Trabalho POLI PE - Rochas Metamórficas (2)

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO 
ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROCHAS METAMÓRFICAS 
 
 
 
 
 
Álisson Caetano da Silva 
Fábia Kamilly Andrade 
Felipe Araújo S. Barbosa 
José Carlos Souza 
Rodrigo Arlégo Cavalcanti 
 
 
 
 
 
 
Recife – 2011 
2 
 
Álisson Caetano da Silva 
Fábia Kamilly Andrade 
Felipe Araújo Barbosa 
José Carlos de Souza 
Rodrigo Arlégo Cavalcanti 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rochas Metamórficas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Recife - 2011 
 
Trabalho acadêmico solicitado 
pela professora Drª Kalinny 
Lafayette como requisito 
parcial do primeiro exercício 
escolar na disciplina 
Fundamentos de Geologia. 
3 
 
SUMÁRIO 
 
1. Introdução – página 5 
2. Evolução histórica – página 6 
3. Fatores condicionantes do metamorfismo – página 6 
3.1. Temperatura – página 6 
3.2. Pressão – página 7 
3.3. Fluidos – página 7 
3.4. Tempo – página 7 
4. Processos físico-químicos do metamorfismo – página 8 
4.1. Tipos de transformações – página 8 
4.2. Paragêneses minerais – página 9 
4.3. Reações metamórficas – página 9 
4.3.1 Reações de inversão a seco – página 10 
4.3.2 Reações com produção de fluidos – página 10 
4.3.3 Reações com mudanças dos elementos químicos entre os minerais – 
página 11 
5. Tipos de metamorfismo – página 11 
5.1. Metamorfismo regional ou dinamotermal – página 11 
5.2. Metamorfismo de contato ou termal – página 12 
5.3. Metamorfismo cataclástico ou dinâmico – página 13 
5.4. Metamorfismo de soterramento – página 13 
5.5. Metamorfismo hidrotermal – página 13 
5.6. Metamorfismo de fundo oceânico – página 14 
5.7. Metamorfismo de impacto – página 14 
6. Análise de terrenos metamórficos – página 15 
6.1. Grau metamórfico – página 15 
6.2. Minerais-índice, isógradas e zonas metamórficas – página 16 
6.3. Fáceis metamórficas – página 17 
6.3.1. Fáceis grau incipiente, sub-xisto ou zeólita – página 18 
6.3.2. Fáceis xisto verde – página 18 
6.3.3. Fáceis anfibolito – página 18 
6.3.4. Fáceis granulito – página 18 
6.3.5. Fáceis hornblenda hornfels – página 18 
6.3.6. Fáceis piroxênio hornfels – página 18 
6.3.7. Fáceis xisto azul – página 19 
6.3.8. Fáceis eclogito – página 19 
7. Mineralogia, texturas e estrutura de rochas metamórficas – página 19 
7.1. Mineralogia de rochas metamórficas – página 19 
7.2. Texturas de rochas metamórficas – página 19 
7.3. Estruturas de rochas metamórficas – página 20 
8. Nomenclatura – página 20 
9. Rochas metamórficas e a tectônica global – página 21 
9.1. Metamorfismo em zonas de subducção – página 21 
9.2. Metamorfismo em zonas de colisão continental – página 22 
10. Conclusão – página 23 
11. Referências – página 24 
 
 
 
4 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 – Pressão litostática e pressão dirigida no metamorfismo regional 
Figura 2 – Diagrama P-T-t 
Figura 3 – Curvas de equilíbrio PxT para distena (1), andalusite (2) e silimanite (3) 
Figura 4 – Relação entre mudanças texturais e intensidade de metamorfismo 
Figura 5 – Alterações mineralógicas em função do grau de metamorfismo 
Figura 6 – Metamorfismo regional 
Figura 7 – Intrusão magmática no metamorfismo de contato 
Figura 8 – Metamorfismo cataclástico 
Figura 9 – Metamorfismo de soterramento 
Figura 10 – Metamorfismo hidrotermal 
Figura 11 – Metamorfismo de fundo oceânico 
Figura 12 – Metamorfismo de impacto 
Figura 13 – Distribuição das principais fáceis metamórficas no espaço PxT 
Figura 14 – Minerais-índice, isógradas e zonas metamórficas 
Figura 15 – Fáceis metamórficas 
Figura 16 – Zona de Subducção 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Entre os 03 (três) grupos de rochas, o grupo de rochas metamórficas é o de mais 
difícil compreensão, pois seus processos formadores desenvolvem-se em ambientes 
inacessíveis à observação direta. Neste caso, no âmago da crosta terrestre. 
No caso de rochas ígneas e sedimentares, é possível observar, respectivamente, a 
consolidação das lavas provenientes da câmara magmática pelo processo de vulcanismo 
e os processos de transporte e deposição de sedimentos característicos do processo de 
formação de rochas sedimentares. No entanto, a formação de rochas metamórficas 
restringe-se ao âmago da crosta terrestre, dificultando seu estudo. 
Assim, o que se conhece sobre metamorfismo deve-se à interpretação de feições 
observadas nas rochas deste tipo expostas à superfície e aos estudos que reproduzem, 
em laboratório, as condições do interior da crosta. 
Além disso, as rochas metamórficas são originárias de outras rochas 
preexistentes - como sedimentares, ígneas ou até mesmo outras metamórficas - em 
resposta às mudanças nas condições de temperatura e pressão no interior da crosta 
terrestre, o que exige conhecimento abrangente de conceitos como mineralogia, 
processos físico-químicos, texturais e estruturais para caracterização das mesmas. 
Tal caracterização será apresentada nos capítulos que se seguem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
2. EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
 
As primeiras observações sobre rochas metamórficas se devem a Giovanni 
Arduino, que em 1779, encontrou evidências da transformação de calcário em mármore 
nos Alpes italianos. 
Quase simultaneamente, James Hutton reconheceu que alguns micaxistos na 
Escócia representavam rochas sedimentares argilosas modificadas no interior da crosta 
por causa do aumento de pressão e temperatura. 
Em 1830, Charles Lyell cunhou o termo “metamorfismo” para descrever o 
processo formador dessas rochas e, em 1877, Harry Rosenbusch estudou as rochas 
metamórficas da auréola de contato de uma intrusão ígnea. 
George Barrow, em 1893, identificou a distribuição de minerais que registram o 
aumento da intensidade do metamorfismo de folhelhos nas terras altas da Escócia. 
 Na Noruega, no início do século XX, Viktor Goldschmidt verificou que os 
primeiros metamórficos não se associavam ao acaso, mas de acordo com determinadas 
combinações, estudando sua formação e estabilidade com enfoque termodinâmico. 
Em seguida, Pentti Eskola aplicou princípios de equilíbrio químico a associações 
minerais em terrenos metamórficos, concluindo que elas refletem as condições de 
temperatura e pressão do metamorfismo. 
Esses estudos aceleram desenvolvimentos da petrologia metamórfica na segunda 
metade do século XX, permitindo a modelagem da evolução de terrenos metamórficos e 
otimização no trabalho com esse tipo de rocha pela mineração e construção civil, 
principalmente. 
 
 
3. FATORES CONDICIONANTES DO METAMORFISMO 
 
Metamorfismo é o conjunto de processos geológicos que leva à formação das 
rochas metamórficas. Para que esse processo ocorra são necessários alguns fatores 
condicionantes, sendo os principais a temperatura, pressão, presença de fluidos e tempo 
de duração do processo que a rocha é submetida. 
 
 
3.1 Temperatura 
 
A temperatura é um dos fatores mais importantes para a formação das rochas 
metamórficas. Influencia diretamente no metamorfismo, através das elevadas 
temperaturas que mudam as propriedades dos minerais encontrados nas rochas. 
As principais fontes de calor na Terra são encontradas em profundidades 
elevadas no manto e no núcleo ou geradas por desintegração radioativa, calor este 
armazenado em regiões da litosfera como resultado de decaimentoradioativo. 
Dentre os processos de transferência de calor do interior da Terra para a 
superfície, destaca-se o sistema motor da tectônica de placas, através do qual material 
mantélico (proveniente do manto) de alta temperatura é trazido à superfície junto à 
cadeia meso-oceânica. Já na crosta continental, as intrusões ígneas, que são movimentos 
de massas rochosas, de elevadas temperaturas, fornecem grande quantidade de calor 
para as rochas encaixantes (termo usado na Geologia para designar rochas mais 
antigas). 
A unidade de temperatura é dada em graus Celsius (ºC). 
 
 
3.2 Pressão 
 
Como o processos metamórfi
terra, e as rochas encontram
pressões variadas. Existem doi
confinante) e dirigida. 
 A pressão litostática
superiores. É uma pressão de mesmo mó
não causa deformações acentuadas durante o 
Já a pressão dirigida é produzida pela movimentação de placas litosféricas, 
por conseqüência, gera uma força 
deformações. 
A unidade empregada para pressão, seja litostática ou dirigida
também empregado os seus
 
Figura 1 - Pressão litostática e pressão dirigida no metamorfismo regional 
Geralmente, a pressão e temper
metamorfismo. Essa combinação pode levar a fusão de alguns componentes da rocha e 
mudanças químicas em alguns minerais pré
metamorfismo regional apresentado na Figura 1 e conceituado no capítulo 5.
 
3.3 Fluidos 
 
Também chamados de fluidos de c
encontrados nos intervalos das rochas. São de fundamental importância no processo 
metamórfico, pois, na ausência de fluidos as reações metamórficas
A água é um dos fluidos mais importantes que transporta várias substâncias em 
solução, e, para além de ser dissolvente de quase todas as substâncias, este fluído 
provoca diversas reações químicas. Pode ocorrer, ainda, a migração de materiais, 
através da água, que irão contribuir, assim, para alterações químicas e até mesmo 
mineralógicas. 
Com o aumento da temperatura e da pressão, os intervalos da roc
diminuindo, e consequentemente
minerais hidratados, como é o caso
com a perda de água transformam
metamórficos ocorrem,em sua grande maioria, no interior da 
as rochas encontram-se a diferentes profundidades, estas estão sujeitas
pressões variadas. Existem dois tipos de pressão atuantes na crosta: litostática (ou 
A pressão litostática é provocada pela pressão devido ao peso das camadas 
uma pressão de mesmo módulo atuante em todas as direções, e por isso 
não causa deformações acentuadas durante o metamorfismo. 
Já a pressão dirigida é produzida pela movimentação de placas litosféricas, 
uma força com direção vetorial à rocha, produzindo tensões e 
A unidade empregada para pressão, seja litostática ou dirigida
s seus múltiplos. 
Pressão litostática e pressão dirigida no metamorfismo regional (Fonte
 
pressão e temperatura estão intimamente relacionadas
Essa combinação pode levar a fusão de alguns componentes da rocha e 
alguns minerais pré-existentes, como o que acontece no 
metamorfismo regional apresentado na Figura 1 e conceituado no capítulo 5.
chamados de fluidos de circulação, são compostos gasosos ou líquidos, 
encontrados nos intervalos das rochas. São de fundamental importância no processo 
a ausência de fluidos as reações metamórficas seria
m dos fluidos mais importantes que transporta várias substâncias em 
solução, e, para além de ser dissolvente de quase todas as substâncias, este fluído 
provoca diversas reações químicas. Pode ocorrer, ainda, a migração de materiais, 
ão contribuir, assim, para alterações químicas e até mesmo 
Com o aumento da temperatura e da pressão, os intervalos da roc
entemente, os fluidos são lentamente expulsos. Assim, os 
minerais hidratados, como é o caso dos minerais de argila tornam-se mais instáveis e 
com a perda de água transformam-se normalmente em minerais anidros (é um termo 
7 
cos ocorrem,em sua grande maioria, no interior da 
, estas estão sujeitas a 
rosta: litostática (ou 
ao peso das camadas 
dulo atuante em todas as direções, e por isso 
Já a pressão dirigida é produzida pela movimentação de placas litosféricas, que, 
rocha, produzindo tensões e 
A unidade empregada para pressão, seja litostática ou dirigida, é bária, sendo 
 
Fonte: Fafe) 
atura estão intimamente relacionadas entre si no 
Essa combinação pode levar a fusão de alguns componentes da rocha e 
existentes, como o que acontece no 
metamorfismo regional apresentado na Figura 1 e conceituado no capítulo 5. 
gasosos ou líquidos, 
encontrados nos intervalos das rochas. São de fundamental importância no processo 
seriam muito lentas. 
m dos fluidos mais importantes que transporta várias substâncias em 
solução, e, para além de ser dissolvente de quase todas as substâncias, este fluído 
provoca diversas reações químicas. Pode ocorrer, ainda, a migração de materiais, 
ão contribuir, assim, para alterações químicas e até mesmo 
Com o aumento da temperatura e da pressão, os intervalos da rocha vão 
lentamente expulsos. Assim, os 
se mais instáveis e 
se normalmente em minerais anidros (é um termo 
8 
 
geral utilizado para designar uma substância de qualquer natureza que não contém, ou 
quase não contém, água na composição como é o caso de feldspatos e piroxénos). 
 Devido a esta condicionante, as rochas de alto grau de metamorfismo abrangem 
muito poucos minerais hidratados, sendo estes muito mais freqüentes nas rochas de 
baixo metamorfismo. 
A água influencia ainda o ponto de fusão dos materiais, podendo assim ocorrer 
fusão a temperaturas muito mais baixas do que as indispensáveis em ambientes meio 
secos. 
 
 
3.4 Tempo 
 
O tempo é um fator de fundamental importância para este tipo de rocha. A 
formação de uma rocha metamórfica precisa, em geral, de um tempo elevado para sua 
formação, porém difícil de ser estipulado. 
Os fatores condicionantes, anteriormente, mencionados podem variar muito o 
tempo de formação da rocha, sendo a evolução metamórfica de um determinado terreno 
retratada por diagramas, ou caminhos P-T-t (pressão – temperatura – tempo), como é 
apresentado na Figura 2. 
 
Figura 2 - Diagrama P-T-t (Fonte: Livro Decifrando a Terra) 
 Neste diagrama, a variação das condições metamórficas é expressa com base na 
pressão litostática (geralmente, com Plit=Pfl) e temperatura (T) ao longo de um caminho 
que indica a evolução temporal (t) desses parâmetros. 
Há ainda que referir que se pensa que as rochas metamórficas são o produto de 
um longo metamorfismo a alta pressão e a alta temperatura quando apresentam um 
aspecto granular grosseiro e que as rochas de grão fino serão eventualmente o produto 
de baixas temperaturas e pressões. 
 
 
 
4. Processos físico-químicos do metamorfismo 
 
 
4.1 Tipos de transformações 
 
 O processo de transformação de rocha pré-existente à rocha metamórfica pode 
ser visto como um processo aberto, fechado ou parcialmente aberto a novos 
constituintes químicos. 
9 
 
 Quando este se apresenta como um sistema fechado, considera-se que o 
metamorfismo foi isoquímico (ou quase isoquímico) ou normal, ou seja, sem qualquer 
perda ou adição de material à rocha que sofreu metamorfismo. 
Embora a rocha seja outra, devido a mudanças de temperatura e pressão, a 
composição química continua a mesma. São exemplos de rochas metamórficas 
isoquímicas: arenitos e quartizitos; calcários e mármores; folhelhos e micaxistos. 
O processo inverso ao metamorfismo isoquímico é o metassomatismo, que 
consiste em variações composicionais intensas, resultantes, principalmente, da ação de 
fase fluida reagente, isto é, proveniente de gases ou líquidos. A rocha transformada a 
partir de reações metassomáticas é denominada metassomatito. Um exemplo de rocha 
metamórfica metassomática é o gnaisse. 
Os processos metassomáticos podem se apresentar em qualquer tipode rocha 
desde que ocorra conflito geoquímico entre fluido e rocha e em condições 
termodinâmicas adequadas para as reações de substituição de minerais. Existem 
ambientes preferenciais de metassomatismo, como, por exemplo, regiões de falhas, de 
chaminés vulcânicas e de encaixantes de intrusivas ricas em fluidos sobre elevadas 
temperaturas. 
No entanto, a grande maioria dos ambientes metamórficos comporta-se como 
um sistema parcialmente aberto, ocorrendo trocas livres de fluidos com o meio ou entre 
o protolito e a rocha metamórfica resultante. 
 
 
4.2 Paragêneses minerais 
 
 A assembléia 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 conceito de paragênese mineral é essencial para o estudo de prospecção, 
procurando, não pelo mineral que se deseja encontrar, mas por um dos minerais da 
associação paragenética. Um exemplo é a prospecção de kimberlitos e lamproítos, 
rochas matrizes de diamantes. Como os diamantes são muito raros, sua prospecção é 
feita indiretamente através dos minerais que ocorrem em sua paragênese. 
O estabelecimento da paragênese de uma rocha metamórfica permite delimitar 
seu grau metamórfico e situá-la numa fácies metamórfico, conceitos estes apresentados 
mais adiante. 
 
 
4.3 Reações metamórficas 
 
As reações metamórficas correspondem aos equilíbrios reversíveis 
(termodinamicamente) controlados pela pressão, temperatura, textura, composição e 
fase fluida a que a rocha está submetida. Estas reações são mais eficientes em rochas 
porosas, de granulação fina, constituídas de minerais hidratados, submetidas a elevadas 
temperaturas e que sofreram deformação na presença de fase fluida abundante, podendo 
estas reações ser classificadas em três grandes categorias: reações de inversão a seco, 
reações com produção de fluidos e reações com mudanças de elementos químicos entre 
os minerais, descritas a seguir. 
 
 
 
10 
 
4.3.1 Reações de inversão a seco 
 
Este tipo de reação, que ocorre na ausência de uma fase fluida, é pouco numerosa, 
correspondendo aos casos de mudanças na estrutura, em sua maioria. Um exemplo 
típico desta reação envolve o silicato de alumina, que pode apresentar três polimorfos 
em função da temperatura e da pressão: 
 
• andalusite: que se forma a baixas pressões; 
• distena: que se forma a média e alta pressão; 
• silimanite: que se forma a alta temperatura. 
 
Os três polimorfos são apresentados a seguir, na Figura 3, por um diagrama 
temperatura-pressão, que regista os campos de estabilidade dos três silicatos de alumina 
com um ponto triplo, o qual todos eles são estáveis. Os valores de pressão e temperatura 
do ponto triplo variam de autor para autor, mas, geralmente, se situa nos 600ºC e 6kb. 
 
 
Figura 3- Curvas de equilíbrio PxT para distena (1), andalusite (2) e silimanite (3) 
(Fonte: Dicionário Enciclopédico de Geociências) 
 
 Os polimorfos da sílica também podem ilustrar uma situação idêntica. Por 
aumento de pressão o quartzo transforma-se em coesite mais stishovite, enquanto que 
por aumento de temperatura origina tridimite mais cristobalite. 
 
 
4.3.2 Reações com produção de fluidos 
 
Neste tipo de reação, que acontece na maior parte dos casos a alta temperatura, dois 
minerais reagem entre si para gerar espécies novas e um fluido, CO
2 
ou H
2
O, segundo a 
composição das fases em presença. Um exemplo deste tipo de reação acontece com os 
minerais muscovita e quartzo, gerando Sil-silimanita, feldspato potássico e água, segundo a 
equação abaixo. 
 
OHSiOAlOKAlSiSiOOHOSiKAl 25283221033 )( ++↔+ (1) 
 
11 
 
A água resultante como produto da reação pode migrar e induzir a anatexia de 
rochas quartzo-feldspáticas envolventes, conceito este que consiste na fusão parcial ou total 
de uma rocha em condições naturais. 
 
 
4.3.3 Reações com mudança dos elementos químicos entre os minerais 
 
Neste caso, a estrutura cristalina não se altera, isto é, em termos numéricos não 
surgem novas espécies: há o deslocamento de elementos químicos entre dois ou mais 
minerais cujo teor em determinados elementos vai sofrer variações: o mineral que ganha os 
elementos é obrigado a perder outros para compensar a mudança. 
 
 
5. Tipos de metamorfismo 
 
 Apesar do processo de metamorfismo poder se desenvolver em diversos locais 
da crosta, alguns cenários de ocorrência puderam ser sistematizados, baseados em 
fatores como os tipos de rochas, parâmetros físicos envolvidos, mecanismo de 
conjunção destes parâmetros, localização e extensão na crosta terreste. 
 Estes cenários ou tipos de metamorfismos foram identificados e definidos em 
três tipos fundamentais: regional, de contato e dinâmico, podendo confundir com outros 
tipos já reconhecidos, mas que apresentam particularidades consideradas à parte. São 
eles: metamorfismo de soterramento, hidrotermal, de fundo oceânico e de impacto. 
 Cada um destes variantes será descrito a seguir. 
 
 
5.1 Metamorfismo regional ou dinamotermal 
 
A ocorrência deste tipo de metamorfismo deve-se à ação conjunta da 
temperatura e pressão, em geral, elevadas, provocando a recristalização na rocha e 
favorecendo o aparecimento de novas texturas. É também chamado de “geral”, pois 
afeta grandes regiões, sendo considerado o mais importante. 
As Figuras 4 e 5 apresentam a relação entre as mudanças texturais e a 
intensidade de metamorfismo regional aplicado sobre uma rocha. 
 
 
Figura 4 - Relação entre mudanças texturais e intensidade de metamorfismo (Fonte: UNICAMP) 
 
 
Figura 5 - Alterações mineralógicas em função do grau de metamorfismo
Este tipo de metamorfismo ocorre a 
relacionado com a formação de cadeias de montanhas (áreas conhecidas como 
geosinclinais). Por isso, os protolitos são fortemente deformados 
ao mesmo tempo que sofrem recristalização, formando novas texturas e assembléias 
minerais estáveis nas novas condições.
A Figura 6 representa, esquematicamente, a ocorrência de metamorfismo 
regional em zonas de cinturões orogênicos nos limites de placas convergentes.
 
Figura 6 - Metamorfismo regional
 
5.2 Metamorfismo de contato ou termal
 
 É resultado de aquecimento através de intrusão de um corpo ígneo que aumenta 
a temperatura das rochas encaixantes. As rochas mais próximas à intrusão sofrem 
efeitos de temperatura maior que decresce com a distância relativa ao corpo. Sem um 
efeito de pressão e deformação, e somente da temperatura, há cristalização e 
crescimento dos minerais metamórficos num arranjo aleatório, ou seja
rocha típica do metamorfismo d
formação está apresentado na figura abaixo.
Figura 7 - Intrusão magmática no metamorfismo de contato
Alterações mineralógicas em função do grau de metamorfismo (Fonte: UNICAMP)
e tipo de metamorfismo ocorre a grandes profundidades e está 
relacionado com a formação de cadeias de montanhas (áreas conhecidas como 
Por isso, os protolitos são fortemente deformados - dobrados e falhados
ao mesmo tempo que sofrem recristalização, formando novas texturas e assembléias 
minerais estáveis nas novas condições. 
representa, esquematicamente, a ocorrência de metamorfismo 
regional em zonas de cinturões orogênicos nos limites de placas convergentes.
 
Metamorfismo regional (Fonte: Livro Decifrando a Terra) 
.2 Metamorfismo de contato ou termal 
É resultado de aquecimento através de intrusão de um corpo ígneo que aumenta 
a temperatura das rochas encaixantes. As rochas mais próximas à intrusão sofrem 
maior que decresce com a distância relativa ao corpo. Sem um 
efeito de pressão e deformação, e somente da temperatura, há cristalização e 
crescimento dos minerais metamórficos num arranjo aleatório,ou seja, 
rocha típica do metamorfismo de contato é denominada hornfels e seu esquema de 
formação está apresentado na figura abaixo. 
 
 
Intrusão magmática no metamorfismo de contato (Unicamp) 
12 
 
(Fonte: UNICAMP) 
e está intimamente 
relacionado com a formação de cadeias de montanhas (áreas conhecidas como 
dobrados e falhados- 
ao mesmo tempo que sofrem recristalização, formando novas texturas e assembléias 
representa, esquematicamente, a ocorrência de metamorfismo 
regional em zonas de cinturões orogênicos nos limites de placas convergentes. 
É resultado de aquecimento através de intrusão de um corpo ígneo que aumenta 
a temperatura das rochas encaixantes. As rochas mais próximas à intrusão sofrem 
maior que decresce com a distância relativa ao corpo. Sem um 
efeito de pressão e deformação, e somente da temperatura, há cristalização e 
 sem foliação. A 
contato é denominada hornfels e seu esquema de 
 
13 
 
5.3 Metamorfismo cataclástico ou dinâmico 
 
Ocorre em zonas longas e estreitas, localizadas nas adjacências de falhas ou zonas de 
cisalhamento. Predomina a pressão dirigida. A pressão e o calor na vizinhança imediata da falha 
podem ser suficientemente altos para produzir foliação e recristalização metamórfica. 
Nos níveis superficiais das zonas de cisalhamento, as deformações são mais do tipo 
rúptil, que trata-se da pulverização dos minerais. Nas zonas mais profundas, devido às 
condições de pressão litostática e temperatura elevadas, os minerais passam a comportar-se de 
forma dúctil, que consiste em deformação plástica e estiramento. 
A figura abaixo exemplifica o metamorfismo cataclástico, destacando os milonitos e os 
ultramilonitos, que são rochas finamente trituradas e localizadas em zonas mais profundas do 
cisalhamento. 
 
Figura 8 - Metamorfismo cataclástico (Fonte: Livro Decifrando a Terra) 
 
5.4 Metamorfismo de soterramento 
 
 Como apresentado na Figura 9, o metamorfismo de soterramento acontece nas 
rochas de bacias sedimentares, que recebem uma sobrecarga de peso com mais de 10 
(dez) quilômetros de espessura, sendo submetidas a pressão litostática (pressão 
confinante) e calor geotermal. 
Estes agentes físicos combinam-se nessas profundidades para recristalizar seus 
componentes minerais. Ocorre, por exemplo, na foz do Amazonas ou Golfo do México 
onde existem sedimentos com recristalização em profundidades superiores a 10.000 m. 
 
Figura 9 - Metamorfismo de soterramento (Fonte: Livro Decifrando a Terra) 
 
5.5 Metamorfismo hidrotermal 
Ocorre com a alteração das rochas por água quente. A água pode vir do magma, 
pode ser derivada da desidratarão das rochas metamórficas ou pode ser água subterrânea 
que percolou da superfície até as profundezas e foi aquecida em sub-superfície. Na 
figura abaixo, é apresentado um esquema de penetração da água quente e transformação 
das rochas através de metamorfismo hidrotermal. 
14 
 
 
Figura 10 - Metamorfismo hidrotermal (Livro Decifrando a Terra) 
O metamorfismo hidrotermal é um processo metassomático que se desenvolve 
através das trocas iônicas entre a água circulante e as paredes das fraturas. Esse 
processo ocorre frequantemente nas bordas de intrusões graníticas, como apresentado na 
Figura, em campos geotermais e dentro dos assoalhos oceânicos, quando a água do mar 
penetra fendas próximas dos limites das placas divergentes. 
A água descendente nos assoalhos oceânicos encontra o basalto quente e torna-
se aquecida a cerca de 300 oC. Este processo é conhecido como serpentinização de 
basaltos e diabásio, em função da presença de minerais do grupo da serpentina. São os 
minerais antigorita, crisotila ou lizardita derivados da alteração da olivina e piroxênio. 
 
 
5.6 Metamorfismo de fundo oceânico 
 
 Comum nas vizinhanças do rifts valleys das cadeias meso-oceânicas, onde a 
crosta recém-formada e quente interage com a água fria do mar através de processos 
metassomáticos e metamórficos termais. Pode ser considerado um tipo particular de 
metamorfismo hidrotermal, em escala muito ampla. 
 A figura 11 apresenta o carregamento de íons dissolvidos pela água, percolando 
as rochas basálticas da crosta oceânica através de movimento convectivo. 
 
 
Figura 11 - Metamorfismo de fundo oceânico (Fonte: Livro Decifrando a Terra) 
 
5.7 Metamorfismo de impacto 
 
Resulta de pressões e temperaturas tremendas geradas em sítios de impacto de 
meteoros, que produz minerais "chocados". Os minerais produzidos por impactos não 
15 
 
são encontrados em quaisquer outros ambientes geológicos, caracterizando a reduzida 
extensão na crosta terrestre. 
A figura abaixo apresenta a cratera de impacto produzida pelo choque do 
meteorito com a terra, dissipando a energia na forma de ondas de choque, que fraturam 
e deslocam as rochas, e de calor, que vaporiza o meteorito e funde as rochas. 
 
 
Figura 12 - Metamorfismo de impacto 
Os principais minerais resultantes desse tipo de metamorfismo são a estishovita 
e coesita. 
 
 
6. Análise de terrenos metamórficos 
 
“Rochas metamórficas são produtos de uma combinação de fatores. Qualquer 
rocha sedimentar, ígnea ou metamórfica, representa um potencial protolito para a 
geração de nova rocha metamórfica. A atuação dos fatores responsáveis pelo 
metamorfismo sobre a grande variedade de protolitos em combinações e intensidades 
diversas resulta em um universo complexo e de difícil sistematização” (Livro 
Decifrando a Terra, p.391). 
As variações sistemáticas na composição mineralógica, textura e estrutura das 
rochas metamórficas podem ser seguidas de maneira mais ou menos contínua em 
muitos terrenos. Além disto, estudos experimentais permitem reconstituir as condições 
sob as quais se desenvolvem as reações e analisar as variações das assembléias 
minerais, fornecendo dados termodinâmicos para modelagem teórica dessas 
transformações. 
Existem alguns fatores que permitem a sistematização do universo das rochas 
metamórficas, obtidos dos estudos experimentais já realizados, são eles: grau 
metamórfico, minerais-índice, isógradas, zonas metamórficas e fáceis metamórficas. 
 
 
6.1 Grau metamórfico 
 
A intensidade do metamorfismo é conhecida como grau do metamorfismo. Este 
conceito, já apresentado na Figura 5, consiste nas variações sofridas pela rocha com o 
aumento de um dos fatores condicionantes do metamorfismo. 
Alto grau de metamorfismo implica condições energéticas elevadas, ou seja, em 
altas temperaturas. Já baixo grau define condições mais brandas, ou seja, em 
temperaturas mais baixas. Ainda existe o metamorfismo de médio grau, que ocorre em 
16 
 
temperaturas intermediarias, e o de grau incipiente, quando as condições metamórficas 
foram muito brandas, no limiar entre diagênese e metamorfismo. 
Na Figura 13, são definidas duas linhas, a fim de definir o grau do 
metamorfismo de algumas rochas, além de esquematizar o conceito de fáceis, verificado 
mais adiante. A linha mais distante do campo ígneo implica um grau incipiente de 
metamorfismo, enquanto a linha mais próxima implica um alto grau de metamorfismo. 
 
 
Figura 13 - Distribuição das principais fáceis metamórficas no espaço PxT (Fonte: Livro Decifrando a Terra) 
6.2 Minerais-índice, isógradas e zonas metamórficas 
 
O conceito de minerais-índice, essencial para a sistematização de um terreno 
metamórfico, se refere ao mineral, cujo aparecimento no terreno serve de marcador para 
uma forma seqüenciada de desenvolvimento em rochas pelíticas. Estas rochas, também 
conhecidas por rochas micáceas, contêm maior quantidade de minerais hidratados e, por 
isso, liberam maior teor de água ao serem metamorfizadas, potencializando o 
metamorfismo de contato. 
Na ordem de aparecimento de minerais-índice encontram-se: clorita, biotita, 
granada,estaurolita, cianita, sillimantina. A linha imaginária na superfície do terreno 
que une os pontos onde um determinado mineral-índice foi observado denomina-se 
isógrada. Para cada mineral-índice, tem-se a respectiva isógrada, por exemplo: isógrada 
da biotita, da granada, entre outras. 
O conceito de zona metamórfica consiste na faixa do terreno entre duas 
isógradas. Uma zona inicia-se na isógrada do mineral de temperatura mais baixa, que 
lhe dá o nome, e termina na isógrada do mineral subsequente, aonde se inicia a zona 
metamórfica do novo mineral. Assim, a zona da clorita inicia-se na isógrada da clorita e 
termina na isógrada da biotita, onde o mineral-índice aparece pela primeira vez. 
Vale lembrar que o mineral da zona anterior não desaparece necessariamente na 
isógrada do mineral seguinte: biotita e granada, por exemplo, persistem através das 
zonas da estaurolita e cianita, alcançando até a zona da sillimanita. 
A Figura abaixo apresenta os conceitos de isógrada, minerais-índices e zonas de 
metamorfismo, que se deram graças aos estudos realizados por Barrow. 
 
17 
 
 
Figura 14 - Minerais-índice, isógradas e zonas metamórficas (FAFE) 
 
6.3 Fácies Metamórficas 
 
As rochas, cujas paragêneses - minerais encontrados em rochas distintas, 
formados sob as mesmas condições de temperatura e pressão - são semelhantes entre si, 
são agrupadas em uma mesma fácies metamórfica. 
Penti Eskola (Skinner e Porter, 1987) propôs o conceito de fácies metamórficas 
para designar as assembléias minerais que alcançavam o equilíbro durante o 
metamorfismo dentro de um grau específico de condições de pressão e temperatura. 
Existem 08 (oito) tipos de fáceis metamórficas, são elas: fácies de grau 
incipiente, ou sub-xisto verde ou zeólita; fácies xisto verde; fácies anfibolito; fácies 
granulito; fácies hornblenada hornfels; fácies piroxênio hornfles; fácies xisto azul; 
fácies eclogito. 
A Figura abaixo apresenta cada uma das fáceis sob determinadas condições de 
temperatura e pressão, sendo descritas suas características, a seguir. 
 
Figura 15 - Fáceis metamórficas (FAFE) 
18 
 
 
 
Observe na Figura 15 que uma variação de temperatura entre 400ºC à 700ºC e 
uma variação de pressão de 0 à 12 Kbar, é possível encontrar fácies do xisto verde, 
anfibolitica, granulitica e ecoglitas. Portanto, a caracterização das fáceis metamórficas 
depende da combinação entre pressão e temperatura. 
 
 
6.3.1 Fáceis de grau incipiente, sub-xisto verde ou zeólita 
 
 São representadas pelas primeiras assembléias desenvolvidas no metamorfismo 
de soterramento de rochas vulcânicas e sedimentares, representando o mais baixo grau 
de metamorfismo. Dentre as assembléias minerais, encontram-se a zeólita, clorita, 
muscovita e o quartzo. 
 
 
 6.3.2 Fáceis xisto verde 
 
 É uma fáceis de baixo grau de metamorfismo, comum em muitos terrenos 
metamorfizados regionalmente, que se desenvolve em cadeias de montanhas 
fanerozóicas, áreas de escudos pré-cambrianos e ano assoalho oceânico. As assembléias 
minerais incluem: clorita, epidoto, muscovita, albita e quartzo. 
 
 
 6.3.3 Fáceis anfibolito 
 
 Caracteriza-se por paragêneses cristalizadas em gradiente geotérmico moderado, 
conceito este que representa a variação de temperatura por quilômetro de profundidade. 
Além disto, ocorre em terrenos metamórficos de médio a alto grau. Os constituintes 
minerais incluem: hornblenda e plagioclásio, presentes em rochas básicas, e almandina, 
comum em rochas pelíticas. 
 
 
 6.3.4 Fáceis granulito 
 
 Representa as mais altas condições de pressão e temperatura, normalmente 
encontradas em metamorfismo regional e localizadas em áreas de escudos pré-
cambrianos. Hornblenda e biotita, constituintes minerais da fáceis anterior, anfibolito, 
desaparecem paulatinamente e as rochas tornam-se desidratadas. Os constituintes 
minerais característicos são plagioclásio, ortopiroxênio, granada e diopsídio. 
 
 6.3.5 Fáceis hornblenda hornfels 
 
 Desenvolve-se em condições de pressão baixa, principalmente em auréolas de 
metamorfismo de contato ao redor de corpos intrusivos como gabros e granitos. 
 
 6.3.6 Fáceis piroxênio hornfels 
 
 Desenvolve-se sob as mesmas condições da fáceis anterior, exceto pelas 
temperaturas mais elevadas das auréolas de contato. 
19 
 
 6.3.7 Fáceis xisto azul 
 
 Representada por temperaturas relativamente baixas, mas pressões elevadas de 
metamorfismo em zonas orogênicas recentes, como as encontradas na Califórnia e no 
Japão. Os constituintes característicos são: lawsonita, jadeíta, albita, muscovita e 
granada. 
 
 6.3.8 Fáceis eclogito 
 
 É caracterizada por assembléias minerais desenvolvidas sob condições de 
pressão muito elevada (maior que 12kbar) e altas temperaturas, possivelmente em 
placas oceânicas transportadas para o manto em zonas de subducção. Os constituintes 
minerais característicos são: piropo e omfacita (assembléia comum em pipes 
kimberlíticos). 
 
 
7. MINERALOGIA, TEXTURAS E ESTRUTURA DE ROCHAS 
METAMÓRFICAS 
 
Os tipos de rochas metamórficas são determinados em função da sua 
mineralogia, textura e estrutura. 
A mineralogia se refere à composição mineral da rocha; a textura se refere ao 
aspecto da rocha, no qual se inclui a forma dos cristais e o modo em se acham unidos; a 
estrutura se refere às características estruturais das rochas, fornecendo informações 
sobre o processo metamórfico. 
 
 
7.1 Mineralogia de rochas metamórficas 
 
A composição mineralógica de uma rocha metamórfica depende da natureza 
(composição química) do seu protólito e das condições metamórficas sob as quais foi 
gerada (temperatura e pressão). 
Nos processos metamórficos, as rochas experimentam grandes transformações, 
por processos de recristalização, formando-se minerais mais estáveis em novas 
condições termodinâmicas. 
 
 
7.2 Texturas de rochas metamórficas 
 
As texturas constituem o aspecto da rocha metamórfica, no qual se inclui a 
forma dos cristais e o modo através do qual se acham unidos. Este aspecto se 
desenvolvem por blastese, que envolve nucleação e crescimento mineral no estado 
sólido. Em razão disto, o radical “blasto” é usado para designar texturas metamórficas. 
As texturas metamórficas conhecidas são: granuloblástica, lepidoblástica, 
nematoblástica e porfiroblástica. 
 
a) Granoblástica: ocorre quando a rocha apresenta minerais granulares sem orientação. 
 
b) Lepidoblástica: é definida por minerais lamelares como as micas e as cloritas, 
dispondo-se paralela ou sub-paralelamente. 
20 
 
c) Nematoblástica: ocorre quando os minerais orientados forem prismáticos, como 
piroxênios e anfibólios. 
 
d) Porfiroblástica: ocorre quando espécies minerais têm crescimento metamórfico 
significativamente maior do que outras que formam a matriz rochosa. 
 
 
7.3 Estrutura de rochas metamórficas 
 
As feições macroscópicas do protólito se orientam e/ou deformam e demonstram 
sinais de rupturas e fraturamento como resposta às forças intensas que atuam sobre ele. 
Portanto, a forma estrutural das rochas metamórficas fornece importantes informações 
sobre o processo metamórfico que as originou. 
A classificação das estruturas metamórficas se baseia nas características 
observáveis para as variadas rochas, sendo elas: 
 
a) Foliação: está relacionada com estruturas planas, devido ao arranjo paralelo dos 
minerais. São foliações: xistosidade, gnaissificação, clivagem ardosiana e acamamento. 
 
b) Xistosidade: estrutura representada pelo desenvolvimento de minerais achatados e 
alongados, podendo ser prismáticos. 
 
c) Gnaissificação: é a estrutura típica dos gnaisses (feldspato > 20% do volume), 
caracterizada por bandamento composicional (bandas claras x escuras). 
 
d) Estrutura cataclástica: resultantedo esmagamento e cisalhamento das rochas em 
falhas geológicas, possui superfícies polidas pela fricção. 
 
e) Clivagem ardosiana: estrutura típica das ardósias e filitos, caracterizados 
macroscopicamente pela quebra das rochas em planos paralelos e regulares. 
 
f) Clivagem de crenulação: é uma segunda foliação gerada sobre a rocha metamórfica 
em decorrência de dobramento com pequeno comprimento de onda e amplitude. 
 
g) Estrutura granulosa: quando há ausência de elementos planos ou lineares na rocha, 
que exibe aspecto compacto, maciço (ex: mármores e quartzitos). 
 
 
8. NOMENCLATURA DAS ROCHAS METAMÓRFICAS 
 
Nas rochas metamórficas o critério de nomenclatura é essencialmente 
petrográfico, considerando-se a mineralogia combinada com textura e estrutura. Assim 
nomes para as rochas metamórficas mais comuns, como ardósia, filito, gnaisse, 
granulito, quartzito, etc. devem ser complementados com informações que revelem o 
real aspecto da rocha, já que a variedade é bastante grande e a nomenclatura complexa. 
Via de regra, lista-se primeiramente os minerais menos abundantes (mais que 
5%) antes do nome raiz, por exemplo: grafita-mucovita-biotita xisto. Neste caso 
significa que a rocha é composta essencialmente por biotita, seguido de muscovita e 
grafita. 
21 
 
As texturas também podem entrar na nomenclatura da rocha, dependendo da 
riqueza da descrição do autor, por exemplo muscovita xisto porfiroblástico com granada 
significa que cristais maiores de granada se destacam em uma matriz rica em muscovita 
em rocha xisto. 
 
9. ROCHAS METAMÓRFICAS E TECTONISMO GLOBAL 
 
 No caso da terra, a maioria dos processos metamórficos ocorre às margens de 
placas convergentes, onde se desenvolvem as grandes cadeias de montanhas, com os 
Andes, os Alpes, as Montanhas Rochosas ou Himalaias e os arcos de ilhas, como os 
arquipélagos do Japão ou da Indonésia. 
 Rochas metamórficas são constituintes predominantemente nestas grandes 
estruturas lineares, principalmente nas suas partes internas, na forma de extensas faixas, 
denominadas cinturões metamórficos, onde muitas vezes ocorrem intimamente 
associadas a rochas magmáticas plutônicas. 
 
9.1 Metamorfismo em zonas de subducção 
 
 Nas zonas de subducção, a placa oceânica, já relativamente fria, é carregada para 
dentro do manto, mais quente. Na região da fossa, elas seguem em profundidade com 
geometria em forma de “ponta de lápis” paralela ao plano de subducção e retornam para 
cima com um forte degrau inverso em direção à placa superior. 
 Esta geometria, apresentada na Figura em forma de degraus se deve por causa do 
contraste de temperaturas entre as rochas das placas oceânicas frias e a cunha mantélica 
quente em ascensão, que é a principal fonte de calor para o metamorfismo dos basaltos e 
sedimentos em subducção. 
 
Figura 16 - Zona de subducção (Fonte: Livro Decifrando a Terra) 
 
22 
 
9.2 Metamorfismo em zona de colisão continental 
 
 Quando no decorrer do processo de subducção duas massas continentais se 
aproximam, até colidirem, elas tendem a flutuar em razão de sua densidade mais baixa 
em relação à crosta oceânica e ao manto. A conseqüência desse tipo de colisão é o 
espessamento da crosta continental , pelo empilhamento das massas que se chocam, 
deslocando-se uma sobre as outras, gerando grandes cadeias de montanhas. 
 Este processo pode gerar uma inversão das isotermas, com rochas de mais alto 
grau metamórfico sendo colocadas sobre rochas de mais baixo grau. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
10. CONCLUSÃO 
 
 Como analisado no presente trabalho, as rochas metamórficas são altamente 
importantes na formação do relevo terrestre, participando dos processos endógenos e 
exógenos. 
 Os diferentes tipos de metamorfismo e fatores condicionantes do mesmo 
propiciam não somente a formação de diversas espécies minerais, a partir de alterações 
mineralógicas, texturais e estruturais, mas a possibilidade de aplicações diversas na 
construção civil e outros setores do ramo industrial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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11. REFERÊNCIAS 
 
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