10 - Tipos de metamorfismo

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Tipos de metamorfismo
Apresentação
O metamorfismo é um processo geológico importante na formação de rochas e na configuração da 
crosta terrestre, uma vez que interfere diretamente na formação de cadeias de montanhas, na 
composição química das rochas do fundo dos oceanos, na formação de depósitos de minério de Au 
(ouro) e Cu (cobre) e está relacionado até mesmo às crateras de meteoros. Todos esses ambientes 
experimentaram ou ainda experimentam a atuação de processos metamórficos. No entanto, à 
exceção das crateras de impacto, em todos eles o metamorfismo ocorre em subsuperfície, de forma 
não visível ao homem, diferentemente dos processos de formação de uma praia ou erupção de um 
vulcão. Ainda assim, os registros do metamorfismo sobre as rochas, como a formação das foliações 
dos xistos e bandamentos dos gnaisses, impressionam e chamam a atenção para a magnitude do 
processo geológico capaz de gerar essas estruturas.
Os processos metamórficos são respostas às alterações de parâmetros como temperatura, pressão 
e composição de fluidos a que uma rocha é submetida. As movimentações das placas tectônicas 
retiram as rochas dos seus ambientes de origem e de suas condições de equilíbrio iniciais, 
provocando transformações físicas e químicas intensas, as quais dependem das condições de 
temperatura, pressão e fluidos no interior da crosta. Por essa razão, você já pode notar que 
diferentes tipos de metamorfismo ocorrem em diferentes ambientes tectônicos, sob diferentes 
condições físicas e químicas, as quais resultarão em rochas metamórficas com as mais variadas 
composições minerais, texturas e estruturas. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai aprender os tipos de metamorfismo de abrangência 
regional e local atuantes no planeta, os ambientes tectônicos em que eles ocorrem e também 
analisar os parâmetros físicos determinantes nos processos metamórficos e suas representações 
em grades petrogenéticas. Assim, ao analisar um terreno metamórfico ou rocha metamórfica, se 
você souber o tipo de metamorfismo ou o ambiente tectônico, ou tiver a grade petrogenética, você 
poderá, com uma dessas informações, ter uma boa pista quanto às demais.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Comparar os tipos de metamorfismo regionais e locais. •
Correlacionar ambientes tectônicos aos tipos de metamorfismo.•
Avaliar grades petrogenéticas e suas condições de pressão e temperatura. •
Desafio
No Brasil, os terrenos metamórficos formados por eventos metamórficos regionais datam, no 
mínimo, de cerca 600 Ma e, de forma geral, compreendem áreas geologicamente complexas, em 
que se encontram amalgamadas associações de rochas metamórficas geradas por diferentes tipos 
de metamorfismo. Assim, para a compreensão da gênese de um terreno metamórfico, é necessário 
identificar quais são as associações de rochas metamórficas que o compõem. Para a avaliação de 
áreas de mineração em terrenos metamórficos, identificar quais rochas foram formadas em quais 
eventos metamórficos e por quais tipos de metamorfismo é fundamental a tomada de decisão 
quanto ao potencial econômico dos possíveis alvos.
Imagine que você seja profissional de engenharia de minas e esteja em um trabalho de campo no 
interior do Rio Grande do Sul, na região de São Gabriel, coletando amostras para avaliação de uma 
área de interesse para a mineração de calcário. 
No entanto, em campo, na área de interesse para a mineração, você coleta as seguintes amostras:
1. mármore composto por calcita, dolomita, diopsídio e tremolita;
2. xistos pelíticos compostos por estaurolita, biotita e hornblenda;
3. xistos pelíticos compostos por granada, estaurolita, biotita e plagioclásio. 
A partir das amostras coletadas em campo, responda:
a) A área analisada é de interesse para mineração de calcário? Justifique.
b) Quais são os ambientes tectônicos que deram origem à região de estudos, considerando as duas 
associações litológicas mencionadas?
Infográfico
Grades petrogenéticas são diagramas de pressão x temperatura nos quais são expressos campos de 
estabilidade de paragêneses minerais. Esses diagramas são de grande utilidade para o 
reconhecimento de faixas de pressão e temperatura a partir da assembleia mineral da rocha em 
estudo, porque as grades petrogenéticas são construídas a partir de dados experimentais das 
reações metamórficas que dão origem às paragêneses minerais expressas nos campos de 
estabilidade.
Confira, no Infográfico a seguir, como interpretar as informações contidas em uma grade 
petrogenética.
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/25b6d7d4-fd96-480e-8cf8-817961d26fef/7f1b0fc0-c126-4dc1-b14d-7bfe9748adc7.png
Conteúdo do livro
O metamorfismo compreende um dos principais processos geológicos formadores de rochas da 
crosta, aos quais está associada a gênese de recursos minerais, tais como depósitos minerais de Au 
e Cu. No entanto, há diversos tipos de metamorfismo, os quais podem ser provocados por 
movimentações tectônicas no interior da crosta, como o metamorfismo regional orogênico, ou 
gerados por fatores externos, como o metamorfismo de impacto.
Os tipos de metamorfismo são relacionados aos ambientes tectônicos, tais como zonas de 
subducção, colisão continental e arcos magmáticos. Cada ambiente tem suas condições de pressão 
(P) e temperatura (T) características, as quais ficam registradas nas rochas metamórficas. Esses 
registros podem ser estudados por meio de grades petrogenéticas, que expressam essas condições 
de P e T de acordo com os componentes químicos que constituem as rochas originais. Rochas 
pelíticas, básicas e calcissilicáticas têm, cada uma, suas grades petrogenéticas correspondentes.
No capítulo Tipos de metamorfismo, da obra Petrologia, base teórica desta Unidade de 
Aprendizagem, você verá detalhes dos tipos de metamorfismo, ambientes tectônicos aos quais os 
tipos de metamorfismo estão associados, bem como o que são grades petrogenéticas e quais 
informações estão contidas nelas.
Boa leitura.
PETROLOGIA
Rossana Vicente Goulart
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
 > Comparar os tipos de metamorfismo regionais e locais.
 > Correlacionar ambientes tectônicos aos tipos de metamorfismo.
 > Avaliar grades petrogenéticas e suas condições de pressão e temperatura.
Introdução
Apesar de ter papel fundamental na formação de grandes cadeias de montanhas, 
como Cordilheira dos Andes, Alpes e Himalaias, o metamorfismo é determinante 
sobre as rochas geradas nas dorsais mesoceânicas e até mesmo na formação de 
depósitos de minério, como ouro e cobre. Ele compreende um processo geológico 
que ocorre há algumas centenas de metros de profundidade no interior da crosta 
terrestre e não é passível de observação a olho nu. Por essa razão, a compreensão 
dos processos metamórficos é menos intuitiva do que a de processos de sedimen-
tação, como a formação de uma duna, por exemplo, ou processos de magmatismo, 
como o extravasamento de lava vulcânica. No entanto, as feições resultantes 
ou associadas aos processos metamórficos, como as foliações, as dobras e os 
minerais com vários centímetros de diâmetro, frequentemente observadas nas 
rochas metamórficas, apresentam um elemento natural que desafia a compreensão 
humana sobre os processos atuantes no interior da Terra.
Embora tenham sido desenvolvidas tardiamente em relação àquelas sobre 
formação de rochas sedimentares e ígneas, as investigações sobre o metamorfismo 
são responsáveis pela compreensão de grande parte dos processos ocorrentes 
nos limites das placas tectônicas e dos diferentes ambientes tectônicos formados 
a partir da sua interação. Estudos sobre processos metamórficos mostram que, 
em sua maioria, eles estão relacionados à alteração da posição de origem das 
rochas (sedimentares, ígneas ou mesmo metamórficas) no interior da crosta, 
Tipos de 
metamorfismo
implicandodiretamente a alteração da temperatura e da pressão a que as rochas 
estão submetidas, de forma que todas as modificações subsequentes, que levam 
à transformação de uma rocha sedimentar ou ígnea em uma rocha metamórfica, 
constituem tão somente a trajetória daquela rocha original — uma vez retirada 
do seu ambiente e das suas condições físicas e químicas de origem — em direção 
à retomada do equilíbrio fisicoquímico no novo ambiente em que se encontra ou 
pelo qual está passando no interior da Terra.
Neste capítulo, você verá conceitos gerais sobre metamorfismo, os tipos de 
metamorfismo regionais e locais e os ambientes tectônicos em que eles ocorrem. 
Você também irá entender o que são grades petrogenéticas e quais informações 
podem ser obtidas por meio delas. Você verificará que os tipos de metamorfismo 
estão diretamente relacionados aos ambientes tectônicos e que esses, por sua 
vez, têm suas temperaturas e pressões registradas nas rochas metamórficas 
por meio de diferentes paragêneses minerais, as quais são representadas nas 
grades petrogenéticas.
Conceitos iniciais e tipos de metamorfismo
O processo geológico de metamorfismo compreende a transformação de uma 
rocha original, ou protólito, que pode ser sedimentar, ígnea ou metamórfica, 
em resposta à alteração de parâmetros físicos e químicos do seu entorno. 
Esses parâmetros são: temperatura (T), pressão (P) litostática e dirigida e 
interação fluido/rocha (HAMBLIN; CHRISTIANSEN, 1998). É importante ter em 
mente que o metamorfismo ocorre quando uma rocha gerada sob determi-
nadas condições de P, T e fluidos, em razão de movimentações tectônicas, é 
submetida a novas condições de P, T e fluidos que provocam desequilíbrio 
físico da estrutura cristalina dos minerais e do arranjo destes na rocha e/ou 
químico da composição dos minerais da rocha, de forma que as transformações 
mineralógicas, texturais e estruturais que tornam uma rocha sedimentar em 
uma metamórfica compreendem as adaptações necessárias para que essa 
rocha volte a estar física e quimicamente equilibrada de acordo com as 
condições do seu entorno (YARDLEY, 2004).
A principal transformação das rochas em resposta a essa necessidade de 
adaptação e reequilíbrio é a recristalização no estado sólido e a formação de 
novos minerais, de forma que, a partir dos mesmos componentes químicos, 
os minerais contidos na rocha original e instabilizados, ao saírem das suas 
condições de equilíbrio, reajam entre si e formem novos minerais, ou seja, uma 
nova paragênese mineral, a qual também irá apresentar um novo arranjo entre 
os grãos, originando, dessa forma, uma nova textura da rocha (SPRY, 1969). A 
Tipos de metamorfismo2
depender das condições de pressão dirigida, que conduzem as deformações 
rúpteis e dúcteis das rochas, a sua estrutura também é modificada com a 
formação de foliações, bandamentos e dobramentos, no entanto, é possível 
preservar estruturas primárias, como acamamento (S0), em rochas de origem 
sedimentar, ou estrutura de fluxo em rochas de origem ígnea, principalmente 
em rochas metamórficas submetidas à pequena variação de T e P.
Os processos metamórficos ocorrem em subsuperfície e são, portanto, 
processos endógenos, cujas pressões e temperaturas são intermediárias em 
relação àquelas de formação das rochas sedimentares, geradas pelo processo 
de diagênese, e das rochas ígneas, geradas pelos processos de magmatismo. 
As temperaturas de metamorfismo variam entre aproximadamente 200 e 
850°C e as pressões entre 1 e 60 bar (BUCHER; FREY, 2002), sendo que não 
há consenso quanto ao limite superior, no qual as rochas metamórficas se 
encontram no limiar de fusão. Essas alterações de P, T e interação fluido/
rocha que propiciam o metamorfismo são predominantemente provocadas 
pela movimentação das placas tectônicas, gerando os metamorfismos dos 
tipos orogênico, de contato, de fundo oceânico, de soterramento, cataclástico 
e hidrotermal, não sendo excluídos, no entanto, fatores externos, como as 
alterações bruscas de P e T provocadas pelo impacto de meteoritos, os quais 
geram o metamorfismo de impacto (Quadro 1). 
Quadro 1. Tipos de metamorfismo regional e local
Regional Local
 � Metamorfismo orogênico
 � Metamorfismo de fundo oceânico
 � Metamorfismo de soterramento
 � Metamorfismo de contato
 � Metamorfismo cataclástico
 � Metamorfismo de impacto
 � Metamorfismo hidrotermal
Fonte: Adaptado de Bucher e Frey (2002).
Por fim, cabe ressaltar que os termos apresentados no Quadro 1 se referem 
à classificação de tipos de metamorfismo dada por Bucher e Frey (2002). 
No entanto, o metamorfismo cataclástico também é referido na Literatura 
como metamorfismo dinâmico (YARDLEY, 2004), enquanto o metamorfismo 
de contato, por vezes, também é referido como metamorfismo termal. A 
aplicação de diferentes nomenclaturas, em última instância, advém de di-
ferentes interpretações dos processos geológicos envolvidos em cada tipo 
de metamorfismo, de forma que não há uma classificação única e uniforme.
Tipos de metamorfismo 3
Metamorfismo orogênico
O metamorfismo regional orogênico pode ser considerado o tipo de meta-
morfismo espacialmente mais abrangente, uma vez que está relacionado à 
formação e à evolução de cadeias de montanhas ao longo de todo o tempo 
geológico, ocorrendo, atualmente, nas zonas subducção e colisão ativas 
(Figura 1, exemplos 1 e 2) associadas à formação, por exemplo, das Cordi-
lheiras dos Andes e dos Himalaias, respectivamente. Esse metamorfismo 
é caracterizado pela sucessão de ocorrência de rochas metamórficas, lado 
a lado, com paragêneses minerais indicativas de aumento progressivo de 
temperatura. Essas rochas ocorrem em faixas situadas ao longo de uma 
ampla área, da ordem das dezenas de quilômetros de largura, as quais são 
chamadas de zonas metamórficas. A ocorrência mais comum desse tipo de 
metamorfismo compreende uma sequência de rochas de composição pelítica 
(xistos pelíticos) com paragêneses muito semelhantes que são compostas 
por um mesmo grupo de minerais, mas com o surgimento de um mineral 
novo, de origem metamórfica, a cada zona metamórfica. Cada paragênese 
mineral é classificada como uma zona metamórfica, sendo que o esquema 
zonal de rochas pelíticas, conforme exemplo a seguir, também é referido 
como zoneamento barroviano (YARDLEY, 2004).
Veja a seguir um exemplo de séries de zonas metamórficas definidas 
por mudanças nas paragêneses minerais em metapelitos (YARDLEY, 
2004). As zonas metamórficas formadas por metamorfismo regional orogênico 
de rochas pelíticas são as seguintes.
 � Zona da clorita: clorita + muscovita + quartzo + albita.
 � Zona da biotita: biotita + clorita + muscovita + quartzo + albita.
 � Zona da granada: granada + biotita + clorita + muscovita + quartzo + albita 
(a albita pode ser substituída por oligoclásio e a clorita pode não ocorrer).
 � Zona da estaurolita: estaurolita + granada + biotita + muscovita + quartzo + 
plagioclásio sódico (a clorita pode ainda ocorrer).
 � Zona da cianita: cianita + estaurolita + granada + biotita + muscovita + quartzo 
+ plagioclásio sódico.
 � Zona da silimanita: silimanita + estaurolita + granada + biotita + muscovita 
+ quartzo + plagioclásio sódico (cianita e estaurolita podem ainda ocorrer).
O que caracteriza essencialmente o metamorfismo regional orogênico é 
a ocorrência das zonas de metamorfismo progressivo, as quais podem variar 
em dimensões espaciais e paragênese mineral, condicionadas pelo grupo 
Tipos de metamorfismo4
químico das rochas originais (pelíticas, básicas ou calcissilicáticas), mas devem 
apresentar uma sequência de minerais metamórficos que correspondem a 
um aumento progressivo de temperatura (YARDLEY, 2004). A determinação 
da zona metamórfica se dá a partir do ponto de primeiro aparecimento 
do mineral na zona analisada, de forma que, a partir do seu surgimento, o 
mineral pode permanecer nas rochas seguintes que compõem a sequência 
de metamorfismo regional orogênico. Também é importante pontuar que 
esse tipo de metamorfismoocorre em ambientes com variações de pressão 
litostática significativas e está submetido a pressões dirigidas diferenciais 
ao longo de limites de placas convergentes, de maneira que a deformação 
das rochas, seja por meio de formação de clivagens, foliações, bandamentos 
e dobramentos, constitui uma característica que distingue o metamorfismo 
regional orogênico dos demais tipos (TEIXEIRA et al., 2000). Foliações como 
a xistosidade, por exemplo, formam-se a partir da elevação da temperatura 
de rochas originais, como argilitos e siltitos, nos quais passa a ocorrer uma 
progressiva formação de minerais lamelares (clorita e biotita) orientados de 
acordo com a pressão dirigida a que estão submetidos.
Metamorfismo de fundo oceânico
O metamorfismo de fundo oceânico ocorre ao longo das dorsais mesoceâ-
nicas (Figura 1, exemplo 4), que compreendem limites de placas tectônicas 
divergentes ou margens construtivas, entre as quais há formação de crosta 
oceânica (MIYASHIRO; SHIDO; EWING, 1971). Nesse ambiente, a crosta é bas-
tante fina, de forma que as rochas básicas geradas a partir do magmatismo, 
tão logo são formadas, entram em contato, em maior ou menor quantidade, 
com a água do mar por meio de fraturas na crosta. Sendo assim, esse tipo de 
metamorfismo ocorre em profundidades rasas, a algumas poucas centenas 
de metros da superfície da crosta, sem influência significativa de pressão 
litostática ou dirigida, de forma que o parâmetro mais relevante no metamor-
fismo dessas rochas é a interação fluido/rocha em detrimento da pressão e 
da temperatura. Trata-se, portanto, de um tipo de metamorfismo associado 
essencialmente à alteração da composição química da rocha original, com a 
formação de novas paragêneses minerais ricas em clorita, epidoto, actinolita, 
tremolita, hornblenda e talco (YARDLEY, 2004), sem significativas alterações 
texturais ou estruturais. A abrangência regional do metamorfismo de fundo 
oceânico, segundo Bucher e Frey (2002), deve-se ao fato de que a partir da 
movimentação lateral da crosta oceânica gerada essas rochas metamórficas 
passam a cobrir grandes áreas do assoalho oceânico.
Tipos de metamorfismo 5
Metamorfismo de soterramento
O metamorfismo de soterramento ocorre na base de espessas bacias sedimen-
tares em subsidência (Figura 1, exemplo 5), cuja acumulação de sedimentos e 
de rochas vulcânicas intrusivas associadas, com várias centenas de metros de 
espessura, provoca aumento da pressão litostática e elevação de temperatura 
devido ao fluxo térmico na crosta (Teixeira et al., 2000). Trata-se de um tipo de 
metamorfismo de pequena abrangência que se distingue dos demais porque 
não está associado a uma orogênese ou à formação de cadeias de montanhas, 
havendo a preservação da textura e da estrutura das rochas originais sem 
deformação indicativa de atuação de pressão dirigida (TEIXEIRA et al., 2000).
Metamorfismo de contato 
O metamorfismo de contato, também chamado de metamorfismo termal, 
ocorre na rocha encaixante ao longo do seu contato com uma intrusão íg-
nea (Figura 1, exemplo 3) (YARDLEY, 2004). À medida que ocorre a intrusão 
de um magma granítico, por exemplo, o calor emanado pela intrusão eleva 
sobremaneira a temperatura das rochas no entorno, provocando a recris-
talização e a geração de minerais metamórficos preferencialmente anidros. 
Dessa forma, é gerada uma auréola metamórfica no entorno desse granito 
(YARDLEY, 2004), sendo que, quanto mais próximo do corpo intrusivo, mais 
elevada a temperatura do metamorfismo. A espessura da auréola está es-
sencialmente relacionada ao volume da rocha intrusiva, de forma que, no 
entorno de um corpo intrusivo com vários quilômetros de largura, a auréola 
formada pode ter algumas centenas de metros (TEIXEIRA et al., 2000). Esse 
tipo de metamorfismo também está associado a ambientes orogênicos, 
mas se diferencia do metamorfismo regional orogênico em razão de sua 
abrangência local e da ausência de foliações e bandamentos indicativos da 
atuação de pressão dirigida.
Metamorfismo cataclástico
O metamorfismo cataclástico, também chamado de metamorfismo dinâmico 
ou tectônico, ocorre ao longo de planos de falha ou zonas de cisalhamento 
(YARDLEY, 2004) e é provocado pela ação de pressão dirigida diferencial. As 
rochas formadas nessas condições de metamorfismo compreendem milonitos 
e ultramilonitos, que são caracterizados pela sua estrutura foliada formada 
por grãos cominuídos em razão da pressão dirigida diferencial. O processo de 
Tipos de metamorfismo6
cominuição compreende a moagem dos grãos do protólito, gerando subgrãos 
que compõem a matriz cataclástica que permeia os porfiroclastos remanes-
centes. Também é comum a ocorrência de paragêneses hidratadas geradas a 
partir da interação com os fluidos ao longo da zona de cisalhamento (YARDLEY, 
2004). Esse metamorfismo também ocorre em ambiente orogênico, mas está 
associado a zonas de cisalhamento com grande extensão e pequena largura, 
tendo abrangência local e não regional como o metamorfismo orogênico, 
distinguindo-se, sobretudo, pela sua estrutura foliada das rochas.
Metamorfismo de impacto
O metamorfismo de impacto é provocado pelo impacto de meteoritos em alta 
velocidade com a superfície da crosta (Figura 1, exemplo 6). No momento do 
impacto, são geradas ondas de choque no interior da crosta, as quais provo-
cam um súbito aumento da pressão sobre os minerais que se expandem de 
forma que o relaxamento da sua estrutura cristalina, após a passagem dessa 
onda, provoca o aumento de temperatura de tal ordem que os minerais se 
instabilizam, fundem e podem até ser vaporizados (YARDLEY, 2004). Sendo 
assim, no local desses impactos, são geradas crateras de algumas centenas 
de metros de profundidade, como a Meteor Crater no Arizona/EUA, ou o Domo 
de Araguainha, em Goiás, no Brasil (TEIXEIRA et al., 2000). No entorno dessas 
crateras ocorrem minerais característicos de alta pressão, como a coesita, 
que é um polimorfo de SiO2 caraterístico de metamorfismo de impacto.
Metamorfismo hidrotermal
O metamorfismo hidrotermal é provocado pela interação da rocha original 
com fluidos de alta temperatura ao longo de fraturas e poros intergranulares 
das rochas (TEIXEIRA et al., 2000). Esses fluidos estão associados às intrusões 
magmáticas. Esse tipo de metamorfismo provoca a alteração da composição 
química da rocha original e está associado à formação de minerais metamór-
ficos hidratados. Não há atuação relevante de pressão dirigida diferencial, de 
forma que não há deformação da rocha original. Esse tipo de metamorfismo 
pode estar associado à gênese de depósitos minerais de ouro e cobre, por 
exemplo (YARDLEY, 2004). 
Tipos de metamorfismo 7
Para mais detalhes, imagens e representações esquemáticas de cada um dos 
tipos de metamorfismo, leia o capítulo “Rochas metamórficas”, do livro Deci-
frando a terra, de Teixeira et al. (2000). 
Ambientes tectônicos e metamorfismo
O metamorfismo ocorre essencialmente ao longo de limites das placas tectô-
nicas, sejam esses limites convergentes, nos quais há formação de zonas de 
subducção, colisão continental e formação de arcos magmáticos, ou limites 
divergentes, quando ocorre a formação das dorsais mesoceânicas. Nas zonas 
de subducção e de colisão continental predomina o metamorfismo regio-
nal orogênico que está associado a diferentes fluxos térmicos (gradientes 
geotérmicos) na crosta, os quais resultam em diferentes razões pressão/
temperatura (P/T). Essas razões P/T são registradas nas rochas por meio de 
diferentes paragêneses minerais, as quais podem ser de alta pressão e baixa 
temperatura, baixa pressão e alta temperatura ou de pressão intermediária. 
Essas paragêneses minerais indicam as condições de P e T dos ambientes pelos 
quais a rocha passou ao longo de sua trajetória no seu ambiente tectônico. 
O reconhecimento dessas trajetórias é fundamental para o entendimento 
da evolução do ambiente tectônico e para que se possa sugerir modelos de 
evolução tectônica dos terrenos geológicos,bem como prever quais proces-
sos atuam em quais ambientes e possibilitar a prospecção mais assertiva de 
minério, por exemplo.
Além da pressão e da temperatura, o fluxo térmico e o tempo também 
têm um importante papel no metamorfismo regional orogênico.
O fluxo térmico, ou gradiente geotérmico, é a taxa de variação da temperatura 
ao longo da profundidade. 
O tempo se refere ao período de desenvolvimento de uma cadeia de mon-
tanhas, da ordem de dezenas ou centenas de milhares de anos.
Em ambientes extensionais (p. ex., rifteamento de um continente e abertura 
de um oceano), há uma elevação do fluxo térmico em um ponto da crosta, o 
qual provoca afinamento da crosta e elevação do gradiente geotérmico nesse 
local. O metamorfismo nesse ambiente ocorrerá sob condições de baixa pressão 
litostática e dirigida e alta temperatura. O tempo em que uma rocha permanece 
sob determinadas condições de P e T também é decisivo para o desenvolvimento 
das zonas metamórficas. Ainda que uma rocha passe por uma zona de alta 
temperatura, se ela permanecer pouco tempo nesse ambiente, não haverá 
reequilíbrio das paragêneses metamórficas, os minerais metamórficos não serão 
Tipos de metamorfismo8
completamente formados e as zonas metamórficas não serão integralmente 
desenvolvidas.
Zonas de subducção
As zonas de subducção são geradas em limites em que há convergência de 
uma placa oceânica sob uma placa continental, como no caso da placa de 
Nazca subductada sob a placa Sul-Americana, dando origem ao cinturão 
orogênico que constitui a Cordilheira dos Andes. Nesse ambiente, predomina 
o metamorfismo regional orogênico, sendo que a orogênese ocorre devido 
ao soerguimento da placa continental ao longo da evolução da subducção.
Na base da zona de subducção, a pressão litostática é elevada em razão 
das dezenas de quilômetros de espessura da crosta continental sobrejacente, 
porém, a temperatura é baixa em razão do contato da placa oceânica fria 
com a base da placa continental quente, resultando, portanto, em uma zona 
de metamorfismo de alta pressão, baixa temperatura e baixo fluxo térmico 
(Figura 1, exemplo 2). 
Colisão continental
As zonas de colisão continental são geradas em limites convergentes de duas 
placas continentais, como no caso da placa da Índia que colide com a placa da 
Eurásia, dando origem à Cordilheira dos Himalaias, na qual se desenvolvem as 
montanhas mais elevadas, entre elas o Monte Everest, com cerca de 8.900m 
de altura em relação ao nível do mar. Essa elevação se deve ao espessamento 
crustal provocado pela sobreposição de segmentos de crosta continental 
espessa. Nesse ambiente, o metamorfismo regional orogênico é associado, 
por diversos autores (GROTZINGER; JORDAN, 2013; HAMBLIN; CHRISTIANSEN, 
1998; YARDLEY, 2004), a condições de alta temperatura, alta pressão litostática 
e elevado fluxo térmico na base da cadeia de montanhas (Figura 1, exemplo 
1). Também são características desse ambiente a intensa deformação das 
rochas, com formação de dobras de grande extensão e zonas de cisalhamento 
indicativas de pressão dirigida. Nesses segmentos do ambiente de colisão 
continental também ocorrerá, localmente, o metamorfismo cataclástico. 
Quanto ao fluxo térmico, nesse ambiente também ocorre o que se chama de 
inversão térmica, a qual é verificada quando um segmento de crosta con-
tinental com rochas metamorfisadas em altas temperaturas se sobrepõe a 
outra placa continental, resultando na sobreposição de rochas metamórficas 
Tipos de metamorfismo 9
de alta temperatura (base da crosta sobrejacente) a rochas metamórficas 
de baixa temperatura (topo da crosta subjacente). Essa movimentação gera 
o que se chama de zonas metamórficas invertidas (YARDLEY, 2004), quando 
rochas de baixo grau metamórfico estão posicionadas sobre rochas de alto 
grau metamórfico.
Arco magmático
Os arcos magmáticos são formados a partir do magmatismo gerado na base 
da crosta continental adjacente a uma zona de subducção ou a uma colisão 
continental (Figura 1, exemplos 1 e 3). Nesse ambiente, em razão da movi-
mentação da placa subductada para regiões profundas da crosta, passa a 
ocorrer uma fusão na base da crosta e a geração de magma, cuja ascensão 
forma os arcos magmáticos que podem ser formados por rochas intrusivas 
(p. ex., granitos) ou extrusivas (p. ex., riolitos e basaltos). No entorno das 
intrusões magmáticas se dá o metamorfismo de contato. Esse ambiente se 
caracteriza, de modo geral, por metamorfismo de baixa pressão litostática e 
alta temperatura. No entorno dessas intrusões magmáticas também ocorre 
o metamorfismo hidrotermal, que é provocado pela percolação de fluidos 
oriundos do magma intrusivo entre as fraturas e os poros granulares das 
rochas encaixantes. Por fim, atrás do arco magmático, no lado oposto ao 
da zona de subducção ou de colisão de placas, ocorre a formação de bacias 
sedimentares de retroarco, em cuja base, devido à acumulação de sedimen-
tos e à elevação da pressão litostática, pode ocorrer o metamorfismo de 
soterramento (Figura 1, exemplo 5).
Dorsais mesoceânicas
As dorsais mesoceânicas são formadas ao longo dos limites divergentes 
entre as placas oceânicas, ambientes nos quais ocorre o magmatismo que 
dá origem à crosta oceânica (Figura 1, exemplo 4). Nesse ambiente, o meta-
morfismo ocorre sob condições de baixa pressão litostática e temperaturas 
baixas a intermediárias, a profundidades de poucas centenas de metros da 
superfície da crosta. O metamorfismo de fundo oceânico, característico desse 
ambiente, compreende o processo de alteração da composição química da 
rocha original (YARDLEY, 2004).
Tipos de metamorfismo10
Figura 1. Ambientes tectônicos e tipos de metamorfismo relacionados.
Fonte: Grotzinger e Jordan (2013, p. 157).
Grades petrogenéticas
Grades petrogenéticas são diagramas de fase que representam campos de 
estabilidade de paragêneses minerais de acordo com intervalos de pressão e 
temperatura. Esses diagramas são construídos a partir de dados experimen-
tais sobre as reações metamórficas responsáveis pela formação de novos 
minerais a partir do consumo dos minerais preexistentes na rocha original. 
As reações de formação de minerais metamórficos, ou simplesmente reações 
metamórficas, ocorrem em razão da instabilização dos minerais preexistentes 
à medida que há alteração de pressão e temperatura. 
As reações metamórficas ocorrem no estado sólido e são altamente 
influenciadas pela disponibilidade e pela composição dos fluidos, 
predominantemente H2O e CO2 (HAMBLIN; CHRISTIANSEN, 1998).
Um bom começo para a compreensão das grades petrogenéticas é a análise 
de diagramas de fases de SiO2 e de aluminossilicatos (Al2SiO5) (Figura 2). Esses 
Tipos de metamorfismo 11
diagramas podem ser considerados grades petrogenéticas simplificadas, as 
quais mostram os campos de estabilidade de diferentes minerais de mesma 
composição química de acordo com as condições de pressão e temperatura. 
Nota-se, por exemplo, que, entre os polimorfos de SiO2, a coesita e a stisho-
vita são os minerais de sílica estáveis nas pressões mais elevadas a partir 
de 4Kbar. Já entre os polimorfos de Al2SiO5, a cianita é o aluminossilicato 
com maior campo de estabilidade e estável a altas pressões, ao passo que 
a andaluzita é o polimorfo estável apenas em baixas pressões (até 0,4GPa 
ou 4Kbar) e silimanita é o aluminossilicato estável em altas temperaturas 
(entre 600 e 1000°C) e altas pressões (até 1,4GPa ou 14Kbar). 
Figura 2. Campos de estabilidade dos polimorfos de SiO2 e Al2SiO5 . (a) Diagrama de estabi-
lidade de quartzo, tridimita, cristobalita, coesita e stishovita. (b) Diagrama de estabilidade 
da cianita, andaluzita e silimanita.
Fonte: Adaptada de Montana State University (2016).
(a) (b)
Andaluzita
Cianita
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Silimanita
Estishovita
10
8
6
4
2
600 1000 1400 1800 2200 2600 0 200 400 600 800 1000
Coesita
Temperatura °C Temperatura °C
Pr
es
sã
o 
(G
Pa
)
Pr
es
sã
o 
(G
Pa
)
LíquidoCristobalitaTridimita
�-quartzo
�-quartzo
As grades petrogenéticas são representativas dos sistemas químicos 
das rochas e retratam as interações dos elementos químicos, expressas 
pela formação e destruição de minerais, ao longo da variação da pressão 
e temperatura do ambiente em que ocorre o metamorfismo. Os elementos 
químicos reagem entre si consumindo minerais e gerando novos à medida 
que variam a pressão e a temperatura, ou seja, conforme a rocha se desloca 
no ambiente tectônico, por exemplo, ela também é deslocada da superfície 
da crosta até a base da zona de subducção. Nesse exemplo, ao longo desse 
deslocamento, os minerais existentes, estáveis nas condições de P e T da 
superfície da crosta onde se originaram, passam a ser instáveis nas faixas de 
maior P e T a que são progressivamente submetidos durante a subducção e, a 
Tipos de metamorfismo12
fim de retornarem às condições de estabilidade (equilíbrio químico), passam 
a formar outros minerais estáveis na nova condição de P e T. 
 O nível de complexidade das grades petrogenéticas é determinado pela 
quantidade de componentes (elementos químicos/moléculas) considerados, 
bem como pela amplitude de pressão e temperatura observados. Logo, quanto 
maior o número de elementos considerados e a amplitude de pressão e tem-
peratura, mais complexa é a grade petrogenética. Na Figura 3a, é apresentada 
a grade petrogenética para as moléculas CaO, Al2O3 e SiO2 no intervalo de 
pressões entre 0 e 1,4GPa (0 e 14Kbar) e temperaturas entre 0 e 1000°C. Nota-
-se que, considerando um sistema com apenas três elementos, formam-se 
nove minerais, o mesmo se observa na Figura 3b, na grade petrogenética dos 
elementos Al2O3, SiO2 e H2O, na qual, a partir de nove moléculas se formam 
oito minerais. Essas grades contemplam um número de elementos bastante 
reduzido em comparação com as grades do sistema KFMASH (K2O/FeO/MgO/
Al2O3/SiO2/H2O), que compreende um sistema químico de rochas pelíticas 
(Figura 3c), e do sistema CMSH (CaO/MgO/SiO2/H2O), que corresponde ao 
sistema químico simplificado das rochas ultramáficas (Figura 3d).
Tipos de metamorfismo 13
Figura 3. Grades petrogenéticas dos seguintes sistemas químicos: (a) sistema CAS, (b) sistema 
ASH, (c) sistema KFMASH correspondente ao sistema das rochas pelíticas e (d) sistema CMSH 
correspondente ao sistema das rochas ultramáficas. Abreviações dos minerais: An, anortita; 
And, andaluzita; Ant, antofilita; Br, brucita; Bt/Bi, biotita; Chl, clorita; Cld, cloritoide; Crd, 
cordierita; Dsp, diásporo, Di, diopsídio; En, enstatita; Fo, forsterita; Gr/Grt, granada; Kfs, 
K-feldspato; Ky, cianita; Ms, muscovita; Omp, onfacita; Opx, ortopiroxênio; Pe, periclásio; Pl, 
plagioclásio; Py, granada piropo; Qz, quartzo; Sil, silimanita; Srp, serpentinita; St, estaurolita; 
Tc, talco; Tr, tremolita; Wo, wolastonita.
Fonte: Adaptada de (a), (b) e (d) Montana State University (2016); (c) Spear, Pattison e Cheney (2016).
O reconhecimento das faixas de temperatura e pressão de metamorfismo 
a partir da paragênese mineral proporciona a compreensão da evolução dos 
terrenos metamórficos. Ao investigar um terreno, é possível, por meio da 
amostragem representativa das rochas metamórficas existentes, verificar 
as paragêneses metamórficas das amostras por meio de uma análise petro-
gráfica e, a partir do reconhecimento das diferentes condições de pressão 
Tipos de metamorfismo14
e temperatura registradas por essas paragêneses, conhecer a trajetória de 
metamorfismo registrada no terreno.
As trajetórias de metamorfismo progressivo implicam a elevação de P e T ao 
longo do tempo (Figura 4) e são reconhecidas na fase inicial do metamorfismo 
regional orogênico, quando a rocha é deslocada da superfície da crosta até a 
base de uma zona de subducção, enquanto as trajetórias de metamorfismo 
retrogressivo são aquelas em que a rocha parte de uma condição inicial 
de P e T elevadas e se desloca para zonas de baixas P e T durante o evento 
metamórfico, trajetória da zona de subducção até a superfície da crosta. É 
possível, inclusive, a partir do conhecimento das condições termodinâmicas 
envolvidas nas reações metamórficas de formação das paragêneses minerais 
de uma rocha em estudo, projetar a grade petrogenética dessa rocha por meio 
de software específicos e, dessa forma, conhecer os campos de estabilidade 
e as possíveis condições de P e T pelas quais essa rocha passou.
Figura 4. Trajetórias PTt de metamorfismo: 1, trajetória progressiva; 2, trajetória retrogressiva.
Fonte: Grotzinger e Jordan (2013, p. 166).
Referências
BUCHER, K.; FREY, M. Petrogenesis of metamorphic rocks. 7th ed. Berlim: Springer, 2002.
GROTZINGER, J.; JORDAN, T. Para entender a terra. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.
HAMBLIN, W. K.; CHRISTIANSEN, E. H. Earth’s dynamic systems. 8th ed. Upper Saddle 
River: Prentice Hall, 1998.
Tipos de metamorfismo 15
MIYASHIRO, A.; SHIDO, F.; EWING, M. Metamorphism in the mid-Atlantic ridge near 24° and 
30°N. Philosophical Transactions of the Royal Society A, v. 268, n. 1192, p. 589–603, 1971.
MONTANA STATE UNIVERSITY. Science Education Resource Center. Metamorphic P-T 
phase diagrams. 2016. Disponível em: https://serc.carleton.edu/research_education/
equilibria/metamorphic_diagrams.html. Acesso em: 12 out. 2020.
SPEAR, F. S.; PATTISON, D. R. M.; CHENEY, J. T. The metamorphosis of metamorphic 
petrology. In: BICKFORD, M. E. (ed.). Advances, impacts, and interactions II: Geological 
Society of America Special Paper 523. Denver: Geological Society of America, 2016. 
Disponível em: https://www.ucalgary.ca/pattison/files/pattison/16spear-etal-2016-
-momp-gsa-special-paper.pdf. Acesso em: 12 out. 2020.
SPRY, A. Metamorphic textures. Oxford: Pergamon, 1969.
TEIXEIRA, M. W. et al. Decifrando a terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.
YARDLEY, B. W. D. Introdução à petrologia metamórfica. 2. ed. Brasília, DF: UnB, 2004.
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Tipos de metamorfismo16
Dica do professor
Os tipos de metamorfismo regional e local, ainda que pareçam muito semelhantes quanto às suas 
condições de pressão e temperatura e aos tipos de rocha gerados, ocorrem em ambientes 
tectônicos e são provocados por circunstâncias diversas na crosta da Terra. Assim, basta observar 
mais de perto os ambientes e, principalmente, os tipos de ocorrência de metamorfismo regional e 
local para poder diferenciá-los sem dificuldades.
Nesta Dica do Professor, você poderá verificar, a partir de um tour pela superfície do planeta, os 
ambientes de ocorrência de metamorfismo regional e local.
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Exercícios
1) O metamorfismo é um processo geológico responsável pela geração de parte das rochas que 
compõem a crosta terrestre e ocorre, por vezes, ao longo de áreas extensas, quando estas 
são submetidas a metamorfismo regional.
Assinale, entre as alternativas, aquela que relaciona tipos de metamorfismo regional:
A) Metamorfismo de contato e hidrotermal.
B) Metamorfismo de impacto e cataclástico.
C) Metamorfismo de fundo oceânico e de soterramento.
D) Metamorfismo hidrotermal e cataclástico.
E) Metamorfismo cataclástico e de contato.
O metamorfismo ocorre majoritariamente ao longo dos limites das placas tectônicas e está, 
portanto, diretamente relacionado aos diferentes ambientes tectônicos. 
O perfil esquemático apresenta alguns ambientes tectônicos aos quais estão associados tipos de 
metamorfismo.
2) 
Carlos Henrique
Realce
Selecione aalternativa que apresenta a sequência correta de ambientes tectônicos e tipos de 
metamorfismo correlatos: 
A) (1) Arco magmático e metamorfismo regional orogênico; (2) arco magmático e metamorfismo 
de contato; (3) arco magmático e metamorfismo regional orogênico; (4) colisão continental e 
metamorfismo regional orogênico; (5) colisão continental e metamorfismo de soterramento.
B) (1) Zona de subducção e metamorfismo regional orogênico; (2) arco magmático e 
metamorfismo hidrotermal; (3) arco magmático e metamorfismo regional orogênico; (4) arco 
magmático — bacia sedimentar de retroarco e metamorfismo de soterramento; (5) colisão 
continental e metamorfismo cataclástico.
C) (1) Zona de subducção e metamorfismo de contato; (2) colisão continental e metamorfismo 
regional orogênico; (3) dorsal meso-oceânica e metassomatismo; (4) arco magmático — bacia 
sedimentar de retroarco e metassomatismo; (5) arco magmático e metamorfismo regional 
orogênico.
D) (1) Arco magmático e metamorfismo hidrotermal; (2) arco magmático e metamorfismo 
cataclástico; (3) colisão continental e metamorfismo regional orogênico; (4) colisão 
continental e metamorfismo regional orogênico; (5) arco magmático e metamorfismo de 
contato.
E) (1) Colisão continental e metamorfismo regional orogênico; (2) arco magmático e 
metassomatismo; (3) arco magmático e metamorfismo de contato; (4) arco magmático – bacia 
de retro-arco e metamorfismo cataclástico; (5) arco magmático e metamorfismo hidrotermal. 
3) Em uma cadeia de montanhas, são coletadas amostras de rochas metamórficas com 
paragêneses de baixa pressão e alta temperatura, com estrutura maciça, ou seja, sem 
foliação.
Qual é o tipo de metamorfismo e o ambiente tectônico em que se formaram essas rochas?
A) Metamorfismo regional orogênico em arco magmático.
B) Metamorfismo regional orogênico em zona de subducção.
C) Metamorfismo de contato em arco magmático.
D) Metamorfismo cataclástico em colisão continental.
E) Metamorfismo regional orogênico em colisão continental.
Carlos Henrique
Realce
Carlos Henrique
Realce
4) A análise do tipo de metamorfismo de determinada rocha pode ser feita a partir da análise 
integrada de observações de campo quanto a estrutura, textura e composição mineral, bem 
como de análise petrográfica, que possibilita a observação detalhada dos contatos entre os 
grãos e das texturas por eles formadas.
Considerando esses aspectos, em campo foi observada uma rocha com granulação muito 
fina, composta por filossilicatos, quartzo e plagioclásio e com estrutura foliada. Em lâmina 
petrográfica, confirmou-se a composição mineralógica e observou-se que os grãos 
apresentavam textura de cominuição.
Essa rocha registra metamorfismo de qual tipo?
A) Metamorfismo regional orogênico.
B) Metamorfismo hidrotermal.
C) Metamorfismo de contato.
D) Metamorfismo cataclástico.
E) Metamorfismo de impacto.
As grades petrogenéticas constituem diagramas de fase que relacionam os campos de estabilidade 
de paragêneses minerais aos parâmetros pressão e temperatura.
Uma rocha metamórfica de composição pelítica apresenta a seguinte assembleia mineral: quartzo, 
estaurolita e cianita. Trata-se de uma rocha que sofreu metamorfismo regional orogênico em 
ambiente tectônico de zona de subducção.
Analise a grade petrogenética e identifique, entre os campos assinalados, a qual campo de 
estabilidade corresponde a rocha descrita:
5) 
Carlos Henrique
Realce
A) 1.
B) 2.
C) 3.
D) 4.
E) 5.
Carlos Henrique
Realce
Na prática
O metamorfismo é um dos principais processos geológicos formadores de rocha. O metamorfismo 
hidrotermal pode contribuir para a formação de depósitos minerais, e uma das aplicações possíveis 
do estudo de metamorfismo é a prospecção de minério.
Os terrenos metamórficos apresentam ampla gama de recursos naturais explorados pelo homem, 
desde água até minério de ferro, ouro, cobre, entre outros, sendo necessário, a partir do 
reconhecimento de um terreno metamórfico, em campo, analisar as rochas de forma a identificar os 
tipos de metamorfismo nelas registrados. Além disso, é necessário observar se determinada área de 
interesse para mineração se trata de um terreno que sofreu metamorfismo regional orogênico ou 
metamorfismo de contato, o que pode ser essencial para dar continuidade à prospecção mineral em 
um local.
Nesta Na Prática, você vai conhecer um estudo de caso de identificação do tipo de metamorfismo 
de uma área de interesse para a mineração de de cobre, a partir da intepretação de dados de 
campo. 
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Saiba mais
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Glossário geológico ilustrado
Em caso de dúvidas quanto aos termos geológicos, acesse este glossário geológico, mantido pelo 
Serviço Geológico do Brasil — CPRM, no qual você encontrará definições e ilustrações para os mais 
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Para entender a Terra
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Petrologia e Metalogenia da Unesp (Universidade Estadual Paulista).
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http://sigep.cprm.gov.br/glossario/index.html
https://museuhe.com.br/rochas/rochas-metamorficas/tipos-de-metamorfismo/