GE 9 Tectonometamorfismo

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11/12/13	
  
1	
  
DEFORMAÇÃO	
  VS	
  METAMORFISMO	
  
As	
  rochas	
  metamórficas	
  se	
  originam	
  a	
  par6r	
  de	
  outras	
  rochas	
  
preexistentes	
  (protolitos)	
  em	
  resposta	
  a	
  mudanças	
  nas	
  condições	
  
de	
  P	
  e	
  T.	
  	
  
O	
  metamorfismo	
  e	
  definido	
  como	
  o	
  conjunto	
  de	
  transformações	
  
com	
  mudanças	
  na	
  estrutura,	
  textura,	
  composição	
  mineralógica,	
  
pelas	
  quais	
  uma	
  rocha	
  adapta-­‐se	
  às	
  novas	
  condições	
  Ksico-­‐
químicas	
  no	
  interior	
  da	
  crosta.	
  
O	
  campo	
  do	
  metamorfismo	
  abrange	
  T°	
  entre	
  aprox.	
  200	
  a	
  300°	
  e	
  
900	
  a	
  1000°.	
  
O	
  campo	
  metamórfico	
  coincide	
  maiormente	
  com	
  o	
  campo	
  de	
  
deformação	
  do	
  6po	
  dúc6l.	
  	
  
TRANSFORMAÇÃO	
  MINERALOGICA	
  	
  
Transformação	
  de	
  minerais	
  através	
  de	
  fenômenos	
  de	
  
recristalização	
  em	
  estado	
  sólido.	
  
A	
  mudança	
  de	
  temperatura	
  num	
  ambiente	
  geológico	
  provoca	
  
reações	
  químicas	
  entre	
  os	
  minerais	
  presentes	
  na	
  rocha	
  
reequilibrando-­‐os	
  sob	
  as	
  novas	
  condições.	
  
As	
  transformações	
  mineralógicas	
  do	
  metamorfismo	
  são	
  resolvidas	
  
ajustando	
  a	
  composição	
  das	
  espécies	
  minerais	
  e	
  das	
  associações	
  
definidas	
  entre	
  elas	
  (paragêneses)	
  para	
  alcançar	
  condições	
  de	
  
estabilidade	
  termodinâmica	
  em	
  função	
  das	
  variações	
  de	
  P	
  e	
  T.	
  	
  
Consequentemente,	
  as	
  paragêneses	
  metamórficas	
  refletem	
  as	
  
condições	
  de	
  P	
  e	
  T	
  do	
  metamorfismo.	
  	
  
TECTONOMETAMORFISMO	
  
Quando	
  as	
  paragêneses	
  metamórficas	
  são	
  formadas	
  sob	
  a	
  atuação	
  
de	
  esforços,	
  as	
  rochas	
  adquirem	
  estruturas	
  orientadas	
  
desenvolvendo	
  foliações	
  de	
  diversos	
  6pos.	
  
	
  A	
  forma	
  e	
  orientação	
  dos	
  cristais	
  é	
  controlada	
  pelo	
  estado	
  de	
  
tensões	
  e,	
  portanto,	
  forma	
  parte	
  das	
  estruturas	
  geradas	
  a	
  par6r	
  
desses	
  esforços.	
  	
  
Todas	
  as	
  estruturas	
  de	
  foliação	
  secundária	
  [picas	
  das	
  RM	
  são	
  
geradas	
  através	
  de	
  processos	
  metamórficos	
  que	
  envolvem	
  
fenômenos	
  de	
  deformação.	
  
A	
  estrutura	
  é	
  uma	
  das	
  caracterís6cas	
  das	
  rochas	
  que	
  melhor	
  
representa	
  a	
  conexão	
  entre	
  os	
  processos	
  metamórficos	
  e	
  
deformacionais.	
  
FASE	
  DE	
  DEFORMAÇÃO	
  (Geração	
  /	
  Evento)	
  
Intervalo	
  de	
  tempo	
  caracterizado	
  por	
  um	
  campo	
  par6cular	
  de	
  
esforços	
  e/ou	
  um	
  determinado	
  padrão	
  cinemá6co.	
  	
  
Representada	
  por	
  um	
  conjunto	
  de	
  estruturas	
  geradas	
  de	
  maneira	
  
sincrônica	
  que	
  refletem	
  de	
  forma	
  consistente	
  o	
  regime	
  de	
  tensões	
  
que	
  atuou	
  durante	
  esse	
  período.	
  
A	
  consistência	
  manifesta-­‐se	
  simultaneamente	
  no	
  es6lo	
  estrutural,	
  
na	
  orientação	
  as	
  estruturas	
  e	
  nas	
  paragêneses	
  metamórficas.	
  
	
  
DEFORMAÇÃO	
  POLIFÁSICA	
  
Gerada	
  por	
  uma	
  sucessão	
  descon6nua	
  de	
  eventos	
  com	
  
modificações	
  na	
  cinemá6ca	
  da	
  deformação	
  (variação	
  do	
  nível	
  
estrutural,	
  modificação	
  da	
  direção	
  de	
  transporte	
  tectônico,	
  etc.).	
  
DEFORMAÇÃO	
  PROGRESSIVA	
  
Em	
  certos	
  casos,	
  a	
  sequencia	
  de	
  incrementos	
  é	
  materializada	
  e	
  
preservada	
  por	
  uma	
  sucessão	
  de	
  feições	
  superpostas.	
  O	
  tensor	
  da	
  
deformação	
  pode	
  ser	
  considerado	
  como	
  fixo	
  durante	
  esta	
  
deformação.	
  	
  
Fonte:	
  Prof.	
  Michel	
  H.	
  Arthaud	
  
DEFORMAÇÃO	
  MONOCÍCLICA	
  
Cada	
  ciclo	
  orogênico	
  pode	
  produzir	
  varias	
  fases	
  de	
  deformação	
  
(numa	
  orogênese	
  as	
  rochas	
  subme6das	
  a	
  tectonometamorfismo	
  
passam	
  por	
  variações	
  nas	
  condições	
  de	
  P	
  e	
  T).	
  É	
  comum	
  observar	
  
uma	
  mudança	
  na	
  orientação	
  espacial	
  do	
  tensor	
  da	
  deformação.	
  
11/12/13	
  
2	
  
DEFORMAÇÃO	
  POLICÍCLICA	
  	
  
Quando	
  uma	
  determinada	
  região	
  apresenta	
  o	
  efeito	
  combinado	
  
de	
  duas	
  ou	
  mais	
  fases	
  deformacionais	
  relacionadas	
  a	
  ciclos	
  
orogênicos	
  diferentes.	
  	
  
(Exemplo:	
  a	
  colisão	
  de	
  um	
  complexo	
  de	
  arco	
  de	
  ilhas	
  a	
  uma	
  
margem	
  con6nental	
  e	
  uma	
  posterior	
  colisão	
  cont	
  –	
  cont.)	
  
DEFORMAÇÕES	
  SUPERPOSTAS	
  
DETERMINAÇÃO	
  DAS	
  FASES	
  TECTONOMETAMÓRFICAS	
  
	
  
Quando	
  as	
  paragêneses	
  estão	
  relacionadas	
  com	
  estruturas	
  bem	
  
definidas	
  (dobras,	
  clivagens,	
  zonas	
  de	
  cisalhamento),	
  pode	
  
estabelecer-­‐se	
  uma	
  ligação	
  clara	
  entre	
  o	
  metamorfismo	
  e	
  a	
  
estrutura	
  definindo-­‐se	
  uma	
  fase	
  tectonometamórfica.	
  	
  
As	
  idades	
  rela6vas	
  de	
  duas	
  ou	
  mais	
  estruturas	
  encontradas	
  num	
  
mesmo	
  afloramento	
  podem	
  ser	
  es6madas	
  a	
  par6r	
  das	
  relações	
  de	
  
superposição	
  observadas	
  em	
  campo	
  ou	
  em	
  seção	
  delgada.	
  
	
  
Nomenclatura	
  consistente	
  
M	
  –	
  D	
  –	
  L	
  –	
  S	
  –	
  F	
  	
  
	
  
DEFORMAÇÕES	
  SUPERPOSTAS	
  
ESTRUTURAS	
  DEFORMANDO	
  ESTRUTURAS	
  ANTERIORES.	
  
	
  
	
  
Plano	
  /	
  Plano	
  
	
  
Lineação	
  /	
  Lineação	
  
	
  
Dobra	
  /	
  Falha	
  
	
  
Elemento	
  linear	
  dobrado	
  
	
  	
  
	
  
! !
Fonte:	
  Prof.	
  Michel	
  H.	
  Arthaud	
  
DEFORMAÇÕES	
  SUPERPOSTAS	
  
ESTRUTURAS	
  DEFORMANDO	
  ESTRUTURAS	
  ANTERIORES.	
  
	
  
	
  
Interferência	
  de	
  dobramentos	
  
	
  
A	
  superposição	
  de	
  dobras	
  pode	
  originar	
  camadas	
  com	
  geometrias	
  
complexas,	
  que	
  quando	
  são	
  observadas	
  em	
  duas	
  dimensões	
  (num	
  
afloramento,	
  por	
  exemplo)	
  definem	
  configurações	
  denominadas	
  
padrões	
  de	
  interferência.	
  
	
  
Classificação	
  de	
  Ramsay	
  (1967)	
  define	
  quatro	
  6pos	
  (0	
  a	
  3)sendo	
  esta	
  a	
  
nomenclatura	
  mais	
  difundida	
  entre	
  os	
  geólogos	
  estruturalistas.	
  	
  
Esta	
  classificação	
  considera	
  as	
  orientações	
  rela6vas	
  dos	
  planos	
  axiais	
  e	
  
dos	
  eixos	
  de	
  duas	
  fases	
  de	
  dobramento	
  superpostas	
  para	
  definir	
  os	
  
padrões	
  de	
  interferência	
  fundamentais.	
  
	
  
	
  
	
  	
  
	
  
Padrões	
  de	
  interferência	
  (Ramsay,	
  1967)	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
Padrões	
  de	
  interferência	
  (Ramsay,	
  1967)	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
11/12/13	
  
3	
  
Padrões	
  de	
  interferência	
  (Ramsay,	
  1967)	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
Padrões	
  de	
  interferência	
  (Ramsay,	
  1967)	
  
	
  
Fonte:GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
SUPERPOSIÇÃO	
  DE	
  DOBRAS	
  	
  
Padrões	
  de	
  interferência	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
   Fonte:	
  Marli	
  Bryant	
  Miller	
  (marlimillerphoto.com)	
  
DEFORMAÇÕES	
  SUPERPOSTAS	
  
	
  
FASES	
  POBREMENTE	
  PRESERVADAS	
  REQUEREM	
  ESTUDOS	
  MAIS	
  
MINUCIOSOS.	
  
	
  
Lentes	
  tectônicas	
  preservadas	
  em	
  zonas	
  de	
  cisalhamento.	
  	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Pseudomorfos:	
  Minerais	
  formados	
  sob	
  condições	
  anteriores	
  são	
  
reconhecidos	
  pelo	
  hábito.	
  
	
  	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
ANÁLISE	
  DE	
  PORFIROBLASTOS	
  
Podem	
  apresentar	
  foliações	
  internas	
  que	
  cons6tuem	
  ves[gios	
  de	
  
foliações	
  do	
  período	
  de	
  crescimento	
  do	
  mineral,	
  e	
  refletem	
  as	
  
condições	
  metamórficas	
  e	
  a	
  orientação	
  daquele	
  período.	
  
Paragêneses	
  relíc6cas:	
  Estudadas	
  a	
  par6r	
  de	
  inclusões	
  minerais	
  em	
  
porfiroblastos.	
  
O	
  padrão	
  das	
  trilhas	
  de	
  inclusões	
  (re6líneo	
  ou	
  curvo)	
  de	
  um	
  
porfiroblasto	
  e	
  sua	
  relação	
  com	
  a	
  trama	
  da	
  rocha,	
  é	
  indica6vo	
  de	
  um	
  
crescimento	
  anterior,	
  simultâneo	
  ou	
  posterior	
  à	
  deformação	
  ,	
  
denominando-­‐se	
  pre-­‐tectônico	
  ,	
  sin-­‐tectônico	
  	
  ou	
  pós-­‐tectônico.	
  
ANÁLISE	
  DE	
  PORFIROBLASTOS	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Trilhas	
  curvas	
  com	
  extremos	
  concordantes	
  com	
  a	
  trama:	
  sin-­‐tectônico.	
  
Trilhas	
  curvas	
  com	
  extremos	
  discordantes	
  com	
  a	
  trama:	
  pre-­‐tectônico.	
  
Trilhas	
  retas	
  apresentando	
  con6nuidade	
  com	
  a	
  trama:	
  pós-­‐tectônico.	
  
Trilhas	
  retas	
  apresentando	
  discordância	
  com	
  a	
  trama:	
  pre-­‐tectônico.	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)