01_Introduo_ao_Metamorfismo

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Unidade 1 
 
Introdução 
 
Arcabouço do Metamorfismo 
METAMORFISMO 
Meta = Mudança morfos = forma 
Conjunto de processo pelo qual uma rocha é transformada, através de 
reações, que se processam no estado sólido, em outra rocha com 
características distintas. 
Mudança na textura e na assembléia mineral das rochas é devido ao 
aumento de Temperatura e de Pressão. 
Mudança na textura = recristalização 
1.1 Definição e Ciclo Metamórfico das Rochas 
METAMORFISMO 
Processo que envolve mudanças no conteúdo/composição mineral e/ou na 
microestrutura de uma rocha, predominantemente no estado sólido. 
 
Esse processo ocorre principalmente devido à adaptação da rocha a 
condições físicas diferentes daquelas em que se formou e que também 
diferem das condições físicas que ocorrem normalmente na superfície da 
Terra e na zona de diagênese. 
 
O processo pode coexistir com fusão parcial e também envolver alterações 
na composição química da rochas. 
1.1 Definição e Ciclo Metamórfico das Rochas 
1.1 Definição e Ciclo Metamórfico das Rochas 
 Rochas Metamórficas = são aquelas que sofreram mudanças desde a sua 
primeira formação, face a operação de processos físico-químicos no interior 
da Terra. 
 Essas mudanças envolvem em geral recristalização parcial ou completa, 
cristalização, variação textural (tamanho, forma e relações entre os grãos) e 
variações de massa e volume face a atuação da Temperatura e da Pressão. 
 A intensidade destes parâmetros sobre as rochas metamórficas pode tornar os 
protólitos (rochas originais – sedimentares, ígneas e (mesmo) metamórficas) 
irreconhecíveis. 
 Os processos de recristalização no estado sólido ocorrem mais rapidamente 
com o aumento da Temperatura e a presença de fluidos nos poros que também 
influenciam nas transformações mineralógicas. 
 (Press et al. 2006) 
1.1 Definição e Ciclo Metamórfico das Rochas 
1.1 Definição e Ciclo Metamórfico das Rochas 
• Alinhamento dos minerais 
Mármore, produto de metamorfismo – recristalização de um 
calcário (notar a birefringência alta e a geminação). 
• Minerais maiores (recristalizações) 
• Aparecimento de novos minerais 
As mudanças metamórficas levam a: 
1.1 Definição e Ciclo Metamórfico das Rochas 
Metamorfismo em Hollywood 
Aumento do Calor e 
da Tensão 
2007 
Karl Mueller 
http://structure.colorado.edu/~structure/teaching_GEOL1010/coursenotes/Ch7_Metamorphism.ppt 
1.2 Objetivos do Estudo do Metamorfismo 
 Por meio da caracterização textural e composicional das rochas metamórficas 
obtemos informações sobre a história de aquecimento, deformação e de 
circulação de fluidos (além de outros processos) no metamorfismo de rochas 
ígneas, sedimentares (e mesmo metamórficas). 
 Os geólogos que estudam as rochas metamórficas se apóiam em métodos 
indiretos para reconstruir a história metamórfica delas (modo e processos de 
formação das rochas e minerais, história P-T-percurso) baseada na: 
i) interpretação das relações de campo, ii) minerais, iii) texturas e iv) observações 
de laboratórios para instabilidade dos minerais metamórficos índices. 
 O estudo das rochas metamórficas ainda permite avaliar a distribuição da 
temperatura com a profundidade no passado geológico da crosta e manto 
superior terrestre. 
1.2 Objetivos do Estudo do Metamorfismo 
Relação Temperatura – Profundidade 
 
ToC Profundidade (km) 
20o Sedimentação 0,0 Processos Superficiais 
100o Diagênese 3,0 Sobreposição 
200o Metamorfismo 5 – 30 Processos Metamórficos 
650o Fusão Parcial (anatexia) 35 – 40 Sobreposição 
<1200o Formação de Magmas 50 – 100 Processos Ígneos 
 (fusão completa) 
 Enfim, as rochas metamórficas além do interesse científico também despertam 
o interesse econômico, já que muitos depósitos de metais exploráveis são 
formados por processos metamórficos (por ex. Au em veios – Mina São 
Francisco, Currais Novos; Skarn com W e Au – Mina Brejuí, Currais Novos. 
1.2 Objetivos do Estudo do Metamorfismo 
1.3 As Principais Categorias do Metamorfismo 
O metamorfismo pode ser classificado com base em vários critérios: 
 
1. Extensão da área em que ocorreu o metamorfismo, ou seja, metamorfismo 
regional e metamorfismo local; 
 
2. Suas características geológicas, por exemplo, metamorfismo orogênico, de 
soterramento, de assoalho oceânico, de deslocamento, de contato, de crosta quente; 
 
3. A causa específica do metamorfismo, por exemplo, metamorfismo de impacto, 
hidrotermal, combustão, por relâmpago; 
 
4. Quando é produto de um único ou múltiplos eventos, ou seja, monometamorfismo 
e polimetamorfismo; 
 
5. Se é acompanhado pelo aumento ou diminuição da temperatura, ou seja, 
metamorfismo progressivo ou regressivo. 
 (Fettes e Desmons 2014) 
1.3 As Principais Categorias do Metamorfismo 
 As rochas metamórficas são agrupadas em 2 grandes grupos: 
A – Metamorfismo Regional ou Orogênico 
- Metamorfismo Regional – Dinamotermal 
- Metamorfismo de Assoalho ou Fundo Oceânico 
- Metamorfismo de Carga ou Soterramento 
B – Metamorfismo Local 
- Metamorfismo de Contato 
- Metamorfismo de Cataclástico 
- Metamorfismo de Impacto 
- Metamorfismo Hidrotermal 
 A primeira (A) inclui rochas/afloramentos ocupando grandes regiões de 
importantes variedades litológicas. A segunda (B) inclui rochas/afloramentos 
ocupando área restrita, mostrando tipos litológicos particulares. 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
 Os protólitos são 
fortemente deformados e 
as rochas resultantes 
(ardósias, filitos, xistos, 
gnaisses, granulitos, 
migmatitos) são 
geralmente foliadas. 
 (Teixeira et al. 2000) 
 É o mais comum, sendo caracterizado nos cinturões orogênicos (no limite de 
placas convergentes) pela deformação penetrativa acompanhada da 
recristalização e cristalização de minerais. 
 Ocorre em extensas regiões e alcança níveis profundos da crosta (com 
condições de pressão e temperatura variadas). 
 Responsável pela formação de grande maioria das rochas da crosta terrestre. 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
Clivagem ardosina 
Foliação incipiente definida pela orientação de minerais micáceos finos. Rocha 
apresenta fissilidade. 
ardósia 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
Xistosidade 
 
Foliação penetrativa definida pela orientação 
de minerais placoides ou prismáticos. 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
Bandamento Gnáissico 
Faixas de coloração alteranadamente mais clara 
– mais escura, que podem ser contínuas e 
nítidas ou descontínuas e difusas. 
Gnaisse 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
ROCHAS METAMÓRFICAS 
 NÃO-FOLIADAS 
Quartzito 
Mármore 
 Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal). 
 Metamorfismo de Assoalho ou Fundo Oceânico. 
 (Teixeira et al. 2000) 
 É caracterizado por transformações das crosta oceânica nas adjacências das 
cadeias meso-oceânicas (Myashiro et al. 1971). As rochas cobrem grande área 
dessa crosta que se move lateralmente face à expansão do assoalho oceânico. 
 A água do mar, percolando pelos basaltos fraturados e quentes, é aquecida. O 
aumento da temperatura provoca reaçõesquímicas entre ela e a rocha. 
 Assim, dá origem a basalto 
alterado, cuja composição 
química difere do basalto original. 
 Esse processo produz 
importantes interações de rochas 
– água do mar, assemelhando-se 
ao metamorfismo hidrotermal. 
 Metamorfismo de Assoalho ou Fundo Oceânico. 
Cadeias meso-oceânicas 
Basalto 
Geossistema magmático dos centros de expansão do assoalho oceânico 
http://www.mans.edu.eg/FacSciM/english/courses/geology/Dr_Mahrous/Abu%20El-Enen%20Metamorphic%20Petrology%20Course/Metamorphic%20petrology%20-%20Lectute%20III.ppt 
 Metamorfismo de Carga ou Soterramento. 
 As assembléias neoformadas 
estão intimamente associadas 
aos minerais reliquiares, com as 
modificações mineralógicas 
visíveis somente ao microscópio. 
 (Teixeira et al. 2000) 
 Foi apresentado por Coombs (1961) e representa o metamorfismo regional em 
baixa temperatura afetando sedimentos e vulcânicas intercaladas sem 
influência orogênica. 
 Dependendo do gradiente geotérmico este ocorre em profundidades de 6 a 10 
km, com temperaturas entre 100 e 200oC e pressões menores que 3 kbar. 
 Neste tipo de metamorfismo as feições originais são preservadas e as 
transformações mineralógicas incompletas. Uma sutil foliação horizontal está 
paralela a estratificação da rocha. 
 Metamorfismo de Carga ou Soterramento. 
 Resultado da compactação 
devido a carga de sedimentos em 
bacias sedimentares 
(soterramento de espessas 
camadas sedimentares e 
vulcânicas); 
 Deformação insignificante – 
prevalece PL 
 Foliação horizontal sutil // a 
estratificação; 
 Cristalização de novos minerais 
sob influência de fluídos 
intergranulares dos sedimentos. 
 Diferentes tipos de metamorfismo. 
 (Press et al. 2006) 
 Metamorfismo de Contato. 
Tipo de T (oC) T (oC) 
magma intrusão contato 
 
Gabro 1200 875 
Sienito 900 700 
Granito 800 650 
 (Teixeira et al. 2000) 
 Este tipo ocorre devido ao aquecimento das rochas por corpos magmáticos 
intrusivos provocando auréolas metamórficas de ordem centimétrica até 
vários quilômetros. 
 O desenvolvimento da auréola depende: volume, natureza e profundidade da 
intrusão e contraste térmico entre o corpo ígneo e as encaixantes. 
 A natureza de um corpo ígneo determina a temperatura do seu magma e em 
consequência o maior ou menor poder de distribuição do calor. 
 Metamorfismo de Contato. 
 Em geral a evolução de uma auréola está confinada em profundidade inferiores 
a 12 km da crosta. Nos níveis mais profundos as encaixantes possuem 
temperaturas próximas aos corpos ígneos. 
 As rochas metamórficas possuem granulação fina e sem xistosidade, tais 
como os hornfels (ou cornubianito). Porém rochas foliadas tipo ardósia e xisto 
podem estar presentes. 
 Na influência de mais altas 
temperaturas o termo usado é 
pirometamorfismo. Considerado 
limite entre metamorfismo e os 
processo magmáticos. 
http://geology.com/rocks/metamorphic-rocks.shtml#hornfels 
Hornfels 
 Metamorfismo de Contato. 
 Metamorfismo de Contato. 
Mapa da auréola metamórfica em torno do Batólito Granítico de Acari mostrando as zonas metamórficas (Souza et al. 2007). 
 Metamorfismo Cataclástico (ou Dinâmico). 
 Está confinado ao longo de zonas de alta concentração de deformação, 
definindo falhas e zonas de cisalhamento de natureza frágil e/ou dúctil. As 
temperaturas são variáveis com caráter frágil-dúctil definido pela temperatura. 
 Em condições de baixa temperatura o metamorfismo favorece a formação de 
rochas não foliadas do tipo brecha de falhas, cataclasitos e pseudotaquilitos. 
 Com altas temperaturas a deformação é plástica e formam rochas foliadas 
gerando os milonitos, nos quais a recristalização e neoblastese podem ocorrer 
sem quebra dos minerais (caso anterior). 
 (Teixeira et al. 2000) 
 Em muitos casos, a 
deformação é acompanhada 
por percolação de fluidos, 
gerando novos minerais 
hidratados. 
 Metamorfismo Cataclástico (ou Dinâmico). 
a) Zona de falha rasa com brecha de falhas. b) Zona de 
falha profunda (exposta por erosão) com fluxo dúctil e 
milonitos (Winter, 2001). 
Brecha de falha 
(Press et al. 2006) 
Milonito em zona de 
cisalhamento 
(Press et al. 2006) 
 Metamorfismo Cataclástico (ou Dinâmico). 
 Metamorfismo Cataclástico (ou Dinâmico). 
Pseudotaquilito 
 Metamorfismo de Impacto. 
 É provocado por ondas de choque que resultam do impacto em alta velocidade 
de um corpo de meteorito. Estes são fragmentos de cometas ou asteróides 
que foram atraídos pelo campo gravitacional da Terra. 
 Durante o impacto a energia representada pela massa e pela velocidade dos 
meteoritos se transforma em calor e ondas de choque. 
 A rocha encaixante pode ser 
fragmentada e até mesmo parcialmente 
fundida, gerando os tectitos (matérias 
vítreos). 
 (Teixeira et al. 2000) 
 A temperatura pode chegar a 5000oC 
com pressão de até 1000 kbar, 
reequilibrando os minerais. Em alguns 
casos o quartzo é transformado em 
coesita e stishovita (formas de alta P). 
 Metamorfismo de Impacto. 
Cratera de Colônia (SP) 
(www.unb.br/ig/sigep) 
Meteorito Itapuranga (GO) – 628 kg 
Instituto de Geociências da USP 
http://www.mans.edu.eg/FacSciM/english/courses/geology/Dr_Mahrous/Abu%20El-Enen%20Metamorphic%20Petrology%20Course/Metamorphic%20petrology%20-%20Lectute%20III.ppt 
 Metamorfismo Hidrotermal. 
 É provocado pela atividade de soluções ou gases quentes ao longo de fraturas 
e zonas de cisalhamento. Essas atividades de fluidos quentes são 
particularmente relevantes no estudo da gênese de minérios. 
 É um processo metassomático que se desenvolve através das trocas iônicas 
entre a água quente circulante e as parades das fraturas. 
 Neste processo os minerais perdem a 
estabilidade e se recristalizam em 
novas assembleias mineralógicas sob 
temperaturas entre 100o a 370oC. 
 Ocorre principalmente em bordas de 
intrusões ígneas (por ex. Granito de 
Acari, RN), em áreas de vulcanismo 
basáltico submarino e em campos 
geotermais. (Teixeira et al. 2000) 
 Metamorfismo Hidrotermal. 
Mapa da auréola metamórfica em torno do Batólito Granítico de Acari 
mostrando as zonas metamórficas (Souza et al. 2007). 
Rochas calcissilicáticas 
 Diferentes tipos de metamorfismo. 
 (Press et al. 2006) 
 Exemplos de diferentes tipos de metamorfismo e suas rochas. 
 (Press et al. 2006)