Roteiro de estudos para Petrologia Metamórfica

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Roteiro de estudos para prova de Petrologia Metamórfica 
Perguntas/Conceitos Importantes: 
O que é uma paragênese mineral? É o conjunto de minerais existentes em rochas 
metamórficas que se formaram nas mesmas condições termodinâmicas de pressão, 
temperatura e pressão de voláteis. 
O que é uma assembleia mineral? A assembleia mineral de uma rocha se refere ao conjunto 
de minerais que constituem a mesma e - quando são formados nas mesmas condições 
termodinâmicas de pressão, temperatura e pressão voláteis – definem a paragênese mineral 
da rocha. 
O que é metamorfismo? Metamorfismo é um processo subsolidus que produz mudanças 
mineralógicas, texturais, estruturais (e por vezes química) de um protólito. Essas mudanças são 
devidas às condições físicas e químicas diferentes daquelas nas quais se formou a rocha 
original. Seu limitantes são a diagênese, a 100°C e a fusão que começa a mais de 600°C, 
entretanto, as novas condições impostas à rocha podem coexistir com processos de fusão 
parcial na crosta. O metamorfismo pode ser isoquímico (sistema fechado) ou metassomático 
(variações composicionais); progressivo (aumento do grau de metamorfismo) ou retrógrado 
(diminuição do grau de metamorfismo). 
O conhecimento da mineralogia de uma rocha metamórfica permite a interpretação das 
condições fisico-químicas de formação da rocha bem como o seu protólito. 
Que fatores causam/controlam o metamorfismo? Temperatura, pressão litostática, pressão 
dirigida, composição da rocha, composição da fase fluida e a pressão de fluidos. Outros fatores 
influenciam indiretamente o processo, como a textura da rocha, o gradiente de modificação 
das condições e o tempo geológico em que elas persistem. 
Como podemos classificar as rochas metamórficas? Pela sua mineralogia - uma associação 
mineralógica no equilíbrio reflete as condições metamórficas nas quais se formaram; textura: 
a orientação preferencial de minerais (ou sua ausência) dá informação sobre as condições 
metamórficas e os processos deformativos associados; natureza do protólito: algumas feições 
da rocha original ainda são preservadas. 
Em alguns casos, determinadas condições genéticas e químicas podem dar informações 
cruciais para a caracterização quando são bem conhecidas no contexto geológico. Existem 
ainda alguns “nomes especiais” que são usados para caracterizar rochas e fácies também. 
A complexidade evolutiva que caracteriza as rochas metamórficas pode levar à formação de 
rochas semelhantes a partir de protólitos distintos, e ao mesmo tempo, rochas diferentes 
podem ser formadas do mesmo protólito devido a pressão dirigida, fluidos, processos 
diferentes, etc. 
Caracterize as rochas de Nomes Especiais: 
• XISTO VERDE – Metabasito foliado de cor verde, gerado em condições de relativo 
baixo grau metamórfico, composto geralmente por clorita, epídoto e actinolita, junto 
com albita e quartzo. 
• XISTO AZUL – Metabasito foliado de cor azul-acinzentada, gerado em condições de 
baixa temperatura e alta pressão, caracterizando crosta oceânica colisionada. É 
composto de forma geral por glaucofano (anfibólio sódico), lawsonita, epidoto e 
clorita. 
• ANFIBOLITO - Derivado de rochas básicas ou de rochas sedimentares como calcários 
impuros; tem a hornblenda e o plagioclásio como paragênese característica de grau 
metamórfico médio a alto, além de ter muitos minerais acessórios. Pode ser maciço, 
bandado ou, mais comumente com lineação. 
• SERPENTINITO – Formada pela hidratação de peridotitos ígneos ou metamórficos, 
composta predominantemente por serpentina, pode ser maciça ou xistosa. Encontra-
se serpentinitos nos ofiolitos. 
• ECLOGITO - Rocha básica que sofreu metamorfismo da fácies eclogito (basalto ou 
gabro), típica de duplicação crustal com pressões maiores do que 10 kbar, 30km de 
profundidade e temperaturas variáveis que podem chegar aos 1000º C, 
transformando-se em uma rocha geralmente granoblástica, cujos componentes são 
Onfacita (clinopiroxênio sódico) e piropo (granada magnesiana). 
• GRANULITO - rocha de elevado grau metamórfico com mineralogia indicativa de alta 
temperatura, formada em condições anidras. A classificação da rocha exige a sua 
caracterização composicional. São rochas granoblásticas, maciças a foliadas, com 
granulação variável. 
• MIGMATITO – Rocha “mista”, composta de uma porção xistosa ou gnáissica escura 
intimamente misturada com leucosoma de cor mais clara. 
Quais são as feições texturais mais importantes que podemos reconhecer em rochas 
metamórficas? Foliação e clivagem. As rochas podem ser classificadas em foliadas, não-
foliadas (granoblásticas) ou porfiroblásticas. Alta proporção de mica implica no 
desenvolvimento de rochas foliadas, como ardosia, filitos e xistos. 
Uma rocha com textura fina é mais suscetível a transformações metamórficas do que uma de 
mesma composição química mas com minerais bem desenvolvidos, porque ela apresenta uma 
maior superfície entre cristais. 
Quais são os tipos de rochas formadas a partir do metamorfismo regional de protólitos 
pelíticos? 
 
ARDÓSIA – Rocha de grau metamórfico baixo, com granulação muito fina, pouco brilho, 
constituída por muscovita, clorita e quartzo. Seu protólito são folhelhos e argilitos (pelitos). Há 
clivagem ardosiana. 
FILITO - Rocha intermediária entre ardósia e xisto na evolução metamórfica de pelitos. Os 
fillosilicatos dão uma aparência sedosa às superfície de clivagem. 
XISTO - Rocha que apresenta xistosidade, caracterizada por alinhamento de grãos 
moderadamente grossos, visíveis a olho nu. Muito brilhante devido ao crescimento de micas 
metamórficas, muscovita e biotita principalmente. (Obs: Os xistos podem provir de vários tipos 
de rochas, de basaltos a pelitos) 
GNAISSE - rocha quartzo-feldspática de granulação grossa. A estrutura é geralmente maciça 
com algum tipo de estrutura planar (geralmente bandeamento gnáissico). Gnaisses de origem 
ígnea são ortognaisse e sedimentares são paragnaisse. 
Hornfels – Rochas maciças, sem orientação preferencial, com aspecto de chifre. Ocorre nos 
contatos metamorfizados por intrusões que ascenderam muito quentes. 
O que é xistosidade? É a orientação preferencial de grãos minerais inequidimensionais 
produzida pelos processos metamórficos. A xistosidade é característica do metamorfismo 
orogênico por conta da pressão dirigida. Com uma xistosidade bem desenvolvida, têm-se 
estrutura xistosa, pouco desenvolvida, já se pode ter estrutura gnáissica, e sem xistosidade, 
tem-se estrutura granofélsica. 
O que é bandamento? É uma estrutura planar caracterizada por cristalização orientada e 
segregação de minerais metamórficos individualizados a olho nu, em bandas definidas. 
Quais são os tipos de metamorfismo existentes? 
O metamorfismo de contato (ou termal) ocorre adjacente a intrusões ígneas. Estas modificam 
a estrutura das rochas encaixantes devido ao aumento de temperatura e formação de uma 
aureola de contato, onde o metamorfismo é de alto grau - o grau de metamorfismo diminui a 
medida que aumenta a distância relativa ao corpo. Pode acontecer em um amplo intervalo de 
pressões (incluindo baixa pressão). A recristalização geralmente se dá de forma a não gerar 
foliações, ou seja, as rochas derivadas desse tipo de metamorfismo são hornfels, e apresentam 
texturas reliquiares. 
O metamorfismo regional ocorre em grandes escalas, afetando grandes volumes e extensões 
laterais de rochas, quase sempre acompanhado por deformação e dobramento (Ex: cinturões 
orogênicos) pela ação combinada de temperatura, pressão litostática e pressão dirigida. 
Apresenta uma variação gradual que permite o mapeamento do grau de metamorfismo. Pode 
ser orogênico, de soterramento ou de fundo oceânico. 
 - O metamorfismoorogênico (ou dinamotermal) é associado com as margens de placas 
convergentes, elevados gradientes geotérmicos e eventos deformacionais. São geradas rochas 
foliadas. Há soerguimento e erosão e quando as isotermas são muito pouco espaçadas pode 
ser chamado de metamorfismo regional de contato. 
- O metamorfismo de soterramento ocorre em bacia sedimentar profunda, pela subsidência 
(predisposição à acomodação e afundamento da superfície que faz com que haja extensão da 
crosta). Acontece nos riftes e nas plataformas continentais. Fácies relacionada: zeólita ou preh-
pump. Quando as margens de placas passivas viram a ativas, áreas de metamorfismo de 
soterramento podem se tornar áreas de metamorfismo orogênico. 
- No metamorfismo de fundo oceânico a água do mar, ao percolar basaltos fraturados e 
quentes, é aquecida. O aumento de temperatura promove reações químicas entre ela e a 
rocha, formando basalto alterado, caracterizado pela perda de Ca e Si e ganho de Mg e Na. 
Fácies relacionadas: anfibolito, xisto verde e preh-pump. Ocorre nas dorsais oceânicas. 
O metamorfismo dinâmico (ou cataclástico) ocorre ao longo de falhas e zonas de 
cisalhamento, quando, pela movimentação, há intensa deformação nas rochas adjacentes. 
Gera-se cataclasitos ou milonitos. 
O metamorfismo de impacto não tem relação genética com os outros tipos de metamorfismo 
e acontece pelo impacto de meteoritos em alta velocidade com a superfície terrestre. A onda 
de impacto gerada faz com que as rochas atingidas se sujeitem a altíssimas pressões num 
intervalo de tempo pequeno, causando derretimento e mudanças drásticas no arranjo 
cristalográfico das rochas (ex: o quartzo pode ser transformado em coesita e stishovita, 
polimorfos se SiO2 e alta pressão) 
O metamorfismo hidrotermal é metassomático e relaciona-se com a circulação de fluidos 
quentes ao longo de fissuras numa rocha. É um importante gerador de depósitos minerais. 
Quais são as duas classificações possíveis dos tipos de metamorfismo? Podem ser 
classificados com base nos principais processos ocorrentes ou nos contextos geológicos. 
Cite os tipos de protólitos geradores de rochas metamórficas. São 6 tipos: Ultramáficos, 
Máficos, Pelíticos, Carbonatos, Quartzo e Quartzo-feldspáticos. 
Quais são as importâncias das rochas pelíticas e das rochas básicas no metamorfismo? As 
associações minerais dos metabasitos são menos sensíveis às mudanças de pressão e 
temperatura que as dos metapelitos (as argilas são sensíveis às condições T e P), ou seja, os 
pelitos são mais úteis como indicadores metamórficos; Entretanto, os pelitos não são 
abundantes nos terrenos metamórficos, enquanto os metabasitos são. 
Cite as principais características das rochas pelíticas. 
Os pelitos representam um sedimento clástico muito fino, maduro, derivado da crosta 
continental. Têm alto conteúdos de Al2O3 e K2O e baixo conteúdo de CaO; Há alto conteúdo 
de mica e argila no sedimento original, o que faz com que a presença de muscovita e quartzo 
aconteça durante quase todo o intervalo do metamorfismo. 
Quais são as principais mudanças mineralógicas nas rochas básicas durante o 
metamorfismo? 
1. Mudanças na composição do anfibólio: Actinolita é estável a T mais baixas; 
Hornblenda a T mais elevadas e Glaucofano a P elevadas. 
2. Formação de piroxênio sob condições extremas : 
Clinopiroxênios (diopsidio, augita) e ortopiroxênios (hiperstênio) são típicos de alta T 
(facies granulítica, por exemplo); Clinopiroxênio cálcico (Jadeita): alta P e baixa T.; 
Clinopiroxênio sódico (onfacita): alta P e alta T. 
 
3. Mudanças na composição dos feldspatos plagioclásios: 
O nível “cálcico” do plagioclásio aumenta junto com a temperatura. (mais albita em T 
baixas e mais anortita em T altas); Em pressões muito elevadas o plagioclásio é ausente. 
 
4. Formação de silicatos de Ca-Al em graus baixos: 
Zeolitas, prenhita, pumpellyita em T mais baixas; lawsonita em P elevadas e T baixas a 
medias; minerais do grupo dos epidotos são estáveis num amplo intervalo de P e T, mas 
são substituídos por plagioclásio a T elevadas. 
5. A granada é indicativa de média-alta pressão. 
 
O que são minerais-índice? São minerais que, em um terreno metamórfico, caracterizam cada 
zona metamórfica pelo seu primeiro aparecimento, por conta do aumento da intensidade do 
metamorfismo. 
O que é uma isógrada? Linha na superfície da Terra que separa duas zonas metamórficas, 
onde, ao longo dela, o grau metamórfico é constante. Dado que as isógradas baseam-se no 
aparecimento de um mineral e não em sua desaparição, um mineral índice pode ser ainda 
estável em zonas de mais alto grau metamórfico. 
O que é uma zona metamórfica? Porção de um terreno onde as rochas têm o mesmo grau 
metamórfico e rochas com a mesma composição química têm a mesma associação 
mineralógica. 
Caracterize a Zona de metamorfismo Barroviano. 
Barrow, em terras altas da Escócia, verificou a existência de zonas de metamorfismo 
progressivo identificadas pelo aparecimento de minerais-índices em rochas metapelíticas. As 
zonas são divididas por isógradas, linhas onde, ao longo das mesmas, o grau metamórfico é 
constante. Dado que as isógradas baseam-se no aparecimento de um mineral e não em sua 
desaparição, um mineral índice pode ser ainda estável em zonas de mais alto grau 
metamórfico. 
Clorita  Biotita  Granada  Estaurolita  Cianita  Silimanita 
Paragênese das zonas: 
Clorita: clorita, muscovita, quartzo, albita, calcita. 
Biotita: biotita, clorita, muscovita, quartzo, albita, calcita. 
Granada: granada, biotita, clorita, muscovita, quartzo, albita e por vezes epidoto. 
Estaurolita: estaurolita, granada, biotita, muscovita, quartzo, plagioclásio. 
Cianita: cianita, granada, biotita, muscovita, quartzo, plagioclásio e por vezes estaurolita. 
Silimanita: silimanita, granada, biotita, muscovita, quartzo, plagioclásio e por vezes estaurolita 
ou cianita. 
Minerais acessórios comuns: ilmenita, rutilo, zircão, grafita, etc. 
Se persistir o metamorfismo progreesivo, tem-se início de fusão se houver água no sistema e transição 
pra fácies granulito se não houver. 
Em zonas de Buchan (menor pressão), as zonas referentes à granada, estaurolita e cianita são 
trocadas por cordierita e andalusita. 
O que é uma fácies metamórfica? 
Um conjunto de associações mineralógicas sistematicamente associadas no espaço e 
tempo, de tal maneira que há uma relação entre composição mineralógica e composição 
química. Não são definidas por minerais índices, e sim separadas por reações minerais 
isógradas; mas os limites entre as fácies são transicionais, já que as reações mudam de acordo 
com composição das rochas e também da fase fluida. 
As fácies caracterizam determinadas condições de metamorfismo num diagrama P-T-x 
(profundidade), relacionadas também com ambientes tectônicos. Podem conter rochas 
peliticas ou maficas (ou carbonáticas) em um determinado intervalo de temperatura e 
pressão, mas a diferenciação entre elas foi feita com base nos metabasitos. 
O que é reação metamórfica? Reação química que ocorre durante o processo de 
metamorfismo utilizando os componentes presentes nos minerais formadores das rochas e 
que define o estado final estável de uma rocha metamórfica, fazendo transformações 
geradoras de minerais estáveis ao ambiente P-T presente. São governadas pelas leis da 
termodinâmica. 
O que é grade petrogenética? É um diagrama de fase P-T-X de um particular sistema químico 
que ilustra as principais reações para esse determinado sistema. 
Desenhe o diagrama P-T-x, indicando as fácies. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Defina cada fácies metamórfica. 
Zeólita e Preh-Pump. 
Ocorre a temperaturas de 200-300°C e pressão de 2-3kbars,ambos valores baixos. O início do 
metamorfismo é caracterizado pelo aparecimento dos minerais laumontita, prehnita e 
pumpellita. Ocorre também quartzo, albita e andalusita. Há muitos silicatos cálcicos. No 
metamorfismo progressivo para o xisto verde, a reação é pumpellyita + clorita + quartzo = 
clinozoisita + actinolita + H2O. O tipo de metamorfismo ocorrente é o metamorfismo de 
soterramento, em bacias sedimentares profundas, geralmente. Não encontramos rochas da 
fácies zeolita e preh-pump. com tanta facilidade porque quando há a evolução do 
metamorfismo progressivo, as evidencias da mineralogia de fácies de mais baixa pressão são 
apagadas. 
Xisto Verde 
A fácies xisto verde compreende os produtos de metamorfismo regional de baixo grau em 
cadeias orogênicas . Se caracteriza pelos minerais de cor verde clorita, epidoto e actinolita. Há 
também albita, muscovita, zoisita, cianita (ou andalusita), etc. As rochas geralmente são de 
granulação fina e se localizam em faixas dobradas. A temperatura de formação é baixa-
intermediaria (300-500°C) e a pressão é baixa, (3-8kbars). 
Anfibolito 
São formados à pressão intermediária (5-10kbar) e temperaturas intermediarias (450-650°C)., 
por metamorfismo regional em cadeias orogênicas ou de contato. Seu principal mineral 
característico é a hornblenda. Há também plagioclásio, almandina, muscovita, quartzo, 
epidoto, granada em alguns casos, cianita ou silimanita. A passagem de facies xisto verde para 
facies anfibolito é marcada pela formação de estaurolita e cordierita (como minerais índices da 
zona de Barrow). Um dos processos típicos em facies anfibolito superior é a anatexia ou fusão 
parcial. 
Granulito 
São formados a intermediaria-alta pressão (5-15kbar); alta temperatura (700-1000°C) e em 
condições anidras.Tem como minerais característicos o ortopiroxênio (hiperstênio) e 
clinopiroxênio (diopsídio), além disso, têm quartzo e feldspatos em determinadas rochas. 
Estão presentes em cadeias orogênicas, nas regiões de grande profundidade (metamorfismo 
regional). Nas rochas máficas pode ocorrer fusão parcial produzindo migmatitos. Uma reação 
metamórfica de desidratção característica pode ser: Hbl + Pl
1 
= Opx + Cpx + Pl
2 
+ L 
Xisto Azul 
Ocorrem em faixas orogênicas das áreas circumpacíficas e caracterizam crosta oceânica 
colisionada, da zona de Sangabawa; o metamorfismo é regional e as temperaturas baixas (300-
400°C) e pressões elevadas (6-14kbar). Seus minerais característicos são glaucofano, lawsonita 
e jadeita. Também podem ter fengita, paragonita e quatzo. Reação metamórfica possível: Act 
+Chl + Ab = Gln + Zo + Qtz + H
2
O 
Eclogito 
Ocorrem em zonas de subducção a grandes profundidades, temperaturas (600-1000°C) e 
pressões (12-16kbar). Os minerais característicos são onfacita (clinopiroxênio sódico) e piropo 
(granada magnesiana), e pode ocorrer fengita, quartzo, rutilo, cianita. O plagioclásio é 
totalmente ausente e as condições de gênese são anidras. O tipo de metamorfismo é regional 
de alta pressão e a reação metamórfica característica do metamorfismo progressivo XA  ECL 
é Plagioclásio + Piroxênio = Onfacita + Granada + Qtz. Nos casos de retrometamorfismo, 
bordas de hornblenda são formadas em torno da granada. 
Fácies Hornfels 
São elas: Albita-Epidoto HNF, Hornblenda HNF, Piroxênio HNF, Sandinito. Ocorrem em 
ambientes de baixíssima pressão (<2kbar), mas tem uma abrangência grande na temperatura 
(300-1000°C). A fácie de mais baixa T é al-ep HNF, a de mais alta é o sandinito, que está quase 
em contato com o manto. Estão relacionadas ao metamorfismo de contato, também podem 
ocorrer em dorsais oceânicas e as rochas produzidas não tem foliação. 
 
Anexos, gráficos e figuras importantes: