Aula de metamorfismo e rochas metamorficas

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Luiz José Cruz Bezerra
Geólogo, M.Sc.
Instituto Federal do Espírito Santo - IFES
Campus Cachoeiro de Itapemirim
Geologia Geral
Cachoeiro de Itapemirim – ES 1
Metamorfismo
 Grego: mudança na forma
meta = mudança
+
morphe = forma
Estas alterações resultam na mudança estrutural, textural e
composicional do protólito.
Ex: arenito (protólito) quartzito
Onde o metamorfismo ocorre?
 Geralmente associados aos Processos tectônicos:
.
Os Processos Tectônicos modificam as condições físico-químicas
às quais o protólito estava. E para haver o reequilíbrio, ocorre o
metamorfismo.
 Outros: próximo à crateras de impacto de meteoritos, 
bacias sedimentares, zonas de falhas, etc.
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Fatores que controlam o 
metamorfismo:
 Temperatura
 Pressão
 Fluidos
 Tempo geológico
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Temperatura:
 É o fator mais importante!
 Afeta diretamente a mineralogia e a textura dos protólitos.
 Seu valor varia de acordo com o fluxo de calor local, o que tem
relação direta com o ambiente tectônico e o seguimento
crustal associado.
 Geralmente o metamorfismo ocorre a temperaturas
superiores a 200 ̊C.
Fontes de calor:
 Núcleo e manto da Terra: calor aprisionado desde a 
origem da Terra.
 Desintegração radioativa: um elemento se transforma
em outro, emitindo energia na forma de radiação.
 Calor das câmaras magmáticas em ascensão na crosta.
 Para saber qual foi a T e a profundidade em que as rochas
metamórficas se formaram (gradiente geotérmico) , é
preciso estudar os minerais que a constituem:
Assembléia mineral.
- Ex: Argilominerais do protólito
Biotita
Granada
Aumenta T e profundidade
Aumenta T e profundidade
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Pressão:
 Também muda a composição e estrutura da rocha.
 Depende do peso das rochas sobrejacentes e por isso, da
profundidade!
 Geobarômetros: - Ex: glaucofana.
 Tipos:
- Pressão litostática/confinante.
- Pressão dirigida.
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Pressão litostática/confinante:
P=d x g x h
 A força aplicada é uniforme em todas as direções.
Pc = 2,6 – 3,2 Kbar/coluna de 10 Km de rochas
Pressão dirigida:
 Gerada pelo movimento das placas litosféricas.
 A força aplicada ocorre em uma direção preferencial,
resultando na deformação.
Fluidos:
 Ricos em diversas substâncias que são solúveis em
água,como CO2, Na, K, Si e Cu.
 Origem
 Como agem
 Esta troca resulta na mudança composicional e textural
da rocha: Metassomatismo.
É importante para a geração dos depósitos
minerais associados à veios.
 Os fluidos também reduzem o ponto de fusão ... Favorecendo
a anatexia!
 Os migmatitos são produtos da anatexia de rochas da base de
cordilheiras continentais.
Tempo:
 Geralmente o processo metamórfico é lento.
 Sendo assim, o tempo é o fator que controlará este
processo e seus produtos.
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Tipos de metarmofismo:
- Metamorfismo regional ou dinamotermal.
- Metamorfismo de contato ou termal.
- Metamorfismo cataclástico ou dinâmico.
- Metamorfismo de soterramento.
- Metamorfismo hidrotermal.
- Metamorfismo de fundo oceânico.
- Metamorfismo de impacto.
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Metamorfismo regional/dinamotermal
 T alta e P interm. - alta (litost. e dirigida).
 Rochas metamórficas fortemente
deformadas:
- Estrutura foliada.
- Estruturas deformacionais.
Ex: ardósias, xistos, filitos, gnaisses e
anfibolitos.
Metamorfismo de contato/termal
 Auréolas : caracterizada pelo zoneamento mineral:
- Mais próximos: min. anidros (alta T). Ex: granada e Px.
- Mais distantes: min. hidratados (baixa T).
 Baixa deformação.
Hornfels ou cornubianito:
Alemão:“ rocha de chifre", rocha
muito dura e, portanto, mais
propensa a resistir à ação glacial.
É isotrópica e com estrutura maciça.
Metamorfismo cataclástico/dinâmico:
 Alta deformação: intensa transformação textural e estrutural.
Falha de Santo André (EUA)
Limite de placas transcorrentes
Características:
 Deformação:
- Rúptil: cominuição mecânica: reduz a 
granulometria.
- Dúctil: recristalização e crescimento
de minerais hidratados.
- Presença de sigmóides e estrutura de 
fluxo (min. orientados segundo a 
direção do movimento).
 Pode estar associado ao
metamorfismo regional.
Milonito e 
Cataclasito 
Metamorfismo de soterramento
 Ocorre em bacias sedimentares em subsidência.
 Baixa T e baixa P (prevalece a P litosférica).
 A textura e a estrutura do prólito
é preservada.
Mas a mineralogia muda!
Bacia sedimentar
Metamorfismo hidrotermal
 Ocorre geralmente nas bordas de intrusões graníticas e
em áreas de vulcanismo basáltico submarino.
 É um processo metassomático associado à fluidos
quentes que percolam fraturas e espaços intergranulares
das rochas.
 T = 100-370̊ C.
 Importantes depósitos minerais.
 Ex: Minas de Fe do Cauê e Conceição (Itabirito-MG)
Os depósitos de ouro paladiado são hospedados pela Jacutinga
na formaçao de ferro.
- Jacutinga: formaçao de ferro do tipo Lago Superior
intensamente cisalhada, metamorfizada e alterada
hidrotermalmente. Ela é composta de hematita, quartzo, talco,
flogopita, com quantidades secundárias de turmalina, apatita
e monazita.
Metamorfismo de fundo oceânico
 É um tipo particular de metamorfismo hidrotermal: processo
metassomático.
Crisotila (tipo de serpentinito)
Uso: isolante térmico e elétrico(contruções), gema, etc...
Metamorfismo de impacto
 Alta T e alta P.
 O impacto do meteorito gera o fraturamento e o
deslocamento das rochas, formando as crateras e as rochas
metamórficas.
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Texturas metamórficas:
 Texturas metamórficas resultam da combinação: reações
entre os minerais + deformação.
Dependem da P e T
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Principais texturas:
 Granoblástica
 Lepidoblástica
 Porfiroblástica
 Nematoblástica
Textura granoblástica:
 Textura granular isotrópica, sem predomínio de uma ou
outra dimensão nos minerais.
 Não houve deformação.
Quartzito
Textura lepidoblástica:
 Caracterizada pelo predomínio de minerais
micáceos/placóides orientados.
- Minerais micáceos/placóides: muscovita, biotita, clorita,
lepidolita, etc.
ardósia
Textura nematoblástica:
 Caracterizada pela presença de minerais prismáticos ou
aciculares orientados.
- Minerais prismáticos: piroxênio e anfibólio.
- Minerais aciculares: cianita e sillimanita.
gnaisse
anfibolito
Textura porfiroblástica:
 Caracterizada pela presença de algum mineral que se 
destaca dos demais por ser maior. 
gnaisse
Morfologia dos grãos
 Assim como nas rochas ígneas, existe uma classificação
textural para descrever os grãos das rochas metamórficas:
- Idioblásticos/idiomórficos: perfeitos.
- Xenoblásticos/ xenomorficos: imperfeitos.
- Porfiroblastos: megacristais desenvolvidos durante o processo
metamórfico.
Estruturas metamórficas:
 Também fornecem importantes informações sobre o 
processo metamórfico.
 Basicamente existem 2 grupos principais de estrutura:
 Foliada: intensa deformação!
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 Não-foliada/maciça: não houve intensa deformação.
Estrutura maciça/não-foliada:
mármore
Estrutura foliada/orientada:
 As principais estruturas foliadas são:
- Clivagem ardosiana
- Xistosidade
- Estrutura/bandamento gnáissico
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