos distimos ambientcs IccIIJllicos, sendo maior na crosla continental quando comparado a crostas occa- nicas mais amigas. Os valores de nuxo de calor mais clc\'ados foram medidos em croSI':IS ocdnicas jm'cns « 40 f\ 1a). Como regrn. a Icmpcrntllm aumenta com a pro fundidadc, sl·!,,'l..mdo uma rnzao denominada gra~ dicntc gcotermico (Cap. 5). Em ger:tl, os gr:ldicntcs gcotcrmicos na crosta \'a rialll entre 15 c 30°C/ km, podcndo ocorrer gradicntc:s anumalos entre SoC t· (JO°C/km. Essas vari:'lt;:oes dependcm das fOlltes de calor e sells mccanismos dc transfcrcncia para a su- pe rfi cie. Po r exemplo. na s areas de cadeias de montanhas jo\'ens, 0 grndictlt'e gL'orcrmico mais dc- vado c dC\'ido a rapida exumac;:ao (socrguimemo e erosao) dessas regi6e5., expondo rochas mais " ( IUCIl- tes" a supcrficie antes <Jue 0 seu calor possa sc dissipar em pro fundid:lde, 18.2.2 Prcssao (P) t\s prcss6cs :lIuames na crosta podem ser dos tipos litosl:i. tica (Otl confinante) e dirigida. A pressiio litoSL1.tica atua a semclh:m c;a da prcssiio hidroscitica, (lnde um cor- I'O Illcrh'tdhatlo em agua rcccbe 0 mcsmo m&lulo de press30 em looas as direc;Oc~ ,'arialldo de intcnsidade com a profundidadc. i\ ime.nsidadc da pfL'Ssao litOSL1.tica c func;ao d:1 coilina de rochas sobrejacentc c da densida- de destas roch:ls. scodo ddinida ~b. cquac;ao: I ~I ::;: dgh unde P, c a pressao ~tOSci lica, d a dcnsidade das ro- chas, g a acd cr,lI;iio da gravidadc ~ h a pro fundidade consider:llla. Em gcolob';a, as unidades de pn:ssiio mais utilizadas 530 b:i.rias (bar) ou kilobarias (kbar) e, mais rc- CCnt cll1L"nte, pascais (Pa) o u gig-J.-pascais (G Pa). Em rochas scm a pregen\:! de um fluido intersticial, a prcssao litosratica c tr:msmitida at:r:l\"cs dos contatos CnlT(" os mi- ner:us. i\ prcscnc;a dc fa~c fluida intersticial implica lim componcnte de prcssao que atua no scntido comririo, tcndcndo a ali"iar a pressao li toscitica c f.'\\,on."·eendo 0 descllvolvimento de framr:ls. Em regiix:s profundas (35-40 km) cia crosta as ro- chas sao submetidas a prcssUcs eonfinantes cia ordem de ](I a 12 kbar, Oll scja: eerca de IO.OCIO a 12.0CI0 yezcs a prcssao IItmosfcricll na supcrficie. Em alb'\llls ambientcs ),,'(."ol6gicos as rochas podem scr submeridas II prcssOC"S muito cle"lIdas, su~riores a 18 ou 20 kbar, C' mesmo (lliC S(~iam postcriormcntc cxpOStas it superficic peJa ero- 5.10, pn::scn':1r:i() as assemblcias mincralOgicas gcrada~ soh aqudas umdic;cX.'S. Estas rochas, porem, sao rams a su- pcrficic, c CQrlsti tllcm importantcs rcgisrf{)s dos proccssos tcct(l!1ieos. Con forme:1 intensidade da pressao li tosL-itica lxxlem-se dcfinir os n.'gim L'S b:i.ricos de b:uxa, media e al ta pn.."S~1.o. ,\ press:'io litostatica, IXlr rer intensidade uniforme em todas as dif{:~ix!s, niio causa dcforma~iio med.nica acen- tuada durante 0 mctam(lrfismo, t\ pressiio dirigida, por sua "ez, C produ zida pela mo"imema~ao clas placas litosfcricas C :lIua de forma "ctorial, pro:\uzindo tcnsOes e dcformasOcs. D urante 0 metamorfi~m(), a deforma- sao mccanka (las rochas cxerce grande inf1ucncia na !->cras-i\o de textur:ts c l'StruntraS orientadas e na migraC;ao de fluido~ Em conSC(li.icncia da deformac;ao, os mine- rais com eStrlll"ura em folha, mis como as micas e cloritas., ~c dcsenvolvelll orientados sq.,'lIndo direc;iio perpemli- eular a de maxima pressiio, o riginando rochas tipicammrc fo liadas, como os mica.xistos (Fig. 18.5). Qu:mdo a pres- siio dirigida pre\':1lcce, os proccssos de dcforma¢io se CAPITULO 18- ROCHAS METAMORFICAS 385 tomam m:us intCIlSOS, <lando origem as rochas miloniticas c cataclasricas das zon:ls de cisalhamenlO, como SCr:l. vis- [0 mais adiame. 18.2.3 Fluidos As transformac;6cs mincralOgieas que ocorrcm du- rante () metamorfismo se clescnvoh'cm no cst:ldo sOlido. No entanto, sistemas mct"amorficos COlllcm uma fase fluida, constimida sobrerudo por ~O c/ ou CO~, cui ... cxi~tcncia pock SCt" consmmda pcln prcscm;a de min .:.: rais hidratados (micas, anfib6lios, cloritas) c/ ou de carbona- tos na maioria das nx:hlls mctamorficas. Alcm disso. O!i minerais {XKlem comer diminutas incluscX.'S fluidas (dia- metro<\0 2 mm) que rcprcscntam amUStf:lS do f1u ido prescme durante a sua cri s taliza~ao (Fig. 18.6). A pressao de fluidos (P J i: ll prcss:""io cxcrcida pclos fluidos intcrsticiais aos miner.Us e pode C(Juiparar-sc a pressiio litost:itica cPA ::;: 1\, ou P,,), ser inferior ou supe- rior a mesilla. No Ldtimo caso, sc a prcssao de fluidos superar a rcsistcneia mecanica da rocha. ocorrcr:i fratuf:llllento e perda dos nuidos aU'aves das ff:ltur:ls. < : ...... - ~ , -' • • ... '-'. J ~ .. , , " T .~ ~ -,' .. • • -' . • • • • -. ~ '- ~ -. "# , - - ~ . . ... • ... • <" .. . . , , • Fig. IS.S Muscovita ·biotita listo (micolisto) com estrutura l istosa e texturo lepidobl6stico. Petunia, MG. Foto: G. A. J. SzabO. Fig. 18.6 Inclus6es fluidos em 6guo-morinho. A inciusOo mai- or e bii6sica, oquosa-corbonosa (t-\0-CO,), com umo bolho de COl (gososo) em meio 0 691.10 Hquido, e tem comprimen'o de oproMimodomenle 100 mm. Fotomiuografio: R. M. S. Bello. 386 DECIFRANDO A TERRA Este proccsso c imponante para a forma<;i'io de dqx)si- toS mincmis onde os tninerios se eOtlccmram em veios. f\ pres s:io de fluidos int e rfere nos p roccssos termodimimicos do sistema, como tcmperntura de e{ju.i- 1.Jbrio das rcaC;6<.-s entre Ol' minerais, Ixm como no estauo de \'alencia de elementos quimicos (reac;Oes de uxi-rcdu- c;au) e, cOnSctlltcntCtnellte, na narurc7.a da assemble.ia mincrn.lresulranre. i\ prescnc;a de fluidos acdcm as rea- C;Ocs mctamlJrficas, facilitamlo a migrac;ao dos dementos. i\ composic;ao do fluido muda consramemcme durante o process<) mctamorfico, cum Lrocas de elementos en- Ire 0 fluidu e (l~ mincrais rccem-formados. Em rochas pobres em fluidos (Pfl « p.) as reac;oc., mCL""unort1cas sao lentas porquc toda migrnc;ao dos elementos se fffi' por di fus;\o ionica em meio sOlido, atr:lxes dos retfculos cnstuinos dos minerai s, dificultando 0 processo de trans- porte de componemes ~luimicos. 18.2.4 Tempo o temlxJ C um fator importante no metamorfismo, !lla~ de dificil aferi<;:io na pci[ica. Em muitos casos, rea- C;Ocs metunorficas se processam de m:ll1eira rdativamcnte Icnta em resposm as mudan~as das condic;Ocs fisicas, for- mando-se associ,u;()es minerais e textur:lS "mistas", que registram texla a sene de mlldanc;as que :l rocha sofn:u adap[ando-se contimmmente as novas condi~Ocs. Con- tudo, a \'Clocidade com que cssas muclans-as ocorrcm c muito vari:ivcl e, elll o utras situac;oes, as eondi~oes memmorficas variam de forma suficiememcnte lenm para que as reas-Ocs metamorficas se completem, prodllzin- do rochas {Juc regist.ram arenas um dctcrminado insmnte - aqude quc as modificou por ultimo - do regi m e metmnorfico. I~.m geml, as rochas f(-,gistram, de maneirn mais efi caz, as condi~Ocs metamorficas mais intensas a que fo ram ~ubmetidas, porcm :is \'ezes cste registfo C obliterado por rC(.Xfuilibrios sob condic;Ocs mais bran- d:ls, cm conse(Jlicncia do res fri amento que ocorre ao final de um episOdio metamOrfico. Eswdos geocronol6gicos e moddagens [eoricas baseadas em regimes termais aUiant cs na erosta mos- tram, para terrenos mctmnorfieos. evcntos de 10 a 50 Ma de durnc;ao. i\ cvolLU;:io memmo rfica de um dc- lcrminado tcrrcno ao longo do tempo costuma scr retr:ltada por diagrama~, ou carninhos P-T-t (pressao - temperatura - tempo - Fig. 18.7), onde a variac;ao d:l.S co ndis:oes mctamo rficas e expressa com base na pressao li l'Ost:"itica (geralmemc, com P tit ::: P J C tcmpe- ratu ra (T) ao lo ngo de um ca minho {lue indica a evoluc;ao temporal (t) desses parimctros. 25 Alta P 5 Baixo P " ".0 Sil 0 """ 300 400 500 600 700 BOO 900 Temperatura (Oq Fig. 18.7 Exem plos de possfve is cominhos P·T·t para metamorfismo regionol de 0110 , med io e baixo pressoo. Notor que as cominhos de oha e media press60 exemplificam desen- volvimento no senlido hor6rio, Mquanto 0 cominho de baixo pre ss60, nes le exemplo, segue sen tido onli -hor6ri o. 18.3 P rocessos F isico-quim.icos do Metamorfismo 18.3.1 Metamorfismo isoquirnieo x metassomatismo Urn dos problemas fundamentais da Pc[ rologi:l. i\Ietam()rfica e definir sc uma detcrminllda rucha so- freu ou nao modifiea~()cs na sua comJ>o~i~ao {Iuimica durante 0 mcmmorfi smo. Hii duas s irua~~ocs extremas; na prim eira , a rocha podc se compo rt:tr como l11l1 sist'ema fechlldo, sem g.l.nho nem J>crda de consullIiri- tes {luimicos Oll, na sq,>1.mda, ser subllletida a va riac;Ocs composieionais intensas. No primeiro caso. considt:- ra-se que 0 metamo rfi smo fol is(J(luimico; no SL'b'llf1do, o processo c deno minad o m ctasso matis mo. Para efeitos praticos, pode-se assumi r que a maioria dos ambicnte~ melalllorficos compo rta -sc como sistema parcialmeme abeno, ocorrendo rrocas livrcs de flui - dos com 0 meio, porcm com vari:l~CJes desprczivcis para os demais consti wintes quimieos. Est:! premiss:! [em se mostrado satis fat6ria para a maioria do!; casos, po rem e preciso estar semprc atento, poi s podem ocorrcr variac;Ocs composicionais signifieativ:l. s entre o protolito e a racha mctalll{)rfica re~ ul[ant c . 18.3.2 P aragcnescs minerais 1\ assemble!a mincml em equillbrio de uma rocha chama -se sua p a rage n ese minera l. Nas roc has mctamurficas, a ident.ifica'Tiio desta "assembleia mine· r:ll em cCluilib rio " nem scmprc c im ed ia ta: nas assembleias minerais nat umis, 0 dcscqui111Jrio e a rc- gra. 1\"0 enlantO, as rclasoes texlU rais pe rmirem rcconhccer as "tcndencias de cquilibrio" mes.llla se este cquihbrio niio Iker sido at.ingido plenamcmc. Os [Ta- balhos cxpcrimcntai s comp1cmentam as obser\'~u;oes (eilas em assembleias narumis, Ix:rmitindo :lssim iden- tifiear para.\...cncscs ideais. Rochas de composi'TOcs quimicas cCluiva1cntes 1'0- dcm ap resentar :!.ssemblcias minerai s di stintas em fU1H;ao d a varia'T:to dos falores :!.tuantcS d ura nte 0 mctamorfi smo. Como exemplo, u ma rocha Illetamorfica J\ cxibi ndo lima assemblCia mineral com clori t:!. + cpidom + actinolita (anfib6[io c:i.1cico ferro- magncsiano) + albi!"a rem a mesma composi<;iio quimica que Oll tra rocha 13, COllstimida de plaf,>1odlsio + gran:ula + hornblcnda (an fib61io dlcico fcrro- magnesi a no aluminos() . diferindo enlretanro pelo c(lntetldo em :igua, mai s ah o para a roch:1 A Os csnl- dos cxpcrimentai s re\"(:lam que a assembleia da rocha B cquilibmu-sl.· em rempcrmu ras rdaO\'amente ahas, I.'nquamo :1 de A elll lempcranmls mais baixas. Por- lama. um meSIllO pwtolito gerou duas p arageneses di st im:l~ em fun~iio cln s c1ife rcntes condi~oes de mc[amorfi smo. 18.3.3 As reas:oes m etam 6r6cas ,\ lrans forma~ao de LIm protoliro no seu equiva- le l11 e metamo rfico aco n tece alra vcs d e reas:oes mctall1{')rficas. Llue ocorI"Cm pam rL-"duzir a encrW:! livre do sistema {(b rocha em tmllsforma<;iio) fI"Cme as COI1- di ~ocs tlsicc)-(ILlimicas modificadas. Varios tipos de rL':l';£x:s sao poss{\,eis: a) elwol\'endo apenas f."lSCS sblidas, scm h>Cr:I¢.i.o ou consulllO de fuse fluida; b) (.'nm:. mine- mis e L1llla fase flu ida, produzindo asscmblcias hidmtadas c/ ou carbon:lladasj c) as~elllb[cias prt:\~amcnte hidmL1.das ~ernlldo asscmblci:ls anitir:IS c uma fase fluida rica em 1[20; t· :!.ssim por (liant e. ,\ rcas;iio de formasiio da wollastonita a partir de qu:!. rt"Ml c calcila, prL'"I"iamenle apresctU"ada (Fig. \8.3) e um exemplo de rea~ao com dc\'()bciliza~iio, no caso, dccarbonatu;ao. Um exemplo de rca<;iio melam6rfica com desi- d ralas iio c a rcas:ao do argilo mincral caulinita com quartzo para fo rmar a mi ca br,mca pirofilita (Fig. 18.8), CAPITULO 18- ROCHAS METAMORFICAS 387 que acomece lof,>O no inicio do metamorfismo dc ro- chas pelitic:!s: AlzSiPs(OH)~ (J..Jn-clolinita) + 2 SiOl (Q tz-qumtzo) = A[2Si,P IO(O H)2 (PrI-pirofilita) + Hi) (f."lSC fluida). Com 0 incremento do gT:lll metamorfico, a pimfi[ jla atingc SCll limite maximo de cSlaui licladc, ocorrendo Cll - cia sua "qucbrn" SCb'lllldo a rca¢.i.o: AI2Si40 lll(OH)z (P rl-pirofili la) = Al2SiOs (aillminossi licato: And-:lOdaluziL"l ou " r-cianira) + SiO, (Qtz-(Iuarlzo) + H20 (fase flu ida). o aluminossilicato formado nest :l rca~iio c!clx:n- ded. da s cond isoes d e pressiio: so b pressi-les re\ativalllcntc baixas « 2.5 kbar), scr:i rl :lIlda[uzit:l, C sob pressOcs mais alias, :1 cianila (Fig. [8.9). J unram(;n~ Ie com a sillimanira, c sdvc1 a tempe raturas mai s elC\'adas, es tes minerai s conSlil llem um trio d e polimorfos (minerais com mcsma composis:iio, mas com estrururas crism[inas di stinlaS - C:lp. 2) muito im- portantc na imerprcta<;fin das condir;:Ocs reinames cm terrenos metamorficos (Fig. 18.8). 1 2 ,, - 8 0 £: " " • + + + J! .. ~ ~ ~ 8 .... i,' • + '. • 2 • 1 • -t ..... ~ i! ~ -t ..... , • 1'. '00 ,.. .00 "" ... "'" ... remfH'rotura (CC) Fig. 18.8 Curvos de equi llbrio no espo<;o P x T para as reo- r;6es: (I ) Al]SiP~(OH). (Kln-caolinila) + 2 SiO, (Otz.quortzo) = AI2Si.O ! 6(OH)~ (Prl .pi rolilila) + Hp (lose fluida), (2) AI}Si. 01Q(OH), (prl-pirofilila) ... AI1SiO ; (oluminossi licOIO: And- ondoluzilo ou Ky.cionila ) + SiO, (Olz-quorlzo) t H,O (lose fluida), e (3) KAlJ Si30 tO(OH), (Ms-muscovtla) ... S.O ,(011' quortzo) "" KAISi)O , (Kls-feldspolo pOl6sslco) + AI,SiO~ (aluminossilicolo: Ky-cionilo ou Sil-sillimonilo) + ~O (fose lI ui - do), com indicoc;60 dos co mpos de eslobilidode e curvas de equilibrio paro os polimo f"fos AllSiO~: ondoluzilO, cionilo e sillimonita . 388 DECIFRANDO A TERRA Fig. 18.9 Cionito·muscovi to·biotito xisto, com porfiroblostos de cionito em molriz lepidabl6stico. lopanio, Finl6ndio. Fato: G. A. J. Szob6. j\ einbiea das fea~ocs dcpcnde de uma serie de farores: a nat\lfCza da assembleia mineral original e da sua tl'x tU!':l, a presenp de uma fase fluida c da Slla eomposil,;:io, a remperatura e pre$sao, e a deformal,;i'io que a rneha sofrc durante 0 metamorfi smo. As rCk S-Ocs se processam de maneira mais efieiente em rochas porosas. de granubl,;io fina, constituidas de minerai s hidrataclos. submecidas a rcmperaturas e1evadas e que su fn.;r.ltll deformal,;ao l1a prese.nl,;a de uma fase fluida abunda nte. Por OlltrO bdo, rochas de eonstituis-io ori- ginalml'.nre anidra, macic;as, de. granubl,;1io grossa e llaO dcformacb s sao impcrmca\'eis :l circuiac;ao de fluidos c pod em permanece.r pracicamcntc imuta\'eis por lon~ Ilo pCrlodo de tempo me sm o em co nd il,;oes de Icmpcr:lluras rdauyamente e1c\'adas. 18.4 Tipos de Metamorfismo o metamorfismo desel1 volve-se em diyersos am- bienlcs na erosta, com cxtensbes \'a ri a\'eis : descit:. restrim ~I p(Xluenas areas, de diml'.ns<>es da ordem de poucos ecmimctros, arc ahrangendo grandes fa ixas, COIll cl'.ntenas a milhares de. quiltlmet ros de extensao, em profundidades que vaa de nh"cis crusrms mais ra- so:; :lt C os mais profundos. Est:! g rande diversidade pod e, porcm. ~er sistematizada em alb"-lOS pOlleos ce- n ~irios , cstabc1ecidns com base nos scguintes fatores cssl'.ndai~: a. os pn ncip;lis paramcrros I1sicos el1\'olvidos; h. (} ml'.canismo responsa\'d pela eonjunl,;ao desses padmcrros; c. a loealizas;ao e exrensao na erosta terresrre; d . os lipos de. rochas metamorlieas <.jue sc fo rmam. Tradicionalmente, sao idcmiliCidos, com base ncs~ scs fatores. [res ccnarios ou tipos de metamorfismo fundamentais: regional ou dinamOlermal. de con- tato Oll termal, e dimi.m ico ou Clilaciastico. Fomm rceonheddos, porem, ourros tipos de metamorfismo. 'lllC po{lem em parte confundir-se co m os tres j:i men- donados, mas quc aprcs'~ntam cum binac;iks dt· fatores suficientcmenle particulares para scrcm considcrados :l parte. D estes. pa dem -se mencionar os metamorfismos de sote.rmmcnto. hid rm crmal, de fun- do oceanico c de impaclo. O s diferent es tipos de me.lamorfismo sao dc.~criros a seguir, de mancira su- clma. 18.4.1 Metamorfi sm o regional o u dinamotermal Descl1\'olye-sl'. em l'.x tl'.nsas rc~iOcs c ~llc ;1I1~11 ni- "cis pro fundos da crOSta, rclacionado gcmlmcnt e a dnrurOcs o rogcnieos nos limites de plaeas eonvcrgl'.n- tes (rig. 18.lOa). As tr.lnsfor mal,;(}cs Il1cramo rfi cas sc p rocessam pela al,;aO combinada cia tcmperatura, prcs~ sao li tos r:itica e pressao dirigida, (lue pcrsistl'.m dumnte centenas de milharcs a alguns mithOcS de anos. 0 flu - xo de calor pode ser muito im cnso, com gradicntcs geotcrmicos d evados, de ate 60°C/ krn. Os proto1itOS sao fort.etllent.e defo rmados (dobrados e falhados - Cap. 19), ao mesmo tempo qul'. sofrl'.m recristalizas:ao, formando novas tcsturas e asscmblcias minerais esra- \'eis nas nm'as condic;Ocs. As roehas metamo rfi eas re su h ant es (ardos ias , filit os , x is tos , g n a isses , anfibo lilOs, granuli tos, mib'111atito s) aprcsc[ltam gc- ralmente estrutura foliada. o Ill e tamorfism o reg ional c res pons;i \'cl pela fo rma s:ao da g randl'. maioria da ~ rochas metamo rfi eas na erosta cia Tcrr~1 e frcquentemel1t c csta associ ado a cxprt'ssivos vo lulll es de roc has granfticas. :\'0 decorrer des Ie tipo dl'. m l'. tamorfismo descnvolvem -se sequcndas de zonas de minerais e lexturas ' Iue sio esrabil izadas em eondis-()cs fisicas de pressao e temperatu ra crcsec IHes com a profun~ didade, ddinindo 0 que se ch ama de metamorfi smo regional progressivo. Em ge.ral, temperatura c pres- sao aU!llentam de man ci ra eoneomi tantc: zo nas rnais pro fundas aprcsl'.n tam asscmb lcias minl'.r:l is dcscn- \,ol\'idas sob co nclil,;oes de tcmperatura c pressao l'.b'adas (650 a 750"C e 8 a 10 khar), oeo rrendo 0 in\'e rso p;lra zonas nuis ra sas. ll a, no cmalllO, :llgu- mas si tuac;oes de metamorfis mo regional em que as rctal,;(leS entre p rcssao lilosdtica c temperat ura sao anomalas, como nos terrenos de aha pressao, , , , , , , , , , Ultn>milonilos , , , , " Folho T,onoco .... nt. , '00 • , , I I I I I I I III • , , , CAPITULO 18· ROCHAS METAMORFICAS 389 b d f 'Hom/. II' Gra nilO + • ....... 00 ",luna" ...u..1 . .. ~ bo ... h ico .... ..,ilo FoI .... lho • •• - , Fig. 18. 10 RepresentO(;60 esquem61ico des diferenles lipos de metamorfismo: 0) Metomorfismo regionol ou dinomolermol; b) Melamorfismo de conlolo ou lermol; c) Metomorfismo dinlimico au colocl6slico; d] Me lamorfismo de solerr(lmenlo; e) Metamorfismo hidrolermol; n Metamorfismo de lundo ocwnico; g) Metomorfismo de impodo. onde a prcssiio htoSI :i tiC:1 c sobrcmancira ctc" acla, alcans:ando va lorcs d :1 ordcm de 15 a 20 kbar, ils yezes sob condis:oes de tcmpcraruni rci:ni"amenlC baixas, au nos te rreno:c; de baixa pressiio, em reg;· oes d e ace ntu:ldo g r:ldicme gcolc rmico. on de as rochas pod em ser submclidas a IcmpCfa luras cle· va da s sob co ndis:clcs d e pressiio lilOsnil ica rc1ati\'amcnt c baixa, d a ordem de 2 a 3 kb:lr. 390 DEC I F RAN D 0 ATE R R A 18.4.2 Mctmn arfi sm a de cantata o u terma! D esen"olvc-se nas rochas encaixanres ao redar de intrllsoes nugmatieas, formando as aureolas de metamorfismo de contato (Fig. 18.IOb). As princi - p:lis transformas:bcs metam(Jrfiea s gcradas nessas au reolas de"c.m -sc ao calo r ema nado do magma durante 0 seu rcsfriamcnw. 0 metamorfismo trans- co rr e sem dcformas:iio accntuada. A focha resultante, dcnominada ge nericamenrc hornfe/r (o u cornllbianiw), apresenta uma textura granular fina , is6tropa e estrutura macis:a. A ex tensiio da aureola de metamorfi smo depcn- de do volume e da natureza do magma invasor, g r:J.diente tcrmico em torno da intrusiio c naturo:a da roch:J. encaix:J.nte. I": m niveis crustai s profundos, como as rochas ja se encontram sob temperatu ras elcv:J.(hs, a gradient e termico rcsultante ao rcdor de corpos magmaticos illlrusivos Seta pouco accn- tu:l(10. Os maiores g radientes tcrmicos ocorrem :J.O redor de co rpos intrllsivas nos niveis interrnedifirios e m:J.is superficiai s da etost:J., onde 0 cootrastc de tem - pera t ura entre a rocha encaix:J.nte e 0 corpo magmatico c mais accnluado. No comato com pe- qucnos corpos inlrusivos ra~os, como sills e diques (Cap. Hi), a aurcob c geralmemt· centimetrica, en- quanto ao rcdor de urn corpo com diametro da o rdem de alguns qllil6metros pode tc r centenas de metros. Aureolas 11lctamorficas apn::sentam geral - mente zone:llllento mineral()gico. Nas proximidades do eorpo intrusivo formarn -se asscmblCias rnine- rais de !emperatllras mais elevadas, constituidas preferenci:J.l mcn!c por minerais anidros (g ranad:J. , piroxen io) . em!uanto nas regi6es mais distantes as :lssemblcias sao constitlliclas po r minerais geralmente hidra tados (mi cas, principalmemc), cSlaveis a tem- peratllr:ls mai s baixas. 18.4.3 Metamorfismo cataclastico o u dinarnico D esenvolvc-se em faixas longas e estreitas nas adj:tccncias de falhas ou zonas de cisalbamemo. onde pressOcs dirigidas de grande intensidad e causam mo- vimc1lI'as:ao e rllpruras na erosta (Fig. I 8. I Oc). i\ ene[!,>i:J. mednica envoI vidaprodllz int ensa cominuis:ao dos minerai s na zona de maior movimentas:ao, reclllzindo a granulas:ao das roeh:ls em escalas diversas e defor- mando- :J.~ com intensidade varia\'el. 0 metamorfismo dinam.ico pro\"oca ttansformat;Ocs textLlfais c estrlll'U- mis, como microbandamento o u laminat;ucs. Nos ni- \'ei s supe r ficiais das zonas ell.: ci~ alh a tll {;n' o . as deformas:6cs sao mai s do tipo niptil (Cap. 19) e os minerais sao ftagmemados ou mesmo pulvcrizados. Em zonas cle cisalhamento mais profllndas, devido as eondis:oes de pressiio litosratica e lemperal'ura cleva - das, os minerais passam a compOrtar-sc de fo rm a ductil, so frendo forte deformas:iio plastica e estiramento. Sob estas eondis:Ocs. :J. cominuis:iio se da por rccristalizas:ao dinamica em vez de, simplc·smcllle, po r fragrnentat;iio mccanica. Em muitos casos, a de- formas: iio c acompanhad:! por percolat;iio de fluidos, provocando recriSlaliza~iio dos minerais e cristaliza- s:iio de minetais novos, hidral'ados. 18.4.4 Metamorfismo de soterramento Ocorre em bacias sedim entares em sub$idcnci:J. . Resu lta do soterramenro de espessas seq ucn cias de rochas sedimenta res e vll lc:inicas ~ I profundidadcs onde a tem peratura poclc chegar ~ I 300°C uu mais. deyido ao flux o de calor na crosta (Fig. 1 R.I Od). Pteyalece :J. pressiio litostatica, en<] uan to a prcssiio dirigida c auseme ou in suficitnt c para CHlSa,r defor- ma~oe~ significa livas. Urna sutil foliat;iio horizontal, paralela aos pianos de eSlratificas:iio, PO(le se for - mar pela cri stalizat;iio incipieme de micas. oricntadas devido ao peso das camadas sobrejacentes. As trans- formas:oes rnetamurficas dcscnvolvcm -se com a crista1iza~iio de novos minerais sob influ cnci a de fluidos intergranulares dos sedim entos, prcservan- do contudo a te.'(t ura e :J. estrutura <l as rochas onglnals. 18.4.5 Metamorfismo hidrotermal Resulta da percola~iio de aguas (lucl1!es ao lon- go de fraturas c espas:os int ergranul arcs (b s roch:ls (rig. 18. IOe) . E um'1~rocesso metassom:itico que se desenvolye atravcs das trocas ionicas entre a agll:1 quente circulante e as paredes da s fraluras. Nesse processo, o s min eral S perdem a est:J.b ilidadc e recrisralizam-se em no vas assemblc.ias mineral6gic:J.s sob tempc r aturas e ntre 100 a 370 °C. 0 metamorfismo hidrot.ermal oeorre fre{lli entemente n:15 borclas de intrusoes g raniticas, em an .' :J. S de vulc:J.nismo bas~i1tico submarino e em C:J.mpos geotermais, sendo urn importanrc proccsso gef:J. - do r de d epositos minerais. 18.4.6 Metamorfismo de fundo oceanko OCOITC nas vizinhan!)::\s dos rifts das cadeias meso- oceanicas, onde a crosm n.:cem-formada c (Iucmc imerage com a agua fria do mar atravcs d e processos met:lssonuiticos c mcramo rficos termais (FIg. 18. lOt). 1\ a,h'lla aquccida.carn..1,>ando Ions dissoh'idos pcrcola as ro- chas b:isicas e ul tmb~sicas da litosfera oceanica SCb'tmdo lim movimcm:o convectivu, rcmm'enclo ou precipit'.m- do elemcntos c pro\'oc:l.I1do senSlveis mudamjas ~luimicas. Pnd e se r consi d e radu urn ripo particular de mcw.Il1orfismo hidrotcrmal, em escala muito ampla. 18.4.7 Me tamorfis mo de impacto De cxtensiio rI..'Xlwdda na erosta terrestrc, descnvol- \'e-5e em locais submctidos ao impacto de g randes meti..'(}ri tos (Fig. 18. 1 0pJ. A cnergia do impacto e dissipa- cia na fo rma de ondas de chO(lue, qlle fraturam e deslOCUll as nx::has formanelo a cratera de impacto, e de calor (com temperatuflls que alcan!):am ate 5.OXlq, que \':Ipuriza 0 Illeteorito c funde as rochas. As nndas de choclllc sao rransmicidas atr,wcs das mcbas em fras:Ocs de segundo, produzindo prcssOcs dc"adas (da ordem de ate 1.000 kbar) (Iue rcecluilibram os mim.-rais quase insmruaneamente, transformando 0 quartzo. nos seus polimorfos de alra pressao, srishovim e eoesi ra. 0 mct ~UllOrfismo de impacto e possivclmcme lUll proces- so d ifundido em muims corpus planet;irios marcados IXlr g randes craleras, como a Lua. Na l c rra, run cxem- pin dcsrc pn.x:esso i: 0 t-.lclCor Cr.u:cr no Arizona, Est:ldos Unidos. onde 0 impaclo de lim meteorito nos arcni[{)s crct~iccos gcrou uma cratera, Oll :Istroblcma, com 1,2 kill de di:unctro e 200 III dc profllndidade. Estruturas ~elllclhames sao eonhL'Cidas tambe.m no I3rasil, como 0 i)omo de Ara!,>1.lainha em Goias, ou a i..'Stnlt\11':1 de Ca- Ionia, n:1 parte suI do municipio de Sao Paulo (Cap. 21). 18.5 Sistematica do Estudo Geologi- co de Terrenos Metam6rficos Rochas mctamorfieas sao produt(l de uma com- bina!):ao de falOres. Qualqucr rocha sedimentar, ib'1le:1 (}tI metamorfiea, representa urn potencial protolito para a gera~ao de nova rocha mctamOrfica. A all.la<,:ao clos fatores responsiivcis pdo metamorfismo sobre a grande varie<bde de protolitos em combin,u;6es e in- tcnsidades d iversas resuit::! em urn universo complcxo e de dificil sistematiza<;ao. CAPITULO lS-RoCHAsMETAMoRfICAs 391 Fdizmenle, alguns ripos de rnchas sao mais fre- ([Gentes na crOSta c 0 metamorfi smo sc desenvol\'e segu ndo pad roes n.:pctitivos. As~ irn, c possivel corrdacionar entre SI rochas de cornpo sit;iiO similar de terrenos metam6rficos d istimos. ;\ s varia!):Ocs sis- tematicas na composi<;ao mincr:llogica, lextura e estrutura das roehas melamorficas podem ser seb'lli- "as de maneira mais Oll menos continua em muiros terrenos. Adicionalmcme, estudus experimentais per- mitem rceonstilllir as condi!):0es sob as quais sc desen\'olvcm as rea<;ocs melamorfieas e analisar as varia<,:Oes <las asscmblCias minerais, atem de fornccer dados te rmodinamicos pa ra a modclagcm 1t~6rica dessas rransforma!):,-)es. Tanto em au rcolas de contato, 'jllanto em (ireas de mcramorfismo regional, as varia!):Ocs nas paragencscs minerais aconteccm de modo transicional. Essas \'ari - a!):ocs sc rvem d e base para a sis lemaliza<,:ao do mapeamento dcsres terrenos: procufllm-sc ddinir fai · xas, Oll zonas, onde 0 metamorfismo atuou sob as mesmas eondi<;oes, corrclaeionando-as entrl' si, de modo a dctinir 0 padrao de varia!):ao do metamorfismo. 18.5.1 Grau m c tam6rfico A imensi{bde do mCla!llorfi~mo C rcferida rradici- o nalmentl' como g rau metam 6 rfico: ~llt.O hrflu implica condi!):oes cnerb'; ca~, de al las tcmpcraturas, ctlCjuanto bai..xo grau define co ndi!):Ocs brandas, de tl'mperalU- ms mais bai..xas. Entre os dois cxtremos, ellcomr:t-sc 0 metamorfismo de medio grau. Fala-sc :Iinda em gmll illc!picllte <Juando as condi<,:oes melamorficas foram muito b randas, no limiar entre diagene se c metamorfismo. 18.5.2 Mi nerais-indicc, isogradas e zonas metam6rficas Deve-sc a Barrow 0 reconhccimenw de que detcr- minados mineralS d esel1\'ol vcm -sc de forma sequ cnciad a em roc has pcliti cas submc ti das a metamorfismu progrcssh'ameme malS in tcnso (Fig. 18. 11 ). Estes minerais. denominados m iner:ds-incli- cc , sao, na ordetll de apa reeiml'mo: clorita, bio tita, granada (almandinica), cstauro!;ta, ciani ta, sillirmnita. A tinha definida pelos locais do primeiro apa rCCllllen+ to de cada urn ddes no terreno dcnomina-se a sua is6grad a, <Jue separa fa ixas de d isposi!):ao mai s Oll 392 DEC I F RAN D 0 ATE R R A mcnos paralda, as zonas mctamorficas, denomina- (bs scm pre pelo mineral da isograda anterior. t\ssim, a zona da clarita inicia-se na isc).!:,>Tacla da clarita, e ter- mina na isograda da bio!i!::!, o nde 0 mincral-fnd ice aparece pcb prirneira vez. Nesta is6grada inicia-se a zona da bioti ta, <jue segue ate 0 primeiro aparccimcn- to d a grana(b ;llmandinica, na is6grada da granada. Des[a is().!:,>Tada em diante fala-sc na zona da granada, c assim por diante. I~ importante no tar <jue, ao iniciar- se uma nova zona metanu:'rfica, 0 mineral-indice da zona anterior nao desaparecc ncccssariamente: a biotita, por CXCll1plo,pcrsislc atravcs da zona da granada, eLi cstaurolim c da cianita, a1cam;:and o ate a zona d a sillimanita. 18.5.3 Facies metam6rficas Asscl11bk~ias minerais caractensucas ddinem as va- ri:U;:l)CS do grau rm:tamortlco, essencialrnente em funS-ao da I"empcr:rnrra c pressao (p~ .. = PH 0 ). Com base nes- sc pri ncipia, Eskola e5rabcicceu 0 2fato de <jue rochas de mesma composis-ilo, Illas de terrenos distimos, apre- scmaraO paragcncscs simjlarcs quando sllbmet.idas a metamorfismo sob condis-Oc~ iclen tic:ls. Roch:rs com parageneses dcscrwolvidas sob mcsma~ cond is-oes s;io referidas cornu pertenccntes a um:l me sma facics m ctam o rfi ca. F_skola denuminou as facies segundo as paragc.ncscs obscrvadas em rochas metab:isicas, lima \'ez quc silo constitllintcs frcqiieT1tes dos terrenos mctamllrficos- As principais t:icies mctam6rt1.cas cnCOr1- tratll-SC situadas no campo P ~ T na Fig. 18. 12. Algumas cbs caracten'sticas ma.is importantes de cada f:icies S:IO descrit:rs sucintamente a sC)..,>"Uir: :I) Facics de Gr~lU Incipiente. au Sub-Xisto Verde (F:icies d:"l Ze()lita e Facies da Prehn.ita - Pllmpcllyita). Sao rcprcsentadas pcbs p rimeiras assembleias desen- volvidas no metamorfismo de Sotcrrnmento de rochas vulci nicas e scdimcntarcs (basa1tos, vidros vulc:inicos, g r:mvacas). Em profund idadcs dc poucos quilc)ll1l'- tros , d csc n volvelll -se zeo liras ( facies zc61ita), particularmentc ~r iaulllont.ita, jumameme com outro~ minerais de baixa tcmperatma: clorit:1, <juartzo, albit:l , ca rbo na( os . Aumcnt:1ndo 0 gr a ll mc tamorfico, bnrm o nrita desaparecc e fo rmam· sc preh n ita c pllmpell yit:l (t:icics preh nita - pumpdlyita)_ h) F:icies x.isto Vcrde - e uma ficics de baixo grau de metamorfismo l.jllC sc dcsenvolvc em c:"ldeias de m o ntanh :r f:1ncroz6icas, :i reas de escudos prc - cambri:IIlOs e no assoalho oceanico_ Os minerais -. ""'. . .... ." ..... . ~'" • a _ a Ii] Silim ... ", o Sodonon""_' 1<>'->1 G:l Zon. de rwn. (Hi .... .,.;~) 0 "- Fig. l B.l1 Mapa geol6gico esquematico do regioo estudo · do por Borrow nos Terros Altos (Highlands) do Esc6cio oriental, com as is6gradas minero is e lOnas meiam6rficas. o o 'S • ! ~ 1O 12 Temperatu ra ("q - - - Linlt. inferior do campo metam6.flco _ _ _ Cum! I/e fud<! mlnm. ",,111 gl1ln~o. (PKII- PH 0> • Z_!e6til111 . PP-prehnll. -pUmPlll tly il . , XV-Ji"0 Ylll rl/III , A-. nJibolilo, GR- "l1Inul~o . HH-Itombiend. lIomlsla, PH-piroJ8nio hom!., E-eclogilo III llA-. ;.to Il.>!ut Fig . 1 B.12 A distribuio:; oo das principais 16cies metom6rficos no espoo:;o P )( T. c;r. r:l.Clcristicos sao albi ta, epfdoto, cla rita, (engi ta e actinolita (anfib61io). 1'\a tr:1nsi r;:ilo para as facies de grau incipic::me, a f:icies xisto \'erde C marcada pcla presens-a de cpidoto em lug:lr (b pumpellyi ta; c na transis-ao pam a f:icies xisto awl (vcr abaixo), peb pre- senp. de actinolita (anlilxilio cilcico ferro-mab111esiano) em lUb1:lr de gbucofinio (anfibOlio sodico). c) Facic,.'s l\n6boliro - c carnClenzada JX>r para&.eneses cristalizadas em grndieme gcotcrmico m()(k-'mclo, sob con- dis:Ocs de grow metamorfico imermediario a aha. Em I'(x;has b:isicas, a p:trngcncse diagnostica c constitufda de ho rn blenda (anfibolio d lcico fe rro-magnesiano alwninoso) e plagiochisio, este com tcor de anom ta tipi- cammte superior a 2()O/o. caracterizando os anfibolitos (item 18.7.2). Rochas peliticas apresemam abundamc Illuscovita, biotita e granada (almandina). Cianita e ,,-staurolita sao mincrais diagnOsticos, csniveis nas condi- S:Ocs de metamorfismo intermediarias cia facies. Nos limites sllpcriorcs da facies anfibolito, a muscovita, em presens:a de 'Juartzo, torna-sc inst:i.vcl, produ2indo fddspato IXlcissico e sillimaruta. d) Facies Gmnulito - ocorre principalmeme em areas de escudos prc-cambrianos e representa as co n- dis:oes mai s altas de prcssao e tempe r atura no rmal mente eneontradas em metamorfismo progres- ;;i,'o de prcssao intermediaria. '-Iornblenda c b iotita desapareccm paulatinamentc c as rochas IOmam-se desidratadas. 0 limite inferior cia facies gran ulito c matClda pcla aparis:ao de o rt opiroxcnio em rochas mctabasic:ls e metapeHticas e de o livina em marmorcs ma,b111esianos silieosos. Quartzo e calcita reagem for- mando wollastonita (Fig. IS.3). c) Facies I-Iornblenda Hornfels - desenvolve-se em eondis:Ocs de prcssao baixa, principalmcmc em aure- o las de metamorfismo de co ntato ao redor de corpos intrusivos como gabros c granitos. Em rochas peHticas. distingue-se pcla cristalizas:ao abundante de cordierita c rara de granada e pdo aparecimento de andaluzi l'a em lugar da cianita. t) Facies Piroxcnio Hornfels - c representada pclas pa ragcneses eordicrita + onopiroxcnio + fcldspato potassico + plab';odasio + quartzo (em mctapelitos) Oll o n opiroxcnio + d inopi roxcnio + plagiochisio + <Iuartzo (em rochas melabasicas). Ocorre nas zonas imernas. de tempcraruras mais ele\'adas, de aureolas de com:no. g) F:icies )\islO Azul - c ma rcada por assemblei - as comendo m inerais de alta densidade (1awsonila c aragon ita) e de baixa temperatura (clarita), 10(lican- do ambientes de prcssio clevada c tempe ra tu ra baixa. /\ s rochas sao constituidas de combina,6cs "ariadas de lawsonita. arago nita, piroxenio rico em Na e glauco fan io (anfib6l io sudieo) com minerais CAPITULO lS·RoCHASMETAMORFICAS 393 da facies xisto verd e (clarita e al bit a). 13 enconlrada em regi6es de su bducs:ao jovens como no Japio e Nova Caledonia . h) Facies Eclogita - i:. camcterizada pur aSS('mbli:ias minerais dcsenvolvidas sob condis:ocs de p ressoes mui tO elevadas (> 12 kbar) c alt:IS Icmpcraruras. pos- si\'e!mentc em placas oce:'lIlicas transpon adas p:lra () manto em zonas de sulx lucylo. 18.6 Mineralogia, Texturas e Estruturas de Rochas Metam6rficas 18.6.1 MineraJogia de rochas rnetarn6 rficas /\ co mposi'tao mineralogiea de uma rocha metamorfica depende da natureza do seu prololilQ e das condis:Oes metam6rficas sob as quai s foi ~t:r:lda . Rochas mCI.am6rficas padem se r monomineralicas. como muitos quarrzilOs c ma rmo rcs. Roc bas metapcliticas aprcsentam grandes q uantidades de micas (bioota. muscovita) em sua composis:iio, :tlCm de mi- nerais ricos em aluminio. DeSll:s. o~ mai;; impon ames sao pi rofili ta, clorita. dorituides, gran!lcias, cstaurolim, o trio ele aluminossilicatos polimorficos constilUielo pcla andaluzit a, cianit:t (Fig. IS.9) e si llim:tn ila , e eordi erim. Sob condis:Ocs de alt o gr.w Illet:tlllorficn muscovita e consumida lla presen,a de (IWIrtzo, for- mando-sc fdds pato JX>d.ssico em sell lugar, SCb'1.uulo a reas:ao (Fig. 18.S): KAI}Si j 0 10(O I-l)2 (i\1s-muscovita) + Si02 (QI'Z- guartzo) = KAlSi30 s (Kfs-fcldspalO po tassico) + Al2SiOs (aluminossilicato: Ky-cianita ou Sil -sillimani ta) + H20 (fase fl uida) Em rochas metabasicas, a riqueza em anfibOlios ca- racleriza as paragcneses sob condis:oes de baixo a medio grau mctamorfico, sendo substilUidos pclos piroxcnios no alt o g rau . Rochas ca rbon:itiea s ma,b111esianas, com a'1,';lominerais e quanzo na su:t co ns- tiUli,ao, produzem assembleias minerais variad:ts. com diopsidio, tremo lil:! (respcctivamente piroxcnio c anfibOlio de Ca e Mg), talco, olivina, wolbstonita. g ra- nada c plagioclasio dlcico, entre Olltros, em funs:ao das propors:Oes entre os constituimes quimicos (fun- dament:tlmente CaO, Si02, M,b..Q e Al20J c do gr:tu metamo rfico. Em rocha s ultramaficas. ricas em Mb>O, as asscmhlcias minemis m:tis hid ratadas, de baixo gr:tu, sao dominadas par minerais do grupo das serpemi- nas, t:tleo e clori ta, enquanto os :mfib61ios trcmolira c 394 0 Eel F RAN 0 0 ATE R R A :Inlo lilit:l. OS piruxcnios diopsidio e cnstalita, e olivina dominamas para~cncses d e medio e alro g rau met amclr lic\ I. 18.6.2 Texturas e m rochas mctarn6rficas t\ s I'cxtur:ts das roch:lS mct!un(Jriicas desem'ol- \ em-!'t: p o r bl a s lese , <JUC implica nuctc ap'io c crcscimcnto mincml no estado siJlido. Por est:l r:lz:to, o radical "blastu" c utiliz:ldo para dcsignar tcxtu ras metamortica~. TCXIllt<IS grnl1ularcs is6 tropas, scm pre· dominio de uma ou o utra dim en sao nos minerais, sao dcnominadas granoblasticas. Esta Icxturn pode dc- SC!l\'olvcr~sl' nil formn de mosaicos, ca r:lCtcrizando a tcxtura gr.mobl:iHica poligonizada, onde os graos ad- lluirem dimcllsOcS simibres entre 5i, com interfaces rel'ilS 1,.' junt;Ocs lripliccs (Figs. \8.2 c 1B. I3). Rocha s com p rcdominio de mine rai s mlcaceos o ricnt":ldos. como musco\' it:l, biotita ou d o rita, aprc:- se ntam Icx tura \cpid obhls ti ca (Figs. IB.S, IB .9 c \ H. I ·I) . Quando o s m ine rais o r iCIl!ados fo rem prism:i !.ico s. como anfib6 1ios e piroxcnios, a textura c refcri(\:i co mo nClll a to blas tica. Algumas cSpCcies mi- nCr:lis podcm dCSt:"lClr-Se no t:lmanho por pelo menos lIll1a o rdcm de grandeza: neste casu, sao denomina- Ilos porfi rob las los (Fil-\. 18. 14) e 0 conju!1[o d e g~lI1ul at;iio 11"Iais !lna que os cerca, de m arriz. Os v:iri- o s !ipo~ de Icxtura podem o co rrer combinados: podc-sc fa lar. pOT cxcmplo, de um g rnnilda anfiboli tu portirobtasticu cum matriz nematubMstica. ou de uma teXllIra lep ido -gr:lI1obl:istica. <Ju:lnclo hii lima <Juami- Fig . 18. 13 Hornblendo (h) e m onlibolilo, com lexluro gronoblOslico poligoniwdo. A1pin6polis, MG. Foto: G. A. Swb6. dade meno r de minerais mid ceos oriemados em mcio a minerais gril r111hrcs. Em rvchas (lue sorrcTilm imen- so cisalhamcnto ocorre um il forte co minuit;iio, o u rcdut; ii.o granuiomctric:l , gc rilnd o textunlS granobl:i. ~ticas Oll Icpido-g ranobMslicas mu ito fina s. Alguns m inerais siio mais rcsistenrcs a esse proccsso. c tcndcm a prcservar dimcnsUcs mais a\Oantajadas em Fig. 18.14 Granada-dari la xisla. PorfiroblOSlos de granada em motriz lepidobl6slica. Mariana, MG. Foto : G. A. J. Szob6. Fig.1S.15 Porfiradoslos de feldspolo em milonilo de gromlO. Foto: G . A. Szob6. meio a matriz de !,'Tanuia<;iio rcduziclil : sao dcnomina- dos porfirod:l.stos (fig. 18. 15). C :l.pn:scntam gcmlmcntc cuntornos lenticularcs, com a fo liat;ao da ll1:l.triz amol- dando-se ao SCli redor. 18.6.3 Estruturas mctam 6rfi cas As cstrUl"llTnS de roch:l.S met:U!l()rlicas fornccem im po rt a nt cs in fo r ma ,)()cs suh re 0 proccsso meramOrlico. Rochas gcradas scm a :l.IU:lt;aO de pres- sau dirigie!:. aprCSCm,lI11 CSLrU!Ur:11I1.Icit;a, ou prCSCT\,II11 \'eq igio~ cb s CSfrunl ra.~ prim :iria~ dn~ pro to\ ifOS. Q lla n- do as para~eneses ll)elam6rficas sao (ormadas du - r:tnte a alU:I ~:i.o de pressao dirigida, as roehas ad'luirem estruturas orieotadas e deseoyolvcm foliar;:oes de di- versos tipos. Rocbas com folia~ao dctinida pcb oriema~ao de minerais plac6ides (micas, clo rita. talco) ou pri~!ll:lticos (anfib6 Iios) apresentam cs trulUra :<istosa (Figs. ' 11:1.5, 18.9 c 18,14). Quando 11 foliar;:ao c inci p ientc, dcfinida pcla o r icnt :u;ao de minnais midceos linos. :1 rocha apresenta uma fissilidade de- nominada clivagem ardo.siana. [lo r sua VCl';, gnai~sc5 descm'ol\'cm o rien lar;:iio dos fddsparos e quartzo, sellS constilUintcs fund:mlentais. dcfinindo a foliar;::io o u cstrlltur:1 g na issiea (Fig. 18.16). Ouu a fcj~iio comllm em gn:tisscs e 0 bandamemo, 'ille resulra da pn:senr;:a de faixas de colorar;:ao alr crnadamCIHC mais clara - m ais CSCllra. o ra mai s co n l inuas, nitidas, o ra desconunuas e difusas (Fig. 18.17). Em migmaot(}s. as estrutu ra s gnaissica e bandada ad'luirem aspecto Fig, 18.16 Onogno isse com folia~60 gnoissico em eviden· cia. Foto: R. N.Ruegg. Fig. 1 B. 1 7 Biohta-onfib6lio gnaissc bond ado. Fata: G. A. J SzaOO. CAPITULO 18- ROCHAS METAMORFICAS 395 aye] com material '1t1artl';o-fddspatico cm \'cios ou bolsOcs (Fig. 18.4), conligu rando ulna ampla varicda- de de cstru turas conhcc ida s como CSl ruwnrs mib'lTla t ilica~. 18.7 N omenclatura de Roch as Metam6rficas Dar nome as rochas mctamorfic:rs i.: trma tarda diff cil. A grande \'a ri:rbilidadc mincmlo)!;rca, texru ral c cnnrnrral, fruto cia combinar;:ao dos divcl'!im f.'Horc!' en- \'oh-idos na SU.1 &.cnesc, impossibilita 0 cst:tbclecimcrllo de um criteria de c!as~ilicar;iio expedito para clas. En- quanta algumas \'ezcs as fcj~Oes aCk!lliridas durante (I proccsso Il1ctamorfico pn::\·a.!cccm, outr:lS \·czcs persIs- tern as fci~s herdadas dos prololilos. t\ mcsm:1 rocha pock aprcscntar-sc com tcxrur:lS e par:rl-,.cncscs di\'cfS:IS quando submccida a condir;Oes mcmm()rficas \'ari:i\'t:ls. Dessa maneir:l, as cri l'crios dc nomcnc!atur:r adol:ldos podem v:uiar em \,jSt~1 do conteXIfJ dcntm do '-Illal sc de:scja referir uma detcrminada roeha ou conjumo de nx::has. 0 prclixo "mera" rode seT utilizado, como (''111 merabasaho ou mctagrau\·aca. ou po<lc-sc f.'lIar dc n)- chas mcrapcliticas, 1l1craCarlxm:iticas ou ll1etab:isica~, quando se dcscja rc:rlpr a naturC7A'I d(JS prorolilOs. Qu:rn- do for iml'xm amc dcsmcar as condir;:<-II...'S mcmmorlirns. rode-sc tlesil-,!'flar as rochas colcti\':IJl)ctlle de "rochas de facies xislO verde", ou "de baixo gmu IllCtamorfico", "de alt.1 prt'ssao", e jlssim r'or di:llllc. o critCTio de norncncbrura mais lIciOlado, csscnd- almenle pet rognlfico, combina CS!futu r:ls e cQmposis:iio mincralogicll. Assim, !>uTgcm as termos fundarnemais ard6sia. Iilito. xislo. gn:lisse, marmurc, anfibolito e qU:lrtzito. uliJizados como 1l0mes-fai7 que podem ser compJcmemados com iniorlll:u;Oes adici · onais julgadas rcicvanlcs, como prcsenr;:a de mineralS diah'1lC')sticos au iciS;(K's espccificas. A compusir; iio minICral6gica d:\ importantc~ infor- mar;:<)cs sobre :lS conciir;:cics mctan1cJrficfls sob :r1) quais sc formal! uma dClcrminada rocha. Tmdicionalmen- te, Ji slam-st: os minerais \'olumClricamentc m:li s rcpresellt:ltivos (com frcqi.ieneia superior a 51:10)) em a rdem crcsceme de :lbundancia an tes do nome·mi:-, scp:lrndos ent re si Jl<)r hifcil. que devc ser e\,it:ldc) apOs o ultimo mineral. mais abund:uHe, que precedc rlllc- diatanlt:mc 0 nome-raiz. I\l ine rais cuja prcsen\7:1 ~c Jescj:l deSI:LCar. Illas que ocorram em quantidadc su- bordinada, <lC\'cm seT :lerc~ccmados apbs 0 nOlllc-raiz prcccdidos da palavra "com", Dest:r mancrra. l llll gra- 396 DEC I F RAN 0 0 ATE R R A nada-biotita-quartzo-muscovi t.a xisto po rfirobJastic( ) com est:lUrolim significa que muscO',ita c () mineral \'olumclrieamcmc mais imporrame, scguida, em or- dcm decn.:sccnte. por quartzo, biot.ila e g ranada, alCm de cSlaurolita, CSI:l em pcquClla quantidade, porc rn importanll' pon\ue sua prescns:a indica eondis:Ocs de Hcies anfiboliw. A rcxrura po rfi roblastica. considera- cia rclc,,:tm e, e tambi:m acresccn!':1da 0 nome cia rocha. 18.7.1 Ard6sias, filllos, xistOs e gnaisses Ardosi:l i: um a rocha mel:1sscdimcnlar de baixo b'Tau met:unorfico e granulat;:ao muito fina. indistima, constiruida de museovira, clarita e quanzo. Pode prc- scrvar:t cSITaTificas:an scdimcntnr, c aprescnta di\'agem :trdosiana, reconhecida pdo brilho scdoso das micas, quer p:mtlc1amenlc 11 superficic de estratifieat;:ao, que, ao longo de planas de foliat;:ao obliquos. Sua n:sisfcn- cia medinica c supcrio r it dos folhelhos dos quais sc o riginou. Com aUlllento do g rnu mcramo rfico, trans- (orma·sc g rndau\'ameme em filito, consutuido ramocm dc 111U 5co\' ila . clo rita e quartzo, porem co m uma g ranu bS' ao ma is d ese nvo lvid a. e uma fo lia t;:ao Illctambrfica pcrvasiva, cuias superficies apresentam- se sedosas :1 p ran.!:tdas, frequelllemcntc oncluladas. o aUl1lentu progrcssi\'odo grau meramorfico le\~,{ iI rrallsformas:ao lios fili tos em miGu.:is tos (Fib'S. 18.5, 18.9 e 18. 14). com musco\'ira, cio nta c/ ou biolil:1 em palhelas bcm vish'cis e iso·orienradas. t\lcm do crescimcmo mais accntWIc!o dos mitll,:rai~ mido ... 'Os, p(xlcm descl1volvcr· se :mdalm·jta, d unto ides.granadas (rtg. 18.14), estaurolita, cianitl (Fig. 18.9), si1Jimanita ou cordieritl em fum;ao do grall met:ltw)rfico. Rochas de o rigem metasst!dimcntar, com CSlrutu- T'A xislosa de composis:ao I>cliliea ou psamo-pelitica (argilo5a o u areno-argilosa) JX){lcm ser denomi nadas gCllcricamcnl e m ic:lxistos quando sua composit;:ao C prcdominamemcnlc micacca. Rochas de o rigem ibrnca basicas (Ill ullrabasicas tamocm podem ostC\ll,ar es- trum ra xistosa, como os "xislos \'t rdes", constituidos de clorit:!. actino lita, cpidoto c albita, ou anfib6 1io xistus t: [:tleo XiSTOS. o nOlllc-raiz brnaissc e rescnrado pam rochas conso- midas prt.."t:lominamemcmc por fc1dspatos e quarlZO, com no minimo 20% dc feldspato em volume (Figs. 18.1 6 c 18.1 7). J\ cSlrutura bandada c comWll em brnaisscs: algu- mas dassificat.;6cs chegam a considera-la essencial para a sua dcfinit;:au. De maneirn mais abrangcmc, port!m, c a composit:,::io quartzo-fddspatica e a foliat:,:iio gniissica gue os car:\cterizam. Gnaisscs o rib";nados de rochas gr:tniticas sao dcsib'11ados OTlq.,rnaisscs: 0 prcfL,\o 01'1'0 dcsib>11a ro- chas mCL1.mQrficas de protolito ih'1100 Gnaisscs po(lcm tambcm scI' o ri)"rinados pdo metamorfi smo progressi- \·0 de micaxistos, (luamlo cntiio sao ricos em quarl:Zo, c f.WXlcm comer granada, cordicriL1., cianita ou siUim:Ulila, ou dc arcOseos (arcnitos fddsp~ticos) (Ill h>Tauvacas ero- chas sedimentarcs arcnusas ricas em argi lumincrais). Quando o riginados do Ille tamo rli smo de rochas sedimcmarcs, sao denominados pa"'h>11aisscs: 0 prdixo para design a roc has me tamo rficas de p ro toliw sedimentar. 18.7.2 Quartzitos, marmorcs, talco xistos, serpentinitos e anfibolitos A composit;:ao minera.lOgica C 0 critcrio csscncial para a nomendarura de algumas rochas. pnncipalmcntc as lllon o miner:ilica s. Q ua rt zi to s, ori l4i nad n s do metamorfismo de ~lrL'fli tOS. sao eonstiluidos por quart'l.o (Fig. 18.1 8). l\l:i. rmores, originados de calcirios, sao cons- tituidos po r ca rbo natos (Fig. 18.19) e podem ser bandados ou macit;:os. Frc(lllcmemellte cOlHcm mineralS Fig. 18. 18 Quortzito com eslnJlunJ macir;a. Foto: G. A J Szob6, Fig. 18.19 oV\6rmore cokitico puro. Fata: G. A J. Szob6. acesS()nos como trcmolim c diopsidio (rcspt-"Cri\-amentc, anfibOlio e piroxcnio de C.1 e Mg), olivina, wo lIastonita, mlco, principalmeme quando 0 protolito UYer sido lUll calcino dolomirico silicoso. Rochas consriruid:ls por tal- co silo dcsignadas CStcatitOS quando maci~s, ou talco XiSlOS, quando foliadas. Dc maneira similar, rochas cons- ti tuidas predomin:mtcmentc por minemis do grupo da sctp;:ntina sao chamadas de scrpcnrini to!t Anfiboli los ~10 originad~ )s do metamorfi sm o de rochas '!:,'I1e'.lS basicas. como basalt os e ~:lb ros (o ri oan fibolitOs) ou, menos fR'qiicntemelllc. de margas. ( lliC sao rochas St:dimentares misms. c~l rb()n ~i t,ica s C HI).,>ijosas (para-an fi bolitos). Em ambos casos. silo rochas mflcir;as a fol i:tdas, com tl.'Xlli- CAPITULO 18- ROCHAS METAMORFICAS 397 !'as h>T':tnoblasticas a b'T':lI1o-ncmatobl:isticas, consrituidas de pmporr;<x:s \'aria\'eis de plagiod asio c anfibOlio ver- de (acrinolita ou hornblcnda), quc podem comer ainda hrr:tnada, quartzo, biotita ou epidoto. IS.7.3 Roc has cataclasticas: brechas de falha, cal'aclasitos e milonitos Rochas ca tadisticas correspondcm a um:1 Glte- go ria es pecial d e roc has metamf)riicas fo rmadas pel a alll:l.I;iio combinada da fragmcntar; iio Co tadase) c rec risla liz:tS-lio (blastese) dns minerais dman re 0 Tabela 18.1 Clossificor;60 si mplificodo de rochos cotodasti cos. Eslruturo Nome Componentes Condi~oes Profundidode Motriz ";" Fragmentos/ (deforma~oo e oproximada Brecnas de falha > 30% NIoodlc ... " Catoclasitos ~90" Orientoda Milonilos me tamo rfismo di n:imico. l\ s ro chas ca laclas ticas po dem se r dh·icl idas em clois g-rupo s: um com cs~ tr u tu ra n ao urienlad a C ou tro com CS l ru t u ra o rient ad a ( J'abcla 18 .1 ) . o p rimeiro grupo engloba as b rechas d e fal ha c calacJasiws c 0 segundo, os milonilOs (Figs. 18. 15 c 19. 24 a c h). Sao comu ns tran sir;oes entre csscs doi s ):; rupos C \' ari at;(jcs int ernas em cad a um deles. Cat acl as itos silo roc ha s coesi \'as, scm eS lru- tura d e fl uxu , afa niticas, fa rmad as em cond is:oes d e d eform as: 50 nipt il o u rup til -d uct il. Por ou t ro lado , brechas de falha sao rochas sc m coesiiu p ri- maria, caracteriz ad as po r fragmeolOs angulosos d e taman hos va ria\'cis em uma ma triz fi na co m as- pecto de farinha . 1\ lilo ni lOs sao rochas coes ivas d e granu lar;ao fi na C CS lr utura fol iad a. for mada s em co ndiS-Des dUcl cis. e ca rac tcr izada s peb presenr;a d e po rfiro cla slOs q ue sc d es ta cam na maui ;,: fi na. O s milo nilOs fa zcm pa n e da se rie miloniti ca, o ndc pro tOmilo nitO I,.' uh ramilonito ap arccem cumo ter- mos cx lremos. A separar; ii o c fei la com base na re lar;iio e ntr e p o r fi roc la s tos e malriz: nos porfiroclastos temperatura) > 5mm 1·4 km ROpoII < 250" < 0,2 mm 4· lOkm > 0,2 mm OUdil > 2500 > 10km profOmi lo n ilOs, a pn'porS::lo de matr iz e infer i{) r a 50'10). nos milonitos. entrc 50 c 90"/ ... enquanlO no s ult ralll ilu niws C slIpcr in r a 90%. 18.8 Rochas Metam6rficas e a Tect6nica Global No cc n ario ci a Tec!(;n ica Gl o b al , roc h~l s metalllflrficas podcm ser ti.) r rn:lCla s t:m t res gra ndcs ambiemes cm limiles d t: pl:lcas com'crgclltcs : a) nas zonas cle sulxlucs:ilo; b) nas de colisiio ; c) no fundo occanico, na rcgiiio das dorsais mcso-ocdnicas. Oes- [CS,O metamo rfi smo de fundo occanico ja foi discutido no item 18.4.6. IS.S.1 Metamorfismo em zonas de subduc-;ao 1\ Fig. 18.20 mostr3 0 p:1dcio de distribuir;ilo cias isotL'TmaS em l Ull zona de sul:x1ucs:iin NOla·S(' ' Iue cssas lin has aeompanhal11 :I !.'(.'O!11Clria d;l plaet oceanica des- cendcme c da eunh:1 tll antclica na pl ac:l cont:incnral 398 DEC I F RAN 0 0 ATE R R A , j ~~: tt.gi60 eM m . ...... t.mpervturo .... ploca ....... bd'-"'¢><> "'00 "00 "00 •• o "" ' 00 600 ' 00 adjacentc (Cap. 6). Na regiiio da fossa , ebs seguem elll profundidade com uma b't·"()- Illet ria em forma d e "ponta de lapi s" JXlraleb :1o plano de ~ubduo;:ao e rctomam para cima com Ulll fone degmu inversQ em dirq::i.o :'t placa superior. Esr.a gcomc- tria elll degraus se de\"(' ao contra~te de rempemrum entre as r()Chas "frias" da placa oce:.inica dcsccndente e a cunha lllantelica (!ucme em asccnsiio, csta ,i!tima a fonte principal de calor pam 0 metamorfismo dos oasaltos e st:d imcmm em subduo;::i.o. () patlmar exibido I~las clIfvas acima da fossa (pane superior cia placa continental) e (hsido :10 magmatismo produzido pcb fusiio parei:1l do mantO e da base cia cros- 1a conti ncntal (Cap. 16). Nesta regi:i.o, clcsc1l\'olvcm-se terrenos meram(')rficos de baixa pressiio e alto !:,'T:1ciientc gcot:crmico. Fig. 18.20 Podr60 dos isoiermos em umo zona de subduc<;60. ,\ \'elocidade cia subduc~:i.o c um par:'tmetro determinante do tipo de meramo1fismo, se de alta pressao (e baixa tcmperatura), oncle aparecem os xistos :17.uis, au de bah:1 pressao (e al ta tempt:ramra), guan- do C'ntao aparecem os xistos Yerdcs, associados a anfiboli tos e gnaisscs.. Sao ainda parnmctros imrxmamcs, entre o urros, a indina~ao do phno dc sulxluc~ao, a ida- de d:1 CroSt:l (xeanica subductada, 0 regime tectonicoreinanle (sc co mp rcssivo ou cxten~i()nal), () gr:1L1 b'Co!"crmico (altO ou baixo), a pres sao de tluidos e 0 upo c nalureza da mar/;,'C1ll conr.incnml c!lvolvida no proccs- so de sllbduc~ao (Cap. 6). 18.8.2 Metamorfismo ern zonas de coli sao continental Durante 0 processo de coli sao conUnema.1 (Cap. 6), as isoter lll a~ S:l.O modifica.da.s e eievadas na crOSta, pas- sando a ter um dispos i~ao (lue e funo;:ao do espessamcmo crustal e da tectonica em'olvida na forma~ao da cadeia de montanha. Este espessamento crustal ocorre princi- p:11meme na pane superior da crosta continenta.l. Como esta c:lmada da crosta passui dcn sidade menOt yue a crusta oceanica em sulxluc~:i.o, e\a tende sempre a " flu - tuar". Em rq: .. >10CS de col.isao continental envolvcndo grandes massas cle rochas, como nos H.imaiaias, oncle a placa. (1:1 indi:1 coEde com a plaC:1 cla Asia, ocorre a. in- \"ers:io das isotcrmas, com rochas de mais alto grau metamorfico scndo colocadas sabre rochas de mais baixo gmu. Em alb'lll1s casos, a di feren~a tcrmiea entrc a s dais niVdS supefJXlstos - nlvcis "mais quclHes" sabre nkeis "mais frios" - c suficientc pam produzir um tiro es!~ cia! de metamorfismo conhecido como metamorfismo iJwerso. 0 cfci t.o p rodu%ido n~~' tipo de metamorfi smo e semeU1ante ao de um " ferro-dc-cllj.,'o1ll:l.r" , oncle wna superficie mais 4ueme des!iza sabre uma slIperficie mais fria. Assim, em urn:1 se~ao eStmti).,'nHica, podem ()COrrer nxhas memm6rfiea~ de mais alto grall, como gnaisscs (; mif"matitos., sobrCJ.)()sras a rocha~ clc mais baixo g rilli , como xistos e 6Jitos. Leituraa rec:omeDd.d.a BBST,N.G..fpIaw_MlIl1 ,.~New Ycxk: W H. Fleeman, 1982. BUCHER.K.;fllE~M.a."4J3 " If MMI''',..' -.. 6chEd. (CompIm ....... of Wmldor'a ~. IlodiD: Springer-V'" 1994. PRESS, p.; SIBVP.R, R.. Vd ~.3 .. EII/J (2Dd BcIition). New Ycxk: .. .H.Pt:~ C"",,, 1998. SKINNBlI. a J.; POHI!R, s. c. ptpioII G.ip New Y..t: John WlIey It Soa& 1987. WINKl.Ba, H. G. F. PI""""", i;u 1ts,b.1 Atta::J;iaL (IIwIo,,*,de BwpJ<). _ Ale· gte (ItS): Bdpzd BIiicber/UFllS, 1977. YAJU)U!Y, B.W. D. 1~ .; P,tfflo,u MA fIiIjit& (J'ncIn!iode Puck, R. A.)._ Ed. UaB, 1994.
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