Metamorfismo, Diagênese e Anquimetamorfismo: Processos e Tipos

Metamorfismo, Diagênese e Anquimetamorfismo

Diagênese: Processos que ocorrem em baixas temperaturas, relacionados à redução da porosidade por compactação ou transformação de sedimentos em rochas sedimentares.

Metamorfismo: Transformação da rocha em estado sólido, ocorrendo em temperaturas e pressões mais elevadas. Geralmente relacionado a fenômenos orogenéticos ou pré-orogenéticos, enquanto a diagênese está relacionada com a dinâmica das bacias sedimentares. O limite entre a diagênese e o metamorfismo é normalmente definido pela cristalinidade da ilita (evolução cristalográfica de filossilicatos de fases argilosas). O limite entre os dois campos é referido como anquimetamorfismo. Orogêneses (processos geológicos regionais).

Metassomatismo: Ocorre uma mudança significativa na composição química de uma rocha, resultante da substituição de minerais inicialmente instáveis por outros com diferente composição. O metassomatismo ocorre pela interação do fluido com uma rocha permeável, onde a razão fluido/rocha é relativamente grande e atuante sobre um longo período de tempo.

Conceito de Grau/Gradiente Geotermal

O gradiente geotermal é o resultado da evolução da temperatura com a profundidade, ou seja, a evolução da temperatura em relação à pressão. Em zonas continentais estáveis, esse valor é da ordem de 1 ºC/30m. São modeladas com base no fluxo de calor nos vários ambientes tectônicos (zonas de divergência e convergência de placas) e representado como isomorfismo.

Tipos de Metamorfismo

Metamorfismo de Fundo Oceânico: Ocorre em zonas de rifteamento, em limites de lavas submarinas circulares através de fraturas na crosta oceânica. Ocorrem reações de hidratação que substituem total ou parcialmente as fases magmáticas anidras. A água aquecida retorna através das fraturas, trazendo íons lixiviados das rochas e dissolvidos na 'salmoura' aquecida. Normalmente resulta na perda de Ca e adição de Na na água.

Metamorfismo Regional (Orogenético): Ocorre associado a raízes de cinturões orogenéticos (orógenos). Envolve deformação resultante do stress contracional durante a ocorrência de placas litosféricas na zona de subducção. Recristalização resultante do aumento de pressão e temperatura. Geralmente mostra uma fronteira espacial de fases metamórficas em escalas regionais, correspondente a uma evolução das condições de temperatura e pressão.

Metamorfismo de Soterramento: Ocorre na base de depósitos sedimentares e vulcanoclásticos submetidos a temperaturas da ordem de 200 a 300 ºC. Esse tipo de metamorfismo é favorecido pela advecção de fluidos quentes localizados na base da bacia. Normalmente sem ou com rara deformação dúctil penetrativa, favorecendo a preservação da trama relíquia pré-metamórfica.

Metamorfismo de Contato: Normalmente sem ou com rara deformação dúctil penetrativa, favorecendo a preservação da trama reliquiar pré-metamórfica.

Intrusões magmáticas associadas com a liberação de calor, o qual produz gradiente termal. Produção de auréola metamórfica essencialmente termal. Rochas típicas são hornfels.

Localmente pode desenvolver fábrica anisotrópica em termos de intrusões forçadas.

Pode ocorrer variação da composição química das rochas na auréola metamórfica (sistema aberto). Gradientes composicionais são mais evidentes onde a composição do fluido e a rocha encaixante são constantes. Skarns ou Skarnitos são as rochas resultantes.

Formação de um skarn:

1. Intrusões magmáticas em rochas encaixantes sedimentares, justapondo matérias de composição contrastante.
2. Produção de fluidos oriundos de intrusões das reações de desidratação. A alta percolação de fluidos concentra-se de fluidos para zonas de baixa energia.
3. Migração de fluidos para zonas de baixa energia, transportando elementos em soluções que precipitam a uma certa distância do contato.
4. Duas zonas são desenvolvidas: Endoskarn - a zona interna resultante...

Metamorfismo Dinâmico: Associado a zonas de deformação rúpteis (baixo nível cristal) ou dúcteis (alto nível de cristal), zonas de cisalhamento. Rochas típicas são os cataclasitos e pseudotaquilitos.

Metamorfismo de Impacto: Não relacionado a ambiente tectônico. Impacto de meteoritos causa o metamorfismo. Produção de ondas de choque produz rochas cataclásticas. Formação de polimorfos de sílica (coesita e estishovita).

Recristalização: Produção de um novo mineral a partir de um já existente.

Rocha Sintectônica: Refere-se a modificações nos grãos resultando na recristalização da mesma fase mineral, ou seja, ocorre apenas a mudanças do fabric. Em geral, resulta na diminuição do tamanho médio dos grãos. Ocorre a formação de subgrãos e neoblastos como resultado da diminuição de energia clástica de deformação.

Annealing: Recristalização que ocorre após a atuação da deformação. Grãos são arranjados para uma textura com minimização de energia de superfície, ou seja, contato com limites de 120º.

Cristalização de estado sólido ou primária: nucleação e crescimento de novas fases minerais a partir de outro pré-existente. Os novos minerais formados necessariamente apresentarão composição diferente da fase primária.

Textura: Constitui um dos princípios de classificação das rochas metamórficas. O desenvolvimento de textura é controlado pelo regime de stress (tensão), natureza dos minerais formadores da rocha, ou composição química.

Textura Granoblástica: Agregado isotrópico de grãos poligonais com tamanhos aproximados e aleatoriamente orientados.

Cristalização com mudanças de composição mineral:

Fases minerais são formadas a partir de reação no estado sólido ou com fluidos metassomáticos. Ex: em baixa temperatura, labradorita é substituída por plagioclásio (albita), ocorrendo liberação de Ca e Al.

Porfiroblastos: Formação de cristais maiores em uma textura fina, ex: granada, cordierita, estaurolita e cianita. Quando se apresentam inúmeras inclusões de outros minerais, denomina-se pioquiloblasto.

Estruturas das rochas metamórficas formadas sob condições não hidrostáticas: stress tectônico.

Sob condições de stress tectônico, as rochas próximas à superfície da terra (baixa temperatura e pressão) comportam-se de maneira rúptil. Nesses ambientes de formação, ocorre por cataclase e as rochas formam-se por quebrantamento, trituração e pulverização. A rocha formada por este processo é denominada cataclasito.

Em vários níveis crustais mais profundos (Tem. e pressa) comportam-se de maneira dúctil. Nesse ambiente, a deformação ocorre por fluxo dúctil e as rochas não são submetidas a ruptura.

Denomina-se fabric tectônica a estrutura desenvolvida em rochas metamórficas dos níveis crustais mais profundos.

Desenho

Estruturas planares: (dobras, clivagem ardosiana, xistosidade e bandamento)

Fabric planar: foliação (clivagem ardosiana, xistosidade, bandamentos, f. milonítica)

Fabric linear: lineação (lineação mineral, eixo de dobra, e interseção)

Cronologia relativa:

Minerais pré-tectônicos (existem antes da formação do fabric)

Sin-tectônicos (tende a achatar nos polos e alongar nas extremidades, engloba a foliação porfiroclástico)

Pós-tectônicos (não tem deformação porque cristalizou depois, pode apresentar várias orientações)

Metamorfismo de Contato: Normalmente sem ou com rara deformação dúctil penetrativa, favorecendo a preservação da trama reliquiar pré-metamórfica.

Intrusões magmáticas associadas com a liberação de calor, o qual produz gradiente termal. Produção de auréola metamórfica essencialmente termal. Rochas típicas são hornfels.

Localmente pode desenvolver fábrica anisotrópica em termos de intrusões forçadas.

Pode ocorrer variação da composição química das rochas na auréola metamórfica (sistema aberto). Gradientes composicionais são mais evidentes onde a composição do fluido e a rocha encaixante são constantes. Skarns ou Skarnitos são as rochas resultantes.

Formação de um skarn:

1. Intrusões magmáticas em rochas encaixantes sedimentares, justapondo matérias de composição contrastante.
2. Produção de fluidos oriundos de intrusões das reações de desidratação. A alta percolação de fluidos concentra-se de fluidos para zonas de baixa energia.
3. Migração de fluidos para zonas de baixa energia, transportando elementos em soluções que precipitam a uma certa distância do contato.
4. Duas zonas são desenvolvidas: Endoskarn - a zona interna resultante...

Metamorfismo Dinâmico: Associado a zonas de deformação rúpteis (baixo nível cristal) ou dúcteis (alto nível de cristal), zonas de cisalhamento. Rochas típicas são os cataclasitos e pseudotaquilitos.

Metamorfismo de Impacto: Não relacionado a ambiente tectônico. Impacto de meteoritos causa o metamorfismo. Produção de ondas de choque produz rochas cataclásticas. Formação de polimorfos de sílica (coesita e estishovita).

Recristalização: Produção de um novo mineral a partir de um já existente.

Rocha Sintectônica: Refere-se a modificações nos grãos resultando na recristalização da mesma fase mineral, ou seja, ocorre apenas a mudanças do fabric. Em geral, resulta na diminuição do tamanho médio dos grãos. Ocorre a formação de subgrãos e neoblastos como resultado da diminuição de energia clástica de deformação.

Annealing: Recristalização que ocorre após a atuação da deformação. Grãos são arranjados para uma textura com minimização de energia de superfície, ou seja, contato com limites de 120º.

Cristalização de estado sólido ou primária: nucleação e crescimento de novas fases minerais a partir de outro pré-existente. Os novos minerais formados necessariamente apresentarão composição diferente da fase primária.

Textura: Constitui um dos princípios de classificação das rochas metamórficas. O desenvolvimento de textura é controlado pelo regime de stress (tensão), natureza dos minerais formadores da rocha, ou composição química.

Textura Granoblástica: Agregado isotrópico de grãos poligonais com tamanhos aproximados e aleatoriamente orientados.

Cristalização com mudanças de composição mineral:

Fases minerais são formadas a partir de reação no estado sólido ou com fluidos metassomáticos. Ex: em baixa temperatura, labradorita é substituída por plagioclásio (albita), ocorrendo liberação de Ca e Al.

Porfiroblastos: Formação de cristais maiores em uma textura fina, ex: granada, cordierita, estaurolita e cianita. Quando se apresentam inúmeras inclusões de outros minerais, denomina-se pioquiloblasto.

Estruturas das rochas metamórficas formadas sob condições não hidrostáticas: stress tectônico.