geo eng rocha metamorfica

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Geologia de Engenharia I
Rochas Metamórficas
Prof. Enrique Munaretti
Aula 8
Sumário
 Principais Conceitos
 Agentes de Metamorfismo
 Ocorrência
 Classificação
Arenito Quartzito
Antigos estratos
Gnaisse
dobras
Metamorfismo
Meta = mudança
Morfos = forma
Pressao
Calor
Esmagamento
de minerais
Formacao de 
novos
minerais
Esmagamento
de minerais
Foliacao
Pressao
Calor
Metamorfismo
• Conceito:
– Alterações na composição mineralógica,
composição química, e na estrutura de rocha
pré-existente (RI, RS ,RM);
– Ocorre em Estado sólido;
– Agentes (P, T, Fluidos, Tempo)
– Minerais recristalizam
– Rocha fica + densa;
Original (Protolito) Final (R. Metamórfica)
Metamorfismo
Diagênese METAMORFISMO Fusão
Até 200 C de 200 C a 800 C + 800 C
Até 300 MPa + 300 MPa (3 kbar)
Estado
Sólido Sólido Liquido
Rocha
Sedimentar Metamórfica Ígnea
• Metamorfismo Isoquímico
– Rocha sofre mudança química – alteração em 
sistema fechado, sem ganhos / perdas de 
constituintes químicos
• Metamorfismo Metassomático
– Rocha sofre mudança química – alteração com 
injeção de água (solvente universal)
Metamorfismo
Processos Físico-Químicos Metamorfismo : Agentes
 Temperatura
 Pressão
 Fluidos – Soluções Hidrotermais
 Tempo
Temperatura
•Com aumento da profundidade, ocorre + T
–Calor residual do manto / núcleo
(Grau Geotérmico): 5 a 60 C / por km
–Desintegração radioativa de rochas
–Tectônica global = proximidade de corpos intrusivos
–Desidratação de rochas
–Contato - reações químicas / geração de calor
Pressão
Com o aumento da profundidade ocorre + P
• Tipos
–Pressão Litostática
• Atua de forma uniforme;
–Pressão Dirigida
• Atua de forma vetorial produzindo tensões 
e deformações
• Aumento da pressão causa:
– Diminuição da porosidade
– Expulsão de gás - liquidos
– Redução de volume
– Aparecimento de minerais
• anidros
• de formato alongado / Lamelares - Foliação.
Foliação: Latim: folia
Fluidos ou Soluções Hidrotermais
Mesmo com desidratação (metamórfica), pode ocorrer
passagem de fluidos intergranulares percolantes (H2O,
CO2, Cl, S, O2, sais e outros...
Efeito cunha / abre fraturas / formação de VEIOS
Transportam + calor / + transformações...
Tempo 
Processos metamórficos são muito lentos
Metamorfismo Regional
Metamorfismo de Contato (Termal)
Metamorfismo Dinâmico (Cataclástico)
Metamorfismo de Soterramento
Metamorfismo Hidrotermal
Metamorfismo de Fundo oceânico
Ocorrência
Metamorfismo Regional
• Desenvolve-se em grandes regiões – Montanhas
• Processo de “criação” de Montanhas (Orogenia)
• Alcança níveis profundos no contato de placas
• Próximo de placas convergentes (Subducção)
• Transformações metamórficas pela ação de T + P
• Rochas fisicamente alteradas (Dobras e Falhas)
Formação Arrayan do complexo metamórfico El Choapa do Devoniano - Carbonífero da cordilheira andina, aqui 
representada por fácies de turbiditos dobrados em chevron (Foto Manfredo Winge)
Metamorfismo de Contato (ou Termal)
• Rochas antigas são tocadas por intrusões 
magmáticas (injeção de rocha ígnea)
• Calor gerado pelo magma intrusivo
• Forma auréolas de metamorfismo
• Rocha resultante é chamada de Hornfels
Hornfels
– Rocha é “ cozida”
– Granulação fina
– Não tem foliação !
Auréolas de metamorfismo
Tamanho da Auréola depende:
– do tamanho do corpo intrusivo
– do tipo de magma
– do grau geotérmico
– da rocha encaixante (propriedades)
Ocorre zoneamento mineralógico:
– Auréola próxima ao corpo intrusivo: 
• minerais anidros / T alta / Ex. forma granadas
– Auréola distante: 
• minerais hidratados / T baixa / Ex. forma micas
Basalto injetado Mármore (novo) Calcário (velho)
Metamorfismo Dinâmico (Cataclástico)
• Desenvolve-se em longas faixas ou Zonas de Falhas
• Tipos
– Cisalhamento
– Transcorrente;
• Pressões dirigidas causam:
– movimentações e deformações
– dobramento, 
– quebra e moagem de minerais
– Intensa cominuição de minerais
• Rochas com microbandamentos / laminações, chamadas 
milonitos (parcialmente fundido)
Ex. Milonito
– Parte funde
– Rocha de granulação fina
– Minerais deformados
– Minerais recristalizam ou
se tornam dúcteis
– Protolito pode ser
qualquer rocha ou mineral 
Zonas superficiais (até 5 Km)
• Menor T
• Deformação frágil
• Fragmentação
• Pulverização de minerais
Zonas profundas
• Maior T
• Deformação dúctil
• Estiramento mineral
• Recristalização
• Hidratação se houver presença de fluidos;
Metamorfismo de Soterramento
• Ocorre em grandes bacias sedimentares
• Subsidência : pressão devido ao soterramento de 
grandes camadas de rochas
• Foliação horizontal paralela aos planos de 
estratificação
• Recristalização de novos minerais sob influência de 
fluidos intergranulares (principalmente das Rochas 
Sedimentares)
Ex: Tipico de Marmore
Metamorfismo Hidrotermal
Hydros : água / thermos : calor
• Percolação de água/fluido muito quente ao 
longo de fraturas e espaços intergranulares 
nas rochas (Composição do fluido é variável)
• Água do mar, subterrânea, geisers, etc...
• Minerais recristalizam em novos
• Trocas iônicas (reações químicas) entre 
fluidos canalizados nas fraturas e rochas 
encaixantes
• Os fluidos carregam soluções hidrotermais / pedaços de 
rochas e depois depositam, ou precipitam por reações 
químicas, em locais favoráveis (fraturas , chamadas 
posteriormente de VEIOS).
• Ex: Rocha Esteatito (Pedra Sabão ) que contém Talco e 
outros minerais
• Ex: Metal OURO
–Encontrado em fraturas / veios de quartzo
–Teorias de origem do Au: 
• Desidratação de rochas ígneas 
• Transportado pelas fraturas até fluido 
precipitar - solução
• O mesmo ocorre para prata, chumbo, cobre, 
estanho, tungstenio, molibdênio, etc...
Metamorfismo de Fundo Oceânico
• Rifts das Cadeias Meso Oceânicas
• Crosta recém formada / quente interage 
com água fria
• Água aquecida carregando íons dissolvidos 
percola nas rochas, removendo ou 
precipitando elementos e promovendo 
reações químicas. 
ATENÇÃO
27 - 28 MAR Apresentação
3 - 4 ABR Conceitos Gerais
10 - 11 ABR Mineralogia
17 - 18 ABR Rocha Ígnea
24 - 25 ABR Rocha Ígnea
02 MAI MONITORIA
8 - 9 MAIO PROVA 1
15 - 16 MAI Rocha Sedimentar
22 - 23 MAI Rocha Sedimentar
29 - 30 MAI Rocha Metamórfica
5 - 6 JUN Rocha Metamórfica
12 - 13 JUN PROVA 2
19 - 20 JUN Geologia Fisica 
24 de Junho SAIDA DE CAMPO - SABADO
26 - 27 JUN Hidrogeologia
03 - 04 JUL APRESENTACAO DE TRABALHOS / PROVA 3
10 - 11 JUL RECUPERAÇAO / EXAME
AREA III / PROVA III
90 % ( Trabalho Final)
10% ( Saida Campo)
SAÍDA DE CAMPO
DIA 24 DE JUNHO- HORÁRIO 06 30 - 22h 
RÓTULA INSTITUTO EDUCAÇÃO – P. FARROUPILHA -
REITORIA 
Lembre: CAPACETE, CALÇADO FECHADO, CALÇA 
COMPRIDA, AGUA, RG e CARTAO UFRGS!
3 – 4 DE JULHO
TRABALHOS
Atenção:
•Apresentar o trabalho em aula, PPT/ PDF
– 15 minutos tempo máximo
– 10 minutos para perguntas da Platéia
•Texto por email ( DOC / PDF) 
– 50 pg maximo
Atenção:
•Apresentação do Grupo não poderá
ultrapassar 15 min !
•Um ou mais participantes podem
apresentar os slides, porém todo o 
grupo estará postado em frente e 
sujeito a 5 min de perguntas da platéia
+ professor ao final!
Atenção:
•Referencias Bibliográficas
comprovadas: livros, entrevistas, 
relatórios, internet (http://........)
Formato do Trabalho Final:
•Título , Nome dos Participantes
•Introdução
•Desenvolvimento
•Conclusões
•Referências Bibliográficas
Dicas:
•Use letras grandes
•Frases curtas
•Não "carregue" demais nos detalhes
•Use fotos, desenhos , diagramas•Faça boa pesquisa Bibliográfica
Pontuação:
•Dentro do Tempo Máximo (15 min)? (1 pt)
•Conteúdo ppt OK? (2 pt)
•Conteudo doc OK? (3 pt)
•Estrutura OK? (1 pt)
•Clareza na apresentação oral? (1 pt)
•Organização na apresentação visual? (1 pt)
Total 9 pontos
1. Geologia tipos de rochas e minerais do local – descrever ,
perfil geologico, historia geologica da regiao; produtos
comercializados
2. Geologia Física – estruturas observadas no local, descrever,
dikes, sills, necks, fraturas, dobramentos. Quais os metodos de
investigação geologica que a empresa utiliza? Explicar
3. Processo produtivo Como é feita a lavra, beneficiamento,
equipamentos utilizados no processo; fluxograma do processo
ate a venda;
4. Aquíferos –tipo de aquíferos da regiao, poroso/ fraturado em
função dos tipos de rochas encontradas, poços perfurados,
propriedades da água em função do tipo de depósito
ácida/básica elementos radioativos;
5. Agregados – principais características dos agregados
produzidos, classificação pelas normas ABNT e DNIT, utilização
e propriedades importantes, mercado.
www.ana.gov.br
www.cprm.gov.br (SIAGAS)
Dnpm
Anepac
ABNT
SISBIB
Rochas Metamórficas
Reconhecimento
• Não existe Critério Único
• Não existe Consenso
• Problema: Metamorfismo ainda está 
ocorrendo....como nomear algo que está 
se transformando?
• Critério + comum: 
combina estruturas + mineralogia
• R. Metamórficas se desenvolvem por BLASTESE
Nucleação e crescimento mineral no estado sólido
Textura: 
• Granoblástica
• Lepidoblástica
• Nematoblástica
Textura
• Granoblástica
– Textura equigranular
– Como um mosaico, 
– Ex; mármore
Textura
• Lepidoblástica
– Grãos bandados
• Ex. Micas, Cloritas
Textura
• Nematoblástica
– Grãos Prismáticos e bem orientados
Textura
• Xistosa
• Maciça
• Gnáissica
Estrutura
• Xistosa 
Minerais placóides (escamas)
Ex. Micas, Clorita, etc...
Estrutura
• Maciça
– Rocha não sofreu pressão dirigida
– Vestigios de estruturas antigas do Protolito
Estrutura
• Gnáissica
– Típica de Gnaisse
– (ALTERNADA E NÃO FOLIADA)
– Alterna bandas claras / escuras
– Feldspato e quartzo estão orientados
Estrutura
Ardósia
Filito
Xisto ou Micaxisto
Quartzito
Gnaisse
Mármore
Antracito
Principais R. Metamórficas
Argilito ou Folhelho ( sedimentar)
Ardósia (slate)
 Rocha microcristalina; granulação fina 
 Cor : cinza, preta, verde, laranja, etc
 Baixo grau de metamorfismo
 Estrutura: xistosa (visível estratos da sedimentar),
 Brilho sedoso nos planos; 
 Consistência mole, sendo fácil de ser riscada
 Provém do Folhelho 
 Minerais: quartzo, feldspato, mica muscovita, clorita
 Utilização na Indústria:
– Inerte quimicamente
– Baixo condutor de calor
– Não conduz eletricidade, não queima;
– Impermeável;
– Telhados (roofing shingles);
– Pisos ; 
– Revestimentos
Antigo Quadro Negro
“ tablet”
Filito
 Rocha microcristalina; 
 Grãos + grosseiros que Ardósia;
 Cor : cor escura, cinzenta, esverdeada
 Grau metamórfico médio;
 Estrutura: xistosidade ONDULADA; sendo que suas 
superfícies mostram um brilho sedoso devido às 
micas
 Provém da Ardósia;
 Minerais: mica muscovita, quartzo, feldspato, clorita.
 Utilização na Indústria:
–Cerâmica substitui o feldspato como fundente na fusão da massa 
cerâmica, aumentando a resistência mecânica dos revestimentos. Em alguns 
casos, é responsável pela cor de queima;
–Ração animal, adubo, sal mineral, fertilizantes, agente 
aglutinante utilizado como veículo na formulação de premixes; facilita a 
homogeneização, dá mais volume, mantém o ambiente de preservação dos 
nutrientes, pois não é tóxico e nem perecível;
–Construção Civil (argamassa - substitui a cal e outros plastificantes no 
preparo da argamassa. Adição para argamassa conforme NBR 13529); 
aglomerante da cal;
–Indústria Química (inseticidas, borracha e plástico).
Xisto / Micaxisto – (Clorita Xisto, Talco Xisto )
 Rocha macrocristalina;
 Granulação média a grosseira
 Cor: prata, cinza, preta,avermelhado e verde;
 Alto grau de metamorfismo
 Estrutura: Xistosa - bem laminada, com palhetas;
 Brilho (mica) 
 Provém do Filito;
 Minerais: alongados, MICA, clorita, grafite
Mica-xisto
Cor prateada, cinzenta ou preta;
Micas (muscovita ou biotita), 
quartzo, granada 
Clorita-xisto
Cor esverdeada;
Clorita
 Utilização na Indústria:
– Fonte de mica
– Excelente isolante térmico;
– Fertilizante
– Cosméticos
Gnaisse (pedra miracema ...sic!)
 Cristais pequenos (quase derreteu!)
 Cor : cinza, preto e branco
 Altíssimo grau de metamorfismo
 Estrutura bandada, bandas claras e escuras 
alternadas;
 Pode mostrar pedaços do Protolito
 Minerais: feldspato, QUARTZO, mica;
 Deformações, dobras, etc..
GRANITO GNAISSE
SILTITO
 Utilização na Indústria:
– Agregado para Construção Civil (brita, etc);
– Rocha Ornamental (pisos, revestimentos)
Quartzito ( pedra caxambu!)
 Quartzo da constituição original (Arenito) 
recristaliza totalmente
 Rocha microcristalina;
 Textura Granoblástica
 Cores claras: branco, rosa , laranja, avermelhada..
 Fratura conchoidal
 Estrutura: maciça ou lembra estratificação (sed)
 Minerais: Quartzo, mica..
Arenito Quartzito
 Utilização na Indústria:
– Rocha Ornamental
– Construção Civil -
 Excelente Brita
– Dureza alta (7), cubica, intertravável, inerte, impermeável
 Piso para Piscinas (Pedra Caxambu)
– Mica (isolante térmico)
– Quartzo (áspero)
– Melhor fonte de sílica (metalurgia, vidro, etc)
Mármore
 Provém do calcário
 Ocorre recristalização dos grãos de dolomita 
e calcita do Calcário (protolito). 
 Cristais microscópicos (Calcário) formam 
cristais macroscópicos (Mármore);
 Cor : qualquer.....+ comum branca;
 Alto grau de metamorfismo
 Textura granoblástica (grãos 
equidimensionais)
 Estrutura Maciça;
 Minerais: Calcita, Dolomita.
Diferença de Mármore CALCÍTICO para DOLOMÍTICO
Acima de 50% CaCO3........ferve rapidamente 
em contato com HCl
 Utilização na Indústria (idem Calcário):
Esculturas
Construção Civil ( revestimentos / pisos / lápides / pias
Cimento
Cal
Ração animal - Fonte Ca
Medicina - Osteoporose , Alimentação, etc..
Termoeletricidade a carvão/ minimiza S
Siderurgia
Fabricação de vidro,
Carga : plástico, branqueamento de papel, etc...
Agricultura – correçao de pH
Carrara, Italia
Lápis-lazúli
Mármore ( metamorfismo de contato em 
calcário) 
Calcita (branca)
Lazurita (azul)
Pirita (amarelo)
Taj Mahal - India Yule Marble, Lincon Memorial
Cachoeiro do Itapemirim - ES
Rouge de Rance,Bélgica
Mármore (Chile - Lago Carrera) 
Antracito
 TURFA - LINHITO - CARVÃO (protolitos)
 Cristais de carbono (95%)
CARVÃO ANTRACITO
Carbono Umidade Energia
(%) (%) (Kcal/Kg)
Turfa 55-65 65-90 1000-1200
Linhito 65-75 10-30 2000-3000
Carvão 75-90 5-10 3000-5000
Antracito 90-95 < 5 > 5000