aulas 5 e 6 Metamorfismo de rochas pelíticas 10 05

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Metamorfismo de rochas pelíticas
Bons indicadores de metamorfismo: reações metamórficas são bem marcadas (muitas reações descontínuas);
Abundantes na crosta terrestre;
Quimicamente diversificadas, possibilitando o crescimento de diversos minerais metamórficos;
Rochas pelíticas
Principais:
 SiO2, Al2O3, FeO, MgO, K2O e H2O
Menores: 
TiO2, MnO, CaO, Na2O, F2O3 e C
Podem ser divididos em:
 Pelitos verdadeiros: ricos em Al2O3 e FeO
Wackes: ricas em K2O (feldspáticas)
Composição de rochas pelíticas
Após a diagênese, quando uma rocha pelítica entra no domínio do metamorfismo, esta é constituída de minerais detríticos e diagenéticos;
As principais classes são a de argilominerais, como esmectitas, illitas e caolinitas e micas brancas como sericitas (muscovita, fengita), paragonita e clorita;
Esses minerais vão aumentando gradativamente seu índice de cristalinidade (recristalização) conforme aumenta o grau T-P na diagênese/metamorfismo;
Mineralogia
Assim, filossilicatos representam 50% do sedimento original e quartzo fino (10-30%);
Feldspatos (albita e K-fedspato), óxidos e hidróxidos de Fe, zeólitas, carbonatos, sulfetos e matéria orgânica são outros constituintes comuns; 
As proporções de filossilicatos contra quartzo e feldspato influenciarão no desenvolvimento de texturas (rochas foliadas);
Mineralogia
Muitas vezes, tem início no metamorfismo de soterramento difícil de distinguir da diagênese;
Em ambientes tectônicos propícios, esse será gradativo para o metamorfismo regional;
A difração de raios-X pode ser usada para distinção de minerais diagenéticos e metamórficos;
Reflectância da matéria orgânica;
Início do metamorfismo
anquizona (anquimetamórfico) 
epizona (baixo grau)
Indicador de cristalinidade
Processos gradativos na transformação dos minerais diagenéticos em metamórficos;
O metamorfismo em rochas pelíticas começa a ficar evidente em fácies xisto verde com o desenvolvimento de clivagem ardosiana;
Nesse momento, as zonas metamórficas começam a serem reconhecidas facilmente;
Metamorfismo barroviano clássico;
Início do metamorfismo regional
Zona da clorita:
Illita mica branca/fengita muscovita
Associação: clorita, illita/fengita, quartzo, albita
Rochas são ardósias ou filitos: clivagem formada por filossilicatos metamórficos;
Metamorfismo barroviano
Zona da biotita:
Associação: muscovita, biotita, clorita, quartzo, albita
Metamorfismo barroviano
Pelitos ricos em K (wackes):
K felspato + clorita biotita + muscovita + quartzo + H2O
Pelitos “verdadeiros” aluminosos e pobres em K:
fengita + clorita biotita + muscovita pobre em fengita
 + quartzo + H2O
A biotita aparece em mais alta T, em casos extremos nem aparece
Associação clorita + muscovita + biotita – estável num amplo intervalo de T – natureza contínua da reação;
A clorita é estável até a zona da estaurolita;
Não confundir com clorita retrógrada;
A diferença será textural;
Zona da granada:
Clorita + muscovita granada + biotita +
 quartzo + H2O 
Em pelitos extremamente aluminosos, haverá a formação de cloritóide (fator composicional)
Nessas rochas, pode não ocorrer biotita (pobres em K);
Associação: granada, biotita, clorita, muscovita, quartzo, albita/oligoclásio ± cloritóide
Metamorfismo barroviano
Pirofilita + Fe-clorita cloritóide + qtz + H2O
Hematita + Fe-clorita cloritóide + magnetita
 + qtz + H2O
Zona da estaurolita (cloritóide out):
A clorita tende a desaparecer (máx 550°C);
Metamorfismo em fácies anfibolito;
Associação: estaurolita, granada, biotita, muscovita, quartzo, oligoclásio;
Metamorfismo barroviano
granada + muscovita 
+ clorita
estaurolita + biotita 
+ quartzo + H2O
cloritóide + quartzo
estaurolita + granada + H2O
clorita + muscovita
estaurolita + biotita + quartzo + H2O
Zona da cianita:
Xistos ricos em granada, biotita e cianita;
Associação: cianita, ± estaurolita, granada, biotita, muscovita, quartzo, oligoclásio;
Metamorfismo barroviano
muscovita + estaurolita 
+ clorita
biotita + cianita 
+ quartzo + H2O
estaurolita + muscovita 
+ quartzo
cianita + biotita + H2O
descontínua
contínua
Zona da sillimanita:
Associação: sillimanita, ± estaurolita, granada, biotita, muscovita, quartzo, oligoclásio ± cianita reliquiar;
Metamorfismo barroviano
muscovita + estaurolita 
+ quartzo
sillimanita + biotita + 
granada + H2O
estaurolita + quartzo
sillimanita + granada + H2O
descontínua
contínua
Zona da sillimanita em T mais altas: 
2° isógrada da sillimanita (muscovita out):
xisto gnaisse
“Transição para fácies granulito”
Metamorfismo barroviano
muscovita + quartzo
K-feldspato + Al2SiO5 + H2O
descontínua
Zona da sillimanita em T mais altas: 
Pode haver o aparecimento de cordierita (em P baixas);
Metamorfismo barroviano
biotita + sillimanita +
quartzo
K-feldspato + cordierita + melt
Zona da sillimanita em T mais altas: 
Intensificação da anatexia (fusão parcial):
Seu início vai depender da presença de fluidos (pode iniciar antes)
Metamorfismo barroviano
muscovita + quartzo + H2O
sillimanita + melt
muscovita + biotita + 
quartzo + H2O
sillimanita + melt
muscovita + quartzo
K-feldspato + sillimanita 
+ melt
Não tem cianita, pode ter andalusita e cordierita; 
Pouca ou nenhuma granada, estaurolita também é rara;
Fusão parcial só depois da reação:
Ou seja, fusão parcial só em gnaisses;
Em P mais baixas (série Buchan)
muscovita + quartzo
K-feldspato + Al2SiO5 + H2O
Zona da cordierita:
“manchas” em ardósias (ardósias manchadas);
Zona da andalusita:
Ocorrência de cordierita e andalusita
Em P mais baixas (série Buchan)
muscovita + clorita
cordierita + biotita + quartzo + H2O
clorita+muscovita + quartzo
cordierita + andalusita + biotita + H2O
cordierita+muscovita + quartzo
andalusita + biotita + H2O
O início de anatexia varia com a presença de água ou fluidos (abaixa o ponto de fusão);
Normalmente está situada em fácies anfibolito alto a granulito, quando intensificam-se;
O conjunto de partes fundidas e restitos são denominados migmatitos (rocha mista);
Ou seja, migmatito é um termo que se refere a uma estrutura, composta por porções ígneas e metamórficas;
Anatexia e migmatitos
No passado o termo era apenas descritivo, textural/estrutura, porém atualmente há uma conotação genética;
Anteriormente existia o termo “migmatito de injeção” designado quando uma rocha metamórfica era injetada por diversos veios/bolsões de fusão, não necessariamente originada de anatexia da rocha metamórfica próxima;
Anatexia e migmatitos
Atualmente, o termo migmatito está ligado também à presença de restitos de fusão, ou seja, as partes que não foram fundidas;
Portanto, para designar-se um migmatito completo, deve-se observar a parte fundida e a parte restante;
Assim, essas duas partes podem dispor-se em diversos tipos texturais;
Anatexia e migmatitos
estrutura tipo
 brecha
estrutura tipo
 antena
estrutura 
nebulítica
estrutura tipo 
schleiren
dilatação e
 boudinagem
estrutura 
estromática 
ou acamada
estrutura 
em veios
estrutura 
tipo jangada
Termos genéticos:
Paleossoma: rocha original, antes da fusão;
Neossoma: rocha migmatitizada (fundido + restito)
Termos descritivos (índice de cor):
Leucossoma: parte clara (fundido)
Mesossoma: rocha intermediária (próxima da rocha original);
Melanossoma: parte escura (restito);
Classificação de migmatitos:
Thompson Jr (1957) criou o diagrama AFM (Al2O5 – FeO – MgO) para a representação de associações minerais nas várias etapas do metamorfismo progressivo nesses três termos principais;
Esse diagrama baseia-se no fato da maioria dos pelitos
conter muscovita + quartzo +H2O. Este diagrama é baseado na projeção da muscovita e quartzo como representantes do K2O e SiO2, fixados, variando assim apenas os termos AFM.
Assim, não importa qual associação esteja representada no diagrama, deve-se acrescentar essas três fases. 
Representação das associações em diagramas de fase
Os diagramas AFM são usados para ilustrar algumas das mudanças mais importantes que ocorrem no metamorfismo de rochas pelíticas
Diagrama de fases