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METAMORFISMO: META = MUDANÇA MORPHO = FORMA Rochas Metamórficas O que é o metamorfismo? O metamorfismo consiste na transformação mineralógica, em estado sólido, das rochas, geralmente sem que mude a composição global, como consequência das variações físicas. METAMORFISMO ocorre, no interior da Terra (crosta terrestre), em condições P e T superiores às da diagénese (ambiente sedimentar) e inferiores às do magmatismo (ambiente magmático), por isso se considera um AMBIENTE INTERMÉDIO; as rochas pré-existentes, quando sujeitas a um ambiente de P e T diferente daquele em que foram formadas, sofrem alterações que restabelecem o equilíbrio com o novo ambiente – METAMORFISMO; essas alterações verificam-se ao nível da composição mineralógica, química e textural, e ocorrem sempre em estado sólido (sem fusão); frequentemente as rochas metamórficas encontram-se dobradas, o que sugere génese num estado de deformação dúctil. FATORES DE METAMORFISMO Vários fatores provocam a instabilidade das rochas pré-existentes levando à alteração da composição mineralógica e/ou textura TEMPERATURA TENSÃO FLUIDOS TEMPO AGENTES DO METAFORMISMO TEMPERATURA: Ao aprofundarem-se progressivamente sob um crescente número de camadas de sedimentos as rochas vão sofrendo temperaturas cada vez mais elevadas. TEMPERATURA CALOR RESIDUAL DA TERRA: grau geotérmico (1ºC a cada 33 m); INTRUSÕES ÍGNEAS: grandes massas de rochas produzem altas temperaturas; ATRITO ENTRE CAMADAS: energia de fricção. Temperatura elevada A temperatura aumenta com a profundidade Quando ocorre uma intrusão magmática, o calor vai sobreaquecer as rochas encaixantes Essas temperaturas não são suficientes para fundir as rochas. A temperatura favorecerá reações químicas entre minerais aumentando assim a vulnerabilidade das rochas que serão sujeitas a pressões. Normalmente no metamorfismo o efeito da pressão combina-se com o da temperatura PRESSÃO A simples elevação de temperatura não é um fator determinante do metamorfismo, mas é principalmente a pressão em combinação com a temperatura que mais contribui para as profundas modificações das rochas. Tensão de compressão – os minerais orientam-se perpendicularmente à direção da tensão Tensão de cisalhamento – os minerais orientam-se paralelamente à direção da tensão PRESSÃO EFEITOS DA PRESSÃO : Eliminação da porosidade; Expulsão de voláteis; Desaparecimento de fósseis; Aparecimento de minerais mais densos Fluidos FLUIDOS: os fluidos, tais como água, gás carbono, oxigênio, fluor, etc desempenham a função de facilitar as reações e transformações mineralógicas → atividade química. Fluidos de circulação Os fluidos transportam átomos e íons que provocam a quebra das ligações das redes cristalinas. A composição química e mineralógica das rochas é alterada pela substituição de umas partículas por outras. Tempo O metamorfismo é um processo muito lento (milhares de anos); Quanto maior for o tempo de exposição aos fatores de metamorfismo, maior é o grau de metamorfismo e mais tempo existe para se estabelecerem equilíbrios entre os novos minerais. TIPOS DE TRANSFORMAÇÕES METAMORFISMO NORMAL: sem qualquer perda ou adição de novo material a rocha que sofreu metamorfismo, ou seja, a composição química continua a mesma, embora a rocha seja outra. arenitos → quartzito calcários → mármores folhelhos → micaxistos METAMORFISMO METASSOMÁTICO OU METASSOMATISMO: ocorre mudança de composição química da rocha, evidenciado pela formação de minerais novos não existentes anteriormente. Gnaisse (Ortognaisse: proveniente do granito) Elevado grau de metamorfismo, com composição mineralógica variável. ELEMENTOS QUE CARACTERIZAM E IDENTIFICAM UMA ROCHA METAMÓRFICA: minerais orientados; dobras e fraturas; dureza média a elevada. Considerando as condições de pressão e temperatura estão presentes diferentes graus de metamorfismo Metamorfismo de baixo grau Metamorfismo de médio grau Metamorfismo de elevado grau Tipos de Metamorfismo Metamorfismo Regional Localizado geralmente junto a intrusões magmáticas Afeta áreas extensas Metamorfismo de contato Metamorfismo regional Metamorfismo de contato Metamorfismo Regional A formação do metamorfismo regional está ligado a movimentos orogénicos. METAMORFISMO REGIONAL afeta extensas áreas ocorre em profundidade associado a fenómenos tectónicos (colisão de placas) elevadas temperaturas e tensões são fatores dominantes as rochas formadas apresentam foliação como resultado da atuação de tensões dirigidas durante a recristalização METAMORFISMO REGIONAL – rochas típicas Ardósia Filito Xisto Gnaisse 27 Gnaisses 28 GNAISSES DOBRADOS 29 Sem um efeito de pressão e deformação relevantes, é somente a temperatura que atua neste metamorfismo. Existe a cristalização e crescimento dos minerais metamórficos num rearranjo aleatório, ou seja sem foliação. Metamorfismo de contato METAMORFISMO LOCAL OU DE CONTATO tem caráter localizado ocorre a baixas pressões numa zona de contato com intrusão magmática, que aquece e liberta fluidos para as rochas adjacentes (alterando a sua composição mineralógica) a região de rochas alteradas junto à intrusão magmática – AURÉOLA DE METAMORFISMO o grau de metamorfismo diminui com a distância à intrusão temperatura elevada e fluidos são fatores dominantes não tendo a tensão um papel significativo rochas não apresentam foliação METAMORFISMO DE CONTATO – rochas típicas Texturas das rochas metamórficas Textura foliada – orientação de minerais laminares em camadas ou existência de bandas alternadas de diferentes minerais. De acordo com a granulosidade da rocha e com a orientação dos cristais é possível caracterizar diferentes tipos de foliação: Clivagem xistenta Xistosidade Bandado Gnaissico Clivagem xistenta- quando a rocha tem um grão muito fino e facilmente se divide segundo planos com superfície lisa, correspondentes à orientação de minerais microscópicos . Característicos de rochas de baixo grau de metamorfismo . ( Ex. Filito e Ardósia ) Filito Ardósia Ardósia xistosidade - se os cristais são mais desenvolvidos, tendo sido gerados em condições de metamorfismo de grau mais elevado, notam-se perfeitamente os planos de foliação, separando-se a rocha por esses planos que podem apresentar uma superfície irregular devido ao desenvolvimento dos cristais . Médio grau de metamorfismo ( Ex. Micaxisto ) Bandado gnaissico - durante um metamorfismo de grau muito elevado, os minerais podem ser segregados formando camadas alternadas de minerais claros e de minerais escuros. A foliação tem um aspecto de bandas. Alto grau de metamorfismo ( Ex. Gnaisse ) Texturas das rochas metamórficas Textura não foliada - caracteristica das rochas que não apresentam nenhuma orientação preferencial. Quartzito Estrutura - estratificação plana herdada da rocha sedimentar pré-existente. Mármore Estrutura - maciça. PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS ROCHAS METAMÓRFICAS Por suas características tecnológicas situa-se entre as sedimentares e as ígneas: tem maior densidade e são mais resistentes que as sedimentares originais e são menos resistentes e mais deformáveis que as ígneas, especialmente devido à xistosidade. O arranjo orientado dos grãos e a xistosidade facilitam o ataque dos agentes do intemperismo, propiciando a profunda alteração das rochas metamórficas, gerando solos espessos.
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