Atualizado - 14. Metamorfismo e rochas metamórficas

14.

Metamorfismo e rochas metamórficas

Biologia e Geologia 11ºanoProf. Ana Cunha

APRENDIZAGENS ESSENCIAIS

AE: CONHECIMENTOS, CAPACIDADES E ATITUDES

ORGANIZADOR DOMÍNIO

• Explicar texturas e composições mineralógicas de rochas metamórficas com base nas suas condições de génese.

• Relacionar fatores de metamorfismo com os tipos (regional e de contacto) e características texturais (presença ou ausência de foliação) e mineralógicas de rochas metamórficas.

• Caracterizar ardósia, micaxisto, gnaisse, mármore, quartzito e corneana (textura, composição mineralógica e química).

• Identificar laboratorialmente rochas metamórficas em amostras de mão e/ou no campo em formações geológicas.

Metamorfismo e rochas metamórficas

Escultura Pietá (Basílica de S. Pedro), feita em mármore por Miguel Ângelo (1475-1564)

Imagem: Pixabay

Génese das rochas metamórficas

Ciclo litológico

A maioria das rochas metamórficas forma-se entre os 10Km e os 30 Km de profundidade, em condições termodinâmicas superiores à diagénese e inferiores ao magmatismo.

Fonte: Texto Editora

O metamorfismo é um processo que se situa entre a diagénese e o magmatismo.

Fonte: Texto Editora

Mudanças no estado sólido, sem que ocorra fusão dos materiais

Fonte: Texto Editora

Fonte: Areal Editores

Fonte:Texto Editora

Rocha sedimentar Rocha metamórfica

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

As rochas metamórficas

Fonte: Texto Editora

As rochas metamórficas

Fonte: Texto Editora

Fatores de metamorfismo

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

(Tectónica)

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Estas forças tectónicas provocam alterações nas formas dos minerais, tornando-os achatados ou alongados

Fonte: Texto Editora

Fonte: Areal Editores

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(Síntese)

Fonte: Porto Editora

Fonte: Texto Editora

Info

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

A origem destes fluidos é variada:

• água incluída entre e nos minerais de protólitos sedimentares, que é expulsa à medida que estes sofrem subducção (afundam ao longo da zona de subducção)e que a temperatura e a pressão aumentam;

• procedentes de intrusões magmáticas (fluidos emanados pelo magma)

• resultam da infiltração de água superficial que vai aquecendo com a profundidade, como nas regiões de rifte

Info

Fonte: Texto Editora

O calor do magma que ascende numa zona de rifte aquece a água, que reage com as rochas da crosta, originando minerais de metamorfismo

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Areal Editores

Síntese

Fonte: Porto Editora, Manual p. 156

Tipos de metamorfismo

Fonte: Texto Editora

Fonte: Areal Editores

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Porto Editora

Fonte: Porto Editora, Manual p. 148

Fonte: Porto Editora, Manual p. 149

Cont. atividade do manual

Fonte: Porto Editora, Manual p. 149

Metamorfismo de contacto

• Afeta pequenas extensões da crosta terrestre (localizado).

• Predominam elevadas temperaturas (calor emanado da intrusão) e fluidos libertados pelas intrusões.

• As rochas junto à intrusão são fortemente aquecidas, sendo metamorfizadas. O grau de metamorfismo diminui com a distância à intrusão.

• As rochas metamórficas formadas não apresentam foliação. Apresentam textura não foliada (textura granoblástica).

Adaptado: https://aia.madeira.gov.pt/images/files/telensino/BIOL11_Aula10_22maio.pdf

Metamorfismo de contacto

Pormenor de uma secção onde ocorreu metamorfismo de contacto (observam-se minerais-índice: clorite, biotite, andaluzite e silimanite)

Metamorfismo de contacto

Orla ou auréola de metamorfismo Extensão de rochas encaixantes metamorfizadas quando em contacto com o calor e fluidos da intrusão magmática

A variedade das rochas que se formam no metamorfismo de contacto depende:

• do tipo de rocha encaixante;

• da temperatura da intrusão magmática;

• da quantidade de fluidos que circulam nas rochas encaixantes.

Rochas metamórficas mais comuns no metamorfismo de contacto

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Porto Editora, Manual p. 150

Fonte: Areal editores

Fonte: Porto Editora, Manual p. 151

Fonte: https://aia.madeira.gov.pt/images/files/telensino/BIOL11_Aula10_22maio.pdf

Minerais do metamorfismo

Os minerais que constituem as rochas são estáveis nas condições termodinâmicas em que se formaram

Instabilidade na composição mineralógica e no arranjo dos minerais

Novas condições termodinâmicas

Nestas circunstâncias pode ocorrer:

Crescimento dos minerais do protólito, caso da calcite e do quartzo

Formação de novos minerais sem que ocorra variação na composição química global da rocha, em resultado da instabilidade entre dois ou mais dos seus minerais, indutora de reações mineralógicas entre eles, como, por exemplo, a formação de micas a partir de minerais de argila.

Alteração da composição química dos minerais por circulação de fluidos

Reorganização da estrutura cristalina de minerais em estruturas mais estáveis, sem al- teração da sua composição química, ocorrendo, neste caso, polimorfismo e formação de minerais polimórficos.

Fonte: Areal editores

Minerais metamórficos

Minerais metamórficos

• Comuns às rochas magmáticas - quartzo, feldspatos, plagióclases, moscovite, biotite, …

• Comuns às rochas sedimentares - calcite, quartzo, feldspatos

• Característicos das rochas metamórficas - clorite, epídoto, granada, estaurolite, andaluzite, distena ou cianite, silimanite, …

Minerais índice

São minerais que se formam num intervalo muito restrito de pressão e temperatura. Permitem: • Distinguir rochas metamórficas de outro tipo de rochas. • Caracterizar as condições de P e T presentes quando a rocha se formou – paleobarómetros e paleotermómetros. • Identificar os diferentes graus de metamorfismo. •Alguns destes minerais-índice são polimorfos

Minerais índice

Fonte: Porto Editora

Fonte: Texto Editora

Campos de estabilidade de polimorfos de Al2SiO5

Info

Fonte: https://aia.madeira.gov.pt/images/files/telensino/BIOL11_Aula10_22maio.pdf

Fonte: https://aia.madeira.gov.pt/images/files/telensino/BIOL11_Aula10_22maio.pdf

Fonte: https://aia.madeira.gov.pt/images/files/telensino/BIOL11_Aula10_22maio.pdf

Fonte: https://aia.madeira.gov.pt/images/files/telensino/BIOL11_Aula10_22maio.pdf

Outros exemplos de minerais indicadores do grau de metamorfismo

Minerais-índice Baixo grau – clorite, biotite e epídoto Médio grau – granada, andaluzite, estaurolite e cianite (distena) Alto grau – silimanite

Minerais-índice, isógradas e grau de metamorfismo

Fonte: Porto Editora

Classificação das rochas metamórficas

Fonte: Texto Editora

Fonte: Porto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Texto Editora

Fonte: Porto Editora

Fonte: Texto Editora

Textura não foliada (granoblástica)

Crescimento de cristais, por reações entre eles, com diminuição dos poros da rocha devido à ação predominante de temperaturas elevadas, tornando a rocha mais densa, compacta e menos porosa. Rochas constituídas por minerais com dimensões semelhantes a grânulos com idêntica dimensão.

Adaptado: Plataforma Leya

Fonte: https://aia.madeira.gov.pt/images/files/telensino/BIOL11_Aula10_22maio.pdf

Síntese

Ultrametamorfismo

As rochas iniciam a fusão parcial, sendo o domínio de transição entre o metamorfismo e o magmatismo (zona de formação de rochas designadas por migmatitos).

Fonte: Porto Editora, Manual p. 155

Fonte: Porto Editora, Manual p. 155

Thanks!

• As fontes de calor mais intenso são as intrusões magmáticas. • Tanto em limites divergentes como convergentes, o calor aumenta com a profundidade. • Originam-se novos minerais, mais estáveis nas novas condições ambientais.

Fonte: Porto Editora

Transportam vários iões em solução. Os iões são capazes de substituir outros na rede cristalina dos minerais. Formam-se, assim, novos minerais sem mudança na textura da rocha.