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Ementa – GCS 101 Semana 04/11 Rochas metamórficas Semana 11/11 Intemperismo Semana 18/11 Materiais de origem e ocorrência de minerais em solos Dias 25 e 27/11 Entrega coleção + teste Dias 2 e 4/12 2ª prova (A partir de rochas ígneas) Dias 9 e 11/12 2ª chamada e prova adicional Rochas metamórficas Bárbara Pereira Christofaro Silva Ciclo das rochas Rochas metamórficas Metamorfismo de rochas pré-existentes (PROTÓLITOS) em estado sólido Não existe perda de matéria (rocha não é destruída) Cordilheira dos Andes Cordilheira do Himalaia Rochas metamórficas Rochas metamórficas Conjunto de adaptações mineralógicas e texturais a que as rochas pré- existentes sofrem, quando estão sujeitas a condições de pressão e temperatura diferentes das que estiveram na sua formação. Alterações físicas – novas texturas (crescimento de cristais) Calcário Mármore Arenito Quartzito Rochas metamórficas Alterações químicas – surgimento de novos minerais Quando o metamorfismo é muito intenso, provoca alterações físicas e químicas Xisto Filito Rochas metamórficas Rochas metamórficas Fatores condicionantes do metamorfismo Natureza do protólito Temperatura Pressão Atividade de fluidos Tempo Rochas metamórficas Natureza do protólito Rochas metamórficas Temperatura • Gradiente geotérmico e calor gerado por intrusões magmáticas • 200º C < Temperaturas < 800º C • Ação sobre a composição mineralógica e textura das rochas Rochas metamórficas Pela ação do calor, as ligações químicas que definem a estrutura cristalina dos minerais podem ser alteradas ou quebradas. À medida que as rochas se ajustam à temperatura a que foram submetidas, os seus átomos e ions recristalizam, formando minerais estáveis nas novas condições Minerais em neoformação Rochas metamórficas Pressão a) Litostática: • Mesma pressão em todas as direções • Varia com a profundidade (peso e densidade das rochas sobrejacentes) • Reduz o volume e aumenta a densidade da rocha não causa deformação acentuada Grãos típicos são poligonais crescimento mútuo e competição por espaço Rochas metamórficas b) Dirigida • Pressões não são iguais em todas as direções • São forças associadas a movimentos tectônicos : Tensões e deformações na rocha Em consequência da deformação, os minerais com estrutura em folha (micas e cloritas) se desenvolvem orientados, segundo direção perpendicular à de máxima pressão Rochas foliadas Rochas metamórficas Rochas metamórficas Presença de fluidos • Durante os processos metamórficos, as rochas podem estar em contato com fluidos circulantes (soluções aquecidas e sob pressão) que reagem com elas alterando sua composição química e mineralógica. • Os fluidos libertados por um magma podem transportar íons de Na, K, Si, Cu, Zn e, em solução, outros elementos solúveis em águas quentes sob pressão. • A circulação destes fluidos no interior das rochas (circulação intra-rochosa) permite a troca de átomos e de íons entre as rochas e o fluido. • Formação de depósitos minerais Rochas metamórficas Tempo • As rochas metamórficas formam- se durante um período de alguns milhares ou milhões de anos (exceto no metamorfismo de impacto). • As que se formam num maior período de tempo aspecto granular grosseiro (os novos minerais tiveram tempo de crescer), influenciadas por ↑ pressões e temperaturas; metamorfismo de maior profundidade. • As que levam menos tempo aspecto granular fino, influenciado também por serem um produto de baixas pressões e temperaturas. Rochas metamórficas Tipos de metamorfismo 1. Metamorfismo regional • Afeta grandes extensões e alcança níveis profundos da crosta • Relacionado a cinturões orogenéticos nos limites das placas convergentes formação de cadeias montanhosas • Principais agentes: Temperatura e pressão • Principal responsável pela formação de rochas metamórficas Rochas metamórficas • Ação combinada temperatura e pressão reorientação dos minerais rochas de estrutura foliada Ex: Ardósias, filitos, xistos, gnaisses Granito Rochas metamórficas Metamorfismo regional Rochas metamórficas 2. Metamorfismo de contato • Ocorre em rochas encaixantes ao redor de intrusões magmáticas, formando as auréolas de metamorfismo • Principal agente: Calor Rochas metamórficas Rochas metamórficas 3. Metamorfismo cataclástico • Ocorre em faixas longas e estreitas em adjacências de falhas ou zonas de cisalhamento intensa deformação das rochas dispostas na zona de movimento (atrito) • Principal agente: Pressão • Modifica textura e estrutura das rochas (microbandamento e laminações), provoca cominuição mecânica de grãos com recristalização e/ou cristalização, encurvamento e quebras Falha San Andreas Rochas metamórficas 4. Metamorfismo de impacto • Rochas transformadas pelo impacto de meteoritos • 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 Rochas metamórficas Rochas metamórficas 5. Metamorfismo de soterramento • Ocorre em bacias sedimentares em subsidência • 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 • Prevalece a pressão litostática • Ocorre recristalização de minerais sob influência de fluidos intergranulares dos sedimentos preservando a textura e estrutura das rochas originais Rochas metamórficas 6. 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); Rochas metamórficas 6.1 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; Tipos de metamorfismo Rochas metamórficas Comuns em embasamento cristalino e afloramentos de rocha no Brasil Estudos complexos pela diversidade de influências que elas podem ter sofrido (elevadas temperaturas, pressões e influência de gases e líquidos – metassomatização) Rochas metamórficas Decifrando a terra : Capítulo 18 Fundamentos Geologia: Capítulo 8 Por baixo da superfície | Terra Viva #5 https://www.youtube.com/watch?v=C_lsbLZP9N4 Referências barbara.christofaro@ufla.br https://www.youtube.com/watch?v=C_lsbLZP9N4 https://www.youtube.com/watch?v=C_lsbLZP9N4 Rochas metamórficas