aulas 10 Metamorfismo de rochas quartzo feldspáticas

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Metamorfismo de rochas quartzo-feldspáticas
Rochas sedimentares composicionalmente imaturas:
Wackes e arenitos feldspáticos/líticos, incluindo rochas vulcanoclásticas e pelitos associados;
Rochas félsicas: granitóides e vulcânicas 
granitos, granodioritos e tonalitos;
Rochas quartzo-feldspáticas
Possuem normalmente quartzo-feldspato e uma série de minerais detríticos relacionados a área fonte;
Rochas imaturas relacionadas a ambientes vulcanoclásticos ou colmatação rápida de bacias em tectônica ativa;
Sua presença tem um importante significado tectônico–climático no ambiente deposicional (petrologia sedimentar);
Metawackes feldspáticas/litico
Plg
Lv
Plg
Mcl
(granito)
Lp (granito)
Muscovita-xisto
Lv
Lv
Textura traquítica
Tanto os arenitos/wackes feldspáticos como os líticos apresentam grande quantidade de material instável ao intemperismo;
Sua preservação está condicionada a:
Pouco transporte (áreas fontes próximas);
Tectônica ativa promovendo soterramento rápido;
Favorecidos em clima árido ou com baixa umidade;
Sedimentação e tectônica 
Sua presença é comum em bacias marginais em ambiente tectonicamente ativo: bacias foreland, pull-apart; etc.
Normalmente em sucessões próximas a ambientes com vulcanismo ativo (vulcanoclásticas): bacias de arco, forearc, backarc; (oceânicas e continentais);
Sucessões basais de bacias rift (erosão do embasamento cristalino em colmatação em bacia faminta – rápidas taxas de soterramento);
Sedimentação e tectônica 
foreland
Sistema químico: SiO2, Al2O3, K2O, Na2O, FeO
Em baixo grau metamórfico (sub. Xisto verde) é difícil distinguir minerais detríticos de neoformados;
Tais rochas são sensíveis aos processos metamórficos em baixo grau (fácies phrenita – pumpellyita);
Podem ser observados desde metamorfismo de soterramento (baixas P-T) ou em zonas de subducção (relativamente altas P);
Metawackes feldspáticas/litico
Havendo composição favorável, tais rochas apresentarão minerais metamórficos típicos tanto de metapelitos como de metabasitos;
O aparecimento dos minerais será condicionado à composição do protólito, portanto, podendo apresentar ampla gama de minerais;
O estudo da assembléia metamórfica é importante para o reconhecimento do protólito;
Metamorfismo progressivo
Fácies phrenita – pumpellyita:
Associação: albita, microclina, epidoto, clorita, calcita, muscovita, phrenita, pumpellyita;
Fácies xisto azul: 
Associação: lawsonita, aragonita, albita, microclina, clorita, titanita, phrenita, pumpellyita;
Com a evolução do fácies, glaucofano e jadeíta podem aparecer; 
Metamorfismo progressivo:
Fácies Xisto Verde:
Associação: clorita, microclina, actinolita, biotita, granada, albita;
Sanidina (ígnea) microclina/ortoclásio (metamórficos)
Fácies anfibolito:
Associação: oligoclásio, microclina, biotita, granada ± hornblenda;
Fácies anfibolito alto aparecem os primeiros leucossomas pegmatíticos quartzo-feldspáticos;
Metamorfismo progressivo
Fácies granulito:
Podem gerar gnaisses mistos, com minerais característicos de granulitos máficos e pelíticos;
Assembléias variadas de acordo com o protólito;
Assembléias ricas em plg, cord, bit são mais comuns, como também a presença de hlb e Px;
Metamorfismo progressivo
Sil/Ky também presentes
Ilha Sul – Nova Zelândia
Classificação dos piroxênios
Xisto verde (alb-ep hornfels):
Plg + biotita + clorita
Anfibolito (hlb-hornfels):
Plg + bit + cordierita + andaluzita
Plg + bit + cord + sill + K-felds ± granada
Granulito (px-hornfels):
Plg + cord + sill + K-felds ± gran ± bit ± Opx
Metamorfismo de contato
bit opx
Não são bons indicadores de metamorfismo;
Normalmente devem ser associados à outras rochas para indicar grau metamórfico;
A presença de K-feldspato no protólito influencia o resultado do metamorfismo;
Rochas félsicas: Metagranitóides e vulcânicas riolíticas;
Fácies xisto verde:
cloritização da biotita;
epidoto crescendo sobre plagioclásio;
Plutônicas gnaisse
Vulcânicas filitos e xistos feldspáticos
Metagranitóides:
Metagranitóides aluminosos (granitos S) poderão apresentar minerais metamórficos índices de rochas metapelíticas: granada, cianita/sillimanita, cordierita, coríndon, etc.
Porém, muitas vezes é difícil reconhecer precisamente se esses minerais são ígneos ou se derivados de transformações metamórficas;
Metagranitóides:
Fácies granulito:
As duas principais características do fácies granulito, são:
Migmatitização, formando gnaisses migmatíticos com produção de melt;
Desidratação da biotita e produção de Opx;
Bit +3 Qtz 3 Opx + K-felds + H2O
Metagranitóides:
Espinélio pode estar presente
O processo de desidratação é favorecido pela presença de CO2, que é responsável também pela coloração do feldspato (verde);
Tal fenômeno não é único para metagranitóides. Granulitos máficos e pelíticos produzem a mesma característica;
Muitos autores defendem que os processos de desidratação da biotita/anfibólio são gerados por baixíssimos XH2O e atividade de XCO2;
Metagranitóides:
Tal fator seria uma característica do fácies granulito e não necessariamente um fator específico para certa composição do protólito;
O ponto da quebra da biotita/anfibólio depende da razão Fe/Mg da rocha, sendo as composições mais Mg, mais estáveis para biotita/anfibólio;
Em rochas mais ferrosas > Fe/Mg, pode haver o aparecimento de fayalita juntamente com Opx;
Fusão parcial nessas condições P-T torna-se intensa, produzindo veios, diques e até plútons graníticos encontrados nos núcleos dos orógenos;
Metagranitóides:
Grande parte desse melt gerado durante a migmatitização das rochas no fácies granulito possui baixíssimo XH2O e considerável XCO2;
Podendo cristalizar granitóides com Opx ou fayalita ao invés de biotita e anfibólio;
Essas rochas ígneas são chamadas de charnockitos;
É importante lembrar que existem outros ambientes que geram charnockitos e não exclusivamente ambientes metamórficos granulíticos.
Migmatitização:
Ai surge um grande problema na distinção das rochas ígneas (charnockitos; Opx cristalizado direto do magma) das rochas metamórficas (granulitos; Opx derivado de desidratação da biotita/anfibólio); 
Muitas vezes essa distinção não é possível através de petrografia, devendo se considerar associações de campo;
Migmatitização:
T (°C)
Caso seja possível reconhecer texturas ígneas e metamórficas, será mais fácil a distinção;
Porém, nem toda rocha ígnea formada nesse ambiente será um charnockito. Tais rochas são relativamente raras, representando casos extremos de condições P-T e relações entre XCO2 >> XH2O;
Comumente, há composição entre processos ígneos e metamórficos, onde a rocha ígnea logo após ser cristalizada começa a apresentar transformações metamórficas (cristalizada em ambiente metamórfico)
Migmatitização
Metamorfismo de cherts
Rocha sedimentar composta principalmente por quartzo criptocristalino/microcristalino e outras impurezas;
Formada em diferentes ambientes geológicos, apresentando composições variadas;
Derivada de sedimentos biogênicos;
Precipitação química de sílica diretamente de soluções;
Chert:
Ocorrem em sucessões marinhas (sedimentos pelágicos e hemipelágicos) em bacias oceânicas;
Podem ocorrer nas proximidades de black smokers no fundo oceânico;
Resultado de silicificação (substituição hidrotermal) de outras rochas vulcanoclásticas;
Chert:
Ocorrem em sucessões marinhas (sedimentos pelágicos e hemipelágicos) em bacias oceânicas;
Podem ocorrer nas proximidades de black smokers no fundo oceânico;
Resultado de silicificação (substituição hidrotermal) de outras rochas vulcanoclásticas;
Substituição diagenética de rochas carbonáticas, formando nódulos;
Chert: classificação
Jaspe – quartzo com óxido de ferro
Jaspilitos bandados
Chert ferruginoso
Chert ferruginoso
Chert ferruginoso
Metachert ferruginoso bandado Banded Iron Formation
Gondito: metachert rico em espessartita e Mn-anfibólios
Minerais de minério: óxidos de Mn
Metamorfismo em orógenos
Estudo de casos
O padrão de metamorfismo em orógenos é bem variado: dependerá das dimensões dos blocos crustais envolvidos e do estilo de orogênese;
O aumento do grau metamórfico é progressivo das margens para o núcleo, geralmente de forma espelhada;
Normalmente orógenos acrecionários mostram padrão de metamorfismo com pico inferior ao atingido em orógenos colisionais;
Metamorfismo em orógenos
Assim, há zoneamento lateral e vertical;
Sua arquitetura é também fruto da história deformacional e de estruturas, principalmente as associadas a transporte tectônico como falhas, nappes, klippes;
Sendo as associações metamórficas fruto da interação entre o grau metamórfico e o protólito;
Ou seja, apesar de existirem modelos preditivos sobre a arquitetura de orógenos, cada orógeno é um caso diferente e apresentará suas peculiaridades;
Metamorfismo em orógenos
ANTEPAÍS
CINTURÃO
METAMÓRFICO
NÚCLEO
CRISTALINO
CINTURÃO
METAMÓRFICO
PÓS-PAÍS
PLATAFORMA
CINTURÃO DE 
ANTEPAÍS
CPP
PLAT.
CONTINENTE A
CONTINENTE B
ARCO 
MAGMÁTICO
TERRENO X
SUTURA
Sedimentos/Metassedimentos
Plútons
pré, sin-
colisionais
Gnaisses
Filitos 
Ofiolitos
Xistos
Plútons
tardi,pós-
colisionais
ANATOMIA GERAL DE UM ORÓGENO
(Hatcher, 1989)
METAMÓRFICO
MANTO
MOHO
MOHO
ARQUITETURA DOS ORÓGENOS
MANTO
MOHO
MOHO
O TIPO ALPINO
ANTEPAÍS
CADEIA 
MONTANHOSA
PÓS-PAÍS
 BACIA DE 
ANTEPAÍS
ANTEPAÍS
CADEIA 
MONTANHOSA
 BACIA DE 
ANTEPAÍS
PLATÔ
PÓS-PAÍS
O TIPO HIMALAIANO
ZBV
ZBV
ZBV
Dewey et al. 1986
METAMÓRFICO
Xisto verde 
xisto azul - eclogito 
Nappes penínicos
76
Zona Interna
Zona externa
Zona externa
MICROCONTINENTE
Prisma
ARCO ATIVO
Sutura
ARCO INATIVO
(Mod.Marshak (2001)
ORÓGENOS ACRECIONÁRIOS
Greenstone belts do Maciço Central de Goiás
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Formação dos greenstone belts
 Os proto-continentes foram formados pela colisão de arcos de ilha.
 Os greenstone belts representavam rochas vulcânicas e sedimentares acumuladas entre os arcos de ilha e nas zonas de subducção.
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Evolução dos greenstone belts. 
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 Primeiras associações de rochas arqueanas –
Greenstone belts & Complexos granítico-gnáissicos
Subduction complexes become Granite-Gneiss complexes.
Island arc and Back-Arc Systems become Greenstone belts.