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Universidade Federal Fluminense Instituto de Geociências Fundamentos de Mineralogia e Petrologia 2018.1 – Turma A1 Prof. Susanna Sichel Rochas Metamórficas 06 de junho de 2018 Niterói, RJ Luiza Ribeiro Ursula Belem Fabricio Cardoso 2 Sumário Introdução.............................................................................................................................. 3 Ciclo das Rochas................................................................................................................... 4 Tipos de Metamorfismo..................................................................................................... 5 Minerais Metamórficos....................................................................................................... 7 Classificação das Rochas Metamórficas........................................................................ 9 Conclusão............................................................................................................................... 13 REFERÊNCIAS........................................................................................................................ 14 3 Introdução Terremotos, vulcanismos e tectônicas de placa, são grandes processos geológicos que trazem mudança nas Rochas. Essas mudanças ocorrem devido à variação da pressão e da temperatura, assim transformando e modificando suas características em um processo denominado metamorfismo. Tal processo costuma ocorrer em ambiente profundo, intermediário ou superior à crosta terrestre. As origens das rochas metamórficas começam a partir das modificações de rochas sedimentares e ígneas, tanto nos seus aspectos mineralógicos quanto nos aspectos texturais. Além disso, é possível classifica-las pela sua procedência oriunda, como parametamórfica e ortometamórfica. Soma-se a isso ao fator de que as próprias rochas metamórficas podem dar origem a outras rochas metamórficas, como a ardósia, por exemplo. A utilização comercial dessas rochas como matéria prima são bem evidentes em pisos, revestimentos, mesas e inúmeros outros instrumentos, a maioria relacionada a construção civil. Podemos citar duas rochas importantes para a construção civil, como a ardósia por ter uma formação em placas e por ser resistente estruturalmente, e o mármore que é bastante utilizado em ornamentação. É importante ressaltar que a variação de pressão e temperatura na rocha pré-existente, não poderá atingir seu ponto de fusão, pois se isso ocorrer a nova rocha gerada não será metamórfica e sim ígnea. 4 Ciclo das rochas Para entendermos melhor a formação das rochas metamórficas evidenciaremos um processo cíclico geológico das rochas em quatro etapas. Figura 1: ciclo das rochas 1º - transformação das Rochas Ígneas em sedimentares Por mais que o processo apresente um ciclo fechado consideraremos o começo do ciclo pela a transformação das rochas Ígneas. As rochas ígneas se formam há muitos quilômetros abaixo da superfície, mas com os movimentos da terra elas acabam emergindo em um período geológico. Essas rochas soerguidas acabam sofrendo a ação dos agentes externos (intemperismo) e com isso as rochas vão sendo alteradas caracteristicamente. Os sedimentos gerados pelo o intemperismo são depositados em fundos de rios, lagos e se aglutinam dando origem as rochas sedimentares. 2º - transformação das rochas sedimentares em metamórficas Com acumulação de sedimentos cada vez maior sobre as rochas sedimentares em uma profundidade significativa e decrescente, as rochas começam a sofrer modificações por causa da pressão e temperatura elevada, 5 transformando-as em rochas metamórficas. O processo de aquecimento e endurecimento das rochas é chamado de metamorfismo. 3º - transformação das rochas metamórficas em ígneas Continuando o processo de deposição as rochas metamórficas, elas ainda podem sofrer mais calor e pressão da terra, de tal forma que elas alcançam o estado de fusão, formando-se lavas. Com o endurecimento dessas lavas teremos novamente a formação das rochas ígneas. 4º - Transformações diretas É possível que as rochas ígneas voltem a sofrer com o metamorfismo e se tornem novamente rochas metamórficas. Soma-se isso ao fato de que as rochas metamórficas ao invés de aquecerem ainda mais, podem soerguer na superfície, assim se disponibilizando a ação do intemperismo e se transformando em rochas sedimentares. Tipos de metamorfismo O metamorfismo é o processo de mudanças mineralógicas e estruturais que as rochas sofrem quando são submetidas a condições físicas e químicas diferentes daquelas que originalmente as formaram. Vale altear que existem vários tipos de metamorfismos onde são classificados pela função da intensidade relativa dos fatores do processo (temperatura, tesão ou fluidos) e da extensão da área atingida onde será explicado cada um abaixo. Figura 2: tipos de metamorfismo e sua área de ocorrência 6 Metamorfismo Primário Metamorfismo Regional ou Dinamotermal Ocorre em extensas regiões, alcança níveis profundos da crosta (pressões e temperaturas elevadas), está relacionado geralmente a cinturões orogênicos (eventos tectônicos – convergentes). As rochas formadas nesse processo apresentam foliações. Metamorfismo de Contato Acontece em lugares de baixa profundidade numa zona de contato com uma intrusão magmática, que aquece e libera fluidos para as rochas adjacentes. A região de rochas alteradas em torno da intrusão magmática chama-se Auréola Metamórfica. Os fatores relevantes nesse processo são a temperatura elevada e o fluido. Metamorfismo Secundário Metamorfismo Dinâmico Realiza-se em baixa profundidade, em zonas de falhas e de cisalhamentos, assim ocasionando um deslocamento de massas (encurvamento, quebramento e moagens de grãos e etc.). Esse processo afeta principalmente o fator textural das rochas. Metamorfismo por Soterramento Está associado geralmente com bacias sedimentares formadas em margens distensivas de placas. Isso ocorre devido o aumento de pressão litostática gerado pelo o peso de grande espessura de camada vulcano-sedimentares, como ocorre nas fossas oceânicas. Metamorfismo Hidrotermal Resulta na percolação de água quente ao longo de fraturas e espaços intergranulares das rochas. Metamorfismo Impacto Ocorre pelo o impacto de um meteorito, pois quando ele atinge o solo, a pressão e a temperatura local aumenta consideravelmente. Metamorfismo de Fundo Oceânico Acontece nas vizinhanças dos rifts das cadeias meso oceânicas, onde a crosta recém-formada e quente interage com a água fria do mar. 7 Minerais Metamórficos Os minerais das rochas sujeito ao metamorfismo tornam-se instáveis e só se formam apenas em altas pressões e temperaturas associadas a tal processo. Estes minerais são conhecidos, como minerais índices. Figura 3: Minerais Índices, característicos de diferentes graus metamórficos. Por mais que possamos encontrar minerais como olivinas, piroxenas, anfíbolas, micas, feldspatos, e quartzos em rochas metamórficas, não são necessariamente resultados do processo de metamorfismo. Estes minerais formam-se durante a cristalização de rochas ígneas e quando ocorre o processo de metamorfismo sua estabilidade a alta pressão e temperaturaacaba influenciando e assim não havendo alterações. Os processos metamórficos que afetam a mineralogia da rocha com a recristalização resultam fatores, como alteração da composição química dos minerais por circulação de fluidos; instabilidade entre dois ou mais minerais, indutora de reações mineralógicas entre eles, com formação de novos minerais sem que ocorra a variação na composição química global da rocha; alteração da estrutura cristalina do mineral, sem variação da composição química – transformação polimórfica. Podemos visualizar na figura 4 as duas rochas constituídas por calcário, mas apresenta características rochosas distintas após a recristalização. 8 Figura 4: recristalização dos cristais da rocha sedimentar calcário pelo o metamorfismo Transformação Polimórfica Onde os minerais apresentam composições idênticas, mas sua estrutura cristalina são distintas. Esses minerais só existem em rochas metamórficas e são bons indicadores de pressão e temperatura do metamorfismo. Apresentaremos na figura 5 alguns minerais. Figura 5: minerais Andaluzite, Silimaite e Cianite respectivamente com a mesma composição (Al₂SiO₅). 9 Classificação das Rochas As rochas metamórficas compreendem uma grande diversidade litológica, pois apresenta grandes variações de parâmetros metamórficos, ampla variação química quando submetidas ao processo de metamorfismo e inúmeros processos genéticos que ocorrem no campo metamórfico. Por isso podemos classifica-las pelos critérios texturais e mineralógicos, onde apresentaram duas classificações, foliadas e não foliadas. Figura 6: exemplificação dos dois tipos de rochas metamorficas. Rochas com foliação A foliação refere-se à disposição dos minerais das rochas metamórficas em estratos, onde só ocorrerá quando a rocha for submetida a uma tensão ao longo do eixo durante a recristalização, podemos visualizar essa situação quando nos deparamos com o processo de metamorfismo regional. O processo de foliação provocará uma rotação dos cristais lamelares ou alongados, de modo que os longos eixos tendem a se orientarem numa posição perpendicular à tensão que afetou a rocha. 10 Figura 7: Minerais mica e clorite, respectivamente apresentam fratura lamelar. Vale ressaltar que existem 2 tipos de estruturas, a primária que não é muito comum, pois ocorre em rochas ígneas e sedimentares geralmente; e a secundária planar e linear que é a principal neste tópico, pois ela ocorre em rochas que foram submetidas ao metamorfismo de graus incipientes o qual apresentará características de foliações (xistosidades e clivagens), e lineação dos minerais conjugado com a interseção e seus eixos de dobras. As rochas foliadas podem ser classificadas de acordo com três tipos de textura, correspondentes a diferentes graus de metamorfismo, onde serão expostas abaixo. Clivagem – Frequente em rochas de grau de metamorfismo baixo. A clivagem pode ser reconhecida em algumas rochas metamórficas, tais como: ardósias e filitos. Os processos metamórficos causam a orientação paralela dos minerais lamelares, como a moscovite e os minerais de argila, por exemplo. Essa estrutura acarreta o aparecimento de planos de clivagem favoráveis à existência de fissilidade (facilidade da rocha se fragmentar em lâminas). O filito possui ainda um brilho sedoso/lustroso nas superfícies de foliação, resultante da presença de minerais micáceos. Xistosidade – A xistosidade é uma forma de foliação desenvolvida pela orientação paralela de minerais tabulares e lamelares em rochas metamórficas de grão grosseiro, que já apresentam menor fissilidade que a ardósia e o filito. Frequente em rochas de médio grau de metamorfismo sucede-se um desenvolvimento maior dos cristais, consequência do aumento do grau de metamorfismo, especificamente de micas, quartzo e feldspatos. Estes minerais são, graças a esse aumento de grau já mencionado, mais facilmente distinguidos à olho nu. 11 Bandado gnáissico – É um tipo de foliação gerada por diferenciação em bandas alternadas de minerais escuros e claros por efeito de tensões dirigidas. Essa foliação é frequente em rochas de alto grau de metamorfismo. O bandado forma-se devido aos intensos fenômenos de recristalização, particularmente, de minerais não lamelares, como o quartzo e o feldspato, por exemplo, que vão se fragmentando de outros minerais tais como a biotita e as anfíbolas, formando- se bandas alternadas destes minerais, gerando assim, o bandado característico. Este tipo de foliação pode ser visto em rochas como a gnaisse. Segue abaixo alguns tipos de rochas foliadas ordenadas crescentemente em grau metamórfico. Figura 8: Algumas rochas metamórficas e suas características A foliação da rocha pode ser muito evidente ou uma pouco mais amena, sendo necessária, em alguns casos, uma observação ao microscópio petrográfico para apontar o tipo de textura com maior precisão. 12 Rocha não foliada ou granoblástica São formadas geralmente a partir de rochas pré-existente constituídas apenas por um único mineral. Segue abaixo alguns exemplos de rochas não foliadas. Figura 9: Rochas com ocorrência de metamorfismo dando resultado de rochas metamórficas não foliadas. 13 Conclusão Foi possível identificar que as rochas metamórficas são muito importantes para a formação do relevo terrestre, assim participando dos processos endógenos e exógenos. Soma-se a isso aos fatores variáveis que os tipos de metamorfismo proporcionam na formação de minerais nas rochas pré-existentes e seu uso para o comercio econômico, principalmente em construção civil. 14 Referências https://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_metam%C3%B3rfica https://www.trabalhosgratuitos.com/Outras/Diversos/Classifica%C3%A7%C3%A3o -Das-Rochas-Metam%C3%B3rficas-628215.html http://sigep.cprm.gov.br/glossario/textos/met1/index.htm www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/Geologia-Cap6.pdf https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/rochas-metamorficas.htm https://www.todoestudo.com.br/geografia/rochas-metamorficas cnassel.weebly.com/uploads/1/3/0/0/13005283/metamorfismo.pdf www.neotectonica.ufpr.br/aula-geologia/aula9.pdf https://pt.slideshare.net/marciotecsoma/geologia-estrutural-foliaes-em-rochas https://pt.slideshare.net/treis/uploadtitle-5531090 http://www.geoturismobrasil.com/Material%20didatico/Rochas%20metam%F3rfica s.pdf http://eaulas.usp.br/portal/video.action?idItem=2389 http://eaulas.usp.br/portal/video.action;jsessionid=C9C727B37051D5F4F4FFD249A F37E642?idItem=2390 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe1jsAE/trabalho-poli-pe-rochas- metamorficas
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