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Universidade de Lisboa - Instituto Superior de AgronomiaTapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa
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Aulas de Geologia e Hidrogeologia
2020/2021
CORPO DOCENTE Erika Santos (Responsável)
Fernando Eduardo Lagos Costa
Madalena Fonseca
ROCHAS METAMÓRFICAS
ROCHAS METAMÓRFICAS
As rochas metamórficas formam-se a partir das rochas magmáticas e sedimentares e até
de outras metamórficas por acção dos agentes de metamorfismo.
�Distinguem-se das originais por terem sofrido:
- recristalizações, passando a ser cristalinas;
- modificações texturais e estruturais, pelo que podem ser foliadas ou bandadas.
� Metamorfismo é um processo petrogenético de reajustamento mineralógico e
textural de rochas sólidas, sob condições de T (50 a 700ºC) e P superiores às da zona de
sedimentação e diagénese dos sedimentos, mas inferiores às da passagem ao estado de
magma, não implica fusão, pois quando se atinge designa-se de anatexia.
FACTORES DE METAMORFISMOTemperatura, Pressão, Fluidos de Circulação e Tempo
TEMPERATURA - O aumento da temperatura leva ao
reajustamento da textura dos minerais e das rochas
Aumento da temperatura determinado por:
Calor geotérmico (a cerca de 10 km de profundidade T ~
250-300 ºC) gradiente geotérmico é máximo em rifts
médios oceânicos, mínimo em zonas de subducção e
médio em zonas continentais estáveis
Intrusões magmáticas originando fluxo térmico
Deformação das rochas (Tectónica)
PRESSÃO - o aumento da pressão leva a alterações na estrutura cristalina dos minerais
� Aparecimento de novos minerais
� Mantém-se, em princípio, a composição química dos minerais
� Formam-se minerais de menor volume e maior densidade
Minerais de Metamorfismo: talco, clorite, serpentina, granadas, epídoto, pirofilite, silimanite, grafite, etc.
Minerais das rochas magmáticas: quartzo, feldspatos, micas, anfíbolas, olivinas…
Minerais das rochas sedimentares: calcite, dolomite
Diagénese
Magmatismo
Metamorfismo
FACTORES DE METAMORFISMOAumento da Pressão por:
A Pressão litostática ou confinante (peso dos materiais suprajacentes), com forças de actuação iguais
em todas as direcções (gradiente geobárico de 250 a 300 atm/km logo a 30km 7500 a 9000 atm
B Pressão dirigida ou stresse diferencial (tectónica nos domínios orogénicos – limites de placas
convergentes), com forças de actuação desiguais em todas as direcções
Pressão dos fluidos contidos nos poros das rochas (H2O, CO2, O2 …)
Estratos não deformados
Aumento da pressão
confinante
A. PRESSÃO CONFINANTE B. STRESSE DIFERENCIAL
Estratos deformados
FACTORES DE METAMORFISMO
Estratos deformadosEstratos não deformados
As rochas são sujeitas a forças desiguais em
direcções diferentes (stresse diferencial)
relacionadas com a tectónica, nos domínios
orogénicos – limites de placas convergentes
B. PRESSÃO DIRIGIDA OU
STRESSE DIFERENCIAL
FACTORES E GRAU DE METAMORFISMO
FLUIDOS DE CIRCULAÇÃO: ligados às intrusões magmáticas, normalmente com
T e P elevadas. Permitem a difusão de átomos e iões através das fases sólidas.
TEMPO: os processos metamórficos são muito lentos (dezenas de Milhões de
anos) a duração é factor muito importante para a obtenção dos equilíbrios
entre os minerais e para a ocorrência dos reajustamentos texturais
característicos dos vários estádios de evolução.
Metamorfismo de contacto
Câmara magmática
Intrusão magmática
Aumento do grau de Metamorfismo
Grau Intermédio
Baixo Grau (200ºC)
Grau Elevado (800ºC)
Co
mp
osi
ção
Min
era
lógi
ca Clorite
Moscovite (mica)Biotite (mica)
Granada
SilimaniteEstaurolite
Quartzo
Feldspato
Tipo de Rocha
Sem alteração Ardósia Filito Micaxisto Gnaisse Fusão
Adaptado de: Lutgens & Tarbuck, 2003
Modificações observadas na sequência pelítica:
EPIZONA - Alterações na textura (disposição dos minerais), Neoformação de
Sericite a baixa temperatura e primeiras modificações mineralógicas
MESOZONA - Neoformação de Quartzo, Moscovite e Biotite
CATAZONA - Desaparece Moscovite e surge Silimanite
Sericite – moscovite muito fina brilho acetinado
Clorite – mica fina esverdeada, brilho acetinado a nacarado
Talco – silicato de magnésio, Dureza=1, brilho acetinado
Quartzo, Moscovite (mica branca) e Biotite (mica preta)
Andaluzite, Estaurolite e Silimanite (Silicatos de alumínio)
Granadas – nesossilicatos de cálcio, magnésio, alumínio, cromo, ferro,
manganês e titânio
GRAU DE METAMORFISMO E MINERAIS MAIS COMUNS
Sericite
CloriteTalco
Silimanite
Andaluzite Estaurolite
Granada
Alteração Mineralógica de um Argilito e rochas
obtidas por aumento de Metamorfismo
GRAU DE METAMORFISMO E ROCHAS MAIS COMUNS
No contexto do metamorfismo regional formam-se dois grandes conjuntos de rochas:
Ectinitos – rochas onde se reconhece o quimismo da rocha
original (metamorfismo isoquímico)
Metassomatitos - rochas que sofrem modificações na sua
composição química, com importação de iões de uma fonte
externa e/ou exportação para o exterior (metamorfismoaloquímico ou metassomático), até ao limite mais baixo
do ponto de fusão (quartzo, feldspatos potássicos,
plagióclases sódicas e sodi-cálcicas)
PRINCIPAIS TIPOS DE METAMORFISMO
Metamorfismo dinâmico (dinamometamorfismo): Associado a zonas de falha e
esmagamento e por isso designa-se também por cataclástico; áreas de intensa deformação
prevalecendo o efeito da pressão originando milonitos e brechas de falha (ou b. tectónicas / de fricção)
Metamorfismo de contacto (térmico ou termometamorfismo): ocorre a baixa profundidade,
resulta de intrusões magmáticas que afetam as rochas encaixantes próximas formando auréolas ou
orlas de corneanas e xistos mosqueados, por ordem decrescente de metamorfismo. Rochas onde
surgem / desaparecem minerais e novas texturas e estruturas. Ocorre por aumento de T e fluidos,
sendo as condições termodinâmicas mais comuns de T 400 -800º C e de P 150-2000 atm
Metamorfismo regional (termodinâmico): Relacionado com os orógenos e zonas de tectónica
intensa (limites de placas convergentes) � acções simultâneas de T e P (litostática e stresse) e dos
fluidos, afectando grandes extensões das áreas continentais
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Brecha
de falha
Milonito
PRINCIPAIS TIPOS DE METAMORFISMOMetamorfismo de contacto
Maciço intrusivo de Sines
Maciço intrusivo de Monchique
Serra de MonchiqueSerra de Sintra
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ROCHAS METAMÓRFICAS E TIPOS DE METAMORFISMO
Rochas
encaixantes
Auréola metamórfica
Rochas intrusivas
Textura – orientação dos grãosNão FoliadaCristalofílica: grãos cristalinos evidentes e sem orientação - Corneanas,
Mármore, QuartzitoCataclástica/Milonítica: esmagamento (catálase) dos minerais, sendo a
milonítica a situação extrema - Milonito
FoliadaFoliação Fina: folhas, em geral, mineralogicamente semelhantes
� Textura Xistosa ou Xistenta - Ardósia, Filito ou Filádio, Cloritoxisto,
Talcoxisto, Micaxisto, Anfiboloxisto
� Textura Linear: Anfibolito, Serpentinito
Foliação Grosseira: folhas mineralogicamente diferentes � textura Gnáissica
(bandado de minerais) - Gnaisses
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS
Textura – dimensão dos grãosGranoblástica: grãos ± equidimensionais
Porfiroblástica: grãos de dimensões diferentes, sendo os maiores designados
por ganoblastos
Textura – forma dos grãosLepidoblástica: predomínio de minerais lamelares ou em escamas (ex. Micas)
Nematoblástica: preponderância de minerais aciculares e fibrosos (ex. Anfíbolas)
Rochas Foliadas (ou geralmente foliadas)Textura Gnaissica: Gnaisses
Textura Xistosa: Ardósia, Filito ou Filádio, Cloritoxisto, Talcoxisto, Micaxisto, Anfiboloxisto
Textura Linear: Anfibolito, Serpentinito
Rochas Sem FoliaçãoTextura Cristalofílica: Corneanas, Mármore, Quartzito
Textura Cataclástica: Milonito
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS
Classificação como base na textura e na composição mineralógica dominante
TexturaComposição
mineralógica essencialDesignação Material original
Xistosa
Quartzo, micas, minerais argilosos,
grafite, matérias carbonosas,
óxidos de Fe, Al, MnArdósia
Xistos argilosos, argilitos e outras rochas
sedimentares de grão fino
Micas (sericite, biotite, moscovite)
clorite, quartzo, minerais argilosos,
óxidos de Fe, Al, Mn, grafite
Filito ou Filádio (Xisto luzente)
Xistos, rochas sedimentares carbonatadas,
rochas ricas em minerais máficos
Clorite, epídoto, piroxenas CloritoxistoRochas ricas em minerais
ferromagnesianos
Talco Talcoxisto Peridotitos e outras rochas ricas em Mg
Micas, quartzo, feldspato Micaxisto Xistos argilosos, arenitos, rochas ricas em
minerais félsicos
Anfíbola e quartzo Anfiboloxisto Rochas ricas em minerais máficos
GnaissicaFeldspatos, quartzo, micas, clorite,
anfíbola (horneblenda)Gnaisse
Rochas ricas em minerais félsicos e
arenitos com pouco cimento
Linear
Anfíbola, plagioclase, quartzo Anfibolito Rochas ricas em minerais máficos
Serpentina Serpentinito Peridotitos e outras rochas ricas em Mg
ROCHAS METAMÓRFICAS FOLIADAS
TexturaComposição
mineralógica essencialDesignação Material original
Cristalofílica
Variada CorneanaXistos, r. sedimentares
carbonatadas, r. máficas
Calcite e/ou dolomite, silicatos de Ca, Al, Fe, Mg Calco-siliciosa
Calcários ou dolomitos impuros
Calcite ou dolomite Mármore Calcários ou dolomitos
Quartzo QuartzitoRochas arenáceas, rochas
siliciosas
CataclásticaVariada (quartzo, feldspato, etc.) Milonito Praticamente qualquer
ROCHAS METAMÓRFICAS NÃO FOLIADAS
No contexto do metamorfismo regional formam-se dois grandes conjuntos de rochas:
Ectinitos – rochas que não sofrem modificações na sua composição química (metamorfismo isoquímico)
Metassomatitos - rochas que sofrem modificações na sua composição química, com importação de iões
de uma fonte externa e/ ou exportação de diversas substâncias para o exterior
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CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS
Textura
Textura
ROCHAS METAMÓRFICAS
Rochas metamórficas foliadasCLASSIFICAÇÃO
DAS ROCHAS METAMÓRFICAS
Rochas metamórficas não foliadas
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