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São aquelas rochas que sofreram metamorfismo.
METAMORFISMO: As rochas, seja qual for a sua natureza, quando submetidas a condições diferentes daquelas que lhes deram origem, perdem o equilíbrio e em resposta as novas condições físicas (temperatura e pressão), desenvolvem novas paragênses minerais, compatíveis com a nova situação, podendo haver também o desenvolvimento de uma nova estrutura.
Neste sentido, define-se metamorfismo como o conjunto de transformações e reações que sofre uma rocha no estado sólido, quando sujeita a novas condições de pressão e temperatura, diferentes das que presidiram a sua gênese.
A rigor, todo e qualquer processo que conduz as rochas às transformações mineralógicas e estruturais no estado sólido, caracteriza um processo metamórfico, exceto as modificações rochosas originadas por processos intempéricos e a diagênese sedimentar. Esta exclusão deve-se ao fato da diagênese e do intemperismo serem processos desenvolvidos muito próximos da superfície da crosta, onde as temperaturas são muito baixas, inferiores às temperaturas mínimas do campo metamórfico propriamente dito, e onde certos aspectos são bem particulares. Quando a temperatura alcança um estágio suficiente para fundir a rocha, o limite metamórfico superior ‚ atingido e cede lugar ao magmatismo.
Os domínios do campo metamórfico encontram-se limitados, nas baixas temperaturas (limite inferior), pela diagênese sedimentar, e nas altas temperaturas (limite superior), pela fusão das rochas. As temperaturas tanto no limite inferior como no superior, são variáveis e dependem da natureza das rochas e da presença de fluidos. Para um sedimento pelítico, considerando-se favorável o conteúdo de fluidos, as transformações metamórficas começam a aproximadamente 200oC e terminam a aproximadamente 650oC (com a fusão da rocha). Contudo, esse mesmo pelito pode ter esse intervalo de temperatura aumentado, caso a composição da fase fluida não seja favorável. De modo geral, as temperaturas nos domínios metamórficos encontram-se limitadas entre cerca de 200 a 800oC.
Existem minerais cuja primeira aparição marca o início do metamorfismo, são eles: laumontita, lawsonita, glaucofana, paragonita e pirofilita. Estes minerais são portanto, quando detectados pela primeira vez, indicadores do início do metamorfismo.
FATORES DO METAMORFISMO: Os fatores básicos que regem os processos metamórficos são temperatura, pressão e componentes fluidos. As temperaturas dos domínios do metamorfismo variam no intervalo de aproximadamente 200 a 800oC.
A pressão de maior importância nos processos metamórficos ‚ a pressão de carga (Ps = pressão dos sólidos), resultante do peso das camadas rochosas sobrejacentes. A pressão de carga pode ser estimada em mais ou menos 250 a 300 b/km, dependendo da densidade das rochas. Diante dessa razão, pode-se estimar a espessura da camada, mas isso não ‚ seguro por causa dos dobramento que podem ter tornado mais espesso o pacote rochoso original.
Além de pressão de carga, deve-se considerar a pressão dos fluidos gasosos (Pf) que ocupam os poros das rochas. Contudo, essa pressão ‚ aproximadamente igual a pressão de carga, não havendo maiores implicações, exceto em certas reações metamórficas que liberam grande quantidade e H20 e/ou CO2. Neste caso, dependendo da quantidade de poros, a Pf pode se tornar maior que a Ps, o que acarreta o aparecimento de uma sobrepressão.
A componente fluida presente nas rochas silicáticas, geralmente encerra quase que exclusivamente H2O, de modo que Pf = PH20. Todavia, as reações envolvendo rochas carbonáticas liberam CO2 e a pressão dos fluidos passa a ser Pf = PH2O + PCO2, visto que a água está sempre presente nos poros dos sedimentos. A presença dos componentes voláteis (H2O e CO2) ‚ um fator bastante importante que pode condicionar ou não a formação de determinados minerais e/ou tipos de rochas.
A pressão dirigida ‚ outro parâmetro importante no metamorfismo, mas ao que tudo indica, não exerce nenhum controle na formação de minerais. A pressão dirigida tem um papel importante nas reações metamórficas, facilitando a penetração dos fluidos catalisadores, contribuindo assim para acelerar o processo, além de ser responsável pela orientação preferencial (xistosidade, lineação, foliação) dos minerais.
TIPOS DE METAMORFISMO: Os processos metamórficos podem ser de amplitude local ou regional.
O metamorfismo local compreende o metamorfismo termal ou de contato e o metamorfismo dinâmico ou cataclástico.
Metamorfismo de contato: Se desenvolve nas bordas ou auréolas de intrusões plutônicas. As transformações processadas na rocha encaixante se devem a temperatura (principal fator neste tipo de metamorfismo) de um magma intrusivo. As rochas resultantes do metamorfismo de contato tem geralmente uma granulação fina, estrutura compacta (maciça) e são denominadas genericamente de hornfelses e a zona afetada pelo corpo intrusivo, recebe a denominação de auréola de metamorfismo. A extensão da auréola metamórfica depende de vários fatores, tais como: temperatura da rocha encaixante e da intrusão, volume do magma e natureza química da rocha encaixante.
Metamorfismo dinâmico: Ocorre em estreitas faixas adjacentes a linhas de falhas. O atrito dos blocos falhadas reduz a mineralogia da rocha a uma granulação mais fina, provoca uma trituração dos grãos. Como rochas resultantes desse processo tem-se brecha de fricção, cataclasito, milonito, ultramilonito e pseudotaquilito. Esta última ‚ uma rocha vítrea originada por fusão local e muito parecida com o vidro basáltico (taquilito). O metamorfismo de choque provocado pelo impacto de grandes meteoritos na crosta enquadra-se também nesta categoria. No processo dinâmico a temperatura ‚, normalmente, insignificante, sendo a pressão o fator mais importante.
No metamorfismo regional, tem-se o metamorfismo dinamotermal, metamorfismo de carga ou confinamento e o metamorfismo oceânico.
Metamorfismo dinamotermal: Encontra-se geneticamente relacionado aos cinturões orogênicos. As transformações resultantes desse processo se desenvolvem em extensas áreas e, sendo a temperatura e pressão (de carga e/ou dirigida), fatores igualmente importantes. As rochas resultantes do metamorfismo dinamotermal mostram, geralmente, uma estrutura orientada (xistosidade), reflexo da pressão dirigida.
O metamorfismo dinamotermal ‚ o mais importante dos processos metamórficos, pela sua área de abrangência, tectônica a que se encontra ligado e por se encontrar freqüentemente associado a grandes massas graníticas.
Metamorfismo de carga ou de confinamento: Resulta do soterramento de sedimentos e rochas vulcânicas numa região geossinclinal. A tectônica de placas mostra que na fossa oceânica formada devido ao mergulho da placa oceânica sob uma outra placa oceânica ou continental em regiões de arco de ilha ou margem de continente, sedimentos e rochas vulcânicas podem ser arrastadas a grandes profundidades. Nesses locais, as pressões podem atingir as máximas do campo metamórfico, mas as temperaturas são baixas (não ultrapassando, ao que tudo indica, os 450oC), devido ao fluxo de calor ser baixo. As transformações mineralógicas são grandemente influenciadas ou, praticamente regidas, pelas altas pressões. As rochas diagnosticas deste metamorfismo apresentam os minerais laumontita, lawsonita, glaucofana e jadeíta, caracterizando os chamados xistos azuis, que indicam as mais altas pressões sobre a crosta terrestre, típicas de paleozonas de subducção.
Metamorfismo oceânico: Dragagens feitas na cadeia meso-oceânica revelaram uma grande variedade de rochas metamórficas, de composição básica-ultrabásica. Devido aos fatores limitantes de acesso às rochas das cadeias meso-oceânicas, este tipo de metamorfismo ainda não está muito bem estudado. Entretanto, não ‚ difícil imaginar que a interação entre a água do mar e as rochas geradas nas cadeias meso-oceânicas, em associação ao calor produzido nesta região, fará com que as rochas, tão logo sejam geradas, sejam submetidas à condições de metamorfismo, de tal sorte que praticamente todas as rochas geradas em ambiente de cadeias meso-oceânicas, sejam metamórficas.
REAÇÕES METAMÓRFICAS
As transformações processadas na composição mineralógica de uma rocha submetida ao metamorfismo, são regidas essencialmente por reações químicas que por se desenvolverem no estado sólido, são denominadas de reações metamórficas, as quais se encaixam numa das 4 classes a seguir:
1) Reações sólido-sólido = Entre fases sólidas, não envolvendo liberação de fluidos.
Ex. Polimorfos de Al2SiO5 cianita = silimanita (andaluzita)
2) Reações de desidratação = A maioria das reações metamórficas que ocorrem com o aumento da temperatura, liberam H20 das fases sólidas.
Ex. KAl3SiO10(OH2) + SiO2 = Al2SiO5 + KAlSi3O8 + H2O
moscovita qz siliman. K-feldsp.
3) Reações de descarbonatização = Envolvem liberação de CO2.
Ex. CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2
wollast.
4) Reações envolvendo oxidação e redução = ocorre entrada e saída de O2 do sistema.
Ex. 6Fe2O3 = 4Fe3O4 + O2
hemat. magnet.
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS
Os principais fatores usados para classificar as rochas metamórficas SÃO a estrutura, a COMPOSIÇÃO química, a COMPOSIÇÃO mineralógica, a gênese e o ambiente de origem da rocha metamórfica.
Classificado estrutural: Baseado principalmente na textura e estrutura da rocha