Rochas Metamórficas - Fundamentos de Geologia

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Rochas Metamórficas
Universidade Federal de Sergipe
Fundamentos de Geologia 
Prof. Bruna Carvalho
Tópicos
• Metamorfismo
– Tipos de metamorfismo:
• Metamorfismo Regional
• Metamorfismo de Contato
• Fatores que controlam o metamorfismo
• Mineralogia de metamorfismo
– Minerais índices
• Grau de metamorfismo
• Rochas metamórficas
– Texturas
• Dinamismo da Terra
– Dobras
– Falhas
METAMORFISMO: META = MUDANÇA MORPHO = FORMA
O que é o metamorfismo?
O metamorfismo consiste na transformação
mineralógica, em estado sólido, das rochas,
geralmente sem que mude a composição
global, como consequência das variações
físicas.
Metamorfismo 
regional Metamorfismo 
de contacto
As rochas metamórficas são muito
resistentes:
• O calor e a pressão eliminam os poros da
rocha, aumentando a sua densidade
• Os minerais instáveis são substituídos por
minerais estáveis
• A ligações entre os constituintes das rochas
são fortalecidas pela recristalização
Principais zonas de 
metamorfismo:
• Nas zonas assinaladas com os números 1,2,3 e 4
existem condições de temperatura e de pressão que
permitem a formação de rochas metamórficas.
Metamorfismo no fundo dos oceanos,
devido ao contacto da água quente
com o basalto da crosta oceânica.
Fatores de metamorfismo
• Temperatura elevada
• Tensão
• Fluidos de circulação
• Tempo
Temperatura elevada
• A temperatura aumenta
com a profundidade
• Quando ocorre uma
intrusão magmática, o calor
vai sobreaquecer as rochas
encaixantes
• Essas temperaturas não são
suficientes para fundir as
rochas.
• A temperatura favorecerá reações químicas
entre minerais aumentando assim a
vulnerabilidade das rochas que serão sujeitas
a pressões.
• Normalmente no metamorfismo o efeito da
pressão combina-se com o da temperatura
Tensão
Tensão
Litostática
Não 
litostática
Tensão de 
compressão
Tensão de 
cisalhamento
A pressão aumenta à
medida que caminhamos
para o interior da Terra
• Provocada pelo
peso das camadas
superiores
Tensão 
litostática
• Provocada pelos
movimentos das
placas litosféricas
Tensão não 
Litostática
TENSÃO DE COMPRESSÃO – os
minerais orientam-se
perpendicularmente à direção da
tensão
TENSÃO DE CISALHAMENTO – os
minerais orientam-se paralelamente
à direção da tensão
Fluidos de circulação
Os fluidos transportam átomos e iões que
provocam a quebra das ligações das redes
cristalinas. A composição química e
mineralógica das rochas é alterada pela
substituição de umas partículas por outras.
temperatura
pressão
ROCHAS
desidratam
Formação de
MINERAIS
ANIDROS
Tempo
• O metamorfismo e um processo muito lento
(milhares de anos);
• Quanto maior for o tempo de exposição aos
fatores de metamorfismo, maior e o grau de
metamorfismo e mais tempo existe para se
estabelecerem equilíbrios entre os novos
minerais.
Mineralogia do Metamorfismo
Deformação mecânica
• Trituração, pulverização e aparecimento de novas texturas (foliação e
xistosidade)
Recristalização
• Os elementos químicos reorganizam-se e formam-se minerais estáveis
nas novas condições termodinâmicas
Minerais Índice
• Minerais que só se formam segundo restritas 
variações de pressão e temperatura
• Indicam as condições de pressão e 
temperatura a que ocorreu o metamorfismo
Considerando as condições de pressão e
temperatura estão presentes diferentes
graus de metamorfismo
• Metamorfismo de baixo grau
• Metamorfismo de médio grau
• Metamorfismo de elevado grau
Tipos de Metamorfismo
Metamorfismo 
Regional
Localizado geralmente junto
a intrusões magmáticas
afeta áreas extensas
Metamorfismo
de contato
Metamorfismo Regional
• A formação do
metamorfismo
regional está ligado a
movimentos
orogénicos. Como
podemos observar
na figura.
• E chama-se regional porque se extende por
uma grande área geográfica, com grande
intensidade.
• O metamorfismo regional é causado por pressões
muito intensas e elevadas temperaturas, a que se
juntam soluções aquosas a grandes profundidades
da crosta terrestre. E pode ser caracterizado pelas
diferentes fáceis das rochas metamórficas.
• Sem um efeito de pressão e deformação relevantes, é
somente a temperatura que atua neste metamorfismo. Existe
a cristalização e crescimento dos minerais metamórficos num
rearranjo aleatório, ou seja sem foliação. A rocha típica do
metamorfismo de contacto é denominada hornfels.
À zona de rocha alterada
adjacente á intrusão
magmatica denomina-se
aureola.
O estudo das auréolas quanto
ao seu grau de metamorfismo
e espessura podem dar-nos
informações sobre o tamanho
da intrusão, a temperatura do
magma, a profundidade, a
quantidade de água presente
nas rochas preexistentes e
sobre a quantidade de fluidos
libertados.
Tipo de 
Metamor-
fismo
fatores Ambiente 
Geológico
Processos Minerais / 
Tipos
CONTATO TºC Alta/
Média
P baixa
invasão de
emanações
Ígneas. 
Vizinhança de 
intrusões 
Ígneas 
(auréolas de 
contato)
Recristaliza
ção e
Substituição 
(metassomatis
mo) 
Hornfels e 
mármores
REGIONAL 
DINÂMICO
TºC baixa
P dirigida 
Faixas de
dobramentos
Planos de 
falhas 
Trituração e
rotação de 
minerais
Micas (Clorita 
/ muscovita) 
Brechas e 
milonitos 
• As rochas mais próximas da intrusão
denominam-se rochas corneanas. E Estas
possuem um elevado grau de metamorfismo,
este decrescendo com o afastamento da
intrusão.
Existe uma grande variedade de rochas metamórficas. E 
esta variedade deve-se sobretudo a:
1. Temperatura;
2. Quantidade de fluidos circulantes;
3. Tipo de rocha encaixante.
• Tipos de textura
• Textura foliada – orientação de minerais laminares
em camadas ou existência de bandas alternadas de
diferentes minerais.
• Textura não foliada - caracteristica das rochas cujos
minerais são normalmente equidimensionais e não
apresentam nenhuma orientação preferencial.
De acordo com a granulosidade da rocha e
com a orientação dos cristais é possível
caracterizar diferentes tipos de foliação:
• Clivagem Xistenta
• Xistosidade
• Bandado Gnaissico
• Clivagem Xistenta - quando a rocha tem um grão
muito fino e facilmente se divide segundo planos
com superfície lisa, correspondentes à orientação de
minerais microscópicos . Característicos de rochas de
baixo grau de metamorfismo . ( Ex. Filito e Ardósia )
Filito
Ardósia
Ardósia
• xistosidade - se os cristais são mais desenvolvidos, tendo sido
gerados em condições de metamorfismo de grau mais
elevado, notam-se perfeitamente os planos de foliação,
separando-se a rocha por esses planos que podem apresentar
uma superfície irregular devido ao desenvolvimento dos
cristais . Médio grau de metamorfismo ( Ex. Micaxisto )
• Bandamento gnaissico - durante um metamorfismo
de grau muito elevado, os minerais podem ser
segregados formando camadas alternadas de
minerais claros e de minerais escuros. A foliação tem
um aspeto de bandas. Alto grau de metamorfismo (
Ex. Gnaisse )
Texturas
• Ardósia
• Filito
• Gnaisse
• Corneana
• Xisto argiloso
• Micaxisto
Com foliação
• Quartzito 
• MármoreSem foliação
Com Foliação
Xisto
Micaxisto:
• Composição mineralógica – rocha constituída por 
minerais de clorite , moscovite , biotite , granada e 
cianite .
• Tipo de textura – Apresenta grão medio/ alto com 
xistosidade acentuada.
• Grau de Metamorfismo – Médio Grau
Micaxistos
• Composição mineralógica – Granada ,
Silimanite , Cianite , Felspato , Quartzo .
• Textura – Grão médio / alto com bandas
clarase escuras
• Grau de Metamorfismo – Alto Grau
Gnaisse
Sem foliação
• Quartzito 
• Mármore
Quartzito
• Estrutura - estratificação plana herdada da 
rocha sedimentar pré-existente.
• Textura - granoblástica.
• Composição mineralógica - quartzo e micas.
Mármore
• Estrutura - maciça.
• Textura - granoblástica de grão médio.
• Composição mineralógica - calcite e raro 
quartzo.
Sequências metamórficas
Considera-se como sequência metamórfica, o
conjunto de rochas derivadas de m mesmo
tipo de rocha original, correspondentes a
sucessivos graus crescentes de metamorfismo.
• Sequência Argilosa - Originada a partir de 
argilitos ou de siltitos é representada pela 
sucessão:
ARDÓSIA > FILÁDIOS > MICAXISTOS > GNAISSES
Ardósia
Gnaisse
Micaxisto
Filádio
• Sequência Básica - Originada a partir de 
basaltos, gabros, etc. É representada pela 
sucessão:
XISTOS VERDES > ANFIBOLITOS
• Sequência Quartzo-feldspática - Originada a 
partir de rochas graníticas e riolíticas, mostra 
os seguintes termos:
GNAISSES > MIGMATITOS
Gnaisse
Migmatito
• Sequência Carbonatada - Com inicio nos 
calcários, evolui para mármores.
CALCÁRIOS > MÁRMORES
Mármore
Calcário
• Sequência Carbonácea - Desenvolvida a partir 
de carvões fósseis, é representada por:
ANTRACITE > GRAFITE
Antracite
Grafite
Rochas Metamórficas
Dinamismo
Da
Terra
As rochas estão sujeitas a tensões
provocadas pela:
1.mobilidade das placas litosféricas.
2.pressão das camadas suprajacentes.
As deformações surgem por
tensões que alteram a forma e
ou o volume das rochas.
Tensão – força exercida por unidade de superfície
O comportamento das rochas em
relação à tensão que lhes é
aplicada é variável e depende:
1. do tipo de rocha.
2. das condições de pressão e
temperatura a que a rocha está
sujeita.
3. da intensidade da tensão.
Como pode manifestar-se o dinamismo interno da Terra?
COMPORTAMENTO DAS ROCHAS
FRÁGIL DÚCTIL
A rocha fractura facilmente
em condições de baixa 
pressão e baixa temperatura
A rocha altera-se, experimentando 
deformações permanentes mas sem 
fracturar, mesmo em condições elevadas
de pressão e temperatura
Relaciona-se com a 
formação de Relaciona-se com a 
formação de
FALHAS DOBRAS
fractura das rochas acompanhada 
do movimento relativo de um dos 
blocos fracturados.
encurvamento de superfícies 
originalmente planas, em que não se 
verifica deslocação dos blocos .
Deformação das Rochas
Material
Dúctil
Material 
Frágil/rú
ptil
DOBRAS
• As dobras, chamadas também de 
dobramentos, se constituem a partir 
de gigantescas pressões que 
acontecem de maneira horizontal, 
exercendo uma grande força sobre 
rochas de composições mais frágeis, 
como por exemplo, as sedimentares, 
esse fenômeno propicia o 
enrugamento do relevo.
Falhas
• As falhas, ou falhamentos, são 
formadas a partir de movimentos 
provocados por enormes 
pressões que sucedem de 
maneira vertical , exercendo uma 
grande força sobre rochas mais 
sólidas e rígidas, como por 
exemplo, as cristalinas.