Para Entender a Terra - Cap 9

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Essasrochasmostramo bandamentoe a deformaçãoemdobras característicosdas rochas
sedimentaresmetamorfizadasemmármores,xistose gnaisses.
FlorestaNacional da Sequóia, Califórnia (EUA).
[Gregory G. Dimijian/Photo Researchers]
Causas do metamorfismo 229
Metamorfismo e sistema Terra 228
Todos estamosfamiliarizadoscomasformaspelasquaiso caloreapressãopodemtransformarosma-teriais.Sefritarmosacarnecruamoída,elatransfor-
ma-seemhambúrguer,queé constituídodecomponentes
químicosmuitodiferentesdaquelesdoprodutocru.Quando
cozinhamosumamassadewaffl.e1 emumaformadeferro,
nãoapenasaquecemosa massa,mastambémaplicamos
pressãosobreela,transformando-aemumsólidorígido.De
modosimilar,asrochasmodificam-sequandosubmetidasa
altastemperaturasepressões.Na crostaprofundadaTerra,
adezenasdequilômetrosabaixodasuperfície,astempera-
turaseaspressõessãoaltasosuficienteparametamorfosear
umarocha,masnãoo bastanteparaderretê-Ias.Aumentos
decalorepressãoemudançasnoambientequímicopodemalteraracomposiçãomineral
eastexturascristalinasdasrochassedimentareseígneas,emboraelaspermaneçamsóli-
daso tempotodo.O resultadoéaterceiramaiorclassederochas:asrochasmetamórfi·
cas,ourochasde"formamodificada",asquaissofrerammudançasnamineralogia.na
textura,nacomposiçãoquímicaouemtodosessestrêsparâmetros.
As mudançasmetamórficascolocamumarochapreexistenteemequilíbriocomo
seusnovosambientes.Se transcorrertemposuficiente,geralmente,de 1 milhãode
anosoumais(umtempocurtoparaospadrõesgeológicos),arochamodifica-emine-
ralógicaetexturalmenteatéficaremequilíbriocomasnovastemperaturaepre sõe .
Um calcáriofossilífero,porexemplo,podesertransformadoemummármoreranco
noqualnãopermanecemresquíciosdefósseis.A composiçãoquímicaemineralógica
darochapodepermanecerinalterada,porém,suatexturapodetermudançasdrásticas.
decristaisdecalcitapequenosacristaisgrandesintercrescidos.O folhelho.queéuma
rochacomboaestratificaçãoe degrãostãofinosqueosmineraisindi,-iduaisnãopo-
demserreconhecidosaolhonu,podesetomarumxisto,noqualoacamamemoorigi-
naléobscurecidoeatexturaédominadaporgrandescristaisdemica._-e rranfor-
maçõesmetamórficas,tantoacomposiçãomineralógicaquantoatexturamudam,po-
rémacomposiçãoquímicageralpermaneceamesma.
Os argilomineraissãosilicatos,porémdiferemdasmicaspelofatodeconterem
muitasmoléculasdeáguaaprisionadasentreascamadasde ilicato nae truturado
cristal.Duranteo metamorfismo,amaiorpartedessaáguaéperdidaà medidaqueos
argilomineraissãotransformadosemmicas.Outrasrochas,comoaquela queforam
alteradasporcalorouporfluidosderivadosdeatividadeígnea,têm.uamineralogia,
Tedônica de placas eo
metamorfismo 239
Tipos de metamorfismo 230
Texturas metamórficas 233
Metamorfismo regional e grau
metamórfico 237
"Falepara a Terraeeladeveteensinar."
Já 11:8
... e, emcrostaestável,
estáaproximadamente
a 65 kmde profundidade.
65
... emáreasde extensão
de placas,aaproximada-
mente30 km...
profundidademaisou menosnamesmataxaemtodos os luga~
masa temperaturaaumentacomtaxasdiferentesemregiões
diferentes.(A pressãoé medidaemkilobar;1 kilobaré
aproximadamenteiguala milvezesa pressãoatmosféricada
superfícieterrestre.)
O metamorfismo,comotodososoutrosprocessosgeoló~_
épartedosistemaTerra.O principalingredienteparage_
processosmetamórficosé o calorinternodaTerra,queco-
Estecapítuloexaminaráascausasdometamorfism
tiposdemetamorfismoqueocorremsobcertosconjun
condiçõeseasorigensdasváriastexturasquecaracte.
umarochametamórfica.
J
."amorfismoe sistema Terra
Zona de extensãode placascontinentais
e formaçãode cinturõesde montanhas
30 30
50
Emarcosvulcânicos,a isoterma
de 1.300oC está,aproximada-
mente,a 50 kmde profundidade...
Arco vulcânico
(zonadesubducção)
50
... masatemperaturaau-
mentacomtaxasdiferentes
emregiõesdiferentes.
Pressão
(kilobars)
O
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Figura 9.1 A pressãoe a temperaturaaumentamcoma
profundidadeemtodasas regiões,como mostradonestesblocos-
diagramasque representam,da esquerdaparaa direita,uma
regiãovulcãnica,umaregiãocontinentale umaregiãode litosfera
continentalestávele antiga.A pressãoaumentacoma
Crostaoceânica-
2281 ParaEntender a Terra
A pressãoaumentacoma profun-
didadenumataxa,aproximadamente,
semelhanteemtodos os lugares,...
texturaecomposiçãoquímicamodificadas.Algunsmineraissi-
licáticossãotãodiagnósticosdemetamorfismoqueamerapre-
sençadelesindicaquearochaé metamórfica.Entreessesmi-
neraisestãoacianita,aandaluzitaeasillimanita;aestaurolita;
agranada;eo epídoto.Outrosmineraissãocomunsemrochas
metamórficas,mastambémsãoencontradosemrochasígneas,
comoéo casodagranada,doquartzo,damuscovita,doanfibó-
lio edofeldspato.
Há muitasrazõesparaosgeólogosestudaremasrochasme-
tamórficas,porémtodasrelacionadasa umobjetivocomum:
entendercomoa crostada Terraevoluiuao longodahistória
geológica.
o ·O
1
Rochas ·
metam§rticas
·5·2 debaikograu I ·§·,S ·10 :-3 <;.::- .'~ 4 .~'$15
,;;;
... ,ro f!, '"~ 5 ;qv-=- ., JjII 20 ~o 6 ~""I<.::-.ro ~ .S'I•.. VVI 7 -Sift?25 ::VI I-=IV ~ elOI... 8 ~~oQ.. o"I 30 .tI ~.:§9 i, ~ ~10 ,'6'~ 35, , ~11 essa ,40/12 O 2004006008001000
CAPíTULO 9.Rochas etamórficas 1229
Temperatura,'C
umpapeligualmenteimportantenaformaçãoderochasmeta-
mórficas.Por exemplo,os processosda tectônicade placas
podemmoveros sedimentose asrochasdasuperfícieterres-
treparao seuinterior,ondeastemperaturassãomaisaltas.
Quandoarochaseajustaà novatemperatura,seusátomose
íonsrecristalizam-se,ligando-seemnovosarranjosecriando
novasassembléiasminerais.Muitos dosnovoscristaisvãofi-
carmaioresdo queeramnarochaoriginal.Seocorrerdefor-
maçãoao mesmotempo,a rochapodetomar-sebandada,2à
medidaquemineraisdediferentescomposiçõessãosegrega-
dosemplanosseparados.(VerCapítulo5,já referidonaaber-
turadesteparágrafo.)
O aumentodatemperatura,como aumentodaprofundida-
de échamadodegradientegeotérmico.O gradientegeotérrni-
co'variadependendodoambientetectônico,mas,emmédia,si-
tua-seemtomode30°Cporquilômetrodeprofundidade.Em
áreasondealitosferacontinentalfoi adelgaçadaporextensão
dasplacas,comonaGrandeBacia3emNevada(EUA), o gra-
dientegeotérmicoéalto(porexemplo,50°C/km).Emáreason-
dealitosferacontinentalévelhaeespessa,comonocentroda
AméricadoNorte,o gradientegeotérmicoé baixo(porexem-
plo,20°C/km)(verFigura9.1).Quandoasrochassedimentare
contendoargilomineraissãosoterradascadavezmaisprofun-
damente,osargilomineraiscomeçamaserecristalizareformar
novosminerais,comoasmicas.Como soterramentoadi ional
atéprofundidadesetemperaturasmaiores,asmicastomam-e
instáveisecomeçamaserecristalizaremnovosminerais.como
agranada.Vemos,então,que,devidoaofatodediferentesmi-
neraiscristalizarem-seepermaneceremestáveisemdiferentes
temperaturas,o geólogometamórfico,assimcomoo geólogo
ígneo,podeusaracomposiçãodarochacomoumtipodeoeo-
termômetroparamediratemperaturaemqueelaseformou.A
partirdeumaassembléiaespecíficademineraisemumarocha
metamórfica,o geólogopodeinferiratemperaturanaqualaro-
chaseformou.
Os processosdatectônicadeplacas,comoasubducçãoe a
colisãocontinental,quetransportamrochase sedimentospara
Figura9.2 Temperaturas,pressõese profundidadesemquese
formamas rochasmetamórficasde graubaiXOa alto.A faixa
escuramostraa variaçãoda temperaturae da pressãode acordo
coma profundidade,namaiorparteda áreacontinental.
sas do metamorfismo
apel da temperatura
or afetaimensamentea mineralogiae a texturadasro-
-.. o Capítulo5, aprendemossobrea importânciadain-
cia docalornaquebradeligaçõesquímicase naaltera-
dasestruturasdoscristaisdasrochasígneas.O calortem
~-formaçõesdasrochasquedependemdavariaçãode
:::.mra.Assim,ocalorinteriordaTerraforneceenergiaàs
istemaTerraquegovernamosprocessosmetamórfi-
eos.Comoveremosmaisadiantenestecapítulo,o me-
=illlO resultana liberaçãode vapord'água,dióxidode
e outrosgases.Essesgasesescapamparaa superfície
-;)uemparaaatmosfera,afetandoassimosprocessosque
:"""Ill dacomposiçãoatmosférica,comoo intemperismo.
entoseasrochassedimentarespertencemaosambien-
_ perfíciedaTerra,enquantoasrochasígneasresultam
dacrostainferioredomanto.As rochasmetamórfi-
:x>tasnasuperfíciesãoresultantes,principalmente,de
-~osqueatuamnasrochasemprofundidadesvariáveis,
~-'- rostasuperioratéacrostainferior.A maioriadelasfor-
~emprofundidadesentre10e 30km,ou seja,entreas
-_- medianae inferiordacrosta.Emborao metamorfismo
~;aprincipalmenteem profundidade,ele podeocorrer,
nasuperfícieterrestre.Podemosvermudançasmeta-
~ emsuperfíciescozidasdesolosesedimentos,situados
'xodederramesdelavasvulcânicas.
::alore a pressãointernosdaTerrae a composiçãodos
::-ãoostrêsprincipaisfatoresquecontrolamo metamor-
A. contribuiçãodapressãoéo resultadodeforçasverti-
::xercidaspelopesodasrochassobrepostas,e deforças
tais,desenvolvidasquandoasrochassãodeformadas.
-_remperaturaaumentacomaprofundidade,emdiferentes
=emdiferentesregiõesdaTerra,de20a60°Cporquilô-
_ deprofundidade(Figura 9.1).Na maiorpartedacrosta
-:na,as temperaturasaumentamcoma profundidadese-
. umgradientede30°Cporquilômetro.Assim,atempe-
_ -erádeaproximadamente450°Cemumaprofundidade
: illl, sendomuitomaisaltaquea temperaturamédiada
~ie,quevariade10a20°Cnamaioriadasregiões.(Con-
_ discussãodegeotermasno Capítulo21.)A pressãoem
:rrofundidadede15kmprovémdopesodetodasasrochas
~. entese o seuvaloré deaproximadamente4 mil vezes
~sãoexistentenasuperfície.
-= boraessastemperaturasepressõespossampareceraltas,
:orrespondemapenasaointervalointermediáriodometa-
--mo, comomostraaFigura 9.2.Referimo-nosàsrochas
:...;.;:nórficasformadassobtemperaturasepressõesmaisbai-
.-:e regiõescrustaisrasascomo rochasde baixograu e,
formadasemzonasmaisprofundas,emtemperaturase
-- smaisaltas,comorochasdealtograu.À medidaqueo
dometamorfismomuda,asassembléiasmineraisdasro-
metamórficastambémmudam,permitindoaosgeólogos
- . umconjuntodejáciesmetamóljicas,asquaisdescreve-
- maisadiante.
230 I ParaEntenderaTerra
asprofundezasquentesdacrosta,sãoosprincipaismecanismos
paraafOlmaçãodamaioriadasrochasmetamórficas.Alémdis-
so,podeocorrermetamorfismolimitadoondeasrochasadja-
centesaplútonsrecentementeintrudidossãosubmetidasatem-
peraturaselevadas.O calorélocalmenteintenso,porémnãope-
netraprofundamente.Os pulsosdecalorproduzidosporplú-
tonsintrudidospodemalterarmetamorficamenteasrochasen-
caixantespróximas,porémaextensãodoefeitoé localizada.
opapeldapressão
A pressão,comoatemperatura,mudaatexturadarocha,como
tambémasuamineralogia.A rochasólidaésubmetidaadoisti-
posbásicosdepressão,tambémchamadadetensão.
1.A pressãoconfinanteé umaforçageralaplicadaigualmente
em todasas direções,como a pressãoqueo nadadorsente
quandosubmergenumapiscina.Do mesmomodoqueumna-
dadorquemergulhaatéprofundidadesmaioresdapiscina,uma
rochadescendoparaprofundidadesmaioresdacrostaserásub-
metidaaumapressãoconfinanteprogressivamentemaior.
2.A pressãodirigidaé aforçaexercidaemumadireçãoparti-
cular,comoquandoumaboladeargilaé apertadaentreo pole-
gareo indicador.A pressãodirigidaou tensãodiferencialége-
ralmenteconcentradaemalgumaszonasouaolongodeplanos
discretos.A forçacompressivaqueocorrequandoasplacas
convergeméumaformadepressãodirigidaeresultanadefor-
maçãodasrochaspróximasaoslimitesdeplacas.O calorreduz
aresistênciadarochae,dessaforma,apressãodirigidaprova-
velmentecausadobramentointensoe deformaçãodasrochas
metamórficasemcinturõesdemontanhas,ondeastemperatu-
rassãoaltas.As rochassubmetidasàtensãodiferencialpodem
serintensamentedeformadas,tomando-seachatadasnadireção
emqueaforçaéaplicadaealongadasnadireçãoperpendicular
à força.
Osmineraismetamórficospodemsercomprimidos,alonga-
dosourotadosparaalinhar-seemumadireçãoparticular,de-
pendendodo tipodetensãoaplicadoàsrochas.Assim,apres-
sãodirigidadeterminaaformaeaorientaçãodosnovoscristais
metamórficos,queseoriginamà medidaqueos mineraisre-
cristalizam-sesobainfluênciadocaloredapressão.Durantea
recristalizaçãodasmicas,porexemplo,oscristaiscrescemcom
osplanosdassuasestruturasdefilossilicatosalinhadosperpen-
dicularmenteàdireçãodatensão.
A pressão,comoa temperatura,aumentacoma profundi-
dadenaTerra.A pressãoé geralmenteregistradaemkilobars
(1.000bars,abreviadocomokbar)e aumentaa umataxade \
0,3a0,4kbarporquilômetrodeprofundidade(verFigura9.1).
Um baré aproximadamenteequivalenteàpressãodoarnasu-
perfíciedaTerra.Um mergulhadorqueestejafazendoumpas-
seionapartemaisprofundadeumrecifedecorais,a 10m,por
exemplo,irá experimentarmais1bardepressão.A pressãoa
queumarochaé submetidaemprofundidade,naTerra,é de-
correntedaespessuradasrochassobrejacentesedadensidade
de sasrochas.
Mineraisquesãoestáveisempressõesmaisbaixas,próxi-
masà superfícieterrestre,tomam-seinstáveiserecristalizam-
eparanovosmineraisdevidoaoaumentodapressãonacrosta
profunda.E tudosdelaboratórioforneceramdadosrelativosàs
pressõesnecessáriasparaessasmudanças.UsandoessesdaC.:
podemosexaminara mineralogiae a texturadasamostras
rochasmetamórficase inferirqualeraa pressãonaárea0-
elasforamformadas.Assim,assembléiasmineraismetam&.:-;
caspodemserusadascomomedidoresdepressão,ougeoba-
metros.A partirdeumaassembléiaespecíficademinerai _
umarochametamórfica,o geólogopodedelimitarasvaria,-
daspressõese,conseqüentemente,daprofundidadenaquz...
rochafoi formada.
opapeldosfluidos
O metamorfismopodealterarsignificativamenteamineralo.:
darocha,introduzindoou removendocomponentesquírni~
quesedissolvemnaágua.Os fluidoshidrotermaisproduzi
duranteo metamorfismotransportamdióxidodecarbono
solvido,comotambémsubstânciasquímicascomosódio,~
tássio,sílica,cobree zinco,quesãosolúveisemáguaque-
sobpressão.Quandoassoluçõeshidrotermaispercolamaté
partesrasasdacrosta,elasreagemcomasrochasnasquai ;
netram,mudandosuacomposiçãoquímicaemineralógicae
gumasvezessubstituindocompletamenteummineralpelo _
tro,semmudaratexturadarocha.Essetipodemodificação-
composiçãodarochapor transportedefluidosdesubstânc:
químicasdentroouforadelaéchamadodemetassomati
Muitos depósitosvaliososde cobre,zinco,chumboe ou
metaissãoformadosporessetipodesubstituiçãoquímica(-;:"
Capítulo22).
Os fluidoshidrotermaisaceleramasreaçõesquímicas
tamórficas.Os átomoseíonsdissolvidosnofluidopodemr:::r.
graratravésdarochaereagircomossólidosparaformarno
minerais.Com acontinuidadedometamorfismo,a águar _
comarochaquandoligaçõesquímicasentremineraisem -"
culasdeáguaformam-seouquebram-se.
Onde essesfluidos quimicamentereativosse origin -
Emboraamaioriasdasrochaspareçasercompletamentes _
terporosidadeextremamentebaixa,elascomumentecont':
fluidosemminúsculosporos(osespaçosentregrãos).E -
fluidosderivamdaáguaquimicamenteligadaàsargilas,e -
dosporossedimentares,aqualé,emgrandeparte,expelida
ranteadiagênese.Em outrosmineraishidratados,comoas
caseo anfibólio,aáguafazpartedaestruturacristalina.O di -
xidodecarbonodissolvidoemfluidoshidrotermaisé,emgr<!:;
departe,derivadodecarbonatossedimentares,comooscal _
rioseosdolomitos.
~.';-,8-
~I
.,'s de metamorfismo
Os geólogospodemreproduzirascondiçõesmetamórficas
laboratórioe determinarascombinaçõesprecisasdepres-
temperaturaecondiçõesquímicasemqueastransformações
demacontecer.Porém,paraentendercomoascombinaçõesp~
ticularesserelacionamcomageologiadometamorfismo,ou-=-
ja, quando,ondeecomoessascondiçõesoriginam-senaTer::..
osgeólogoscaracterizamasrochasmetamórficascombasec:..,
circunstânciasgeológicasemqueforamoriginadas.Descreve:=:-
mosessascategoriasaseguir.A Figura9.3localiza-asemre:--
çãoaosprincipaisambientesdatectônicadeplacas.
etamorfismo de soterramento ocorre
_ :emperaturase pressõesmaisbaixase
ificaas rochassedimentares.
ometamorfismode contato afeta
umaestreitafaixadas rochas
encaixantes,ao redor de magmase
rochasparcialmentefundidas.e
ocorre emaltastemperaturas.
ometamorfismode assoalho oceânico,cau-
sadopelapercolaçãoda águado maremcentrosde expansãodasdorsaismesoceãnicas,
afetaos basaltosquentesextravasados.
oceânica
CAPíTULO 9 • RochasMetamórficas 1231
ometamorfismoregionalde alta pressâo.ao longo
de
cinturõeslinearesde arcosvulcânicos,ocorre sob altas
pressõese emtemperaturasbaixasa intermediárias.
A litosferae a astenosfera- e, nasdorsais
mesoceânicas,a hidrosfera- interagempara
metamorfizaras rochas.
ometamorfismoregional,resultanteda colisâode
placascontinentaise da formaçãode montanhas,
ocorre emníveismoderadosa profundos,sob pressões
moderadasa ultra-altase emtemperaturaselevadas.
\
- idade
: 210re asondasde choqueresul-
-es dacolisâodemeteoritoscausam
. -etamorfismo de impactonasrochas
- .izinhançaimediatado localdaqueda.
ra 9.3 Os principaistipos de metamorfismoe os locaisonde ocorrem.
amorfismoregional
tamorfismoregional,4o tipodemetamorfismomaisco-
ocorrequandoaltatemperaturaepressãosãoimpostasa
-lespartesdacrosta.Utiliza-seessetermoparadistinguir
- ipo de metamorfismodasmudançasmais localizadas,
asa intrusõesígneasoufalhas.O metamorfismoregi0-
=~a feiçãocaracterísticadeumambientedetectônicade
- convergentes.Ele ocorredentrodearcosdeilhasvulcâ-
_comoasmontanhasdosAndes,naAméricadoSul,eno
=o decadeiasdemontanhasproduzidasduranteacolisão
Úllentes,comoasmontanhasdoHimalaia,naÁsia Cen-
""=--escinturõesdemontanhassãofreqüentementefeições
~ e,assim,asantigaszonasdemetamorfismoregional,
::ornoasmodernas,sãofreqüentementelinearesna sua
- - uição.De fato,os geólogosgeralmenteinterpretamos
cinturõesderochascommetamorfismoregionalcomo
_~~ntandoos locaisondeseformaramcadeiasdemonta-
~e foram,posteriormente,erodidasaolongodemilhões
- -. expondoasrochasàsuperfícieterrestre.
- gunscinturõesdemetamorfismoregionalforamorigina-
::::aaltastemperaturasepressõesmoderadasaaltas,próxi-
mosa arcosvulcânicosformadosondeasplacassubduzida
mergulhamprofundamenteno manto.O metamorfismoregio-
nal sobpressõese temperaturasmuitoaltasocorreemníveis
maisprofundosdacrostaaolongodelimitesondeacolisãode
continentesdeformaasrochase ondesãosoerguidososaltos
cinturõesdemontanhas.Duranteo metamorfismoregional.as
rochasserãotipicamentetransportadasparaprofundidadesig-
nificativasdacrosta,somentesendoexumadasquandodeum
subseqüentesoerguimentoeerosãonasuperfícieten-estre.Po-
rém,umentendimentocompletodospadrõesdemetamorfimo
regional,incluindoaformacomoasrochasrespondemàsmu-
dançassistemáticasdetemperaturaepressãoaolongodotem-
po,dependedoambientetectânicoespecífico.Discutiremoses-
setópicomaisadiante,nestecapítulo.
o metamorfismodecontato
As intrusõesígneasmetamorfizamasrochasimediatamente
circundantes,propagandoseucalorparafora.o qualsubmete
osmineraisdarochapreexistenteanovascondições.Essetipo
detransformaçãolocalizada,chamadodemetamorfismode
contato,5normalmenteafetaapenasumaestreitaregiãodasro-
2321ParaEntender a Terra
cha encaixantesaolongodocontato.Em muitasrochasmeta-
mórfi a decontato,principalmentenamargemdeintrusõesra-
as.astransformaçõesmineraisestãoprincipalmenterelaciona-
dasàaltatemperaturadomagma.Osefeitosdepressãosãoim-
ponantesapenasondeo magmafoi intrudidoemgrandespro-
fundidades.Lá, apressãonãoresultadaforçafeitapelaintru-
sãoparaabrirseucaminhonarochaencaixante,masdapresen-
çadapressãoconfinanteregional.O metamorfismodecontato
causadoporextrusivasé limitadoazonasmuitoestreitas,por-
queaslavasresfriam-serapidamentenasuperfíciee seucalor
tempoucotempoparapenetrarprofundamentenasrochascir-
cundantesecausarasmudançasmetamórficas.
ometamorfismodeassoalhooceânico
Um outrotipodemetamorfismo,chamadodemetamorfismo
deassoalhooceânico6oumetassomatismo,é freqüentemente
associadoàsdorsaismesoceânicas(verCapítulo5).A águado
mar,percolandopelosbasaltosfraturadose quentes,éaqueci-
da.O aumentodetemperaturapromovereaçõesquímicasentre
elae arocha,formandobasaltoalterado,cujacomposiçãoquí-
micadiferesobremaneiradaqueladobasaltooriginal.O meta-
morfismoresultantedapercolaçãodefluidosdealtatempera-
turatambémocorrenoscontinentes,quandoosfluidosquecir-
culampróximosàsintrusõesígneasmetamorfizamasrochas
encaixantes.
Outrostiposdemetamorfismo
Háoutrostiposdemetamorfismoqueoriginampequenasquan-
tidadesderochasmetamórficas.Alguns deles,comoo meta-
morfismodepressãoultra-alta,sãoextremamenteimportantes
paraajudarosgeólogosaentenderascondiçõesexistentesnas
grandesprofundidadesdaTena.
Metamorfismodebaixograu (soterramento)Recorde-sedo
Capítulo8 que,quandoasrochassedimentaressãogradual-
mentesotenadasduranteasubsidênciacrustal,elasseaquecem
lentamenteàmedidaqueentramemequilíbriocomatempera-
turadacrostaaoredordelas.Nesseprocesso,adiagênesealte-
ra suamineralogiae textura.A diagênesegradaparao meta-
morfismodebaixograu,oudesoterramento,oqualécausa-
do pelo aumentoprogressivoda pressãoexercidapelapilha
crescentedesedimentose rochassedimentaressobrepostase
peloaumentodocalorassociadoà crescenteprofundidadede
sotenamento.
Dependendodogradientegeotérmicolocal,o metamorfis-
modebaixograuinicia-setipicamenteemprofundidadesde6
a 10km,ondeastemperaturasvariamentre100e200°Ce as
pressõessãomenoresque3kbar.Esseconhecimentoédegran-
deimportânciaparaa indústriadepetróleoe gás,quedenomi-
nade"embasamentoeconômico"o nívelondeseiniciao meta-
morfismodebaixograu.Os poçosdepetróleoe gássãorara-
menteperfuradosabaixodessaprofundidade,porquetempera-
turasacimade 130°Cconvertemamatériaorgânicaaprisiona-
danasrochassedimentaresemmetanoe dióxidodecarbono,
em\"ezdepetróleoegásnatural.
~letamorfismode alta pressãoe de pressãoultra-alta As
rochasmetamórficasformadasemaltaspressões(8-12kbar)
epressõesultra-altas(maioresque28kbar)sãoraramente
postasà superfícieparaqueos geólogospossamestudá-l
Essasrochassãoincomuns,poisseformamemprofundida-~
tãograndesquelevammuitotempoparaseremrecicladas~
voltaàsuperfície.A maioriadasrochasdealtapressãofo
seemzonasde subducção,ondeos sedimentosraspado ~
placaoceânicaqueestáafundandosãolevadosatéprofun-
dadesdemaisde30km,ondeexperimentampressõesaci:::..
de 12kbar.
Até bempoucotempoatrás(nosúltimos20anos),osge-
lagos reconheceramqueasrochasmetamórficasqueanti~_
menteselocalizavamnabasedacrostapodem,àsvezes,sere;;-
contradasnasuperfície.Essasrochas,chamadasdeecIogi
comumentecontêmmineraiscomoa coesita(umaforma~
quartzomuitodensae de altapressão),que indicapres-_
maioresque28kbar,sugerindoprofundidadessuperioresa
km.Taisrochasformaram-sesobtemperaturasmoderadasa_
tas,variandoaté800a 1.000°c.Em algunscasos,essasro
contêmdiamantesmicroscópicos,indicativosde pres-_
maioresque40kbareprofundidadesdemaisde120km! ~
preendentemente,afloramentosdessasrochasmetamórficas_
pressãoultra-altacobremáreascomdimensõesmaiores"
400kmdecomprimentoe200kmdelargura.As únicasou _
duasrochasconhecidasquevêmdessasprofundidadessão
diatremasekimberlitos(verCapítulo6),rochasígneasquef
mampipes?estreitosdepoucascentenasdemetrosdeext
são.Osgeólogosconcordamqueessasrochassãoformadasf
erupções"vulcânicas",emboradeprofundidadesmuitoin~
muns.Por outrolado,osmecanismosnecessáriosparatraze,
rochasmetamórficasdepressãoultra-altaparaasuperfície--
intensamentedebatidos.Na interpretaçãomaiscomum,e -
rochasrepresentamfragmentosdobordofrontaldecontine-~
quesofreramsubducçãoduranteacolisãoeque,posteriorrn~
te,retomaram(pormeiodealgummecanismodesconheci
paraasuperfícieantesquetenhamtidotempoderecristalizr
pressõesmaisbaixas.
MetamorfismodeimpactoO metamorfismodeimpacto
requandoummeteoritocolidecomaTerra.Os meteorito
fragmentosdecometasou asteróidesqueforamatraídosp::'
campogravitacionaltelTestre.Duranteo impacto,aenergia.=
presentadapelamassaepelavelocidadedosmeteoritosé
formadaemcaloreondasdechoque,quepassampelarocha~
caixanteimpactada.A rochaencaixantepodeserfragmenta
atémesmoparcialmentefundidaparaproduzirtektitos,osql::...
separecemcomgotículasdevidro.Emalgunscasos,oquartze
transformadoemcoesitaestishovita,duasdesuasformasde_
tapressão.
A maioriadosgrandesimpactosnaTerranãodeixou-~
nhumrastrodo meteoritoporqueessescorposcostumam=-
destruídosnacolisão.Entretanto,aocorrênciadecoesitae
craterascomtexturasdefraturamentoemfranjacaracterÉ
cascomumenteforneceevidências-chavedessacolisão.A
mosferadensadaTerracausaaqueimadamaioriadosme
rosantesdo impactonasuasuperfíciee,assim,o metamo-
modeimpactoéraroaí.Porém,nasuperfíciedaLua, o m -
morfismode impactoé pervasivo.Ele é caracterizado;:
pressõesextremamentealtas,demuitasdezenasacentenas
kilobars.
ônicadeplacas
- iposdemetamorfismos
.:: .nicadeplacasforneceumarcabouçoparao entendi-
dasrochasmetamórficas.Os diferentestiposdemeta-
o têmprobabilidadedeocorrernosdistintosambientes
-~os(verFigura9.3):
~or dasplacasMetamorfismodecontato,metamorfismo
-'~rramentoe, talvez,metamorfismoregional,quepode
~ nabasedacrosta.O metamorfismodeimpacto,prova-
- _te,épreservadonesseambiente,porcausadagrandeárea
nointeriordasplacas.
ensdeplacasdivergentesMetamorfismode assoalho
-~oemetamorfismodecontato,aoredordeplútonsintru-
aacrostaoceânica,sãoencontradosemmargensdeplacas
?ntes.
ensdeplacasconvergentesMetamorfismoregional,me-
- modealtapressãoepressãoultra-alta,metamorfismode
- . aoredordeplútonsintrudidos,sãoencontradosemmar-
ie placasconvergentes.
ruensdeplacastransformantesEmambientesoceânicos,
orrermetamorfismodeassoalhooceânico.Tantoemam-
- oceânicosecontinentais,ocorreo cisalhamentoextensi-
longodo limitedasplacas,produzindodeformaçãocom
cataclástica,emníveisrasos,edeformaçãocomtextura
rica, emníveisprofundosdacrosta.(A deformaçãoserá
-danoCapítulo11.)
uras metamórficas
-iaITIorfismoimprimenovastexturasnasrochasquealte-
- !fira panorâmica9.4).A texturadarochametamórfica
::nn.inadapelostamanhos,formasearranjosdeseuscris-
:ünstituintes.Algumastexturasmetamórficasdependem
::posdemineraisformados,comoasmicas,quesãopla-
::.A variaçãonotamanhodegrãoé tambémimportante.
~~ral,considera-sequeo tamanhodoscristaisaumenta
- r ionalmentecomo aumentodograumetamórfico.Ca-
2.rÍedadetexturalrevelaalgumacoisasobreo processo
..=nórficoqueacriou.
açãoec1ivagem
=-,;ãotexturalmaisproeminentedasrochasdemetamor-
- regionaléafoliação,umconjuntodesuperfíciespara-
c_ planasou onduladas,produzidaspeladeformação.Es-
perfíciesouplanosdefoliaçãopodemcortaro acama-
-:)emqualquerânguloouserparalelasa ele(Figurapa-
:...::aica9.4a).
-. principalcausadafoliaçãoéapresençademineraispIa-
.=...-. principalmenteasmicaseaclorita.Osmineraisplacói-
-~ndemasecristalizarcomocristaisdelgadosemformade
~. Os planosdetodososcristaisplacóidessãoalinhados
-':<:Iosà foliação,umalinhamentochamadodeorientação
-.rencial dosminerais(Figurapanorâmica9.4b).Quando
CAPíTULO 9 • RochasMetamórficas 1233
osmineraisplacóidescristalizam-se,aorientaçãopreferencial
é geralmenteperpendicularà direçãoprincipaldasforçasde
compressãodarocha,eelaédeformadaduranteo metamorfis-
mo.Os mineraispreexistentespodemadquüiraorientaçãopre-
ferenciale,assim,produzira foliaçãoporrotação,atéficarem
paralelosaoplanodesenvolvido.
Os mineraiscujoscristaissãoalongados,emformadelá-
pis, tendema assumirumaorientaçãopreferencialduranteo
metamorfismoe,normalmente,alinham-separalelosaoplano
dafoliação.As rochasquecontêmanfibóliosemabundância,
tipicamenteasvulcânicasmáficasmetamortizadas,têmesseti-
podetextura.
A formamaiscomumdefoliaçãoé vistanaardósia,queé
facilmentepartidaemsuperfícieslisaseparalelas,comosefos-
semfolhasdelgadas.Essaclivagemardosiana(nãoconfundir
comaclivagemdeummineralcomoamoscovita)desenvolve-
seaolongodeintervalosmaisoumenosdelgadose regulares
emumarocha.
A classificaçãodasrochasfoliadas
As rochasfoliadassãoclassificadasdeacordocomquatrocri-
tériosprincipais(Figurapanorâmica9.4c):
1. O tamanhodeseuscristais
2. A naturezadasuafoliação
3. A intensidadecomqueseusmineraissãosegregadosemban-
dasmaisclarasemaisescuras
4. Seugraumetamórfico
A Figurapanorâmica9.4bmostraexemplosdosprincipais
tiposderochasfoliadas.Em geral,a foliaçãoprogridedeuma
texturaparaoutra,refletindoo aumentonatemperaturae na
pressão.Nessaprogressão,umfolhelhopodesermetamorfiza-
do primeiramenteparaumaardósia,passandoparaumfilito,
depoisparaumxisto,emseguida,paraumgnaissee,finalmen-
te,paraummigmatito.
Ardósia As ardósias são as rochasfoliadasde maisbaixo
grau.Elas têmgrãostãofinos queseusmineraisindividuais
nãopodemservistosfacilmentesemummicroscópio.Elassão
comumenteproduzidaspelo metamorfismodefolhelhosou,
commenosfreqüência,dedepósitosdecinzasvulcânicas.As
ardósiasgeralmentevariamdecinza-escuroapreto. endoco-
loridasporpequenasquantidadesdematériaorgânicaoriginal-
mentepresentesnofolhelhoparenta!.Ospedreirosdeardósias
aprenderamhámuitotempoareconheceres afoliaçãoeusam
issoparafazerchapasdeardóia.gro sa oudelgadas,parase-
remusadascomotelhasequadro-negros.Aindahojesãouti-
lizadaslaje planasdeardósiaparapavimentarcaminhos,prin-
cipalmenteondeelaéabundante.
Filito Os filitos ãodegraulevementemaisaltoqueasardó-
sias.ma sãosimilaresemsuascaracterísticase origem.Eles
tendema terumbrilhomaisoumenoslustroso,resultandode
cristaisdemicaecloritaquecresceramumpoucomaioresque
osdaardósia.Os filitos,comoasardósias,tendema separtir
emfolhasdelgadas,masmenosperfeitamentequeelas.
/
2341 ParaEntenderaTerra
Acama-
mento
origin
Plano d~
foliação
Mica
ometamorfismoregionalgera
superfíciesde c1ivagem- foliação-
no folhelho, formandoumaardósia.
~• As rochasfoliadasdesenvolvem-se
porquecontêmmineraisplacóides,
que se alinhamao longo da
orientaçãopreferencial.
Sem
Cristal de
estaurolita
oacamamentooriginalemuma
amostrapode ser vistoa partir das
camadasdelgadasmaisarenosas.
Os cristaisda rochacrescemou são de-
formadosparase tornaremalongadosper-
pendicularmenteàsforçascompressivas.
(b)
o METAMORFISMO REGIONAL MUDA A TEXTURA DAS ROCHAS
11O metamorfismocausaa formaçãode planosde c1i-
I vagemardosiana,perpendicularesaos planosde aca-mamento,emrochassedimentares,como os folhelhos.
1
(a) Planos de c1ivagemardosiana
,-'------,
(c) Quando a intensidadedo meta-
morfismo aumenta,o mesmo
acontece com o tamanho do
cristal e a espessurada foliação.
Aumento da intensidadedo metamorfismo
Graualto
Aumento do tamanho do cristal
I ~ ~->
Aumento da espessurada foliação ~1\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\1\\\\ , ,\ \v
(d) As rochas foliadas são classificadaspela intensidade
da c1ivagem,pela xistosidade e pelo bandamento,
o qual corresponde à intensidade do metamorfismo.
Diagênese
Ardósia
Clivagemardosiana
Grau baixo
Filito
Grau intermediário
Xisto (abundantes
mineraismicáceos)
Xistosidade
Grau alto
Gnaisse (menos
mineraismicáceos)
Bandamento
Migmatito
Bandamento
to Em baixosgrausdemetamorfismo,oscristaisdemine-
- placóidessãogeralmentemuitopequenosparaseremvis-
-. afoliaçãoépoucoespaçadaeascamadassãomuitodelga-
-. Quandoasrochasmetamórficassãomais intensamente
-ramorfizadas(emgraumaisalto),oscristaisplacóidescres-
- o suficienteparaseremvisíveisa olhonu, e os minerais
emasegregar-seembandasmaisclarasemaisescuras.Es-
arranjoparalelodosmineraisemfolhasproduza foliação
etrativa,espessaeondulada,chamadadexistosidade,aqual
::acterizaosxistos,queestãoentreostiposderochasmeta-
~:mcasmaisabundantes.Elescontêmmaisde50%demine-
- placóides,principalmentemicas,comoa muscovitae a
tita.Os xistospodemcontercamadasdelgadasdequartzo,
patoouambos,dependendodaquantidadedequartzodo
...Jelhooriginal.
'sse Uma foliaçãoaindamaisespessaé mostradapelos
. sesdealtograu,quesãorochasdecoloraçãoclara,com
dasespessasdemineraisclaroseescurossegregadosnaro-
o - O bandamentodosgnaissesemcamadasclaraseescuras
tadasegregaçãodequartzoe feldspato,decoloraçãocla-
_ eanfibólioseoutrosmineraismáficos,decoloraçãoescura.
gnaissessãorochasdegrãogrossoearazãoentreosmine-
- granularese osplacóidesé maiordoquenasardósiasou
=xistos.O resultadoéumafoliaçãofracae,assim,compe-
atendênciaparasepartir.Sobcondiçõesdealtapressãoe
eratura,asassembléiasmineraisdasrochasdegraumais
~o,contendomicase cloritas,transformar-se-ãoemnovas
~mbléiasdominadaspor quartzoe feldspato,com
menos
-:ntidadesdemicase anfibólios.
atitoEmtemperaturasmaisaltasqueasnecessáriaspara
zirgnaisses,arochaencaixantepodecomeçarasefundir.
·-.=-ecaso,comonasrochasígneas(verCapítulo5),os pri-
~s mineraisasefundirserãoosdemenortemperaturade
- . Portanto,apenaspartedarochaencaixantesefundirá,e
-=-ãopodemigrarapenasporumapequenadistânciaantesde
~ar-se novamente.As rochasproduzidasdessemodosão
-codeformadase contorcidase sãopenetradaspor muitos
- epequenaslentes,algumascomformasdenavetas,deIO-
- fundidas.O resultadoé umamisturaderochasígnease
órficaschamadademigmatito.Algunsmigmatitossão
ipalmentemetamórficos,comapenasumaproporçãope-
-=:la dematerialígneo.Outrosforamtãoafetadospelafusão
- sãoconsideradosquasecompletamenteígneos.
_ hasgranoblásticas
rochasgranoblásticassãocompostasprincipalmentepor
->:aisquecresceramemformaseqüidimensionais,comocu-
eesferas,emvezdeformasplacóidesoualongadas(Figu-
-). Essasrochaspodemresultardeummetamorfismoem
:: ra panorâmica 9.4 Clivagemardosiana,a formamais
ar de foliação,desenvolvidaao longo de intervalosdelgados
~gulares. (a) Esseafloramento,no sudoestede Montana
- :'}.mostraa c1ivagemardosiana.[Martin Miller] (b) A
icrografiade xistomostraa orientaçãopreferencialdos
=is de micae estaurolita.[5.Dobos] (c) e (d) Classificação
CAPíTULO 9. RochasMetamárficas 1235
Quartzito
Mármore
Figura9.5 Rochasmetamárficasgranoblásticas(não-foliadas).
(a) Quartzito. [BreckP.Kent] (b) Mármore.[DiegoLezama
Orezzoli/Corbis]
quea deformaçãoestavaausente,comoo metamorfismode
contato.Entreasrochasgranoblásticas(não-foliadas)estãoo
cOl11ubianito,o quartzito,o mármore,ogreenstone,o anfiboli-
to e o granulito.Todasasrochasgranoblásticas,excluindoo
cOl11ubianito,sãodefinidaspor suacomposiçãomineral.em
vezdesuatextura,porquesãodeaparênciamaciça.
o cornubianito é umarochametamórficadecontatodealta
temperatura,comtamanhodegrãouniforme,quesofreupouca
ounenhumadeformação.Seuscristaisplacóidesoualongado
sãoorientadosaleatoriamenteenãotêmtexturafoliadaO cor-
nubianitostêmumatexturagranulardominante.emboraomu-
mentecontenhampiroxênio,queformacristaisalongado. eal-
gumasmlcas.
de rochasfoliadas.A c1ivagem,a xistosidadee o bandamento
geralmentenãocorrespondemà direçãoda estratifícaçãooriginal
da rochasedimentar.[Ardósia: AndrewJ. Martinez/Photo
Researchers.Filito: cortesiade Kurt Hollocher,Union College.
Xisto: BiophotoAssociates/PhotoResearchers.Gnaisse: BreckP.
Kent.Migmatito: Kip Hodges]
2361 ParaEntender a Terra
Figura9.6 Pomroblastosde granadaemumamatrizxistosê..
[Chip C1ark)
trosminerais.Essescristaisgrandessãoporfiroblastose -
encontradosemrochasdemetamorfismoregionale deco -
to (Figura 9.6).Elescrescemquandooscomponentesq '-
cosdamatrizsãoreorganizadose, assim,substituempane
matriz.Os porfiroblastosformam-sequandoháumforte
trasteentreaspropriedadesquímicasecristalográficasda-
triz edosporfiroblastos.Essecontrastefaz comqueos
roblastoscresçammaisrapidamente,àsexpensasdamat:riL
queoscristaisdaprópriamatriz,quecrescemmaislentam::--
Cristais da matriz com
crescimentomais lento
Porfiroblastos com
crescimento rápido
Texturasde cristaisgrandes
Os novoscristaismetamórficospodemcrescercomocristais
grandes,circundadosporumamatrizdegrãomuitofinodeou-
Os quartzitos sãorochasmuitoduras,não-foliadase, geral-
mente,brancas,derivadasdearenitosricosemquartzo.Alguns
quartzitossãomaciços,sempreservaçãodeacamamentooufo-
liação.Outroscontêmbandasdelgadasdeardósiasou xistos,
relíquiasdaintercalaçãooriginaldecamadasdeargilasoufo-
lhelhos.
Osmármoressãoosprodutosmetamórficosdaaçãodoca-
loredapressãosobreoscalcáriosedolomitos.Algunsmármo-
resbrancosepuros,comoofamosomármoreitalianodeCarra-
ra,apreciadopelosescultores,mostramumatexturalisa,homo-
gênea,decristaisintercrescidosdecalcitacomtamanhounifor-
me.Outrosmármoresmostramumbandamentoirregularou
mosqueadodesilicatosououtrasimpurezasmineraisdocalcá-
rio original(verFigura9.5b).
OsgreenstonesSsãorochasvulcânicasmáficasmetamorfiza-
das.Muitasdessasrochasdebaixograusãoformadasquandoas
lavasmáficaseosdepósitosdecinzasreagemcomaáguadomar
eoutrassoluçõespercoladoras.Grandesáreasdofundooceânico
sãocobertasporbasaltosleveouextensivamentealteradosdesse
modonasdorsaismesoceânicas.Uma abundânciade c10ritas
confereaessasrochasseuaspectoesverdeado.
O anfibolitoéumarochanão-foliada,formadadeanfibólio
e plagioclásio.Ele é tipicamenteo produtodo metamorfismo
demédioa altograudevulcânicasmáficas.Os anfibolitosfo-
liadossãoproduzidosquandoocorredeformação.
Os granulitos,quesãorochasmetamórficasdealtograu,
têmtexturagranoblástica.O granulitodemaisbaixograuémui-
tasvezeschamadodegranofels.9 Os granofelssãorochasde
grãomédioagrosso,comcristaiseqüidimensionais,emostram
apenasfoliaçãofraca.Elessãoformadospelometamorfismode
folhelhos,arenitosimpurosemuitostiposderochasígneas.
Quadro9.1 Classificaçãodasrochasmetamórficascombasenatextura
Classificação Características Nomedarocha Rocha-fontetípica
Foliada Distinguidaporclivagemardosiana,xistosidade
oubandamentognáissico;osgrãosminerais
mostramorientaçãopreferencial
Ardósia
Filito
Xisto
Gnaisse
Folhelho,arenito
Granoblástica
(não-foliada)
Porfiroblástica
Granular,caracterizadaporgrãosinterpenetrados,1O
grossosoufinos;compoucaounenhumaorientação
preferencial
Conjuntodecristaisgrandesnumamatrizfina
Cornubianito
Quartzito
Mármore
Argilito
Greenstones
Anfibolito3
Granulitob
Ardósiaagnaisse
Folhelhos,vulcânicas
ArenitosricosemquartzC'
Calcário,dolomito
Folhelho
Basalto
Folhelho,basalto
Folhelho,basalto
Folhelhos
3 Tipicamentecontémmuitoanfibólio,oqualpodemostraralinhamentodecristaislongoseestreitos.
b Rochadealtatemperaturaedealtapressão.
quartzo-7
Si02
K-feldspato+ sillimanita 'gua
KAISi30s AI2SiO. KO
moscovita +
KAl3Sip IO(OH)2
CAPíTULO 9 •RochasMetamórficas 1237
Graumetamórficoecomposiçãodo protólito
O tipoderochametamórficaqueresultadeumdadograude
metamorfismodependeparcialmentedacomposiçãomineraló-
gicadoprotólitoourochaparental.O metamorfismodaardósia
mostradonaFigurapanorâmica9.7be c revelaos efeitosdas
condiçõesmetamórficasnasrochasricasem argilominerais,
quartzoe, talvez,comalgunsmineraisdecarbonato.O meta-
morfismodasrochasvulcânicasmáficas,compostaspredomi-
nantementeporfeldspatosepiroxênio,segueumcursodiferen-
te(Figura9.8a).
No metamorfismoregionaldobasalto,porexemplo,arocha
demenorgraucaracteristicamentecontémváriosmineraisdo
grupodazeólita.Os mineraissilicáticosdessaclassecontêm
águaemcavidadesdentrodaestruturadocristal.Os minerai
dogrupodazeólitaformam-seporalteraçõesemtemperaruras
epressõesmuitobaixas.Assim,asrochasquecontêmessegru-
po demineraissãoidentificadascomopertencentesaograuda
zeólita.
Sobrepondo-seaograudazeólita,háumgraumai altode
rochasvulcânicasmáficasmetamorfizadas,o grauxistos,er-
des,cujomineralabundanteincluiaclorita.Após.háo allfibo-
lifo, o qualcontémumagrandequantidadede anfibólio . O
grau maisalto de vulcânicasmáficasmetamorfizadasom-
preendeospiroxênio-granulitos,quesãoroch de~ -o gros-
socontendopiroxênioeplagioclásiocálcico,
Os piroxênio-granulitossãoosproduto domeramorfismo
dealtograu,noqualatemperaturaéaltaeapre ãoémodera-
da.A situaçãooposta,naqualapressãoéaltaeatemperaruraé
moderada,produzrochasdegrauxistoazul. om\'áriascom-
posiçõesiniciais,derochasvulcânicasmáfi arochassedi-
mentaresargilosas.O nomevemdaabundâniadeglaucofânio,
um anfibólioazul,presentene a ro has,Uma outrarocha
metamórfica,formadasobpressõesextremamentealtasetem-
Muitos gruposdemineraisforamcuidadosamentee ruda-
dosemlaboratórioparadeterminarmaisexatamenteapr - -o
e a temperaturanaqualseformam.O resultadoé u adopara
calibraro mapeamentodecampodeisógradas.
As isógradasrevelamapressãoea temperaturanaqualo
mineraisse formam,assima seqüênciade isógradasem um
cinturãometamórficopodediferir daquelasqueocorremem
umoutrocinturão.A razãoparaessasdiferençasé
queapre -
sãoeatemperaturanãoaumentamnamesmaproporçãoemto-
dososambientesgeológicos.Comodiscutimosanteriormente
nestecapítulo,apressãoaumentamaisrapidamentequeatem-
peraturaemalgunslugarese maislentamenteemoutros(ver
Figuras9.1e9.2),
cujastexturasindicamque e ri ralizaramjunto, Por exem-
plo,aisógradadasillimanitaserárepreentadapelarea>ãoqUÍ-
micadamoscovitae doquartzoparaproduzirfeldspatopotás-
sico (K-feldspato)e sillimanita.liberandoágua omo"apor
d'água)noprocesso:
gradasminerais:mapeandozonas
: transição
-..:TIdoosgeólogosestudamextensoscinturõesderochasde
'::.:mlorfismoregional,elespodemvermuitosafloramentos,
qualmostrandocertoconjuntode minerais.Diferentes
- - dessescinturõespodemserdistinguidaspelosseusmine-
-índice.Um mineral-Índiceé o mineralcaracterísticoque
- e aszonasmetamórficase querepresentaumavariação
-;radepressãoetemperatura(Figurapanorâmica9.7).Por
pIo,pode-sepassardeumaregiãodefolhelhosnão-meta-
~ados paraumcinturãodeardósiasfracamentemetamor-
e,depois,paraumcinturãodexistosdealtograu(Figu-
:- orâmica9.7a).No cinturãodeardósias,umnovomineral,
'ta,aparece.Movendo-seemdireçãoaoaumentodome-
• smo,o geólogopoderásucessivamenteencontraroutras
- demineraismetamórficos,ondeos xistostornar-se-ão
~ssivamentemaisfoliados(Figurapanorâmica9.7b).
C>odemosfazerummapadessaszonasnoslocaisondeum
metamórficomudaparaoutro.Paraisso,osgeólogosdefi-
zonastraçandolinhaschamadasisógradas,queconec-
-lugaresondeaparecemosprimeirosminerais-Índice.As
;:adassãousadasnaFigurapanorâmica9.7aparamostrar
5ériederochasproduzidaspormetamorfismoregionalde
:olhelho.A distribuiçãode isógradastendea seguiro pa-
- estruturaldeumaregião,talcomoasdobraseasfalhasre-
-no.Umaisógradabaseadaemumúnicomineral-Índice,
a dabiotita,é umaboamedidaaproximadadapressãoe
:::.nperaturadometamorfismo.
?aradeterminarapressãoeatemperaturamaisprecisamen-
: geólogosexaminamumgrupodedoisou trêsminerais
_ hasmetamórficassãoformadassobumaamplavariação
:ondiçõese seusmineraise texturassãoÍndicesdapressão
_ temperaturadacrostae, também,do localedotempoem
- foramformados.Os geólogosqueestudamaformaçãodas
, metamórficasbuscamconstantementedeterminara in-
'dadeeo tipodeformamaisprecisodoqueéindicadope-
=- ignaçãode"baixograu"e "altograu".Paramelhorfazer
distinção,eleslêemosmineraiscomosefossemmedido-
e pressãoe termômetros.A técnicaé maisbemilustrada
suaaplicaçãoaometamorfismoregional.
l
'amorfismoregional
grau metamórfico
:J porfiroblastosvariamemtamanho,oscilandodepoucos
etrosavárioscentímetrosdediâmetro,Suacomposição
. émvaria.A granadae aestaurolitasãoosdoisminerais
- omumenteformamporfiroblastos,porémmuitosoutros
eraistambémpodemserencontradoscomessascaracterís-
-. A composiçãoprecisaeadistribuiçãodosporfiroblastos
- s doismineraispodemserusadasparainferirastrajetó-
- depressãoe temperaturaqueocorreramduranteo meta-
TIlsmo.
{)Quadro9.1é umresumodasclassestexturaisdasrochas
-;:amórficasedesuasprincipaiscaracterísticas.
MINERAIS-íNDICE, GRAU E FÁCIES QUE DESCREVEM O METAMORFISMO
As isógradas- linhasque demarcamatransiçãode um
mineralparaoutro - podemser usadasparaplotar a
intensidadedo metamorfismo(temperaturae pressão)
emumaáreacomoa da Nova Inglaterra(conjuntode
estadosnorte-americanosdo mapaà esquerda).
5
o
40
1000800
Quando as rochas,como=:
ardósia,são metamorfiza'"
progridemde rochasde
baixograupararochasde
alto grau.
600400200
o
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
O
(b)
Os minerais-índicedefinemas zonasmeta-
mórficas.Os estudos de laboratóriodetermi-
narama temperaturae a pressãonasquais
váriasrochase mineraisse formaram.
Zona da sillimanita
Zona da granada
• Zona da estaurolita
Zona da c10ríta
• Zona da biotita
Alto grau
BaiXo{
grau
Grau inter-{
mediário
200 Km
(a)
Temperatura,'C
Com o aumento do grau
metamórfico, a composição
mineral muda,e...
... essassuítes
mineraisdefinem
fácies metamórficas.
As fáciesmetamórficascorrespon-
dem a uma combinação particular
de pressão e temperatura,...
... e essascombinaçõesde P e-
podem ser usadas para indicar;:,:
ambientestectõnicos específic -
O
51015
-
~
20
--25 --30 -
35 401000
800400 600
Temperatura,'C
200
(d)
O123...
4'" .!l.2 5~ 6o '~
7v> ~ 8o-
9101112
O
•• lI-:lI
Intermediário Alto
Anfibolito Piroxênio-Granulitos
Intensidade do metamorfismo
Diagênese Baixo
Xisto verde
(c)
(e) DO transporte tectõnico moveas ro-
chas por diferenteszonas de pres-
são e temperatura,dos níveisrasos
até os maisprofundos da crosta...
D ...e, então, transporta-as de
volta, para a crosta rasa,ou até
mesmopara a superfície terrestre.
ônicadeplacas
--metamorfismo
(b)
O
O
1
52
3
10 ~~ EI- '" 4 15 :::....c ..Q 5 ü~ 6
20 .g
o
ü,'" 7 2- ,...'" ::> 2'" ClJ 8
30 ~
I- c.. 9
10
33
11 Altograu
40
12 O
2004006008001000
Temperatura,oe
Logo depoisdeateoriadatectônicadeplacastersidopropos-
ta,osgeólogoscomeçaramavercomoospadrõesdemetamor-
fismoseajustavamdentrodo contextomaiordemovimentos
dasplacastectônicasquecausavamvulcanismoeorogênese.A
orogênesesignifica"construçãodemontanhas"particularmen-
tepelodobramentoe pelosempurrõesdascamadasderocha
muitasvezesacompanhadosdeatividademagmática.Oscintu-
rõesderochasdemetamorfismoregionalsãofreqüemememe
associadosàcolisãocontinentalqueformaasmontanh . _'os
núcleosdamaioriadascadeiasdemontanhasdomundo.do·
ApalachesaosAlpes, encontramoslongoscinturõe de sedi-
mentosdeformadoserochasvulcânicasmetamorfizado'--_.0-
nalmentequesãoparalelosàs linhasde dobrase ralh - nas
montanhas.
tidosentreasfáciesmetamórficas(verFigurapanorâmica9.7d
eFigura9.8b).
A análisedasfáciesmetamórficaspermite-nosinterpretaro
processotectônicoresponsávelpelometamorfismo(verFigura
Panorâmica9.7e).
Intensidadedo metamorfismo
Intermediário Alto
Anfibolito Piroxênio-granulitos
'-CillOS pôrtodasessasinformaçõessobregrausmetamórfi-
~erivadosderochasparentaisdemuitascomposiçõesquí-
- diferentes,emumgráficodetemperaturaepressão(ver
~ panorâmica9.7deFigura9.8b).As fáciesmetamórfi-
--o agrupamentosderochasdeváriascomposiçõesmine-
:ormadassobdiferentesgrausdemetamorfismoe depro-
- distintos.Os termosaltograue baixograusãousados
::omunicarumsentidogeraldaintensidadedometamorfis-
.';'0designarmosfáciesmetamórficasparticulares,podere-
-=~rmaisespecíficossobrea intensidadedometamorfismo
"';"'\'adonasrochas.Dois pontosessenciaiscaracterizamo
~todefáciesmetamórficas:
:!::lIasmoderadasaaltas,éo eclogito,o qualérico emgra-
epiroxênio.
esmetamórficas
ra 9.8 (a) Mudançasnacomposiçãomineralde rochasmáfícas,metamorfízadassob
içôesquevariamde baixoaltograu.(b) As fáciesmetamórficasde rochasmáficas.
~ Quadro9.2listaosprincipaismineraisdasfáciesmeta-
~c:asproduzidasapartirdofolhelhoedobasalto.Devidoà
- variaçãodecomposiçãodoprotólito,nãohálimitesní-
CAPíTULO 9 • Rochas etamórficas 1239
~erentestiposderochasmetamórficassãoformadossobdi-
'~sgrausdemetamorfismoapartirdeprotólitosdemesma
sição.
~erentestiposderochasmetamórficassãoformadosapar-
- ..r:protólitosdecomposiçõesdiferentesnummesmograude
orfismo.
_ panorâmica9.7 (a) Os minerais-índicesão usados
~ determinaras isógradasnesteterrenoda Nova Inglaterra.
~ ..,srochas-fonte(folhelhos)forammetamorfizadascomo
3do do aumentoprogressivode temperaturae pressão.(c)
-= çasnacomposiçãomineralde folhelhosmetamorfízados
- ::ondiçõesvariandode baixoa alto grau.(d) Os váriostipos
- -xhas metamórficaspodemser agrupadosde acordocomas
=-,õesde pressãoe temperaturasob asquaissãoformados.
Não hálimitesretosentrequaisquerdessasfáciõ. (e) O
metamorfismoocorrequandoasrochas520-<:ao ia leme
transportadasparaníveismaisprofundosda cro= €.então.
retornamnovamenteparaa superfície.: ' dósia.Andre 'J.
Martinez/Photo Researchers.Fili a: rt ollocher.Xisto azur.
cortesiade
Mark Cloos. Xis to: Bio;Jh01:0Associ,nes/Photo
Researchers.Gnaisse:Brec P. en igmarÍra:Kip Hodges]
240 I ParaEntenderaTerra
Quadro9.2
':;': ~. .'~ .'$" '.~, ,'._ .,.>;~.!f';~L~·....~;7~-.~.'_:·j:;r,~~Io.~J;;
Mineraispj-ilJcip~isdasfáciesmêtamórficasproduzidosa partIr dé.~rochêÍs·'parentais::ÇI!\:
diferentescomposições . , .'":i;ff'/..~~.-i',~·~,·,: ~.:'.~
Fácies
Xistoverde
Anfibolito
Granulito
Eclogito
Minerais produzidosa partir
deumfolhelhoparental
Moscovita,clorita,quartzo,plagioclásiosódico
Moscovita,biotita,granada,quartzo,feldspatoplagioc1ásio
Granada,sillimanita,plagioclásio,quartzo
Granada,piroxêniosódico,quartzo
Minerais produzidosa partir
deum basaltoparental
Albita,epídoto,c10rita
Anfibólio,plagioc1ásio
Piroxêniocálcico,plagioc1ásiocálci
Piroxêniosódico,granada
Trajetóriasdepressãodetemperatura
do metamorfismo
oconceitodegraumetamórfico,introduzidoanteriormente,
é estático.Isso significaqueo graude metamorfismopode
nosfornecerinformaçõessobreapressãomáximaousobrea
temperaturaa quearochafoi submetida,masnãodiz nadaa
respeitodo local ondea rochaencontraessascondiçõesou
sobreaformacomoelafoi transportadaparaa superfícieter-
restre.Isso é importanteparaentenderquea maiorpartedo
metamorfismoocorrecomoumprocessodinâmicoe nãoco-
mo um eventoestático.O metamorfismo,geralmente,é ca-
racterizadopormudançasdascondiçõesdepressãoetempe-
ratura,e a históriadessasmodificaçõesé chamadadetraje-
tória P-T do metamorfismo.A trajetóriaP-T podeserum
registrosensíveldemuitosfatoresimportantesqueinfluen-
ciamo metamorfismo,comoasfontesdecalor,asquaismu-
damastemperaturas,e as taxasdetransportetectânico,que
mudamaspressões.Portanto,aanálisedastrajetóriasP-Tem
rochasmetamórficaspodefornecerconsiderávelcompreen-
sãodosambientesdatectônicadeplacas,responsáveispelo
metamorfismo(verFigurapanorâmica9.7e).
ParaobterumatrajetóriaP-T, osgeólogosdevemanalisar
mineraismetamórficosespecíficosemlaboratório.Um dosmi-
neraismaisamplamenteusadosé a granada,queservecomo
umtipodedispositivodegravação(Figura9.9).Duranteo me-
tamorfismo,asgranadascrescemuniformemente,e quandoa
pressãoe a temperaturado ambientecircundantemudam,a
composiçãodagranadatambémmuda.A partemaisantigada
granadaéo seunúcleoeamaisjovem,asuabordaexterna.As-
sim,avariaçãodacomposiçãodonúcleoemrelaçãoàbordare-
velaráa históriadascondiçõesdemetamorfismo.A partirde
umvalordacomposiçãodagranadamedidoemlaboratório,os
valorescorrespondentesdepressãoe temperaturapodemser
obtidose,então,plotadoscomoumatrajetóriaP-T. As trajetó-
riasP-T têmdoissegmentos:oprogressivo,queindicaaumen-
todepressãoetemperatura,eo retrogressivo,queindicadimi-
nuiçãodepressãoetemperatura.
Convergênciacontinente-oceano
As assembléiasderochasquese formamquandoumaplaca
transportandoumcontinenteemseubordoprincipalconverge
sobreumaplacaoceânicaemprocessodesubducçãosãom
tradasnaFigura 9.10.O espessopacotedesedimentoser -
dosdocontinenterapidamenteocupaadepressãoadjacente
fundooceânico,aolongodazonadesubducção.À medida_
aporçãodaplacaoceânicafriamergulhanomanto,aregião ~
baixodaparedeinternadafossa(a paredepróximaaocon_
nente)é preenchidacomessessedimentose comaquele
fundooceânico,alémdefragmentosdeofiolitosraspado_
placadescendente.Regiõesdessetipo,localizadasentreoar::
magmáticodo continentee a fossana costaafora,sãomu
complexasevariáveis.Osdepósitossãotodosintensamente' -
brados,emfatiasintrincadase metamorfizadas.Eles sãodiZ
ceisdemapearemdetalhe,massãoreconhecidosporsuaIE...
turae materiaisdistintivose feiçõesestruturais.Tal mistl.::_
caóticaéchamadademélangell(palavrafrancesaquesignif-
ca"mistura").O metamorfismoédotipocaracterísticode
pressãoebaixatemperatura,porqueo materialpodesertran..
portadorelativamenterápidoparaprofundidadesdeaté30
ondea recristalizaçãoocorrenoambientedeumaplacaain
fria emsubducção.
MetamorfismorelacionadoasubducçãoO xistoazul- rocO-
vulcânicae sedimentarmetamorfizadacujosminerais(Fie _
9.10)indicamqueforamoriginadossobpressõesmuitoaI
porémemtemperaturasrelativamentebaixas- forma-sena ;::-
giãodafrentedoarcodeumazonadesubducção,aáreaeu=-"
afossamarinhaeo arcovulcânico.Nesselocal,ossedimem
sãocarregadosparabaixonazonadesubducção,aolongo
superfíciedaporçãofria emsubducçãodaplacalitosférica._-
placasubduzidamove-setãodepressaparabaixo,queháp _-
co tempoparaqueseaqueça;enquantoisso,apressãoaume::-
tarapidamente.
Por fim, comopartedo processodesubducção,o materi:..
eleva-sedevoltaparaasuperfície.Essaexumaçãoocorre
causadedoisefeitos:empuxoecirculação.Imaginetentare -
purrarumaboladebasquetesoba superfíciedaáguaemurr...
piscina.A bola,cheiadear,temumadensidademenorque_
águaemtorno,assim,tendea voltarparaa superfície.De D _-
ma similar,as rochasmetamórficasquesofreramsubducç=..
sãoconduzidasparacimadevidoaoseupróprioempuxoemre-
laçãoà crostacircundante.Porém,paracomeçar,o que"e
purra"o materialparabaixo?UmacirculaçãonaturalestabeL:-
cidanazonadesubducção,quevocêpodeimaginarcomo:::
CAPíTULO 9 • RochasMetamórficas 1241
A trajetória retrogressivaindi-
ca a diminuição da tempera-
tura e da pressão quando as
rochas são levadaspara a su-
perfície terrestre.
O
Ê
15 ::=..
(1)"
20 ~"
25 ~
e30 a...
A composição do cristal pode
ser plotada na trajetória P-T
à medida que ele crescede0,
no centro, para@, na borda.
35
40
1000800600400
Temperatura,°e
Crescimento zonado em granadas
200
o
1
2
~ 3
~ 4
.2 5
2- 6o
'::1 7
Vl
~ 8
a... 9
10,
11
12
O
:..ãminadelgada de granada-gnaisse
ranteo metamorfismo,um cristal de granada
=cscee suacomposição mudaenquanto a tempe-
~ra e a pressãoao seu redor tambémmudam.
:::'~ndoa rocha é levadapara zonas
--' profundas da crosta e subme-
=3a temperaturase pressões
--=.Íores(a trajetória progressiva),o
::=istalde granada cresce em um
.00, porém, termina crescendo
um gnaissef}, à medida que o
""camorfismo progride.
9.9 Trajetóriasmetamórficasde pressão-temperatura.A trajetóriaqueumarochametamórficasegueinicia-se
~ente como aumentode pressãoe temperatura,sendo essaa trajetóriaprogressiva.Quandoéseguidapor um
=s:imode pressãoe temperatura,chama-setrajetóriaretrogressiva.[Fotoscortesiade Kip Hodges]
~~ misturadordeovos.À medidaqueo misturadorgira,
- "-eaespumanumadireçãocircular.Sealgosemovenu-
,ão,tambémpodesemovernadireçãooposta,poiso
=entoécircular.De modoanálogo,aporçãomergulhante
- ::aemumazonadesubducçãoestabeleceummovimento
-2Idomaterialacimadela,primeiro,puxandoessemate-
:-~ baixo,atégrandesprofundidades,e,depois,retoman-
,to aasuperfície.
- ::=igura9.10mostraatrajetóriaP-T típicaparaasrochas
'dasametamorfismodegrauxistoazuldurantea sub-
- eaexumação.A trajetóriaP-T estásobrepostaaodia-
de fáciesmetamórficas.Note queela formaum laço
~diagrama.A parteprogressivadatrajetóriarepresentaa
~-:ão, comomostradopelorápidoaumentodapressão,
aumentoapenasrelativamentepequenonatemperatu-
::::-iã.Dtea exumação,o laçoda trajetóriaretomaporque,
o atemperaturaaindaestáaumentandolentamente,a
- estárapidamentediminuindo.A parteretrogressivada
,'a P-T representao processode exumação,descrito
:!J.iante.
Evidênciasdeconvergênciaoceano-continenteantigaOs
elementosessenciaisdessasassembléiasderochascolisionais
foramencontradosno registrogeológicoem muitoslugares.
Pode-sereconhecerumamélangenaFormaçãoFranciscan,da
CordilheiradaCostadaCalifómia,12eno cinturãoparaleloao
arcomagmáticodaSerraNevada,aleste.Essasrochasmarcam
a colisãomesozóicaentrea PlacaNorte-Americanae a Placa
Farallon,quedesapareceuporsubducção(verFigura20.6). A
localizaçãoda mélange,a oeste,e do magmatismo,a leste,
mostraqueaPlacaFarallon,agoraausente,sofreusubducção,
tendosidoacavalada,a leste,pelaPlacaNorte-Americana.As
análisesdastrajetóriasP-T dosmineraismetamórficosdegrau
xistoazuldamélange,pertencentesàFormaçãoFranciscan,re-
velamumlaçosimilaràqueleilustradonaFigura9.10,indican-
do rápidadescidaparaas
altaspressões,o quecaracterizao
diagnósticodesubducção.
Outrosexemplosdeparesarcos-mélangepodemserencon-
tradosaolongodamargemcontinentalquecircundaaBaciado
Pacífico - no Japão,por exemplo.Os Alpes Centraisforam
soerguidospelaconvergênciada Placa Mediterrâneacom o
continenteeuropeu.As MontanhasdosAndes(deondederiva
Figura9.10TrajetóriaP-T e assembléiade rochasassociadascom(a) a convergênciade placasoceano-continentee com(b) a
convergênciade placascontinente-continente.As trajetóriasP-T diferemdevidoao menorgradientegeotérmicopresentenaszonas::.-
subducção.As rochastransportadasparaprofundidadese pressõessimilaressob umcinturãode montanhastornam-semuitomais
quentesemumaprofundidadeequivalente.
Metamorfismo de alta temperatura
e alta pressão dentro de cinturões
de montanhas
Trajetória
progressiva
(b)
échamadodesutura.A intensadeformaçãoqueocorredu
aorogêneseresultaemumacrostacontinentalmuitoespes-
nazonadecolisão,freqüentementeproduzindoaltasmo-
nhas,taiscomoasdoHimalaia.Os cinturõesdemagma.-
formam-secaracteristicamenteemprofundidade,nosnúc~",
dascadeiasdemontanhasadjacentesà sutura.Os ofiolitos -
muitasvezesencontradospróximosàsutura,sendorelíquias
um oceanoantigoquedesapareceuna convergênciade
placas(verCapítulo5).
À medidaqueoscontinentescolidemea litosferato
maisespessa,aspartesmaisprofundasdacrostacontiner;
aquecem-seesãometamorfizadasemgrausdiferentes.Em.;::
nasmaisprofundas,a fusãopodeiniciar-senomesmoteIII;'
Dessaforma,umamisturacomplexaderochasmetamórfi
Temperatura,°C
Mélange da subducção,
metamorfismode baixa
temperaturae alta pressão
Fossa
(a)
Colisão continente-continente
As pIa podemtercontinentesencravadosnelase umconti-
nentepode olidircomoutro,comomostraaFigura9.lOb.De-
\"idoà flutua>ão da crostacontinental,ambosos continentes
podemre i tir à ubducçãoepermaneceràtona.Comoresulta-
do,ele olidem.eumalargazonadeintensadeformaçãode-
senvolye-seno limiteondeoscontinentessechocam.O rema-
nescentedetallimite.deixadoparatrásnoregistrogeológico,
242' Para Entendera Terra
O
O
1
52
3
10
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4 Ê~ '" 156.D .2 5 <li;g.
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30
10
35
11
,,
,
40
12 O
2004006008001000
o nomedarochavulcânicaandesito),próximasàcostaoesteda
.-\méricadoSul,sãoprodutosdacolisãoentreplacasoceânicas
e ontinentais.Nesselocal,aPlacadeNazcacolidecomaPla-
a Sul-Americana,subduzindonamargemoestedesta.
- - formao núcleodoscinturõesorogênicos,quesedesen-
=duranteaformaçãodasmontanhas.Milhõesdeanosde-
uandoaerosãoremoveuascamadassuperficiais,osnú-
doscinturõesorogênicossãoexpostosàsuperfície,forne-
aogeólogoumregistrorochosodosprocessosmetamór-
queformaramos xistos,gnaissese outrasrochasmeta-
.:as.
-..::trajetóriasP-T derochasmetamórficasproduzidaspor
~ continentaltêmumaformadiferentedaquelasproduzi-
-=- nasporsubducção.Portanto,àmedidaqueumarochaé
adaparaprofundidadesmaioresdurantea colisão,a
.eraturacorrespondenteaumadadapressãoserámaisalta
"1gura9.lOb).A trajetóriaP-T inicianomesmolugarque
-,.~-óriadasubducção,masmostraumaumentomaisrápido
_ peraturaàmedidaquepressõeseprofundidadesmaiores
-=..::ingidas.Os geólogosgeralmenteinterpretamqueo seg-
progressivodeumatrajetóriaP-T colisionalindicao so-
entoderochassobaltasmontanhasduranteaorogênese.
o lado,o segmentoretrogressivorepresentao soergui-
- e a exumaçãodasrochassoterradasduranteo colapso
- ntanhas,ouporerosãoouporestiramentoe adelgaça-
dacrostacontinentalpós-colisão.
principalexemplodeumacolisãodecontinenteséo Ri-
queiniciou suaformaçãohácercade 50 milhõesde
quandoo continenteindianocolidiucomo asiático.A co-
:ontinuahoje:aÍndiamove-separadentrodaÁsia auma
::epoucoscentímetrosporano,eo soerguimentoaindaes-
andamento,do mesmomodoquefalhamentose taxas
rápidasdeerosãocausadasporriosegeleiras.
ação:o eloentreatectônicadeplacase
:eossistemasdo clima
- anos,ateoriadatectônicadeplacasforneceuumapron-
- ::licaçãode comoasrochasmetamórficaspoderiamser
daspormeiodaexpansãodoassoalhooceânico,dasub-
- deplacasedacolisãocontinental.Emmeadosdadéca-
~1980,o estudodastrajetóriasP-T forneceuumquadro
:x:mresolvidodosmecanismostectônicosespecíficosre-
"doscomosoterramentoderochasemgrandesprofundi-
--.. amesmaépoca,entretanto,essesestudossurpreende-
::geólogosaoforneceremumaimagemtambémmuitoní-
- - processossubseqüentesao soterramento,e porvezes
rápidos,quecausamo soerguimentoea exumaçãodes-
-hassoterradasemgrandeprofundidade.Desdeaépoca
escoberta,osgeólogostêmpesquisadoosmecanismos
- 'amentetectônicosquepoderiamtrazer,deformatão
:-. essasrochasde voltaparaa superfícieterrestre.Uma
tantedifundidaé adequeasmontanhas,tendoalcan-
·0grandeselevaçõesduranteo espessamentocrustalde-
_ olisão,repentinamentemalogramporcolapsogravita-
. O velhoditado"tudoquesobe,desce"aplica-seaqui,
:om resultadossurpreendentementerápidos.De fatotão
-. quealgunsgeólogosnãoacreditamqueessesejao úni-
_:=iwimportante,pois outrasforçastambémdevemestar
~:1movamosvernoCapítulo18,osgeólogosqueestudam
- ~ensdescobriramqueastaxasdeerosãoextremamente
;:odemserproduzidasporgeleiraseriosemumaregião
CAPíTULO 9 • RochasMetamórficas 1243
demontanhastectonicamenteativas.Duranteaúltimadécada,
elesapresentaramumanovahipótese,querelacionaasaltasta-
xasdesoerguimentoe exumaçãoàsrápidastaxasdeerosão.A
idéiaaquiéadequeo clima,enãoapenasatectôllÍcasozinha,
controlaofluxodasrochasdacrostaprofundaparaacrostara-
sapormeiodeprocessosdeerosãorápida.Assim,atectônica-
queagepormeiodaorogêneseedaconstruçãodemontanhas-
e o clima- queatuapormeiodo intemperismoedaerosão-
interagemparacontrolaro fluxodasrochasmetamórficaspara
asuperfícieterrestre.Apósdécadasdeênfaseseexplicaçõesso-
mentetectônicasdosprocessosregionaiseglobaisdaTerra,pa-
receagoraqueduasdisciplinasaparentementenãorelacionadas
naGeologia- o metamorfismoe osprocessosdesuperfície-
podemestarligadasdemodomuitoelegante.Comoumgeólo-
go exclamou:"Saborosaironia:deveriamos músculosmeta-
mórficosqueempurramasmontanhasparao céusercontrola-
dospelotintinardosminúsculospingosdechuva".
I RESUMO
Quefatorescausamometamorfismo?O metamorfismo- al-
teraçãonoestadosólidoderochaspreexistentes- écausadope-
lo aumentoda pressãoe da temperaturae por reaçõescom
componentesquímicosintroduzidospelamigraçãodefluidos.
À medidaquea pressãoe a temperaturanasprofundezasda
crostaaumentamcomoresultadodaatividadetectônicaou íg-
nea,oscomponentesquímicosdoprotólitorearranjam-seem
umnovoconjuntodeminerais,quesãoestáveissobasnovas
condições.As rochasmetamorfizadasapressõese temperatu-
ras relativamentebaixassãoreferidascomorochasdebaixo
grau.Aquelasmetamorfizadasatemperaturasepressõesaltas
sãochamadasderochasdealtograu.
Os componentesquímicosdeumarochapodemseradicio-
nadosouremovidosduranteo metamorfismo,geralmentepela
influênciadefluidosquemigramdeintrusõesvizinhas.
Quais sãoosváriostiposdemetamorfismo?Os trêsprinci-
paistiposdemetamorfismosão:(1)o metamorfismoregional,
duranteo qual grandesáreassão metamorfizadaspor altas
pressõese temperaturasgeradasduranteasorogêneses;(2) o
metamorfismodecontato,duranteo qualasrochasencaixan-
tessãometamorfizadasprincipalmentepelocalordocorpoíg-
neo quenelasse intrude;e (3) o metamorfismode assoalho
oceânico,duranteo qualosfluidosquentespercolame meta-
morfizamas váriasrochascrustais.Outrostipos adicionais
são:(1) o metamorfismodebaixograuou de soterramento,
duranteo qualasrochassedimentaresprofundamentesoterra-
dassãoalteradaspeloaumentomaisoumenosnormaldapres-
sãoe datemperaturacomaprofundidadenacrosta;(2) o me-
tamorfismode altapressãoe o de pressãoultra-alta,pelos
quaisasrochaspodemsersubmetidasapressõesgrandes,co-
mo 40 kbar,equivalentesa profundidadesmaioresque 120
km; e(3)o metamorfismodeimpacto,queresultado impacto
de meteoritos.As rochasencaixantessãodespedaçadaspela
propagaçãodasondasdo choquee,nesseprocesso,o quartzo
podesertransformadonassuasformasmaisdensas,de
alta
pressão,quesãoacoesitaeastishovita.
/
2441 ParaEntenderaTerra
!tJ Esteíconeindicaqueháumaanimaçãodisponívelnosítio-
CQNECTARWEB trônicoquepodeajudá-Ionaresposta.
W 1.Quetipodemetamorfismoestárelacionadocomintrusães_=
neas?
• orogênese(p.239)
• piroxênio-granulito(p.2::'-
• porfiroblastos(p.236)
• quartzito(p.236)
• rochafoliada(p.233)
• rochasgranoblásticas(p.~:
• rochasmetamórficas(p. -=.-
• tensão(p.230)
• trajetóriasP-T (p.240)
• xisto(g.235)
• xistoazul(p.237)
• xistoverde(p.237)
• zeólita(p.237)
• metamorfismodeimpacto
(p.232)
• mélange(p.240)
• metamorfismodeassoalho
oceânico(p.232)
• metamorfismodealtapressão
e depressãoultra-alta(p.232)
• metamorfismoregional(p.231)
• metassomatismo(p.230)
• migmatitos(p.235)
• metamorfismodebaixograu
(desoterramento)(p.232)
• metamorfismodecontato
(p.231)
2.A quesereferea orientaçãopreferencialemumarochametam- -
ca?
3. Cite ummineralcomumenteencontradoemumxistoe quem
orientaçãopreferencial.
4. Citeduasrochasmetamórficasgranoblásticas.
5. O queé umporfiroblasto?
W 6. Compareumxistocomumgnaisse.
7. O queéumaisógrada?
W 8.Qualadiferençaentreumgranitoe umaardósia?
9.Comoasfáciesmetamórficasestãorelacionadascomatemper
e apressão?
111 10.Em quaisambientesdatectônicadeplacasvocêesperaria
contrarmetamorfismoregional?
I Exercícios
Quais são os principais tipos de rochas metamórficas? As
rochas metamórficasapresentamduas classes texturaisprinci-
pais: as foliadas (quemostramclivagem de fratura, xistosidade
ou outras formas de orientaçãopreferencial dos minerais) e as
granoblásticasou não-foliadas. Os tipos de rochas produzidas
pelos processos metamórficos dependem da composição do
protólito e do graude metamorfismo.O metamorfismoregional
de um folhelho avança para zonas de rochas foliadas de grau
progressivamentemais alto, de ardósiasa filitos, xistos, gnais-
sese migmatitos.Essas zonas são marcadaspor isógradas,que
são definidas pelo primeiro aparecimentode um mineral-Índi-
ce. O metamorfismo regional das rochas vulcânicas máficas
progride do grau de zeólita para o de xistos verdes e, depois,
paraos de anfibolito e piroxênio-granulito. Entre asrochasgra-
noblásticas, o mármoreé derivado do metamorfismo de rochas
calcárias; o quartzito, dearenitosricos em quartzo;e os greens-
fones, de basaltos.O cornubianito é o produto do metamorfis-
mo de contatode rochas sedimentaresde grão fino e de outros
tipos derochascontendoabundânciademinerais silicáticos. De
acordo com o conceito defácies metamórficas,as rochasde um
mesmo grau podem diferir por causadas variaçõesna compo-
sição química do protólito, enquantoasrochas de mesmacom-
posição podem variar por causa dos diferentes graus de meta-
morfismo.
Como as rochas metamómcas se relacionam com os proces-
sos da tectônica de placas? Durante a subducção e a colisão
continental,asrochaspreexistentese os sedimentossãoempur-
rados para profundidades maiores na Terra, onde são submeti-
dos a aumentosde pressãoe temperaturaque resultamem rea-
ções minerais metamórficas.A forma das trajetóriasP-T forne-
ce idéias sobre a maneirapela qual essasrochas são metamor-
fizadas. Em ambientesde margensconvergentes,as trajetórias
P- T indicam rápida subducçãode rochas e de sedimentosa lo-
cais com alta pressãoe temperaturasrelativamentebaixas. Em
ambientesonde a subducçãoleva a uma colisão continental, as
rochas são empurradaspara profundidades onde a pressãoe a
temperaturasão altas. Nos dois ambientes, as trajetórias P- T
formam laços. Os laços mostram que as rochas, depois de te-
rem experimentadoa máxima pressãoe temperatura,são em-
purradasdevolta paraprofundidadesmais rasas.Esse processo
de exumaçãopode ser conduzido pelo colapso de cinturões de
montanhasou pelo intemperismoe erosãoacentuadosna super-
fície terrestre,ou, ainda,por estiramentoe adelgaçamentotec-
tônico da crostacontinental.
I Conceitose termos-chave
• anfibolito(p.236)
• ardósia(p.233)
• comubianito(p.235)
• eclogito(p.232)
• exumação(p.240)
• fáciesmetarnórficas(p.239)
• filitos (p.233)
• foliação(p.233)
• gnaisse(p.235)
• granulito(p.236)
• greenstone(p.236)
• mármore(p.236)
Questõesparapensar
1.Quetiposdeorientaçãopreferencialdemineraisvocêesperaria"'""
contraremumanfibolito?
2. Por quenãohárochasmetamórficasformadassobcondiçõesr;
turaisdepressãoe temperaturamuitobaixas,comomostradona~
gura9.2?
3.Comoa clivagemardosianaestárelacionadacoma deformação?
4. Seriamaisprovávelencontrarrochascataclásticasemumvale
rifteouemumarcovulcânico?
5.Vocêprefeririaconfiarnacomposiçãoquímicaouno tipodefo -
çãoparadeterminaro graumetarnórfico?Por quê?
_~mapeouumaáreaderochasmetamórficaseobservoulinhasde
, comdireçãonorte-sul,quevariamdesdea isógradadacia-
_leste,atéadadorita, aoeste.Ondeastemperaturasmetamórfi-
==maisaltas,a lesteouoeste?
--rnpareosmineraisencontradosemumaauréolademetamorfis-
x ontatoemumcalcáriopuroe emumcalcáriocontendoapre-
_~camadasdefolhelho.
\.C tipodeplútonspodeproduziro metamorfismodegraumaisal-
intrusãodegranitoa 20kmdeprofundidadeou umaintrusão
_ woa 5kmdeprofundidade?
quevocênãoesperariaencontrarrochasoriginadaspormeta-
~o desoterramentoemumadorsalmesoceânica?
-~zonasde subducçãosãogeralmentecaracterizadaspormeta-
--mo dealtaspressõese baixastemperaturas.Em contrapartida,
de colisãocontinentalsãomarcadaspor metamorfismode
- moderadaedealtatemperatura.Qualregiãotemumgradien-
_ '<rmicomaisalto?Explique.
gestões de leitura
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-~9.
CAPÍTULO 9 •RochasMetamórficas245
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lia:UnB.
I Notas de tradução
10 waffle é umamassadebolo fluidacolocadapararoz:i.ciJarnuma
formaque,aoserfechadacomsuacontrapan. pen:ni~tJfêIl5á-Ia
enquantocozinha.
2 Emboranãoexistanosdicionárioscorrentesdelínguapo;mguaao
significado"disporembandas,faixas"parao \'erbo" andar-ode
acordocoma acepçãode"banda"oriundado fran êsbande. ue
significa"bana,faixa",temsidocomumnostextosdegeologi ou
utilizarosderivativosdo verbo"bandear"(cujaetimologiae:,láre-
lacionadaà palavra"banda"como sentidode"lado.grupodemú-
sicos"ouà palavra"bando",como sentidode"grupo").POITanro.
utilizamosaquiosderivativosdo verbo"bandar"acrescentando-lhe
o sentidode"disporemfaixas,tiras",comoem"bandamentomera-
mórfico"ou"rochabandada".
3Em inglês,GreatBasin.
4 Tambémreferitona literaturatécnicacomo"metamorfismodina-
motermal".
5 Conhecidonaliteraturatécnicatambémcomo"metamorfismoter-
mal".
6Tambémchamadode"metamorfismodefundooceânico".
7O termopipeéusadocomumentesemtraduçãonaliteraturageoló-
gica,referindo-sea corposcomformaaproximadamentecilíndrica
oudecharuto.
S O termogreenstone(pronuncia-se[gri:n'stoune])geralmentenãoé
traduzidoemportuguêse significa,literalmente,"pedraverde".
9 O termogranofels(pronuncia-se[gran_'fels])nãoémuitoutilizado
na literaturageológica.Entretanto,seriabastanteadequadopara
descreverrochasquenãoseenquadramnemnadefiniçãodexistos,
nemdegnaisses,principalmentemetarenitoscontendopoucamica
e granitoscompoucosmineraismáficosrecristalizados.
10Os limitesintergranularesnessetipoderochaspodemser,também.
retilíneos,comumentecomjunções tríplicesintergranularesfor-
mandoângulosde1200.
11 Pronuncia-se[mélange'].
12Em inglês,CaliforniaCoastRanges.