LIsta de metamórifica

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Petrologia Metamórfica – Lista de exercícios I
1) Escreva a respeito do limite inferior e superior do campo das condições metamórficas comentando com que outros processos petrogenéticos estes limites estão relacionados?
O limite inferior é dado através de metamorfismos de baixo grau como aqueles observados em metamorfismos de soterramento. O limite superior é dado por condições extremas de metamorfismo e pressão, chegando próximo à zona de fusão total da rocha. Esses limites ainda correlacionam-se com zonas de fusão parcial/total (quando P e T estão mais elevados), diagênese e aparecimento de diferentes rochas, tanto hidratadas como anidras. 
2) Qual a diferença entre pressão litostática e pressão dirigida (diferencial de stress).
A diferença principal está nos esforços aplicados sobre os materiais. Na pressão litostática todos os vetores possuem a mesma intensidade mesmo que suas direções e sentidos não sejam as mesmas (metamorfismo regional). Já a pressão dirigida concentra os esforços em determinados locais do material, deformando-o de maneira não-coaxial, fragmentando e diminuindo a granulação da rocha, conferindo muitas vezes a ela uma estrutura planar (como é o caso das ardósias e filitos). 
3) Em termos regionais, o fator mais importante para o tipo de metamorfismo é o gradiente geotérmico do terreno em questão. O gradiente geotérmico, por sua vez, pode ser relacionado aos diversos tipos de ambientes geotectônicos (cordilheiras meso oceânicas, zona de subducção, arco magmático, região de retro arco, cinturões colisionais, etc..) devido a processos geológicos que comumente ocorrem nestes ambientes. Descreva a respeito de, pelo menos, dois processos geológico que modifiquem o gradiente geotérmico de um terreno.
O soterramento acontece por meio do peso que as camadas fornecem à crosta, quanto maior a quantidade de sedimentos, maior será a compactação, que por sua vez aumentará a densidade do material, fazendo com que haja subsidência, promovendo uma mudança no grau geotérmico de um terreno. A intrusão é proveniente do manto e muitas vezes alcança a crosta, fornecendo trocas de calor entre o magma e as rochas, ocasionando fusões parciais e metamorfismos de contato, esse calor gerado pela ascensão do material mantélico faz com que ocorra uma mudança no grau geotérmico da região.
4) O que são fácies metamórficas? Como distinguir tipos de metamorfismo (Alta P/T, Média P/T, Baixa P/T) através de nomes de fácies metamórficas?
5) O que é um migmatito in situ?
São rochas metamórficas de alto grau que marcam fusão parcial in situ. São compostos por porções metamórficas, denominadas paleossoma; e por injeções ígneas, denominadas neossomas;
6) A figura abaixo apresenta o mapa geológico de uma área caracterizada pela ocorrência de xistos pelíticos e metaquartzitos. Os pontos investigados durante a etapa de mapeamento geológico estão identificados no mapa e a simbologia está separada de acordo com a mineralogia observada durante a descrição das amostras. 
 
Com base nestas informações separe no mapa as zonas minerais e, conseqüentemente, indique as isógradas de campo. Para que direção ocorre o aumento do grau metamórfico? (resposta na imagem em cima)
b)Descreva o conceito de mineral índice utilizando o metamorfismo progressivo como contexto;
Certos minerais só se podem formar segundo restritas variações de P eT que permitem a estabilidade dos mesmos. Quando estes minerais se encontram nas rochas metamórficas, podem nos indicar quais as condições de P e T ocorrem durante o metamorfismo. A sucessão de minerais designada de minerais índices são: Clorita > Biotita > Almandina-Granada > Estaurolita > Cianita > Silimanita.
c) Cite um exemplo de reação química metamórfica indicando, em um contexto de metamorfismo progressivo, os reagentes e produtos.
1- Formação do talco-xisto pela interação da serpentina com fluidos ricos em sílica:
Mg3Si2O5(OH)4 + 2 SiO2 (aq) = Mg3Si4O10 (OH)2 + H2O
Onde a SiO2 (aq) refere a um complexo hídrico de sílica insaturada no fluido aquoso. Em muitos casos, o flúido infiltrante rico em SiO2 da serpentina é saturado em relação ao quartzo, que resulta na interação do flúido com gnaisse-granítico ou quartzo-feldspato-xisto que engloba o corpo serpentinítico
7) Como podemos separar as rochas metamórficas que sofreram retrometamorfismo por esfriamento isobárico daquelas rochas que sofreram retrometamorfismo concomitante com o soerguimento orogênico em termos de trajetória de P-T-t? Por quê?
A principal diferença está no fato que as rochas metamórficas formadas por retrometamorfismo concomitante com o soerguimento orogênico possui um variação muito grande na P (deltaP), pois a medida que ocorre o soerguimento a P vai diminuindo, podendo ser observado no diagrama P-T-t, enquanto que o retrometamorfismo por resfriamento isobárico é aquele que a P é constante.
8) O metamorfismo regional orogênico é composto pelo metamorfismo que ocorre na zona de subducção, pelo metamorfismo do arco magmático e adjacências e também pelo metamorfismo colisional (durante a colisão continente-continente). Identifique no diagrama P-T abaixo quais geotermas podem ser relacionadas a estes ambientes.
9) Imagine dois corpos magmáticos (A e B) de tamanho semelhante, intrudindo um mesmo terreno (composto por folhelhos e psamitos), e resfriando em um mesmo nível crustal raso. A intrusão A tem composição granítica enquanto que a intrusão B tem composição básica. Qual intrusão tem potencial para formar uma auréola de metamorfismo de contato de maior tamanho? Por quê?
O magma básico é composto por muitos materiais refratários, ou seja, que possuem temperaturas de fusão altas. Enquanto isso, o magma granítico, félsico, tem materiais que fundem e cristalizam a menores temperaturas. Por essa razão, a intrusão B com maior temperatura, levaria mais tempo para resfriar e transferiria esse calor para a encaixante adjacente por mais tempo que a intrusão granítica. Desta forma, a auréola seria maior na B.
10) Em uma determinada região existe um grupo de rochas de composição quartzo feldspática (granitos ou arenitos arcoseanos) que são submetidas a eventos metamórficos associados a zonas de cisalhamento (metamorfismo dinâmico), sob condições variadas de pressão litoestática e temperatura. Que critérios podemos utilizar para estipular as condições relativas de temperatura e pressão litoestática que estas rochas foram submetidas durante o metamorfismo dinâmico?
Utilizando a composição mineralógica e o comportamento físico-químico das rochas é possível examinar a reologia do material de acordo com tensores específicos e temperaturas adequadas. As rochas são compostas majoritariamente por quartzo e feldspato. À temperaturas de até aproximadamente 350ºC e 12 Km de profundidade, o quartzo está num regime rúptil e se deforma de forma rúptil. Até aproximadamente 550ºC e 27 km de profundidade o feldspato se comporta de forma rúptil seguindo esse mesmo regime. Os materiais poderão se recristalizar seguindo uma nova foliação gerada pelo cisalhamento (c), onde os minerais estarão estirados ou poderão se apresentar como porfiroblastos.
11) Qual a principal feição geomorfológica que pode indicar um metamorfismo de impacto? Que tipo de padrão de drenagem você espera encontrar na região? Cite o nome de, pelo menos, dois tipos de rochas que você pode encontrar em um terreno onde ocorreu a queda de um corpo celeste de grandes proporções volumétricas. 
A cratera deixada pela queda do meteorito. Além desta feição, ainda existem outras tais como o padrão semi-circular de vertentes rochosas; desníveis topográficos em relação às áreas adjacentes e padrão de drenagem aproximadamente centrípeto.
Algumas rochas são representativas de impactos de meteoritos, como suevitos, brechas de injeção e brechas de impacto.
12) Qual a diferença entre metamorfismo isoquímico e metassomático. Cite um exemplo de metamorfismo metassomático.
O metamorfismoisoquímico é típico de sistema fechado e gera rochas cujas composições químicas são muito semelhantes as do protólito, exceto por adição/remoção de fases voláteis-H20 oriundas das reações metamórficas (Exemplos: metamorfismo por soterramento progressivo, metamorfismo de contato). Já o metamorfismo metassomático possui sistema aberto, no qual ocorre a modificação da composição do protólito durante o metamorfismo devido à circulação de fluídos aquecidos responsáveis pela dissolução precipitação dos minerais. Exemplos: metamorfismo de fundo oceânico, sistemas epitermais e hidrotermalismo. 
13) Porque rochas metamórficas das classes químicas pelítica e básica indicam melhor as condições de pressão e temperatura, quando comparadas com as rochas metamórficas das demais classes químicas? Explique utilizando a regra de fases.
Essas classes químicas possuem uma gama variada de elementos químicos constituintes, sobretudo a pelítica, fazendo com que muitas fases minerais sejam formadas indicando diferentes fácies metamórficas, de acordo com os intervalos de pressão e temperatura que ocorrem. (Não consegui relacionar com o diagrama de fases)
 
14)Projete em um diagrama trivariante tipo MgO-H2O-SiO2 os seguintes minerais
a) quartzo – SiO2 b) Forsterita – Mg2SiO4 c) Talco – Mg3Si4O10 (OH) 2
Considerando apenas os minerais quartzo e forsterita, é possível representá-los em um diagrama bivariante? Porque?
 
15) Imagine um basalto toleítico de composição mineralógica ígnea Cpx-Opx-Pl que atualmente (t1), esta posicionado próximo a superfície. Devido a processos posteriores de soterramento progressivo esta rocha foi submetida a condições metamórficas, transformando-se em uma rocha dominantemente composta por plagioclásio e hornblenda (t2). Processos posteriores de falhamento foram responsáveis pelo soerguimento do material, acompanhado pelo crescimento generalizado de epidoto (principalmente nas bordas de anfibólios) e alguma substituição de hornblenda por actinolita e clorita e de plagioclásio por sericita (t3). Com base nestas informações, desenhe na grade petrogenética abaixo as trajetória P-T-t que a rocha foi submetida. Que tipo de trajetória é esta (horária ou anti-horária)?
Inicialmente (T1) a rocha encontrava-se em equilíbrio com as condições físico-químicas existentes, estando a temperaturas entre 700 a 800°C e pressões baixas, até 3 Kbar. Um evento alterou o equilíbrio do sistema, levando a uma nova condição, onde a temperatura tornou-se mais baixa (700 para 600/650°C), mantendo a pressão relativamente constante, havendo o surgimento de minerais como HBL e PLG (T2). Por fim, com diminuição ainda maior na temperatura (520 para 480°C, aproximadamente), uma nova reação ocorre e surgem minerais como actinolita e sericita (T3). 
Esta trajetória pode ser considerada como anti-horária.
Sim, é possível representar quartzo (Si02) e forsterita (MgSio4) em diagramas bivariantes, mas não ocorre uma reação direta entre eles, uma vez que mudanças na temperatura e pressão podem produzir um composto intermediário conhecido como enstatita (MgSio3).
É o conjunto de associações de minerais metamórficos, resultantes da transformação de protólitos diferentes, que se repete lateralmente e que indica metamorfismo. O tipo de metamorfismo (o que varia de acordo com P e T) pode mudar de acordo com a fácie metamórfica. Ex: Fácie granulito é típica para Alta P e T, enquanto a fácie zeólita corresponde a regiões cujas pressões e temperaturas são baixas.