Metamorfismo

Factores de metamorfismo
Os processos metamórficos ocorrem quando as rochas preexistentes são submetidas a condições termodinâmicas diferentes das existentes na altura da sua formação. Como resposta às novas condições, as rochas instáveis modificam-se gradualmente até alcançar um estado de equilibrio compativel com o novo ambiente. A maioria das modificações induzidas durante o processo metamórfico depende da actuação de um conjunto de factores de metamorfismo. As tensões, o calor e a composição dos fluidos.

Agentes de metamorfismo

Os agentes de metamorfismo estão resumidos na tabela seguinte:

Rochas metamórficas

Recristalização e minerais de origem metamórfica:

A actuação dos factores de metamorfismo conduz à recristalização dos minerais. A recristaliação é a reorganização dos elementos de um mineral original numa combianção mais estável, nas novas condições de tensão, temperatura e fluidos envolventes. Alguns minerais são estáveis numa gama ampla de condições de pressão e temperatura, pelo que permanecem ou reaparecem, durante o processo de metamorfismo e são comuns a rochas metamórficas, sedimentares ou magmáticas. A calcite e o feldspato são exemplos deste tipo de minerais, Outros minerais formam-se apenas numa gama muito restrita de pressão e temperatura e são exclusivos das rochas metmárficas. O aparecimento destes minerais permite inferir, dentro de certos limites, as condições de pressão e temperatura a que a rocha se formou; são por isso, designados minerais-índice. São exemplos de minerais-índice a andaluzite, a cianite e a silimanite, que são polimorfos de fórmula Al2SiO5.

Tendo em conta as condições de pressão e de temperatura que estiveram presentes na fomação de uma dada rocha metamórfica, pode considerar-se: metamorfismo de baixo grau, metamorfismo de médio grau metamorfismo de alto grau. As diferentes zonas metamórficas são delimitadas por superficies de igual grau de metamorfismo, chamadas isógradas, sendo definidas pelos pontos onde ocorrem pela primeira vez determinados minerais-índice.

Tipos de metamorfismo

São definidos diferente tipos de metamorfismo, e função do tipo e da intensidade dos factores que o promovem e da extensão da área atingida. Alguns dos tipos de metamorfismo são o metamorfismo regional e o de contacto.

O metamorfismo regional está associado à génese de cadeias montanhosas, quer em zonas de placas continentais, quer em zonas de subducção. Rochas como a ardósia, o filito, o micaxisto e o gnaisse resultam deste tipo de metamorfismo.

O metamorfismo de contacto é experimentado pelas rochas adjacentes a uma intrusão magmática, formando uma auréola metamórfica. O tipo de rocha encaixante, a quantidade de fluidos e de temperatura são factores determinantes do tipo de rocha metamórfica resultante. Rochas como a corneana, mármore e quartzito, resultam deste tipo de metamorfismo.

Textura

A textura das rochas metamórficas é determinada pelo tamanho, forma e arranjo dos minerais. As rochas metamórficas apresentam dois tipos principais de textura-foliada e não foliada ou granoblástica. O xisto argiloso, ardósia, filito, xisto e gnaisse são exemplos de rochas metamórficas foliadas. A corneana, o mármore e o quartzito são exemplos de rochas não foliadas.

Principais tipos de foliação

Caracterização das rochas metamórficas

Deformação das rochas

Na Terra, as rochas estão sujeitas a tensões provocadas pela mobilidade das placas litosféricas e pela pressão exercida pelas camadas de rochas suprajacentes. A tensão é a força exercida por unidade de área. Submetidas a estados de tensão, as rochas sofrem deformações, originando falhas ou dobras.
As tensões que actuam sobre as rochas podem ser compressivas, distensivas ou de cisalhamento.
-As tensões compressivas conduzem à redução do volume da rocha na direcção paralela à actuação das forças e ao seu alongamento na direcção perpendicular. Podem provocar a fractura da rocha.
-As tensões distensivas conduzem ao alongamento da rocha, na direcção paralela à actuação das forças, ou à sua fractura.
-As tensões de cisalhamento causam a deformação da rocha por movimentos paralelos em sentidos opostos.



O limite de elasticidade de uma rocha é geralmente baixo. Esse limite de elasticidade é ultrapassado quando é a deformação provocada por uma força se torna irreversível, mesmo que cesse a actuação da força. A rocha sofre, então, ruptura ou fica deformada de um modo permanente.

Este gráfico representa os tipos de deformação que um material pode sofrer.

Qualquer material pode-se deformar de três maneiras:

-Deformação elástica: o material deforma, mas quando cessa a tensão, a deformação desaparece. É, portanto, uma deformação reversível.

-Deformação plástica: a deformação mantém-se mesmo que a tensão desapareça. É, portanto, uma deformação irreversível.

O comportamento das rochas em relação à tensão que lhes é aplicada é variável e depende do tipo de rocha, das condições de pressão e temperatura a que a rocha está sujeita, aquando da actuação da tensão, e da intensidade da tensão.

-Comportamento frágil: As rochas fracturam facilmente, quando são sujeitas a tensões, em condições de baixa pressão e de baixa temperatura. Este comportamento relaciona-se com a formação de falhas.

-Comportamento dúctil: As rochas sofrem alterações permanentes de forma ou volume, sem fracturarem, em condições de elevada pressão e elevada temperatura. Este comportamento relaciona-se com a formação de dobras.

Falhas

Uma falha é uma superficie de fractura ao longo da qual ocorreu o movimento relativo dos blocos fracturados. As falhaspodem resultar da actuação de qualquer tipo de tensão em rochas com comportamento frágil.
Os elementos que caracterizam uma falha são os seguintes:

-Plano de falha: superficie de fractura;

-Tecto: bloco que se sobrepõe ao plano de falha;

-Muro: bloco que se situa abaixo do plano de falha;

-Rejecto: movimento relativo entre dois blocos da falha;

-Inclinação: âgulo formado entre o plano de falha e um plano horizontal que o intercepta.

De acordo com o movimento relativo entre os dois blocos da falha, as falhas podem ser classificadas como normais, inversas e de desligamento.Dobras
Uma dobra é uma deformação em que se verifica o encuvamtno de superficie originalmente planas. As dobras da actuação de tensões de compressão em rochas com comportamento dúctil.

As dobras são classificadas em relação à sua disposição espacial. Na tabela seguinte, são observados diferentes tipos de dobras.
Uma outra classificação tem em conta a idade relativa das rochas da dobra, da sefuinte forma:

-Anticlinal: dobra em que o núcleo da antiforma é ocupado pelas rochas mais antigas.

-Sinclinal: dobra em que o núcleo da sinforma é ocupado pelas rochas mais recentes.

Na definição de um dado plano no espaço é necessário determinar a sua atitude, ou seja, a sua posição geométrica, definida pela sua direcção e inclinação.
-Direcção: é o ângulo entre a linha N-S e a linha de intersecção do plano dado com o plano horizontal.
-Inclinação: é o ângulo definido entre a linha de maior declive da superficie planar considerada com um plano horizontal. O valor deste ângulo varia entre 0º e 90º.