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METAMORFISMO Introdução - Definição Metamorfismo Processo que leva a uma modificação de mineralogia ou de textura das rochas, no estado sólido, sob o efeito da temperatura, da pressão e dos flúidos Roches metamórficas Rocha oriunda da transformação de rochas ígneas ou sedimentares sob o efeito da temperatura e/ou pressão elevadas � Mudança da estrutura da antiga rocha: deformação mecânica � Mudança da composição mineralógica: alteração química Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Condições do metamorfismo Temperatura De 200oC (limite da diagênese = compactação/alteração dos sedimentos) Até o limite de fusão das rochas. Pressão De 0,001 (pressão atmosférica) a 20 kbars (limite crosta-manto) P = dgh Onde P = pressão litostática (Pa � 105 Pa = 1 bar) d = densidade das rochas (g.cm-3); h = profundidade (m); g = aceleração da gravidade (m.s-2) Flúido Sobretudo H2O, as vezes CO2. A sua presença leva a formação de mineriais hidratados (micas, anfibólios, clorita), ou minerais carbonatados, respectivamente. Inclusão flúida: bolha do flúido original presa nos minerais da rocha. Índice precioso da condição original de formação da rocha. Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Condições do metamorfismo Inclusão flúida H2O líquida Vapor de H2O Cristal de NaCl Quartzo A presença de fluido: Modifique as condições pressão/temperatura Facilita a migração dos elementos e acelera o metamorfismo Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Introdução - Definição Tipos de metamorfismo Maiores: De contato Regional Menores: Cataclástico De soterramento De impacto Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Origem do metamorfismo Metamorfismo de contato (metamorfismo de temperatura) É o metamorfismo que ocorre nas rochas encaixantes em contato com um magma intrusivo Quando o magma ainda muito quente é introduzida no meio de rochas frias, tem transferência de calor por condução (setas) e cozinhamento da rocha encaixante. Magma esfriando Aureolo metamórficoRocha encaixante Alguns mm a alguns km Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Metamorfismo regional (metamorfismo de pressão/temperatura) Ele afeta amplas regiões (centenas de km). Ele está controlado ao mesmo tempo por aumento de pressão e temperatura. Ele ocorre nas raizes das cadeias de montanhas. Rochas não- deformadas Cadeia de montanhas Rochas deformadas (falhas e dobras) Rochas não-deformadas Batólito e plútons Litosfera digerida Rochas metamórficas muito deformadas Resto de crosta oceânica Origem do metamorfismo Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Origem do metamorfismo Metamorfismo dinâmico ou cataclástico (metamorfismo menor) T e i x e i r a e t a l . Pressão tectônica Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Metamorfismo hidrotermal (menor) Ocorre principalmente nas dorsais meso-oceânicas, onde os fluidos (H2O e enxofre) infiltra no substrato e hidrata os minerais. Metamorfismo metasomático (mudança da composição química) baseado na hidratação e no aumento da temperatura (provocado pelo magma subjacente). Estrutura do metamorfismo Modificação estrutural : deformação mecânica Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Estrutura do metamorfismo Modificação estrutural = foliação metamórfica Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Estrutura do metamorfismo Modificação estrutural Clivagem ardosiana: orientação dos minerais placóides (tipo mica) Xistosidade: Orientação preferencial de minerais recristalizados Foliação “sensu stricto” ou estrutura gnáissica: Orientação de quartzo e feldspato Lineamento: Deformação (alongamento) de minerais Bandeamento: Nos gnaisses, alternância de faixas clara e escuras Temperatura Modificação química =metassomatismo Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen CAUSAS � Devido a presença de fluidos, há modificação da composição químico do meio. Troca de espécies químicas nos minerais � Com o aumento de pressão e temperatura, os minerais originais ficam instáveis e há formação de minerais estáveis nas atuais condições PT. Fácies metamórficos O grau de metamorfismo é definido através das assembléias mineralógicas características As diferentes zonas correspondente ás paragêneses são chamadas FACIES METAMORFICOS Fácies Z-PP: primeiras transformações Paragênese: clorita, carbonatos, ... Fácies XV: Paragênese: epídoto em vez de pumpellyita Fácies A: Grau metamórfico médio Paragênese: anfibólio Fácies GR: Grau alto, limite de fusão; rochas desidratadas. Paragênese: pirôxenio, olivina Fácies E: em zonas de subducção. T e i x e i r a e t a l . Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Gradientes metamórficos Gradiente Franciscano Metamorfismo de alta temperatura - Dorsais meso-oceânicas Gradiente Abukuma Metamorfismo de alta pressão - Zona de subducção Gradiente Dalradiano gradiente “normal” – zonas de colisão Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Crosta continental Zona de fusão parcial Isotermo Infiltração de água a partir da litosfera oceânica Magmatismo Litosfera oceânica hidratada X i s t o s a z u i s E c l o g i t o s Xistos verdes P rofu ndid ad e Nomenclatura das rochas metamórficas Grau crescente de metamorfismo GRANITO BASALTO FOLHETO ARENITA CALCÁRIO XISTO GNAISSE ANFIBOLITO XISTO GNAISSEARDÓSA QUARTZITA MÁRMORE Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Nomenclatura das rochas metamórficas GRANITO BASALTO XISTO GNAISSE ANFIBOLITO Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen Nomenclatura das rochas metamórficas FOLHETO ARENITA CALCÁRIO XISTO GNAISSEARDÓSA QUARTZITA MÁRMORE Autor Autor –– Thomas GloaguenThomas Gloaguen