Aula 6 - fundamentos de geologia PDF

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Metamorfismo e rochas 
metamórficas
Disciplina: Fundamentos de geologia
Profª: Érika Vitória de Negreiros Duarte
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas = meta “mudança” + morphe “forma”;
• Elas resultam da transformação de outras rochas por processos de 
metamorfismo que ocorrem geralmente abaixo da superfície da terra;
• Metamorfismo: onde as rochas são submetidas a calor, pressão e 
atividade fluídica a fim de alterar sua composição mineral, sua textura 
ou ambas, gerando novas rochas.
• A rocha nova, geralmente, difere muito da rocha original;
• O metamorfismo ocorre sob temperaturas abaixo da fusão da rocha, 
caso contrário, o resultado seria uma rocha ígnea.
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Os três principais agentes do metamorfismo são: calor, pressão e 
atividade de fluídos;
• As reações com silicatos são particularmente lentas, e como a maioria 
das rochas metamórficas é composta de silicatos, acredita-se que o 
metamorfismo é um processo geológico muito lento;
Os agentes do metamorfismo
Rocha original
Estava em equilíbrio 
(química e 
fisicamente estável)
Sofre 
transformações
Formação de novos 
minerais, 
modificação na 
textura ou ambos
Atinge o equilíbrio
Durante o 
metamorfismo
Rocha metamórfica
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Calor
o Importante agente do metamorfismo;
o Aumento das reações químicas podendo produzir minerais 
diferentes da rocha original;
o Pode se originar: da lava, do magma ou do soterramento 
profundo da crosta em virtude da subducção de placas 
convergentes
Os agentes do metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Calor
Os agentes do metamorfismo
Rochas irrompidas 
por magma
Calor afeta as 
rochas ao redor
Aquecimento 
diminui com a 
distância da 
intrusão
Rochas adjacentes a 
um corpo ígneo 
intrusivo
ROCHAS 
METAMÓRFICAS
Rochas formadas na 
superfície
Transportadas para 
grandes 
profundidades por 
subducção
Sujeitas ao 
aumento de 
temperatura e 
pressão
Alguns minerais são 
transformados em 
outros mais 
estáveis
ROCHAS 
METAMÓRFICAS
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Pressão
o Durante o soterramento as rochas estão sujeitas a uma 
pressão cada vez maior chamada pressão litostática;
o Pressão litostática: A tensão em uma rocha na crosta é 
a mesma em todas as direções e aumenta com a 
profundidade;
o Com a pressão litostática resultante do aterramento, as 
rochas também podem sofrer pressão diferencial;
o Pressão diferencial: as tensões não são iguais em todas 
as direções e são mais fortes em algumas do que em 
outras;
o Pressões diferenciais, em geral, ocorrem quando duas 
placas colidem, produzindo texturas e características 
metamórficas distintas.
Os agentes do metamorfismo
Pressão litostática
Pressão diferencial
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Atividade de fluidos
o A água e o dióxido de carbono, com a existência de íons em 
solução, acentuam o metamorfismo pelo aumento da taxa de 
reações químicas;
o Desse modo, os íons se movem facilmente através do fluido, 
possibilitando a formação de novos minerais;
o Ex: A água do mar movendo-se através da rocha basáltica quente 
na crosta oceânica transforma a olivina no mineral metamórfico 
serpentina:
2𝑀𝑔2𝑆𝑖𝑂4 + 2𝐻2𝑂 → 𝑀𝑔3𝑆𝑖2𝑂5(𝑂𝐻)4+𝑀𝑔𝑂
Os agentes do metamorfismo
Olivina Água Serpentina
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Atividade de fluidos
o Fluidos quimicamente ativos importantes no processo 
metamórfico:
 Água retida nos poros das rochas sedimentares à medida que 
elas se formam;
 Fluido volátil no interior do magma;
 Desidratação de minerais que contém água, como a gipsita e 
algumas argilas.
Os agentes do metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo 
de contato
Metamorfismo 
dinâmico
Metamorfismo 
regional
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o O corpo de magma modifica a rocha encaixante ao redor;
o Em profundidades rasas, a intrusão do magma eleva a 
temperatura da rocha ao redor, causando transformação 
térmica;
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o Fatores importantes no metamorfismo de contato:
 Temperatura inicial;
 Tamanho da intrusão;
 As vezes, esses fatores estão envolvidos.
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o Temperatura inicial:
 Depende, em parte, de sua composição;
 Magmas máficos são mais quentes que magmas félsicos, 
portanto possuem efeito térmico maior sobre as rochas ao 
redor;
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o Tamanho da intrusão:
 No caso de pequenas intrusões, apenas as rochas em contato 
imediato com a intrusão são geralmente afetadas;
 No caso de grandes intrusões o aquecimento da rocha 
encaixante pode perdurar por tempo suficiente para que 
uma área maior seja afetada;
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o Auréola: área de metamorfismo em torno 
de uma intrusão;
o O limite entre uma intrusão pode ser 
tanto pontual quanto transicional;
o Variam de largura dependendo do 
tamanho, da temperatura e da 
composição da intrusão ígnea, bem como 
da mineralogia da rocha encaixante;
o Variam de poucos centímetros a vários 
quilômetros de largura em torno dos 
plútons.
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o O grau de variação metamórfica no 
interior de uma auréola geralmente 
diminui com distanciamento da intrusão, 
devido a diminuição da temperatura;
o A zona mais próxima à intrusão contém 
minerais metamórficos de alta 
temperatura como a silimanita;
o As zonas mais afastadas contém minerais 
metamórficos de baixa temperatura, 
como clorita, talco e epidoto.
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o Além de intrusões ígneas, resulta 
também de derrames de lava, seja nas 
dorsais meso-oceânicas, ou nas 
superfícies continentais, modificando 
termicamente as rochas sobrejacentes;
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o Os fluidos também exercem um papel importante no 
metamorfismo de contato;
o O magma contém fluidos quentes que podem adentrar na rocha 
ao redor;
o Esses fluidos podem reagir com a rocha possibilitando a formação 
de novos minerais;
o Além disso, as rocha encaixantes podem conter fluidos em seus 
poros que, quando aquecidos pelo magma, reagem quimicamente 
com o mesmo.
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo de contato (termal)
o Sendo assim, dois tipos de rocha metamórfica de contato podem 
ser citadas:
 As originadas pelo aquecimento das rochas encaixantes;
 As alteradas por soluções quentes
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo dinâmico
o Associado a zonas de falhas onde as 
rochas são submetidas a grandes 
pressões diferenciais;
o Rochas metamórficas resultantes de 
metamorfismo dinâmico são 
denominadas milonitos;
o Os milonitos são rochas de grão 
duro, denso e fino, muitas das quais 
são caracterizadas por laminações 
finas;
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo regional
o A maioria das rochas metamórficas resultam desse tipo de 
metamorfismo;
o Ocorre em grandes áreas;
o Decorrentesde altas temperaturas + altas pressões + altas 
deformações;
o Regiões mais profundas da crosta;
o Mais evidente ao longo de limites de placas convergentes (rochas 
constantemente deformadas e recristalizadas durante a 
convergência e a subducção).
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Metamorfismo regional
o Gradação de intensidade metamórfica: áreas que foram 
submetidas a pressões e temperaturas mais intensas e áreas de 
pressões e temperaturas mais baixas;
o Gradação metamórfica = minerais específicos;
o Também podem ocorrer em áreas onde as placas divergem.
Os três tipos de metamorfismo
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Minerais índices: Certos minerais se formam durante o 
metamorfismo unicamente sob condições de temperatura e 
pressão específicas;
• Grau metamórfico: grau em que uma rocha sofreu mudança 
metamórfica e, dependendo da presença de certos minerais 
índices, pode ser baixo, médio ou alto;
Minerais índices e grau metamórfico
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Exemplo: 
Minerais índices e grau metamórfico
Xisto (rocha rica 
em argila)
Submetida ao 
metamorfismo 
regional
Mineral CLORITA
começa a se 
cristalizar
METAMORFISMO 
DE BAIXO GRAU
Temperatura e 
pressão continuam 
a subir
Novos minerais 
substituem a 
clorita
BIOTITA e 
GRANADA
METAMORFISMO 
DE MÉDIO GRAU
SILIMANITA
METAMORFISMO 
DE ALTO GRAU
Sob temperaturas 
relativamente baixas: 200°C
Metamorfismo e rochas metamórficas
Minerais índices e grau metamórfico
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Dois grupos:
Classificação das rochas metamórficas
Textura 
foliada
Textura não 
foliada
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas foliadas:
o Rochas submetidas ao calor e à pressão durante o metamorfismo 
tipicamente apresentam minerais agrupados de forma paralela, 
conferindo-lhes uma textura foliada;
o O tamanho e a forma dos minerais determinam se a foliação é fina 
ou grossa;
o Podem ser organizadas pelo tamanho de grão cada vez mais 
grosso e pela perfeição da foliação.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas foliadas:
o Ardósia:
 Granulação fina;
 Exibe clivagem ardosiana;
 Resulta do metamorfismo regional do 
folheto ou de cinzas vulcânicas;
 Excelente para revestimentos de telhados e 
pavimentos, tampos de mesa de bilhar e 
sinuca;
 Diferentes cores: preto (grafita), vermelho e 
roxo (óxido de ferro) e verde (clorita).
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas foliadas:
o Filito:
 Composição semelhante a da ardósia;
 Granulação mais grossa que a ardósia;
 Tamanho de grão intermediário entre a 
ardósia e o xisto;
 Difere da ardósia devido ao brilho 
acetinado e lustroso.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas foliadas:
o Xisto:
 Possuem granulação mais grosseira que a ardósia e o 
silito;
 Proveniente do metamorfismo regional;
 Varia de acordo com a intensidade do metamorfismo e 
da natureza da rocha original;
 A maioria dos xistos derivam de rochas sedimentares 
ricas em argila;
 Sua foliação confere um tipo de ondulação à rocha 
quando partida chamada xistosidade;
 Minerais mais proeminentes: micaxisto, clorita xisto, 
granada micaxisto.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas foliadas:
o Gnaisse:
 Alto grau;
 Com bandas distintas de minerais claros e escuros;
 Compostos de minerais granulares: quartzo, 
feldspato, mica, anfibólio, entre outros;
 Banda clara: quartzo + feldspato;
 Banda escura: biotita, hornblenda;
 Se quebra de forma irregular;
 Proveniente da recristalização de rochas 
sedimentares de argilas ou rochas ígneas como o 
granito e até rochas metamórficas mais antigas;
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas foliadas:
o Anfibolito:
 Rocha escura;
 Minerais: anfibólio, plagioclásio;
 Textura levemente foliada;
 Proveniente do metamorfismo do basalto ou de rochas 
ígneas ricas em minerais ferromagnesianos.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas foliadas:
o Migmatitos:
 Rochas mistas;
 Derivam de rochas ígneas;
 Alto grau;
 Acredita-se que temperaturas metamórficas extremamente 
altas sejam responsáveis pela sua formação.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas não foliadas:
o Os grãos minerais não mostram uma orientação preferencial 
discernível;
o Mosaico de minerais irreguleres;
o A maioria resulta do metamorfismo de contato ou regional;
o Geralmente de dois tipos: compostas por um mineral e compostas 
por diferentes grãos minerais muito pequenos para serem vistos a 
olho nu.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas não foliadas:
o Mármore:
 Composta por calcita ou dolomita;
 Tamanho de grãos variáveis;
 Proveniente tanto de metamorfismo de contato quanto 
regional de calcários e dolomitos;
 Mármore bruto: branco neve ou azulado;
 Variedade de cores devido a impureza de cores na rocha 
sedimentar original.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas não foliadas:
o Quartzito:
 Rocha dura e compacta;
 Proveniente do arenito de quartzo;
 Médio a alto grau;
 Quartzito puro: branco;
 O ferro e outras impurezas confere-lhe uma cor rosa a 
vermelha.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas não foliadas:
o Xisto verde:
 Proveniente de rocha ígnea máfica;
 Cor: verde-escuro;
 Baixo a alto grau;
 Minerais: clorita, epidoto e hornblenda.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas não foliadas:
o Hornfels:
 Grão fino;
 Proveniente do metamorfismo de contato;
 Em geral, proveniente de rocha sedimentar argilosa.
Classificação das rochas metamórficas
Metamorfismo e rochas metamórficas
• Rochas metamórficas não foliadas:
o Antracito:
 Muitos geólogos consideram uma rocha 
metamórfica e não, sedimentar;
 Carvão preto, lustroso e duro;
 Alta porcentagem de carbono;
 Proveniente do metamorfismo de baixo grau 
por calor e pressão.
Classificação das rochas metamórficas
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