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Geologia 1ª. Parte Introdução: Minerais e Rochas AULA 6 Rochas Metamórficas 4 Ciclo das Rochas Metamorfismo Processo de dinâmica interna a partir do qual qualquer tipo de rocha experimenta um conjunto de transformações mineralógica e estruturais, mantendo-se, no estado sólido, sob a influência de fatores de metamorfismo, como tensões e temperaturas elevadas. 5 6 Metamorfismo Processo Lento Ocorre a uma profundidade entre 10km a 30 km; Está associado a contextos tectônicos como zonas de subducção e de formação de cadeias montanhosas; Insere-se, em regra, num estado de deformação dúctil do material rochoso. 7 Fatores de Metamorfismo ◦ A grande diversidade de rochas metamórficas relaciona-se com as condições presentes na sua gênese – os fatores de metamorfismo são: calor, tensão e tempo. 8 9 Metamorfismo Calor A partir de 200 o C, o calor interno da Terra altera a composição mineralógica e textura das rochas. Estabelecem-se novas ligações atômicas, surgem novas redes cristalinas, ou seja, novos minerais. A partir de 800 o C inicia-se a fusão do material rochoso (magmatismo). 10 Metamorfismo Tensão (Pressão) No interior da Terra as rochas são sujeitas a dois tipos de tensão. Tensão Litostática (ou confinante) – resulta do peso da massa rochosa suprajacente; a partir de 3 km de profundidade exerce-se igualmente em todas as direções; faz diminuir o volume da rocha durante a metamorfização, aumentando a densidade dos minerais. Tensão não Litostática (ou dirigida) – resulta de forças tectônicas (compressivas, distensivas ou de cisalhamento); produzem uma orientação preferencial de certos minerais. 11 12 Mineralogia do metamorfismo ◦ Recristalização – é a formação de novos minerais devido à reorganização espacial das partículas constituintes dos minerais de uma rocha, quando fica submetida a novos parâmetros de pressão e de temperatura. 13 14 15 16 Minerais - índice 17 Minerais metamórficos 18 Grau de metamorfismo A presença de certos minerais permite inferir das condições presidiam à sua formação, determinando-se o grau de metamorfismo. ◦ Baixo grau (clorite, biotite,...) ◦ Médio grau (granada, estaurolite,...) ◦ Alto grau (Silimanite) G eologia - A ula 5 19 20 Metamorfismo regional ◦ Metamorfismo termodinâmico que afeta grandes extensões da crosta terrestre, em geral, associado à origem de cadeias montanhosas, em em zona de colisão de placas continentais, em em zonas de subducção. ◦ Rochas como ardósia, filito, micaxisto e gnaisse resultam deste tipo de metamorfismo. 21 22 Metamorfismo de contato ◦ Metamorfismo experimentado pelas rochas adjacentes a uma intrusão magmática (formando-se uma auréola de metamorfismo). ◦ O tipo de rocha encaixante, a quantidade de fluídos e a temperatura são fatores determinantes do tipo de rocha metamórfica resultante. ◦ Rochas como corneana, quartzito e mármore resultam deste tipo de metamorfismo. 23 24 Textura A textura das rochas metamórficas é determinada pelo tamanho, forma e arranjo dos seus minerais. As rochas metamórficas apresentam dois tipos principais de textura – textura foliada e textura não foliada ou granoblástica. O xisto argiloso, ardósia, filito, xisto ou micaxisto e gnaisse são exemplos de rochas metamórficas foliadas. A corneana, quartzito e mármore são exemplos de rochas metamórficas não foliadas. 25 Foliação Propriedades das rochas metamórficas, resultante do alinhamento preferencial de certos minerais (por exemplo, tabulares) sob a ação de tensões não litostáticas, originando estruturas planares que se orientam segundo planos paralelos de modo penetrativo por toda a rocha. A clivagem xistenta, xistosidade e bandado gnaissico são três tipos de foliação característico de rochas de baixo, médio e alto grau de metamorfismo, respectivamente. 26 Clivagem xistenta Foliação característica de rochas de metamorfismo de baixo grau com resultado de orientação paralela de certos minerais face a forças compressivas, originando fissilidade (propriedade que apresentam certas rochas de se partirem em folhas ou lamelas, ao longo de direções preferenciais) evidente na rocha. Isto permite que a rocha se divida em lâminas mais ou menos paralelas sendo lisas ao tacto. 27 Xistosidade Foliação característica de rochas metamorfismo de médio grau em que as superfícies de fissilidade se apresentam mais brilhantes e irregulares devido ao maior desenvolvimento dos minerais micáceos. 28 Bandado Gnaissico Tipo particular de foliação metamórfica em rochas originadas em metamorfismo de alto grau, em que s minerais de cor clara (quartzo e feldspato) são segregados dos minerais lamelares (como as micas), produzindo um bandado característico. A fissilidade desta rocha é reduzida. 29 Rochas Metamórficas: As rochas metamórficas são originadas de rochas que sofreram a ação de altas pressões e elevadas temperaturas, ou tiveram contato com gases e líquidos magmáticos. Arenito (Sedimentar) Quartzito (Metamórfica) Calcário (Sedimentar) Mármore (Metamórfica) Granito (Magmática) Gnaisse (Metamórfica) 30 Rochas Metamórficas - Resumo Para a formação das rochas metamórficas ocorrem fenômenos naturais que provocam a alteração da estrutura da rocha, e também alterações em sua composição mineralógica original (magmática e sedimentar). 31 As rochas metamórficas são o produto da transformação de qualquer tipo de rocha levada a um ambiente onde as condições físicas (pressão, temperatura) são muito distintas daquelas onde a rocha se formou. Nestes ambientes, os minerais podem se tornar instáveis e reagir formando outros minerais, estáveis nas condições vigentes. Não apenas as rochas sedimentares ou ígneas podem sofrer metamorfismo, as próprias rochas metamórficas também podem ser alvo deste processo, gerando uma nova rocha metamorfizada com diferente composição química e/ou física da rocha inicial. 32 Rochas Metamórficas - Resumo Como os minerais são estáveis em campos definidos de pressão e temperatura, a identificação de minerais das rochas metamórficas permite reconhecer as condições físicas em que ocorreu o metamorfismo. O estudo das rochas metamórficas permite a identificação de grandes eventos geotectônicos ocorridos no passado, fundamentais para o entendimento da atual configuração dos continentes. 33 Rochas Metamórficas: Durante a metamorfose os minerais se recristalizam, mudando de forma e criando novos padrões. À medida que a temperatura e a pressão aumentam, alguns minerais tornam-se instáveis quimicamente e reagem com outros minerais até atingirem a estabilidade nas novas condições de pressão e temperatura. Cada vez que a rocha sofre uma metamorfose fica mais desidratada. Cada estágio da metamorfose progressiva faz com que mais água seja expulsa da composição da rocha. 34 Rochas Metamórficas: Os minerais que compõem a rocha indicam o grau e a intensidade da metamorfose. Quanto menos água na sua composição, mais intensa é a metamorfose. As rochas metamórficas contêm minerais que são estáveis quimicamente sob as temperaturas e pressões existentesno interior da Terra, onde elas se formaram. 35 Rochas Metamórficas: Uma característica comum a todas as rochas metamórficas é que são extremamente compactas. Não existe espaço entre uma partícula e outra, possuem textura recristalizada. Isso diferencia-as facilmente das rochas sedimentares, que possuem poros. 36 Rochas Metamórficas: Tomando como exemplo as rochas calcárias, enquanto sedimentares, as partículas encontram-se compactadas, mas com poros e material que serve como cimento. Quando se transforma em mármore, todos os espaços são preenchidos pelas partículas recristalizadas. Várias rochas ígneas também possuem texturas cristalizadas, sendo mais difíceis de diferenciar das metamórficas. 37 Rochas Metamórficas: Nesses casos outras características possibilitam diferenciar as ígneas das rochas que já sofreram metamorfoses. Alguns mármores são formados da pressão sobre pedras calcárias, que se recristalizam. Os mármores podem ser brancos ou coloridos. São formados por grãos de calcite (carbonato de cálcio cristalizado). 38 Rochas Metamórficas: Alguns mármores são formados em conseqüência de pressões sobre rochas calcárias, outros pela ação da água que se infiltrou e atingiu o calcário bem profundo, dissolveu o calcite e desarrumou as partículas na forma de pequenos blocos cristalinos. 39 Rochas Metamórficas: Tipos de Rochas Metamórficas: Cataclásticos: ação de altas pressões dirigidas que provocam mudanças na estrutura da rocha original. Exemplos: Cataclasito, Milonito Termal (Contato): ação de altas temperaturas (transferência de calor de massas magmáticas) que provocam mudanças na composição da rocha original (recristalização) Exemplo: Mármore 40 Tipos de Rochas Metamórficas: Dinamotermal: ação das altas pressões + pressões dirigidas que provocam alterações na estrutura e na composição mineralógica da rocha original. Exemplo: Itacolomito, Xisto, Filito, Ardósia Plutônico: ação de altas temperaturas + pressões confinantes (hidrostáticas) que provocam alterações na estrutura e na composição mineralógica da rocha original. Granulito, Eclogito 41 42 Xisto 43 44 Pedreira da Cerca de S. António, Estremoz PORTUGUAL Exercício 01 - Quais os impactos ambientais que uma pedreira, extratora de mármore pode ocasionar ? 45 Exercício 02 – Identifique as rochas, segundo as suas características, e fundamente a sua escolha. 1 2 Slide Number 1 AULA 6� Rochas Metamórficas Slide Number 4 Slide Number 5 Slide Number 6 Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Slide Number 16 Slide Number 17 Slide Number 18 Slide Number 19 Slide Number 20 Slide Number 21 Slide Number 22 Slide Number 23 Slide Number 24 Slide Number 25 Slide Number 26 Slide Number 27 Slide Number 28 Slide Number 29 Slide Number 30 Slide Number 31 Slide Number 32 Slide Number 33 Slide Number 34 Slide Number 35 Slide Number 36 Slide Number 37 Slide Number 38 Slide Number 39 Slide Number 40 Slide Number 41 Slide Number 42 Slide Number 43 Slide Number 44 Slide Number 45
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