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ROCHAS METAMÓRFICAS Asit Choudhuri Departamento de Geologia e Recursos Naturais Instituto de Geociências-UNICAMP Campinas,SP 1. O Processo Metamórfico 2. Minerais formadores de rochas metamórficas 3. Rochas metamórficas e tipos de metamorfismo. 4.Texturas das rochas metamórficas. 5.Conceito de facies metamórfica e grau metamórfico 6. Facies Zeolito 7.Rochas de Facies Xisto Verde 8. Rochas de Facies Anfibolito 9. Facies Granulito 10. Facies Xisto Azul e Eclogito 11. Bibliografia 1. O Processo Metamórfico Metamorfismo é o processo de mudança que ocorre nas rochas e minerais submetidos a condições de pressão, temperatura e deformação diferentes das que prevaleciam durante a sua formação. As mudanças de pressão e temperatura causam reações químicas entre os minerais enquanto a deformação é essencialmente mecânica causando distorção nas estruturas pré-existentes nas rochas ou, junto com as reações químicas, formando novas estruturas características de metamorfismo. Mudanças estruturais devido a deformação podem ser de grande escala (macroscópico, em escala de afloramento, ou das cadeias de montanhas), ou em escala bem menor (microscópica), refletindo frequentemente estruturas maiores do afloramento. Esses aspectos são tratados, em geral, na disciplina Geologia Estrutural. Na Petrografia, tratamos as estruturas das rochas metamórficas em relação às reações químicas e às transformações minerais. Os fluidos (em grande parte aquosos) desempenham um papel importante nos processos de mudanças visto que eles são um constituinte frequente de muitas rochas submetidas a tranformação metamórfica. Estes fluidos podem ter sido fornecidos a partir de uma fonte externa. 2. Minerais Formadores das Rochas Metamórficas A identificção de minerais metamórficos pode ser feita no afloramento, na amostra de mão ou no microscópio petrográfico (entre outros métodos mais sofisticados). As principais características microscópicas de minerais são importantes para a identificação de micas, aluminossilicatos, granada, estaurolita, cloritóide, clorita, anfibólios, piroxênios, etc. 3. As Rochas Metamórficas e Tipos de Metamorfismo. Terminologia. As rochas metamórficas são denominadas em função de suas texturas, tamanho dos grãos de seus minerais (granulação) e sua composição. A rocha pode ter foliação, ou seja um arranjo de seus minerais em planos paralelos, ou não: ardósia - uma rocha compacta com foliação, de granulação muito fina (< 0,1 mm), composta predominantemente de minerais micáceos (filossilicatos). A rocha quebra em planos muito finos, e essa “quebra” é chamada a clivagem ardosiana. filito - uma rocha com foliação, minerais micáceos, mas com uma granulação menos fina (0,1 - 1,0 mm) devido a melhor cristalização dos minerais. A rocha frequentemente possui um brilho nas superfícies pela predominância de filossilicatos em grãos maiores. xisto - uma rocha foliada de granulação maior onde pode-se reconhecer os minerais a olho nu. Em geral, devido a temperatura crescente de metamorfismo, e portanto a melhor cristalização dos minerais, tem-se a seqüência : ardósio - filito - xisto. Porem, nem todos xistos são compostos por filissilicatos, sendo que a xistosidade é apenas uma foliação de granulação maior de qualquer mineral. hornfels, ou fels - uma rocha compacta e não foliada, em geral de granulação fina. gnaisse - uma rocha foliada e/ou bandada de granulação bem grossa (> 1,0 mm), como por exemplo de um granito, geralmente constituido de quartzo, feldspato, micas (ou outros minerais metamórficos). Um gnaisse especial é o migmatito constituido por bandas claras e escuras, milimétricas a centimétricas.São essas o leucossoma e mesossoma respectivamente. Granada-biotita gnaisse migmatítico com leucossoma e mesossoma -Boiçucanga, SP Os Tipos de Metamorfismo. Os tipos de metamorfismo podem ser classificados de acordo com a ação de pressão, temperatura e deformação que afetam as rochas. Os mais comuns são metamorfismo de contato e metamorfismo regional. O metamorfismo de contato é resultado de aquecimento através de intrusão de um corpo ígneo que aumenta a temperatura das rochas encaixantes. As rochas mais próximas à intrusão sofrem efeitos de temparatura maior que decresce com a distância relativa ao corpo. Sem um efeito de pressão e deformação, e somente da temperatura, há cristalização e crescimento dos minerais metamórficos num arranjo aleatório, ou seja sem foliação. A rocha típica do metamorfismo de contato é denominada hornfels. Por outro lado, o metamorfismo regional ocorre em grande escala na formação de cadeias de montanhas (orogênese), onde as rochas são sujeitas as pressões e temperaturas elevadas e deformação intensa. As rochas regionalmente metamorfizadas ocupam faixas de centenas de quilometros, sendo típicas de terrenos pré-cambrianos, ( mas não somente), e constituem uma grande variedade de ardósios, filitos, xistos e gnaisses, de diversas composições. Outros tipos de metamorfismo são: metamorfismo de soterramento (um tipo regional), metamorfismo hidrotermal e metamorfismo de impacto. O Metassomatismo O metassomatismo é um caso especial de metamorfismo quando o sistema rochoso está aberto a passagem de grandes quantidades de fluidos.Nesse processo há perda ou ganho de elementos de uma rocha devido o fluxo de fluidos, sendo que a razão fluido- rocha é grande. Em geral, quando isso não ocorre, a perda é apenas de H2O (desidratação) ou de CO2 (descarbonatação), sem que haja uma mudança significativa na composição química da rocha original. O melhor critério de metassomatismo é a preservação de texturas originais da rocha, preservando as formas e tamnho dos minerais originais. Um bom exemplo desse é de serpentinização da olivina com perda de Mg e Si e ganho de H2O, que pode ser ilustrado com a reação: 5Mg2SiO4 + 4H2O + 6H+ = 2Mg3Si2O5(OH)4 + 4Mg2+ + Si4+ + 6OH − olivina serpentina Um outro exemplo é de substituição da hornblenda por biotita: Hbl + K+ = Bt + Ca2+, (abreviações de nomes dos minerais segundo Kretz, 1983) ou uma "potassificação"de um corpo ultramáfico por fluidos originados de uma intrusão granítica.. Assim também ocorre o metasomatismo alcalino no contato de intrusivos de rochas alcalinas formando fenitos - rochas ricas em sódio e com ortoclásio e egirina. A formação de greisen com topázio e turmalina é também um processo metassomático. Nos contatos de rochas ultramáficas formam-se rodingitos - rochas com grossularita, pela perda de Ca numa serpentinização de piroxênio de peridotito. Em todo caso, é necessário e possível reconhecer o resultado de passagem de fluidos e mudanças nas rochas originais. Freqüentemente temos a passagem de grandes quantidades de fluidos nas zonas de falha (mas nem sempre) ou em sítios de mineralização. A Fusão Parcial A fusão parcial pode ocorrer em rochas que atingem temperaturas muito elevadas, quando um liquido silicático, ou fundido (melt), geralmente de composição quartzo- feldspática, é produzido. Isso ocorre mais facilmente em rochas pelíticas com muscovita no decorrer de desestabilização desse mineral. Assim, temos as reações: 1. Ms + Pl + Kfs Qtz + H2O = L ou 2. Ms + Qtz + Pl = Al2SiO5 + Kfs + L Tais reações ocorrem também em rochas metamáficas onde o mineral que se desestabiliza é hornblenda, por exemplo: Hbl + Pl1 + Qtz = Cpx + Opx + Pl2 + L Esse tipo de metamorfismo é as vezes chamado ultrametamorfismo e é discutido nos itens 7 e 8 mais adiante. 4. Texturas das Rochas Metamórficas. 4.1 Formas dos minerais: Da mesma maneira que se usa,na petrografia ígnea, termos como euhedral. anhedral e subhedral para minerais que mostram formas cristalográficas bem desenvolvidas, pobremente desenvolvidas ou parcialmente desenvolvidas, respectivamente, são usados termos equivalentes para os minerais que constituem as rochas metamórficas: idioblástico - mineral bem formado, xenoblástico - com ausência de contornos de cristal de um determinado mineral, sub-idioblastico - forma menos desenvolvida que a forma idioblástica, Outros termos são: porfiroblasto - um mineral metamórfico de tamanho maior numa matriz de granulação menor poiquiloblasto - quando um porfiroblasto contem grãos inclusos de outros minerais Algumas outras formas de minerais metamórficos são: acicular, fibrosa, esqueletal. 4.2 Texturas de metamorfismo de contato: As rochas submetidas a metamorfismo de contato não possuem foliação. Seus minerais têm arranjo aleatório e as texturas mais comuns dessas rochas são: granoblástica - grãos de minerais com tamanho aproximadamente igual dispostos em um arranjo de tipo mosáico. granoblástica poligonal - grãos de minerais com contornos poligonais, frequentement com ângulos de 120o, decussada - textura granoblástica caracterizada por palhetas de minerais subidioblásticas dispostas em arranjo aleatório, 4.3 Texturas de metamorfismo regional: Granoblástica: um mosáico de minerais quase equigranulares resultado de uma boa recristalização. lepidoblástica: arranjo paralelo de palhetas de micas ououtros filossilicatos num filito ou xisto. nematoblástica: arranjo paralelo de minerais alongados e prismáticos - por exemplo anfibólios. clivagem de crenulação: uma foliação que se desenvolve em xistos micáceos quando uma xistosidade mais nova se sobrepõe a outra mais antiga em uma direção obliqua a ela. porfiroblástica - textura com minerais maiores (porfiroblastos) dispostos em uma matriz mais fina, 0.2 mm Porfiroblasto de biotita crescendo em cima de foliação pré-existente poiquiloblástica - textura com vários porfiroblastos contendo inclusões de outros minerais, distribuidos numa matriz mais fina, recristalização - quando os minerais de uma rocha metamórfica adquirem uma textura quase que equigranular, poligonal ou não, formando um mosáico sem sinais de deformação . porfiroclastica: textura caracterizada por grãos maiores “fragmentados” e embutidos numa matriz fina devido deformação intensa. A textura é típica de rochas em zonas de cisalhamento onde a deformação intensa produz milonitos. Ainda no metamorfismo regional, pode-se distinguir cristalização pré-, sin- ou pós- tectônica, reconhecível de acordo com a relação existente entre o mineral metamórfico neoformado e a xistosidade presente na rocha. 4.4 Texturas reliquiares: Em alguns casos, a textura ígnea original se mantem preservada e pode ser reconhecível apesar da textura metamórfica sobreposta e das transformações mineralógicas relacionadas ao metamorfismo. Usa-se então o prefixo blasto- junto com a textura ígnea reliquiar. Assim, as texturas ofítica e porfirítica são chamadas blastofítica e blastoporfirítica, indicando que os minerais mantiveram aproximadamente as formas ígneas originais e não cresceram no metamorfismo (compare com porfiroblastos). 5. Conceito de facies e grau metamórfico Entre os limites inferior e superior de temperaturas de metamorfismo, numa faixa de 150-200o C e 700-900o C, as rochas metamórficas são submetidas a transformações mineralogicas e texturais em função da estabilidade dos minerais que elas contem e da sua composição química. Achou-se conveniente dividir essa faixa em campos designados facies metamórfica. A facies metamórfica inclue diversas rochas metamorfisadas sob condições idênticas (em geral, no que diz respeito a pressão e temperatura). Rochas com composições químicas iguais desenvolvem a mesma mineralogia (paragênese de vários minerais) em uma mesma facies metamórfica. É evidente que rochas de composições diferentes vão ter mineralogias diferentes na mesma facies. Variações de pressão e temperatura caracterizam a subdivisão em facies. As mais comuns são: Facies zeolito - temperaturas do início de metamorfismo entre 200 - 400oC Facies xisto verde - temperaturas baixas < 500o C Facies anfibolito - temperatura média 500 até 700o C Facies xisto azul -pressão elevada e temperatura baixa P > 6 kb/ T < 400o C Facies granulito - pressão e temperatura elevadas T 700-900o C Um outro conceito conveniente é o grau metamórfico, que corresponde aproximadamente as facies metamórficas supramencionadas. São eles: Grau incipiente Grau fraco Grau médio Grau forte (segundo Winkler, 1977). Informalmente podem ser chamados grau incipiente, grau baixo, grau médio e grau alto. Os graus muito baixo e baixo correspondem aproximadamente a facies xisto verde ( o primeiro inclui a facies xisto azul), enquanto os graus médio e alto Facies metamórficas comparadas com o grau metamórfico. As pressões inferiores são de metamorfismo de contato - hornfels facies; as superiores são de metamorfismo regional (segundo Yardley, 1989). correspondem as facies anfibolito e granulito respectivamente. Como no caso de facies, os limites de graus metamórficos são definidos pela inestabilidade de minerais do grau anterior (de temperatura inferior) e pela aparência de uma assembleia mineral típica que substitui a anterior. Assim, os minerais característicos de grau incipiente (very-low- grade) desaparecem dando lugar aos minerais de grau fraco (low grade) Em casos de mapeamento geológico é as vezes interessante marcar limites de conjunto de minerais que dão lugar aos minerais novos. Neste caso o isógrado define um limite a partir do qual aparece um mineral índice até então não presente em um determinado tipo de rocha. Assim são as zonas metamórficas Barrovianas de biotita, granada e estaurolita, na Escôcia. Considerando que um novo mieral poderá aparecer através de reações diferentes, é mais correto definir um isógrado pela assembleia mineral.Geologicamente, os isógrados são cortes de planos com a superfície atual ao longo dos quais assembleias de minerais novos aparecem substituindo os minerais cujas estabilidades foram ultrapassadas. Quando a reação específica pode ser identificado pode ser chamado um grau de isorreação.Na faixa de temperaturas de um determinado grau metamórfico podemos reconhecer isógrados diferentes representando assembleias novas de minerais. A Regra de Fases Para uma rocha metamórfica cujos minerais se acham em equilíbrio existe uma relação entre a composição da rocha e sua mineralogia. Essa observação pode ser colocada em forma de uma regra que é válida para sistemas químicas. Essa Regra de Fases é expressa em termos de número de fases P (minerais), número de componentes químicos C que define o sistema e o número de graus de liberdade do sistema, geralmente a pressão e temperatura, tendo P + F = C + 2 . Se para um sistema temos a liberdade de variar ambos a pressão e a temperatura, F no sistema = 2, e temos uma situação na qual o sistema é bivariante. Se para uma determinada pressão (temperatura) a temperatura (pressão) é fixa, nesses caso F = 1 e a situação é univariante. Se ambos, a pressão e temperatura são únicas para um determinado sistema, ou seja são fixas e invariáveis, temos assim a situação invariante. Um exemplo para aplicação da regra de fases é o sistema H2O no qual há apenas um componenete e a possibilidade de ter uma, duas ou três fases. Analise você mesmo!! Veja como pode se aplicar a regra de fases para no caos de aluminossilicatos - Al2SiO5 .............Diagrama de fases para Al2SiO5 (Bohlen et.al. 1991) Campos de estabilidade de aluminossilicatos. (Símbolos dos minerais segundo Kretz, 1983) 0.25 0.50 0.75 500 600 700 800 400 T °C X CO2 5 kb 2 kb 1 Tlc + 3Ca l + 3C O2 Dol = dolomita Cal = calcita Qtz = quartzo Tlc = talco 4Qtz + 3D ol + H2 O A reação 4Qtz + 3Dol = 1Tlc + 3Cal + 3CO2 em função de fração molar de CO2 na fase fluida, tendo 5 componentes, 5 fases (4 sólidas e uma gasosa), fazendo que a reação é bivariante. No diagrama as linhas de reação são isobáricas univariantes para representação em duas dimensões. 6. Facies Zeolito O início de metamorfismo, sob temperaturas bastante baixas, é marcado pela aparência de primeiros minerais metamórficos, tais como prehnita, pumpellyita e lawsonita. São minerais raros que se encontram em ambientes geológicos muito específicos. Todos desses são silicatos cálcicos, portanto mais comuns em rochas máficas e grauvacas. Lawsonita pode ocorrer sob temperaturas baixas e pressões elevadas. Com aumento de temperatura para o grau baixo, ou facies xisto verde, esses minerais desaparecem através de reações: 1. pumpellyita + clorita + quartzo = clinozoisita + actinolita + H2O 2. lawsonita + clorita = clinozoisita + Al-clorita + quartzo + H2O Nota-se que pela primeira vez se forma clinozoisita - um membro do grupo de epidoto pobre em ferro. A desaparência dos minerais dessa facies marca o limite inferior de facies xisto verde, em outra palavras, o início de facies xisto verde. 7. Facies Xisto Verde Muitas rochas de facies xisto verde (ou baixo grau) possuem coloração verde devido a presença frequente de clorita, ou mesmo clorita misturada com micas brancas, ou seja, são xistos de cor verde - daí o nome da facies. As rochas são geralmente de granulação fina (< 0,1 mm), sendo as ardósias, os filitos e muitos xistos as rochas típicas dessa facies. As assembleias mineralógicas das rochas dependem da composição da rocha original que foi metamorfizada. Assim, rochas como basalto, pelito ou grauvaca vão desenvolver minerais metamórficos de acordo com sua composição original. Porem, clorita é um mineral comum em muitas dessas rochas. Outros minerais silicáticos típicos de baixo grau metamórfico (± quartzo e feldspato) são micas brancas (muscovita), biotita, epidoto, actinolita, cloritóide, e as vezes os aluminossilicatos cianita ou andaluzita, dependendo da pressão que prevaleceu durante o processo metamórfico. Em vez de um epidoto rico em ferro podem ocorrer zoisita ou clinozoisita que são minerais da mesma família do epidoto mas pobres em ferro. Em grau muito baixo, < 400o C, com pressões bastante elevadas, em torno de 6 ou 8 kb, ocorrem os xistos azuis (com uma leve coloração azul) contendo um anfibólio sódico de cor azul, o glaucofano. Os demais minerais desse grau são calcita/aragonita, actinolita, albita, clorita e micas brancas. 8. Facies Anfibolito As facies anfibolito e granulito correspondem aos graus médio e alto de metamorfismo que são atingidos com aumento da temperatura, e por vezes da pressão também, a partir de facies xisto verde. As rochas desses graus médio e alto apresentam granulação maior em comparação com os filitos e xistos da facies xisto verde devido a sua melhor cristalização e a recristalização dos grãos minerais, além da formação de minerais novos, que reforça a foliação da rocha, quando presente. A passagem de facies xisto verde para facies anfibolito é marcada pela formação de estaurolita [Fe2Al9O6(SiO4)4(OH)2] e cordierita [(Mg,Fe)2(Si5Al4O18).nH2O] em rochas metapelíticas. Nessas rochas podem ocorrer também os aluminossilicatos cianita, sillimanita ou andaluzita, dependendo da pressão de metamorfismo. Granada é um mineral adicional, mas ela pode estar presente desde facies xisto verde. Os minerais que desaparecem com aumento do grau são cloritóde e clorita. Ocorre também a formação de plagioclásio oligoclásio mais cálcico (em vez de albita) e o Ca-anfibólio hornblenda em rochas metabásicas. Rochas típicas de facies anfibolito são gnaisses e anfibolitos. Um dos processos típicos em facies anfibolito superior é a anatexia ou fusão parcial. Com avanço de fusão parcial formam-se migmatitos nos quais é possível reconhecer a porção que resultou de fusão - o leucossoma, a parte original da rocha - o mesossoma e a melanossoma que é uma parte de concentração de minerais refratários, ou não fundidos, nas margens do leucossoma. Esses termos não têm conotação genética, mas com certeza do processo pode-se falar de neossoma (leucossoma), paleossoma (mesossoma) e melanossoma. Um bom exemplo de fusão parcial é de rochas que contêm muscovita cuja desestabilização resulta, mas não sempre, em fusão parcial. Sob pressões relativamente baixas a muscovita se desestabiliza por desidratação : 1. Ms + Qtz = Kfs + Al2SiO5 + H2O porem, sob pressões elevadas essa reação não ocorre e a muscovita contribui para formação de um fundido quartzo-feldspático. Assim - 2. Ms + Pl + Kfs + Qtz + H2O = L 3. Ms + Qtz + Pl = Kfs + Al2SiO5 + L onde L = liquido ou fundido Nota-se a diferença com a reação 1, pois a água liberada de muscovita é dissolvida no fundido. Esse porcesso é de fusão desidratante no qual um fluido aquoso cuja presênça é necessário para que haja fusão é fornecido pela desidratação da muscovita. O fundido (melt) forma veios e bandas leucocráticas na rocha - o leucossoma. Caracteristicamente o mesossoma tem aspecto metamórfico de um gnaisse, enquanto o leucossoma possui uma trama de quartzo e feldspato com textura ígnea por ter cristalisado a partir de um fundido. 9. Facies Granulito As rochas de facies granulito contêm essencialmente minerais anidros como piroxênios e granada, além de quartzo e feldspatos em determinadas rochas. Estas rochas não apresentam mais muscovita, mas podem conter biotita e hornblenda, que não são anidros. Os gnaisses pelíticos de facies granulito podem ter granada e sillimanita ou cianita ± biotita, mas sem muscovita. Os minerais anidros resultam da instabilidade e desidratação dos minerais de facies anfibolito - o processo é facilitado pela ausência quase completa de fluidos aquosos durante o metamorfismo. Rochas típicas desse grau são: gnaisses, piroxênio granulitos máficos, charnockitos e enderbitos, entre outros. Em muitas rochas o mineral característico dessa facies é um ortopiroxênio. Nas rochas máficas pode ocorrer fusão parcial produzindo um fundido de composição tonalítica e dando origem a um migmatito máfico. As reações são: 1. Hbl + Pl1 + Qtz = Cpx + Pl2 + L ou ainda 2. Hbl + Pl1 = Opx + Cpx + Pl2 + L Ambas as reações são resultados de fusão desidratante, como no caso de muscovita em facies anfibolito, mas nesse caso é fusão de hornblenda que necessita temperatura bem mais elevadas. Em analogia, em gnaisses pelíticos pode ocorrer a reação: 3. Bt + Pl + Qtz = Grt + Opx + Kfs + L , produzindo assim também um granulito tipo charnockito. 10. Facies Xisto Azul e Eclogito Os xistos azuis devem a sua coloração azul à presença de um anfibólio sódico azul a glaucofana com a composição Na2Mg3Al2Si8O22(OH)2 . Os anfibólios sódicos pertencem uma solução sólida entre a glaucofana a riebeckita Na2Fe2+3Fe3+2Si8O22(OH)2 . Essese xistos se formam sob temperaturas baixas e pressões elevadas, condições típicas de zonas de subducção onde o gradiente termal é muito baixo. Nesses ambiente rochas como basaltos e grauvacas são transformadas em xistos azuis. Glaucofana pode se formar em seguintes reações: Ab + Chl = Gln + H2O (símbolos de Kretz, 1983) Act +Chl + Ab = Gln + Zo + Qtz + H2O Act + Chl + Ab + Qtz = Gln + Lws+ H2O Na última, o mineral cálcico lawsonita toma lugar do plagioclásio e também é indicador de alta pressão. Outros minerais de alta pressão que podem ocorrer em rochas de composiçãoadequada são jadeita NaAlSi2O6 e aragonita CaCO3 . No caso de pressão e temperatura altas, rochas basálticas podem se transformar em eclogito no qual o plagioclásio não é mais estável. A reação é : Pl + Px = Omp + Grt + Qtz A onfacita (Omp) é um piroxênio com o componente jadeita NaAlSi2O6 e a granada do eclogito é rica em piropo Mg3Al2Si3O12 . Freqüentemente os eclogitos são sujeitos a "descompressão", por exemplo quando ocorre soerguimento tectônico de blocos, e a onfacita se descompõe em um simplectito de plagioclásio e diopsídio - um intercrescimento vermiforme desses dois minerais. Essa textura é facilmente reconhecível em lâminas delgadas. No Brasil, desse tipo de eclogito que passou por retrogressão ocorre em Minas Gerais e no Nordeste, encaixado em gnaisses de alto grau metamórfico. 11. BIBLIOGRAFIA Kretz, R. 1983. Symbols for rock-forming minerals. Amer. MIneral., 68, 277-279. Nockolds, S.R., Knox, R.W.O’B. & Chinner, G.A. 1979. Perology for Students. Cambridge University Press, London. Williams, H., Turner, F.J. & Gilbert, C.M. 1970. Petrografia. Editora Polígono, São Paulo. Winkler, H.G.F. 1977. Petrogênese das Rochas Metamórficas. Editora Edgard Blücher Ltda., Porto Alegre. Yardley, B.W D., MacKenzie, W.S. & Guilford, C. 1990. Atlas of Metamorphic Rocks and their Textures. Longman, Essex, England. Temperatura (Co) 400 500 600 700 Facies metamórfica Protóli tos Minerais metamórficos Xisto verde Anfibolito Granulito R oc ha s P el íti ca s Clorita Biotita Granada Cloritóide Estaurolita Cianita Sillimanita Muscovita K-feldspato Hiperstênio Andaluzita Cordierita 6 1 4 3 5 5 10 2 7 8 9 8 11 12 13 R oc ha s M af ic as Clorita Epidoto Actinolita Albita Granada Hornblenda Plagioclásio Clinopiroxeno Ortopiroxenio 14 16 15 15 17 R oc ha s U ltr am áf ic as Brucita Crisotila/lizardita Antigorita Talco Clorita Tremolita/act Hornblenda Cummingtonita Antofilita Olivina Diopsídio Enstatita Espinélio 20 18 19 22 20 21 22 Temperatura (Co) 400 500 600 700 Facies metamórfica Protóli tos Minerais metamórficos Xisto verde Anfibolito Granulito Reações metamórficas diagnósticas 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) Biotita in ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! k-felds + cl orita= biot + musc + qtzo + H2O fengita+ clorita= biot + musc+ qtzo + H2O Cianita in pirofilita = Al2SiO5 (cianita ou andaluzita) + qtz + H2O Cloritoide in pirofilita + clorita rica em Fe = cloritoide + qtzo + H2O hematita + clorita rica em Fe = cloritoide + magnetita + qtzo + H2O Granada in clorita + muscovita = almandina + biotita + qtz + H2O Cloritoide out / estaurolita in cloritóide + qtzo = estaurolita + granada + H2O granada + muscovita + clorita = estaurolita + biotita + qtzo + H2O Clorita out clorita + muscovita = estaurolita + biotita + qtzo + H2O Sillimanita in estaurolita + muscovita +qtzo = granda + biotita + sillimanita + H2O cianita → sillimanita ( P>4Kb) andaluzitz → sillimanita ( P<4Kb) Quebra da muscovita ( para P < 5Kb ) muscovita + qtzo = k-felds + Al2SiO5 (sillimanita ou andaluzita) + H2O Quebra da muscovita ( para P =5Kb e T ~ 600 Co) muscovita + qtzo + plagioclásio= k-felds + Al2SiO5 + melt Estaurolita out estaurolita + muscovita + qtzo = granada + biotita + sillimanita + H2O estaurolita + qtzo = cordierita + Al2SiO5 ( andaluzita) + H2O ( P < 4Kb) Fe-estaurolita + qtzo = granada + Al2SiO5 ( cia/sill) + H2O ( P > 4Kb) Hiperstênio in biotita + qtzo = hiperstênio + almandina + K-felds almandina + biotita = cordierita + hiperstênio 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 19) 20) 21) 22) Andaluzita in ! ! ! ! ! ! clorita + muscovita + qtzo = cordierita + andaluzita + biotita + H2O ( P < 4Kb) Cordierita in clorita + muscovita = cordierita + biotita + qtz + H2O (P baixa) estaurolita + qtzo = + Al2SiO5 + almandina + cordierita + H2O ( P intermediária ) obs: A cordierita só é estável a pressões baixas ou intermediária, quando coexiste com granada.Portanto, a presença de granada e cordierita é diagnóstica de pressões intermediárias clorita + calcita = epidoto + actinolita + CO2 + H2O albita + actinolita = hornblenda edenítica (verde clara) + qtzo actinolita + clorita + qtzo + Al-epidoto = hornblenda tchermarkítica + H2O hornblenda + qtz = hiperstênio + clinopiroxenio + plagioclásio + H2O hornblenda + biotita + qtzo = hiperstênio + K-feldspato + plagioclásio + H2O hornblenda + almandina + qtzo = hiperstênio + plagioclásio + H2O crisotila = antigorita + brucita antigorita = forsterita + talco + H2O antigorita + brucita = forsterita + H2O Forsterita + talco = Enstatita + H2O quebra da clorita Mg-clorita = forsterita + enstatita + espinélio Antofilita + olivina = enstatita + H2O
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