Tipos de Foliação em Geologia Estrutural

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TIPOS DE FOLIAÇÃOTIPOS DE FOLIAÇÃO
Geologia EstruturalGeologia Estrutural
Professores:
Celso Celso Dal Dal Ré CarneiroRé Carneiro
DGAE/IG/UNICAMPDGAE/IG/UNICAMP
Carlos Roberto de Souza FilhoCarlos Roberto de Souza Filho
DGRN/IG/UNICAMPDGRN/IG/UNICAMP
Mário Neto Cavalcanti de AraújoMário Neto Cavalcanti de Araújo
DGRN/IG/UNICAMPDGRN/IG/UNICAMP
Outubro de 2003
Ticiano Ticiano José Saraiva dos SantosJosé Saraiva dos Santos
DGRN/IG/UNICAMPDGRN/IG/UNICAMP
Wanilson Wanilson Luiz SilvaLuiz Silva
DGRN/IG/UNICAMPDGRN/IG/UNICAMP
Foliações 
 
FOLIAÇÕES 
 
1. Introdução 
 
Grande parte das estruturas em rochas é definida pela orientação preferencial de 
minerais ou elementos da trama. Esta ultima inclui o arranjo espacial e geométrico de 
todos os constituintes da rocha, congregando feições texturais, estruturais e orientações 
cristalográficas preferenciais. Os elementos da trama são aquelas feições que se repetem 
sistematicamente na rocha. Uma falha isolada cortando um nível composicionalmente 
diferente da rocha não é considerada um elemento da trama, enquanto que planos de 
foliação paralelos regularmente distribuídos são. 
 
A palavra foliação pode ser usada como um termo genérico para descrever feições 
planares que se reproduzem de forma penetrativa no meio rochoso. Nesse sentido 
podemos então classificar como foliação um acamamento rítmico de uma rocha 
metamórfica, o bandamento composicional de rochas ígneas, ou outras estruturas 
planares de rochas metamórficas. Juntas são normalmente excluídas dessa classificação 
por não serem suficientemente penetrativas. 
 
 
 
Foliações podem ser definidas por 
variação espacial na granulometria dos 
minerais constituintes da rocha, pela 
orientação preferencial de minerais 
alongados, placosos ou agregados 
minerais, por descontinuidades planares 
como microfraturas, ou ainda pela 
combinação desses elementos (Fig.1). 
 
Fig.1 – Representação dos vários elementos da 
trama que definem uma foliação. a. bandamento 
composicional, b. orientação preferencial de 
minerais placosos (e.g. micas), c. orientação 
preferencial de limites de grãos deformados (e.g. 
quartzo e carbonato. d. variação no tamanhos dos 
grãos. e. orientação preferencial de minerais 
placosos imersos em uma matriz isenta de 
orientação preferencial. f. orientação preferencial 
de agregados minerais lenticulares. g. orientação 
preferencial de fraturas e microfalhas (e.g. 
quartzitos de baixo grau). h. combinação dos 
elementos das figuras a,b e c. Figura extraída de 
Passchier & Trouw (1996). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foliações 
GEOLOGIA ESTRUTURAL/UNICAMP 
 
2. CLASSIFICAÇÃO MORFOLÓGICA DE FOLIAÇÕES 
 
Ao observar uma foliação em uma rocha existem algumas perguntas que devem ser 
feitas: 
 
Será uma estrutura pré-deformacional? (e.g. acamamento ou plano de fissilidade) 
É a única foliação da rocha? (e.g. não existem foliações prévias?) 
É uma estrutura mais nova? (e.g. existem foliações anteriores?) 
 
 
Fig.2 - Dois tipos de foliação secundária. (A-B) mostram clivagens de crenulação S2 afetando uma foliação 
mais antiga S1. (C) Relação entre uma foliação interna (S1), presente no interior de porfiroblastos, e uma 
mais jovem S2. 
 
Como distinguir uma foliação primária de uma tectônica? 
 
Foliações primárias são estruturas relacionadas aos processos formadores da rocha, o 
acamamento primário em uma rocha sedimentar e o magmático numa ígnea são bons 
exemplos. Uma outra foliação primária é a diagenética, formada por compactação. 
 
Foliações secundarias se formam posteriormente a gênese da rocha, depois da litificação 
das rochas sedimentares ou da solidificação de uma rocha ígnea, ou por segregação 
metamórfica. Estas resultam da deformação e metamorfismo, sendo as mais comuns a 
clivagem, xistosidade, bandamento diferenciado, foliação milítica, etc. 
 
Embora foliações também possam se desenvolver em algumas zonas catacláticas, o 
desenvolvimento de uma foliação secundária é usualmente interpretado como sendo o 
produto da deformação dúctil. Foliações secundárias que se desenvolvem de modo 
heterogêneo são difíceis de distinguir das primárias. O reconhecimento de uma foliação 
primária é importante, pois elas ajudam na investigação a evolução estrutural (S0, S1, S2, 
Foliações 
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S3, Sn...) e reconstituição de estruturas regionais (e.g. padrões de redobramento) de faixas 
orogênicas. 
 
CRITÉRIOS DE DISTINÇÃO ENTRE FOLIAÇÕES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS 
 
Foliações primárias Foliações secundárias 
 
Estruturas sedimentares podem está 
presentes (e.g. gradação granulométrica 
reconhecida em escala meso ou 
microscópica, Fig.3a-b) 
 
 
Irregular em espessura e arranjo das bandas 
(Fig.4a) 
 
Alinhamento de grãos ou agregados 
minerais sem que haja 
estiramento/recristalização (Fig.4b) 
 
 
 
Composição e tamanho dos grãos pode 
variar em cada camada ou no interior de 
uma mesma camada. 
 
Foliações primárias nunca ocupam o plano 
axial de dobras. 
 
Estruturas sedimentares são ausentes. 
 
 
 
 
Pequena variação de espessura ao longo da 
direção da camada. 
 
 
As camadas mostram composição bimodal 
 
 
 
Foliação é normalmente (sub)paralela ao 
plano axial de dobras marcadas em uma 
foliação mais antiga. 
 
2.1 Foliações/estruturas primárias 
 
Em rochas de baixo grau metamórfico pouco deformadas, o reconhecimento do acamamento é 
uma tarefa relativamente fácil, uma vez que as características principais de uma seqüência 
sedimentar, incluindo estruturas primárias, podem estar bem preservadas. No caso de rochas mais 
intensamente deformadas e metamorfisadas, é usualmente mais difícil a distinção entre um 
bandamento primário e outro secundário. Em muitas rochas metamórficas, como gnaisses, por 
exemplo, um bandamento composicional pode ter sua origem ligada a processos sedimentares, 
ígneos ou metamórficos; ou ainda pode ter uma origem complexa. 
 
 
Fig.3 – (a) Acamamento S0 definido pela alternância de níveis peliticos (leitos argilosos em marrom claro) 
e níveis psamíticos em metasedimentos do domínio Estância (Faixa Sergipana, NE do Brasil). No interior 
de cada um dos níveis pelíticos a cor marrom torna-se progressivamente mais intensa para a direita. Isso 
indica granodecrescência para a direita, ou seja, topo estratigráfico na mesma direção. Afloramento de 
metapelitos do domínio Estância, Faixa Sergipana (NE do Brasil). (b) feição semelhante a observada em 
(a). Níveis pelíticos de coloração cinza azulada. Notar a gradação inversa definida pelo escurecimento dos 
tons de cinza para baixo. Afloramento de muscovita biotita xistos da região de Carrancas (Minas Gerais). 
Foliações 
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3.a 
3.b 
Foliações 
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Fig.4 – (a) Fotomicrografia mostrando o acamamento S0 dobrado (foliação primário é subhorizontal) de um filito, 
cortado por uma clivagem de dissolução por pressão S1 subvertical marcada por finos filmes de material insolúvel 
(linhas escuras subverticais). Uma foliação mais antiga S1 subparalela ao acamamento também é presente na foto. 
Sudoeste de Queensland (Austrália). (b) Foliação primária (magmática) definida pelo alinhamento de enclaves máficos 
em leucogranito róseo da Faixa Sergipana. 
4.a 
4.b 
Foliações 
 
 
2.2 Foliações secundárias 
 
Começamos esse item mostrando uma 
classificação morfológica das foliações 
secundárias e discutindo os principais 
processos envolvidos nas suas 
respectivas formações. Foliações 
secundárias podem mostrar uma grande 
variedade de feições morfológicas 
(Fig.5). Com base nas suas 
características, um número significativo 
de terminologias descritivas tem sido 
usadocomo, por exemplo: clivagem 
ardosiana, xistosidade, bandamento 
diferenciado, clivagem de fratura e 
clivagem de crenulação. Infelizmente, o 
uso desses termos não é uniforme e 
alguns deles têm sido usados com 
implicações genéticas. Por exemplo, o 
nome clivagem de fratura tem sido 
usado para fazer referência a uma 
foliação descontínua com um 
bandamento composicional fino e 
espaçado, possivelmente originado por 
dissolução preferencial ao longo de 
fraturas não mais visíveis em escala 
microscópica. Outras interpretações 
genéticas dessas estruturas que não 
envolvem a presença de fraturas são 
possíveis de modo que o uso de termo s 
clivagem de fratura deve ser evitado. 
Assim a utilização de terminologias 
genéticas nesse capítulo será evitada. 
Aqui nos restringiremos à utilização de 
termos descritivos. 
 
Clivagem e xistosidade 
 
O termo clivagem é alusivo as foliações 
secundárias presentes em rochas finas, 
nas quais a observação a olho nu dos 
grãos minerais (principalmente micas) e 
impossibilitada. 
 
Existem dois tipos principais de 
clivagens. Aquelas que se repetem 
sistematicamente desde a escala de 
afloramento até a de lâmina delgada, e as 
mais discretas, muitas vezes 
identificadas apenas ao microscópio. 
 
As clivagens mais penetrativas ou 
contínuas são as Ardosianas. Elas são 
tipicamente associadas a rochas pelíticas 
finas (<0.5mm), metamorfisadas em 
baixo grau. 
 
Onde podemos encontrar clivagens 
Ardosianas? 
 
A clivagem ardosiana não é uma 
foliação restrita as Ardósias. Embora o 
nome seja bem sugestivo, toda e 
qualquer rocha de baixo grau 
metamórfico que tenha tendência a 
desenvolver planos de fissilidade pode 
desenvolver clivagem Ardosiana 
(Fig.6a-f). 
 
Fissilidade - Facilidade de quebrar 
segundo planos subparalelos bem 
definidos (e.g. margas, metacarbonatos, 
metarenitos finos e é claro as ardósias). 
 
 
 
Ilustração esquemática de uma 
clivagem ardosiana. 
 
 
Foliações 
 
 
 
Fig.5 – Classificação morfológica de foliações com uso do microscópio óptico. Extraído 
de Passchier & Trouw (1996). Fonte original: Powell (1979) e Borradaile et al. (1982). 
 
 
Fig.6 – (A) Clivagem Ardosiana em mecarbonato impuro da Faixa Sergipana. Mina de Calcário da 
Votorantin em Simão Dias (SE). As placas de carbonato caídas no solo são nada mais nada menos que 
planos de foliação soltos da sua posição original pelas detonações diárias. (B) Clivagem ardosiana em 
metaturbiditos Cambro-Ordovicianos da Nova Escócia. 
Foliações 
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6a 
6b 
Foliações 
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continuação 
Fig.6 – (c) Clivagem ardosiana desenvolvida segundo o plano axial de dobras abertas dos metatubirditos mostrados na 
Fig.6b. (d) Aspecto geral da clivagem ardosiana da Fig.6b. Notar a penetratividade da foliação, a qual pode ser 
classificada como uma clivagem contínua, com alguma contribuição de dissolução por pressão marcada pelos leitos 
escuros subhorizontais. 
6c 
6d 
Foliações 
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Continuação. 
Fig.6 – (e-f) Clivagem ardosiana em metapelitos da Faixa Sergipana. 
6e 
6f 
Foliações 
 
Clivagem disjuntiva 
 
Existem dois tipos principais de clivagem disjuntiva: clivagem de crenulação e a 
clivagem espaçada. 
 
Clivagem de crenulação 
Normalmente corta uma clivagem 
continua pré-existente, preservada no 
interior de microlintons. É mais notável 
quando afeta uma xistosidade ou uma 
estrutura filítosa (foliação de filitos. 
Itermediária entre a clivagem ardosiana 
e a xistosidade). Em rochas que contém 
clivagens de crenulação a foliação pré-
existente é normalmente afetada por 
microdobras. São reconhecidos dois 
tipos de clivagem de crenulação. A 
clivagem de crenulação discreta que se 
desenvolve segundo domínios de 
clivagem estreitos trucando fortemente a 
foliação prévia dos microlintons, 
similarmente ao que acontece com 
microfalhas (Fig.7). 
 
 
 
Fig.7 – Clivagem de crenulação discreta afetando o acamamento S0 e uma foliação subparalela S1 de 
metapelitos da Faixa Sergipana. Note que o nível psamítico no centro da foto é trucado e levemente 
deslocado pela clivagem de crenulação dando o aspecto de uma microfalha. 
 
Clivagem de crenulação zonal – possui domínios de clivagem largos que coincidem com 
o flanco de microdobras apertadas afetando a foliação pré-existente (Fig.8 a-b). 
 
Foliações 
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Fig.8 – (a) Aspecto microscópico de clivagem de crenulação zonal em metapelitos da Faixa Sergipana. (b) 
foto de afloramento mostrando clivagem de crenulação zonal em quartzitos da Faixa Seridó, Rio Grande do 
Norte. 
 
8a 
8b 
Foliações 
 
Clivagem espaçada 
 
Normalmente arranjada segundo um 
sistema anastomosado, estilolítico a 
suave, freqüentemente ocupado por 
material carbonáceo ou argiloso. A 
clivagem espaçada é tipicamente 
encontrada em rochas sedimentares 
dobradas isentas de metamorfismo. 
Especialmente calcáreos e alguns 
arenitos impuros. O espaçamento entre 
os domínios de clivagem normalmente 
varia de 1 a 10cm, de forma que os 
microlitons são relativamente largos 
quando comparados com outros tipos de 
clivagem. 
 
Fig.9 – Clivagem espaçada produzida por 
impacto meteórico. Cratera Ries Alemanha. 
 
Xistosidade 
 
Foliação secundária normalmente definida por lamelas de mica de granulometria grossa 
(1-10mm) em associação com quartzo e outros minerais. A granulometria maior que a 
das ardósias é resultante da alta recristralização mineral, típica dos graus metamórficos 
mais elevados nos quais a xistosidade é característica. O aspecto mesoscópico 
característico da xistosidade é a definição de planos de foliação pelo alinhamento de 
micas como muscovita, biotita, clorita e sericita. Xistos raramente se partem segundo 
planos perfeitos como as ardósias. Muito pelo contrário, eles quebram formando discos e 
soltam muita mica, que normalmente fica grudada na pele dos geólogos. 
 
Fig.9 
Fig.10 – Xistosidade
subvertical bem
desenvolvida em
micaxistos da Faixa
Sergipana. Notar a
preservação de uma
foliação pré-existente no
interior de pods de baixo
strain (centro da foto). 
Foliações 
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Ao microscópico a xistosidade mostra aspectos morfológicos semelhantes aos da 
clivagem ardosiana. Os domínios de clivagem em rochas xistosas são normalmente 
definidos por micas subparalelas, que eventualmente definem lentes ou formas discóides 
com quartzo e/ou feldspato no interior (Fig.11). Estes podem mostrar bordas de clorita. 
 
 
Fig.11 – Xistosidade definida pelo alinhamento de muscovita. Notar a presença de 
quartzo e feldspato na forma de lentes ou sigmóides, ligeiramente assimétricos. 
Quartzitos feldspáticos da Faixa Sergipana 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.12 – xistosidade
em muscovita xistos
do Novo México. 
Foliações 
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3. ALGUNS TERMOS GENÉTICOS 
 
 
 
Esta seção lista algumas terminologias genéticas usadas para descrever foliação. 
Ressaltasse que todas as foliações secundárias se desenvolvem em resposta a processos 
deformacionais, de forma que os termos usados no item anterior podem também ser 
classificados de forma genética. Como a relação entre os processos morfológicos e 
genéticos é usualmente complexa, decidimos por separar as duas classificações em itens 
diferentes. Contudo enfatizamos que embora as pesquisas tenham conseguido 
considerável êxito com o passar dos anos, o conhecimento atual sobre os processos de 
gênese de foliações ainda é incompleto. Aqui nos restringimos a listar os principais tipos 
genéticos de foliações. 
 
3.1 CLIVAGEM DE DISSOLUÇÃO 
 
Foliação normalmente marcada pelo truncamento de limbos de microdobras,veios 
(Fig.13-15) ou por um bandamento diferenciado que alterna faixas escuras ricas em 
minerais insolúveis (micas e opacos) com faixas ricas em quartzo e outros minerais 
constituintes da rocha. 
 
 
 
Fig.13 - Aspecto mesoscópico de uma clivagem 
de dissolução subvertical em metasiltitos. Note 
que os veios subhorizontais em branco são 
truncados pelos planos de clivagem ressaltando o 
processo de dissolução por pressão envolvido na 
formação da clivagem. Localização do 
afloramento desconhecida. 
 
 
Fig.14 – Clivagem de dissolução
marcada pelo rompimento do flanco
de minidobra apertada afetando veio
de quartzo que corta uma clivagem
contínua de micaxistos da Faixa
Seridó (Rio Grande do Norte). Notar
a concentração de opacos no
rompimento do flanco da dobra. 
Foliações 
 
 
Fig.15 – Clivagem de dissolução em metamargas. Notar as frentes de dissolução demarcadas pela 
concentração de minerais insolúveis (planos subverticais). Dissolução realçada pelo trucamento de veios 
oblíquos a clivagem contínua precoce (planos subhorizontais dobrados). Localização desconhecida. 
 
3.1 FOLIAÇÃO MILONÍTICA 
 
As rochas miloníticas formam uma família de rochas fortemente foliadas e 
deformadas, constituindo o que se conhece como série milonítica. Essas rochas são um 
tipo de “rocha de falha” no qual a granulometria do protólito é dramaticamente reduzida 
em resposta às altas magnitudes de deformação atingidas no interior de zonas de 
cisalhamento. A redução granulométrica característica dos milonitos é o resultado da 
deformação dúctil ou de uma mistura com mecanismos de deformação dúctil-frágeis. Os 
principais mecanismos responsáveis pela geração das foliações miloníticas são os de 
plasticidade cristalina, recristalização dinâmica e fraturamento de grãos mais 
competentes. A deformação que gera as rochas miloníticas é denominada milonitização. 
A foliação milonítica gerada por mecanismos de plasticidade cristalina evolui por 
meio da ativação de deslocamentos no interior do retículo dos minerais, gerando grãos 
alongados segundo uma determinada orientação preferencial. Em casos extremos, tem-se 
a formação de ribbons (fitas) de quartzo monocristalino alongados segundo a trama 
milonítica. A evidência da deformação intracristalina é definida principalmente pela forte 
extinção ondulante dos grãos minerais (Fig.16). 
 
 
Fig.16 – (a) Grãos detríticos de quartzo em quartzito milonitizado do oeste da Austrália. Notar a extensiva 
participação de mecanismos de plasticidade cristalina denotada pela forte extinção ondulante. Notar 
também que outros mecanismo como a rotação de subgrão atuou na formação da foliação milonítica. (b) 
Ribbons monocristalinos de quartzo definindo a foliação milonítica de xistos da Faixa Sergipana (NE do 
Brasil). Notar a forte extinção ondulante. 
Foliações 
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a 
b 
Foliações 
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A recristalização dinâmica é produto de uma tendência dos corpos rochosos a 
diminuir a sua energia livre, por meio da redução granulométrica para que ela que mais se 
ajuste as condições da deformação (pressão dirigida, temperatura, presença de fluidos, 
composição da rocha,etc). A formação de kinks ou microdobras em micas, por exemplo, 
acumula energia suficiente no interior do grão deformado para que este ative mecanismos 
de recristalização por migração de borda de grão para dissipala através da rocha. Em 
grãos de feldspato e quartzo, mecanismos de recuperação podem atuar gerando subgãos 
alinhados segundo a foliação milonítica que, em muitos casos, envolvem grãos 
reliquiares no que se conhece como estrutura manto e núcleo. 
 
 
Fig.17 – foliação milonítica definida pela forte recristalização de quartzo em feldspato de granitos 
deformados da Faixa Sergipana (a) e do oeste Australiano (b). Notar a forte cominuição granulométrica de 
porfiroclastos de feldspato, inclusive com o desenvolvimento de estruturas do tipo manto-núcleo (a). (b) 
forte recristalização por mecanismos de migração de borda de grão, forçando o desenvolvimento de ribbons 
de feldspato formados pela coalescência dos grãos. 
 
a 
b 
Foliações 
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De um modo geral, a maioria das rochas miloníticas possui uma aparência placosa 
devido a forte foliação impressa (Fig.18). A foliação que normalmente é associada ao 
forte achatamento no interior das zonas de cisalhamento é definida pela disposição 
subparalela de grãos, pequenas juntas e algumas superfícies de cisalhamento. Em rochas 
monominerálicas a foliação tem um aspecto planar bem desenvolvido, enquanto que em 
rochas poliminerálicas é comum o desenvolvimento de uma foliação milonítica de 
aspecto anastomosado. 
 
 
 
Fig.18 – contato ultramilonito (porção superior)- milonito em granitos deformados do 
oeste da Austrália. 
 
 
Fig. 19 – Foliação
milonítica contínua em
ultramilonitos de granitos do
oeste australiano. No centro
têm-se feldspatos reliquiares
rotacionados mostrando
uma movimentação dextral.
Foliações 
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3.2 – Foliação gnáissica 
Caraterizada pelo alinhamento de minerais de granulometria grossa, dispostos segundo 
leitos composicionalmente diferentes ou alongados segundo uma determinada direção 
preferencial. Os tipos mais comuns de foliação gnáissica são os brandamentos gnáissicos 
ou as foliações de augen gnaisses. Esta ultima também pode ser formada pela 
milonitização, por isso ao identificar uma foliação em um augen gnaisse veja se ele tem 
texturas miloníticas. Rochas que portam uma foliação gnáissica são produzidas pela 
exposição a altas pressões e temperaturas, atingidas mediante condições de alto grau 
metamórfico. 
 
Fig.18 – Exemplos de foliação gnáissica. (a) bandamento gnáissico. (b) foliação gnáissica em augen 
gnaisse. Localização desconhecida. 
18a 
18b 
Foliações 
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3.3 – Bandamento migmatítico 
 
Trama planar de geometria complexa, muitas vezes sem nenhuma orientação definida, 
associada à fusão parcial da rocha (anatexia) em resposta a condições de alto grau 
metamórfico. Existem muitos tipos de migmatitos: migmatitos venulados contendo uma 
grande quantidade de segregações quartzo feldspáticas, produzidas em situ ou injetadas 
ao longo de fraturas ou zonas de cisalhamento. Agmatitos que lembram brechas, com 
fragmentos angulosos de gnaisses escuros ou anfibolitos envoltos por material granítico. 
E os Migmatitos nebulíticos que são consideravelmente mais homogêneos que as outras 
variedades de migmatitos. O bandamento migmatítico nessas rochas é representado por 
um bandamento diferenciado definido pela alternância de níveis máficos e félsicos 
(Fig.19a-b), produzidos por processos de segregação metamórfica, possivelmente 
associados a época de fusão do protólito. A sua diferença de uma foliação contínua ou de 
uma foliação primária é que o bandamento migmatítico é normalmente descontínuo e 
irregular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.18 – Exemplos de bandamento gnáissico. (A) migmatito bandado. Nova York. Notar 
a alternância de bandas máficas e félsicas definindo o bandamento migmatítico da rocha. 
(B) Migmatítico nebulítico. Bandamento migmatítico definido por níveis felsicos. Notar 
que este é afetado por dobras abertas de charneira espessada. Faixa Sergipana (Província 
Borborema). 
Foliações 
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18a 
18b