Aula 7 - Rochas Metamórficas

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Rochas Metamórficas
Sumário
• Revisão
• Metamorfismo;
– Tipos de metamorfismo;
• Minerais índices e zonas de metamorfismo;
– Grau de metamorfismo;
• Rocha metamórfica;
• Classificação das rochas metamórficas;
– Textura, Estrutura e Nomenclatura;
Classificação Genética das Rochas
• As rochas são classificadas por critérios que as
agrupem segundo características semelhantes;
• Principal classificação genética se faz de acordo com
seu modo de formação na natureza;
• Dividem-se em 3 grandes grupos:
1. Ígneas ou Magmáticas;
2. Metamórficas;
3. Sedimentares;
• Origem dos tipos de rochas que compõem a
crosta terrestre;
Leitura indicada
http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/index.html
http://flexiblelearning.auckland.ac.nz/rocks_minerals/rocks/metamorphic.html
http://www.gmariano.com.br/g-metamorfica.htm
• O que é metamorfismo?
• O que são rochas metamórficas?
• Qual a importância no estudo deste tipo de 
rochas?
Metamorfismo 
(Meta = mudança e Morfo = forma)
• Conceito – é o conjunto de processos pelos quais uma
determinada rocha é transformada, através de reações que
ocorrem no estado sólido, em outra rocha, com características
distintas daquelas que apresentava antes do processo de
metamorfismo;
• Protólito – rochas originais que dão origem a rochas
metamórficas. Estas podem ser tanto ígneas quanto
sedimentares e até mesmo metamórficas;
• Fatores que controlam o metamorfismo:
– Natureza do protólito;
– Temperatura;
– Pressão;
– Presença de fluidos (H2O e CO2);
– Tempo de exposição ao processo;
• Os processos metamórficos limitam-se por um lado
pelos processos diagenéticos, que ocorrem a baixas
temperaturas, até ~250°C, e por outro lado, pelo início
de fusão das rochas, que ocorre a altas temperaturas;
Limites do campo metamórfico
Tipos de Metamorfismo
• Os processos metamórficos estão associados a
processos tectônicos;
• Ocorrem principalmente nas margens continentais
convergentes e nos arcos de ilhas, formados pelo
efeito da colisão de placas tectônicas;
• Nas faixas centrais dessas grandes estruturas da
crosta ocorrem zonas de formação de rochas
metamórficas (cinturões metamórficos);
Metamorfismo Regional (ou Dinamotermal)
• Ocorre em regiões de tectonismo intenso,
compressões e dobramentos com vigência de
pressões orientadas (cisalhamento) e altas
temperaturas;
• Regiões de convergência entre placas (na formação
de cadeias montanhosas), produz grandes
quantidades de rochas metamorfizadas;
Metamorfismo de Contato (ou Termal)
• Ocorre ao redor de corpos ígneos intrusivos
(batólitos) onde parte do calor é transferido às
rochas adjacentes em forma de auréola;
• As rochas são livres de deformação;
Intrusão
Mármore
Calcário
MármoreCalcário
http://www.geol.umd.edu/~jmerck/geol100/lectures/16.html
Metamorfismo de contato – observar auréolas formadas pela 
transfomação das rochas vizinhas pelo calor
Metamorfismo Cataclástico (ou Dinâmico)
• Ocorre em faixas longas e estreitas em adjacências de
falhas ou zonas de cisalhamento;
• As pressões dirigidas causam movimentação e ruptura (a
energia mecânica produz cominuição* dos minerais na
zona de maior deformação);
• Modifica textura e estrutura das rochas (microbandamento
e laminações), provoca cominuição mecânica de grãos com
recristalização e/ou cristalização, encurvamento e quebras;
* Moagem dos grãos
http://www.geol.umd.edu/~jmerck/geol100/lectures/16.html
Milonitos
Em regiões superficiais ocorre deformação rúptil, em regiões profundas da
crosta ocorre a deformação dúctil dos minerais
produtos: milonitos, cataclasito
Metamorfismo de Soterramento
• Ocorre durante a subsidência de bacias sedimentares, em regiões onde a
crosta terrestre se adelgaça (“afinamento”), originando gradientes
geotérmicos;
• Resulta do empilhamento das rochas sedimentares e vulcânicas onde a T
pode chegar a 300 °C ou mais, devido ao fluxo do calor interno da Terra;
• Ocorre recristalização de minerais sob influência de fluidos intergranulares
dos sedimentos preservando a textura e estrutura das rochas originais;
• Minerais típicos desse tipo de metamorfismo são as Zeólitas, Prehnita e
Pumpellyita;
Metamorfismo Hidrotermal
• Resulta da percolação de águas quentes ao longo de fraturas e
espaços intergranulares das rochas;
• Ocorre troca iônica entre a água quente circulante e as
paredes das fraturas;
• Minerais desestabilizam-se e recristalizam em novas
associações mineralógicas (entre 100 a 370 °C);
• Ocorre também em áreas de vulcanismo submarino (cadeias
meso-oceânicas) e em campos geotérmicos, constituindo um
importante processo formador de depósitos minerais;
Campo geotérmico – Exemplo com Geisers
Greenstone – rocha
hidrotermalisada que
apresenta minerais de
cor esverdeada (clorita,
epidoto ou actinolita)
• Metamorfismo de fundo oceânico, caso particular de
metamorfismo hidrotermal;
• Crosta recém-formada e quente interage com a água fria do
mar ;
• Água aquecida carregada com íons percola as fendas e
fraturas (riftes) removendo ou precipitando elementos
provocando mudanças químicas;
Metamorfismo de Impacto
• Desenvolve-se em locais submetidos ao impacto de grandes
meteoritos;
• A energia do impacto é dissipada em forma de ondas de
choque, que fraturam e deslocam as rochas formando a
cratera de impacto, e de calor (pode alcançar até 5000 °C),
que vaporiza meteoritos e funde rochas;
Cratera do Arizona (EUA) – Diâmetro de 1,2 km e
profundidade de 200 m
• Ondas de choque são transmitidas pelas rochas (frações de
segundo) produzindo pressões elevadas (até 1000 kbar*);
• Ondas reequilibram os minerais quase instantaneamente. Ex:
• Quartzo transforma-se em seus polimorfos de alta pressão –
Stishovita e Coesita;
*Bar unidade de medida de pressão. 1bar = 1,02 kg/cm²; 1kbar = 1,02 x 10³ kg/cm²
http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect18/Sect18_3.html
Mineral de coesita (em C) em grãos de quarzo. 
http://vsites.unb.br/ig/glossario/fig/Coesita.htm
Stishovita sintezada em laboratorio
http://www.hppi.troitsk.ru/products/stishovite1.htm
Minerais-índice e zonas metamórficas
• Paragênese – processo no qual um determinado
conjunto de minerais (rocha ígnea ou metamórfica)
desenvolvem-se associados em condições de equilíbrio
geoquímico e termodinâmico;
• As rochas metamórficas são produzidas por uma
combinação de fatores geológicos;
• Alguns tipos de rochas são mais frequentes na crosta e o
metamorfismo se desenvolve repetitivo, desse modo é
possível comparar rochas de composição similar de
terrenos distintos;
• George Barrow definiu os
minerais-índices na ordem
de aparecimento definida
pela linha (isógrada) do
primeiro aparecimento;
• As linhas definem as zonas
metamórficas que
recebem o nome da
isógrada;
• A sequência de minerais, a
partir da zona de
cisalhamento, é: clorita –
biotita – granada –
estaurolita – cianita –
sillimanita;
Granada
Clorita
Estaurolita
Sillimanita
Cianita
Grau Metamórfico
• É a intensidade do metamorfismo no qual a
rocha ficou exposta;
• Alto grau – altas temperaturas;
• Médio grau – temperaturas intermediárias;
• Baixo grau – condições brandas, de temperaturas
baixas;
Fácies Metamórficas
• Uma mesma rocha apresenta associações minerais
distintas quando submetidas a diferentes condições de T
e P;
• Rochas com paragênese desenvolvida sob mesmas
condições pertencem a uma mesma fácies
metamórficas;
GRAU DE 
METAMORFISMO FÁCIES
ZONA 
METAMÓRFICA
BAIXO XISTO VERDE
CLORITA
BIOTITA
GRANADA
MÉDIO ANFIBOLITO
ESTAUROLITA
CIANITA
SILLIMANITA
ALTO GRANULITO
K-FELDSPATO+ 
SILLIMANITA
ORTOPIROXÊNIO
Rocha Metamórfica
• Conceito - São rochas que se originam de outras rochas
preexistentes, como resposta a mudanças nas condições de
temperatura e pressão no interior da crosta terrestre;
• Ao contrário das rochas ígneas e sedimentares, as rochas
metamórficas desenvolvem-se em ambientes inacessíveis à
observação direta;
• O conhecimento sobre este tipo de rocha se deve
pela observação das feições daquelas expostas à
superfície terrestre e aos estudos em laboratório que
reproduzem as condições do interior da crosta;
• Distribuem-se principalmente em regiões
montanhosas;
• A rocha metamórfica mais antiga é o Gnaisse Acasta, 
encontrada no Canadá, tem idade de 3,96 Ga;
Zircão do Gnaisse Acasta - http://www.asi-
pl.com/Productsservices/ShrimpII/shrimpappli
cations.aspx
Classificação das Rochas Metamórficas
• Gênese: Rochas Paraderivadas e
Ortoderivadas:
1) Rochas Ortoderivadas: quando as
rochas ígneas são protólitos;
2) Rochas Paraderivadas: quando as
rochas sedimentares são protólitos;
Exemplos de rochas ortoderivadas e paraderivadas
(Ígnea) (Sedimentar)
Textura
• A textura em rochas metamórficas se desenvolve por
blastese, que implica na nucleação mais o crescimento
mineral em estado sólido;
• Tipos de textura:
1. Granoblástica: sem predomínio de uma ou outra
dimensão nos minerais e orientação (grãos com mesma
dimensão);
Interfaces retas poligonizadas
com junções tríplices de 120°
2. Lepidoblástica: predomínio de minerais micáceos
orientados (muscovita , biotita e clorita);
3. Nematoblástica: minerais orientados prismáticos
(anfibólios e piroxênios);
4. Porfiroblástica: algumas espécies minerais podem se
destacar no tamanho por uma ordem de grandeza
envolvidos numa matriz;
– Matriz: conjunto de granulação fina que cerca os
porfiroblastos;
Granada xisto
Granada Xisto - Rocha metamórfica com textura porfiroblástica (cristais de
granadas) em matriz xistosa (muscovita)
Estrutura
• A estrutura dá informações sobre o processo metamórfico;
• Tipos:
1. Maciça: Sem atuação de pressão dirigida ou preservação da
estrutura do protólito;
Com pressão dirigida:
1. Xistosa (foliação): Orientação de minerais placosos e
prismáticos. Típico de rochas que sofrem pressão orientada;
2. Gnáissica: Orientação de feldspatos e quartzo. Típico de
granitos;
3. Migmatítico: Estruturas gnáissicas e bandadas com aspecto
caótico, em escala variada com material granítico em veios ou
bolsões;
4. Clivagem Ardosiana: orientação incipiente formada pela
orientação de minerais micáceos finos e que apresentam
certa fissilidade (desplacamento);
5. Bandamento: presença de faixas de coloração alternada
(clara mais escura);
Bandamento em Gnaisse
À esquerda, amostra de rocha ígnea (granito) e, à direita, granito sob
metamorfismo (rocha metamórfica). Veja que há uma estrutura foliada nos
minerais constituintes da rocha metamórfica. Isto se dá pela presença de
minerais placosos (biotita, muscovita) que sofreram pressão e se reorientam;
Nomenclatura de Rochas Metamórficas
• Prefixos - Orto, Meta e Para;
– Orto: Identificação genética da rocha. Ex: Orto-
anfibolito;
– Para: Identificação genética da rocha. Ex: Para-
gnaisse;
– Meta: Quando se tem certeza da origem do
protólito. Ex: Metabasalto; metagranito;
metassiltito , etc..
Nomenclatura baseada na composição 
mineralógica e estrutural: Rochas foliadas
• Ardósia: rocha de baixo
grau metamórfico,
granulação muito fina e
composta por muscovita-
clorita-quartzo; pouco
brilho; clivagem ardosiana;
• Protólito: argilitos e
folhelhos;
http://www.altivopedras.com/mineracao.html
• Filito: rocha formada em relativo aumento do grau
metamórfico apresentando granulação fina (maior que
ardósia), com plano de xistosidade mais definido e com um
brilho também maior;
• Composição:
Muscovita-cloria-quartzo;
• Protólito: folhelhos e argilitos;
http://www.gccaz.edu/earthsci/imagearchive/phyllite.htm
http://skywalker.cochise.edu/wellerr/rocks/mtrx/phylliteL.htm
• Xisto: rocha de grau intermediário metamórfico, possui
granulação fina-média, composta de feldspatos (<20%),
quartzo, muscovita-clorita e/ou biotita. Estrutura planar e/ou
linear boa (xistosidade);
• Rocha brilhosa (micas metamórficas);
http://skywalker.cochise.edu/wellerr/rocks/mtrx/schistL.htm
http://www.gccaz.edu/earthsci/imagearchive/schist.htm
• Gnaisse: rocha metamórfica composta essencialmente por
feldspato e quartzo (poucos minerais micáceos) apresentando
estrutura de grãos estirados e/ou achatados de forma foliada
(bandada) alternada;
• Forma-se em ambiente de alto grau metamórfico sendo seus
protólitos tanto rochas sedimentares (paraderivados) ou
ígneas (ortoderivados);
http://skywalker.cochise.edu/wellerr/rocks/mtrx/gneissL.htm
Rochas Monominerálicas
• Mármore: rocha resultante do metamorfismo sobre calcários,
apresentam-se em estruturas bandadas ou maciças,
essencialmente constituída de carbonatos e alguns minerais
acessórios;
• Apresenta vário tipos estruturais: bandado, foliado, maciço;
Mármore dolomítico
http://skywalker.cochise.edu/wellerr/rocks/mtrx/marbleL.htm
• Quartzito: rocha resultante do metamorfismo de
contato em arenitos (rocha sedimentar) ou riolitos
silicosos, sendo composta essencialmente de
quartzo;
http://csmres.jmu.edu/geollab/fichter/MetaRx/Rocks/quartzite1.html
• Anfibolito: resulta do metamorfismo em rochas
ígneas básicas (basaltos e gabros), apresentando-se
maciças ou foliadas com textura granoblástica a
grano-nematoblástica e compõe-se de hornblenda e
plagioclásio (grau médio a alto);
http://www.nvcc.edu/home/cbentley/gol_135/billy_goat/re
adings.htm
• Milonito: termo textural para rochas de
metamorfismo cataclástico, ou seja, são
rochas que sofreram fragmentação e
recristalização;
http://geomaps.wr.usgs.gov/archive/scamp/html/sc
g_sgm_sesg.html
Relação entre o grau de metamorfismo 
e seus produtos
Importância Econômica
• Usadas como rochas ornamentais, usadas para
revestimento na construção civil:
– Ex: Mármore e Ardósia.
• Recursos minerais – algumas zonas de
metamorfismos de contato são ricas em minerais de
interesse econômico.
– Ex: Schelita (CaWO4) – Importante fonte de Tungstênio
para a indústria;
Recapitulando
• O que é metamorfismo?
• O que são rochas metamórficas?
• Qual a importância no estudo deste tipo de 
rochas?
Próxima Aula
Excursão de campo