Tipos de metamorfismo

As características envolventes no metamorfismo de cada rocha são importantes, pois irão provocar determinadas alterações.

Os tipos de metamorfismo que se destacam são:

● O metamorfismo regional;

● O metamorfismo de contacto.

No metamorfismo regional, as rochas pré-existentes experimentam alterações fisiológicas provocadas por um aumento de pressão e da temperatura, sendo estes valores diferentes dos do ambiente da formação. O metamorfismo regional ocorre, geralmente, nos limites convergentes, onde se verificam altas temperaturas e pressões.

O metamorfismo de contacto está exclusivamente relacionado com as intrusões magmáticas. Como estas intrusões contêm magma que se encontra a elevadas temperaturas, causam uma instabilidade nos minerais das rochas envolventes à intrusão magmática. Essa instabilidade vai provocar uma alteração dos minerais formando novas ligações químicas formando, por consequência, novos minerais que irão constituir as rochas metamórficas recentemente formadas.

Textura das rochas metamórficas

A textura de uma rocha é determinada pelo tamanho, forma e arranjo dos minerais que a constituem.

Um tipo de característica textural, que até podemos considerar como a mais importante é a foliação.

A foliação consiste na presença de uma estrutura planar originada durante os processos metamórficos e que resulta do alinhamento de certos minerais anteriores ao processo metamorfico.

A existência de foliação pode estar relacionada com a presença de micas que, sobre a acção de tensões dirigidas, tendem a ficar orientadas.

Os três tipo de foliação existentes são:

● A clivagem;

● A xistosidade;

● O bandado gnáissico.

A Clivagem é um tipo de foliação característico das rochas de metamorfismo de baixo grau, como resultado da orientação paralela de certos minerais face a actuação de esforços compressivos, o que origina uma fissilidade (facilidade de a rocha de dividir em lâminas) evidente na rocha.

A Xistosidade é um tipo de foliação, que se encontra presente geralmente no metamorfismo de médio grau, em que as superficies de fissibilidade se apresentam mais brilhantes e mais irregulares.

As rochas que apresentam xistosidade apresentam menor fissibilidade.

O bandado gnáissico é um tipo de foliação criada pela diferenciação em bandas por efeito de tensões dirigidas e é identificada geralmente em rochas de alto grau de metamorfismo.

Devido aos fenómenos de recristalização, pricipalmente ao nível dos minerais não lamelares, estes vão ser separados de outros minerais, formando bandas alternadas destes minerais que lhe conferem o bandado característico.

Rochas metamórficas

As rochas metamórficas constituem o núcleo de muitas cadeias montanhosas. Também existem na crosta, por baixo das rochas sedimentares.

Mineralogia das rochas metamórficas

Os minerais que se encontram na constituição das rochas são mais estáveis em ambientes semelhantes àqueles em que se encontravam quando foram formados. Se isso não acontecer, os minerais sofrem alterações.

A Recristalização é o conjunto de processos metamórficos aos quais estão sujeitos os minerais de uma rocha, quando submetidos a um ambiente diferente do ambiente da sua génese, ocorrendo mudanças cristalinas no estado sólido.

Consiste na formação de novos minerais (ocorre a reorganização espacial das particulas dos minerais), quando estes estão sujeitos a condições extremas, tal como já foi referido.

As rochas metamórficas apresentam uma mineralogia característica, pela qual nós podemos distingui-las dos outros tipos de rochas. Alguns minerais são característicos de ambientes metamórficos, podendo caracterizar as condições presentes num determinado contexto metamórfico.
Exemplos: Granada, clorite, Estaurolite e Epídoto.

Os minerais-índice são um conjunto de minerais típicos das rochas metamórficas, que nos dão informações sobre as condições de pressão e de temperatura em que determinada rocha foi formada.

É assim possível identificar diferentes graus de metamorfismo devido à presença de minerais-índice. São, por isso, utilizados como paleobarómetros (pressão) e paleotermómetros (temperatura).


Tendo em conta as condições de pressão e temperatura presente na génese de uma dada rocha metamórfica podem-se considerar:

● Metamorfismo de baixo grau- As condições de temperatura e pressao são baixas. Ex: ardósia e filito.

● Metamorfismo de médio grau- As condições de temperatura e pressão são intermedias. Ex: Micaxisto.

● Metamorfismo de alto grau- As condições de temperatura e pressão são mais elevadas. Ex: gnaisse.

O aumento progressivo da temperatura e da pressão relaciona-se com os diferentes graus de metamorfismo (metamorfismo de baixo grau, metamorfismo de médio grau e metamorfismo de alto grau).

Metamorfismo: Factores de metamorfismo

O metamorfismo consiste no conjunto de processos geológicos que levam à formação das rochas metamórficas. Nestes processos, ocorrem transformações físicas e químicas nas rochas, quando estas são submetidas à temperatura e à pressão do interior da Terra, sem que seja alterado o estado físico da rocha (estado sólido).

As rochas alteram-se até chegarem a um ponto em que se encontram estáveis relativamente ao novo ambiente.

Os factores de metamorfismo são aqueles que, ao se alterarem, provocam também uma alteração nas rochas. Logo, estes são os responsáveis pelo metamorfismo das rochas, como indica o nome.

Os factores de metamorfismo são:

● A temperatura;

● A tensão;

● Os fluidos;

● O tempo.

Cada um dos factores de metamorfismo encontra-se explicado neste quadro:

Estruturas geológicas originadas por deformação: Dobras e Falhas

A deformação verificada nos diferentes tipos de rochas é a resposta mecânica destas quando sujeitas a tensões, num determinado intrevalo de tempo.

Quando uma rocha não é estruturalmente forte, ocorre uma deformação em regime frágil - Falha - devido à perda de coesão.

Quando uma rocha é estruturalmente forte, ocorre uma deformação em regime dúctil - Dobra - devido à elasticidade do material.

Portanto, os processos de deformação originam:

● Falhas (regime frágil);

● Dobras (regime dúctil).

Falhas

As falhas são superfícies de fractura que ocorrem devido a um movimento relativo entre dois blocos. Podem resultar da actuação de qualquer tipo de tensão em rochas com comportamento frágil.

De acordo com a posição do tecto relativamente ao muro, devido à falha, a falha é caracterizada como normal, inversa (ou de empurrão) ou de desligamento (ou transcorrente).

(Para verificar se a falha é inversa ou normal, podemos utilizar a nossa mão, colocando-a na posição do plano de falha. A palma da mão indica o muro e a parte de cima da mão indica o tecto)

Dobras

As dobras são, como o nome indica, um encurvamento do material, inicialmente plano, devido à sua elasticidade. Resultam da actuação de tensões de compressão, em rochas com comportamento dúctil.

Por vezes, certos materiais possuem dobras mas, uma vez que são microscópicas, não se conseguem observar a olho nú. Por isso, as dobras que são macroscópicas são as que mais despertam a atenção de cada um.

As dobras são classificadas pela forma que possuem como antiforma, sinforma ou dobra neutra.

(Sugestão de memorização da antiforma: Assemelha-se a um A - A de antiforma)

Se nas rochas que possuem estas dobras for possível determinar a idade das camadas, sendo o núcleo o mais antigo, essa dobra é um anticlinal.

Se nas rochas que possuem estas dobras for possível determinar a idade das camadas, sendo o núcleo o mais recente, essa dobra é um sinclinal.

O nome das dobras mudou relativamente ao inicial ( Anticlinal / Sinclinal ) pelo motivo anteriormente salientado: Sabe-se a ordem de deposição dos estratos. Se a deposição dos estratos não tiver de uma forma tão evidente, o melhor é designar as dobras pelos termos mais simples: Antiforma ou sinforma.

Por vezes, para que a determinação da deposição dos estratos seja mais fácil, é colocada uma superfície plana, que representa uma espécie de plano axial. No entanto, apenas serve para determinar a sequência de estratificação, para que seja possível designar a dobra de uma forma mais científica.

Na definição de um plano no espaço é necessária a determinação da sua atitude. A sua atitude é a posição geométrica, que é definida pela direcção e pela inclinação.

A direcção é um ângulo formado entre a linha Norte-Sul e a linha de intersecção do plano dado com o plano horizontal.

A inclinação é um ângulo que se encontra entre a linha de maior declive da superfície planar considerada com um plano horizontal. o máximo que este ângulo poderá ter de amplitude é 90º e o mínimo 0º.

As cartas geológicas são bastante úteis para saber a estratigrafia, a atitude e o tipo de rochas existente em determinada zona.

Aqui fica um quadro que demonstra o que cada tipo de tensão provoca em rochas com determinado regime ( frágil ou dúctil ) e uma espécie de power point, que designa as falhas e as dobras na totalidade. Inclui exercícios para completar.

Comportamento mecânico das rochas

As rochas que observamos actualmente já sofreram alterações no passado que as levaram a possuir as formas que possuem na actualidade.

Estas rochas já se encontraram em situações diferentes, em que os factores envolvidos foram:

Quando as rochas são expostas a um determinado tipo de tensão, estas reagem de uma determinada forma.

O comportamento das rochas quando sofrem um tensão poderá ser:

● Comportamento elástico;

Um comportamento elástico é quando é aplicada uma força a um material, fazendo com que este se deforme, resultante do deslocamento das partículas desse material, relativamente à posição inicial.

Se a força não ultrapassar o limite crítico, os deslocamentos das partículas são reversíveis, ou seja, o material poderá voltar à forma inicial. Assim, quando se deixa de exercer a força, o material volta a possuir a forma que possuia antes de ser aplicada a força.

Uma régua, por exemplo, apresenta um comportamento elástico. Quando dobrada, sem ser até ao limite crítico (momento em que ocorre ruptura do material), esta adquire uma forma (dobra) mas, quando não se exerce mais essa força, a régua volta a possuir a forma inicial, ou seja, a forma que possuia antes de ser aplicada uma força.

● Comportamento plástico.

Um comportamento plástico é quando se aplica uma força num material, fazendo com que ocorra a deformação do mesmo devido ao deslocamento das suas partículas comparadamente à posição inicial. Os deslocamentos das partículas são irreversíveis, mesmo que se deixe de exercer uma força, uma vez que foi ultrapassado o limite de elasticidade.

Quando a força é exercida continuamente, as rochas atingem o limite de plasticidade, pelo que ocorre uma ruptura.

A plasticina, por exemplo, apresenta um comportamento plástico. Quando moldada (são aplicadas forças) esta adquire uma nova forma, que nunca volta a ser a inicial, mesmo que não se exerçam mais forças.

Portanto, as rochas podem sofrer dois tipos de deformação, que se designam consoante o que acontecer à rocha após aplicada uma tensão.

Se se formar uma falha numa rocha, devido à tensão exercida nesta, a deformação ocorre em regime frágil.

Se se formar uma dobra numa rocha, devido à tensão exercida nesta, a deformação ocorre em regime dúctil.

A profundidade também é bastante importante para a ocorrência de uma dobra ou de uma falha. A temperatura e a pressão vão aumentando à medida que a profundidade aumenta. Com o aumento da temperatura e da pressão, as rochas não atingem tão facilmente a situação de ruptura, sendo deformadas em regime dúctil.

Na superfície, as rochas atingem mais facilmente a situação de ruptura, pois os espaços livres das rochas são ocupados por fluidos, como a água, ocorrendo uma deformação em regime frágil.