Resumos · Biologia e GeologiaPT · Secundário

Metamorfismo e rochas metamórficas

Estuda-se o metamorfismo — a transformação das rochas no estado sólido por ação da temperatura, da pressão e dos fluidos. Distinguem-se o metamorfismo regional (grandes áreas, com foliação) e o de contacto (junto a intrusões magmáticas), o conceito de foliação e a distinção entre rochas foliadas e não foliadas, e caracterizam-se as principais rochas metamórficas e os graus de metamorfismo.

4 secções~11 min de leitura4 competênciasNível Padrão 2 · Aprofundamento 2

T·151515 / 16

Perfil de exame

Caracterizar o metamorfismo e os seus fatoresDistinguir metamorfismo regional e de contactoRelacionar a foliação com a pressão dirigidaClassificar as rochas metamórficas e reconhecer os graus de metamorfismo

Operadores:caracterizadistinguerelacionaclassificaexplicainterpreta

nível básico

Reconhecer o metamorfismo e as rochas metamórficas foliadas e não foliadas.

nível avançado

Relacionar os fatores e o tipo de metamorfismo com a textura e o grau, e identificar protólitos.

Profundidade

Texto

Conteúdo · 4 secções

Metamorfismo e rochas metamórficas

Metamorfismo e seus fatores#

PadrãoAE-biologia-e-geologia-11-metamorficas

O «metamorfismo» é o conjunto de transformações que uma rocha (o «protólito») sofre «no estado sólido» — «sem fundir» — quando é submetida a condições de temperatura e/ou pressão diferentes daquelas em que se formou. Dessas transformações resultam novos minerais e/ou uma nova textura, originando uma «rocha metamórfica» (ver Fig. 1). É crucial que «não há fusão»: se houvesse, formar-se-ia magma e, depois, uma rocha magmática.

O metamorfismo

Fig. 1Fig. 1 — Metamorfismo: transformação do protólito no estado sólido.

O processo central é a «recristalização»: os minerais do protólito, instáveis nas novas condições, reorganizam-se em novos cristais (maiores ou de outra espécie), sem passar pelo estado líquido. O conjunto de minerais que fica em equilíbrio nas novas condições chama-se «paragénese», e alguns «minerais-índice» permitem estimar as condições (o grau) a que a rocha esteve sujeita.

Os «fatores» do metamorfismo são três. A «temperatura» (aumenta com a profundidade e junto a intrusões magmáticas) fornece energia para as reações e a recristalização. A «pressão» pode ser «litostática» (confinante — atua igualmente em todas as direções, devida ao peso das rochas sobrejacentes) ou «dirigida» (orientada, de origem tectónica — atua sobretudo numa direção, e é a responsável pela foliação). Os «fluidos» (sobretudo água) aceleram as reações e transportam iões.

O metamorfismo ocorre num «intervalo de condições» bem definido: acima da diagénese (que apenas consolida os sedimentos, a baixas T e P) e abaixo da fusão (que originaria magma). Por isso se diz que é uma transformação «no estado sólido» — a marca distintiva que o separa quer da diagénese quer do magmatismo.

Compreender que o metamorfismo transforma a rocha sem a fundir, e distinguir os seus fatores (em especial a pressão litostática da dirigida), é a base para interpretar as rochas metamórficas e é frequentemente avaliado.

Exemplo resolvido

Metamorfismo no estado sólido

Explica por que o metamorfismo ocorre «no estado sólido» e o que o distingue da diagénese e do magmatismo.

Estado sólido
No metamorfismo, os minerais recristalizam sem que a rocha funda — mantém-se sólida ao longo da transformação.
Distinção do magmatismo
Se as condições atingissem o ponto de fusão, formar-se-ia magma e, depois, uma rocha magmática — já não seria metamorfismo.
Distinção da diagénese
A diagénese ocorre a T e P muito baixas e apenas consolida o sedimento; o metamorfismo, a T e P mais elevadas, transforma a rocha (novos minerais/textura).

Resultado: O metamorfismo transforma a rocha sem a fundir (estado sólido); situa-se entre a diagénese (só consolida) e o magmatismo (fusão).

Erros frequentes

Pensar que o metamorfismo envolve fusão da rocha — ocorre no estado sólido (se houvesse fusão seria magmatismo).
Confundir a diagénese (baixa T e P, apenas consolida) com o metamorfismo (transforma a rocha).

Revisão ativa

Explica por que se afirma que o metamorfismo ocorre «no estado sólido» e o que o distingue da diagénese e do magmatismo.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Metamorfismo regional e de contacto#

PadrãoAE-biologia-e-geologia-11-metamorficas

Consoante o contexto e os fatores dominantes, distinguem-se dois grandes tipos de metamorfismo (ver Fig. 2): o «regional» e o «de contacto». Diferem na extensão da área afetada, nos fatores que predominam e, sobretudo, na textura das rochas que produzem.

Metamorfismo regional vs de contacto

Fig. 2Fig. 2 — Metamorfismo regional e de contacto.

O «metamorfismo regional» afeta «grandes áreas» (milhares de km²) e está associado à «orogénese» — a formação de cadeias montanhosas nos limites convergentes de placas. Atuam simultaneamente «temperatura elevada» e «pressão elevada», incluindo «pressão dirigida» (tectónica). É esta pressão dirigida que orienta os minerais, conferindo às rochas uma «foliação». São exemplos a ardósia, o xisto e o gnaisse.

O «metamorfismo de contacto» (ou térmico) é «localizado»: ocorre numa faixa (a «auréola de metamorfismo») em torno de uma «intrusão magmática», onde o calor do magma «cozinha» as rochas encaixantes. Aqui o fator dominante é a «temperatura», com pressão baixa e «sem pressão dirigida» significativa. Por isso, as rochas resultantes são, em geral, «não foliadas» (textura granoblástica). São exemplos o mármore e a corneana.

A diferença essencial resume-se assim: o metamorfismo «regional» combina temperatura «e» pressão dirigida, produzindo rochas «foliadas» em grandes áreas; o «de contacto» é dominado pela temperatura, produzindo rochas «não foliadas» junto a uma intrusão. A presença ou ausência de foliação é, muitas vezes, a chave para identificar o tipo de metamorfismo.

Distinguir os dois tipos de metamorfismo pelo contexto, pelos fatores e pela textura resultante é um objetivo frequente, muitas vezes a partir da descrição de uma rocha ou de um afloramento.

Exemplo resolvido

Identificar o tipo de metamorfismo

Uma rocha metamórfica não foliada aparece numa faixa junto a uma intrusão magmática. Indica o tipo de metamorfismo e o fator dominante.

Interpretar a localização
A faixa em torno de uma intrusão é uma auréola de metamorfismo — sugere metamorfismo de contacto.
Interpretar a ausência de foliação
A ausência de foliação indica que não houve pressão dirigida significativa.
Concluir
É metamorfismo de contacto (térmico), dominado pela temperatura do magma.

Resultado: É metamorfismo de contacto, com a temperatura da intrusão como fator dominante (daí a ausência de foliação).

Erros frequentes

Associar o metamorfismo de contacto a grandes áreas — é localizado (auréola em torno de uma intrusão).
Atribuir foliação ao metamorfismo de contacto — a foliação exige pressão dirigida, própria do metamorfismo regional.

Revisão ativa

Uma rocha metamórfica não foliada surge junto a uma intrusão magmática. Indica o tipo de metamorfismo e o fator dominante.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Foliação e textura#

AprofundamentoAE-biologia-e-geologia-11-metamorficas

A «foliação» é a disposição «planar e orientada» dos minerais de uma rocha metamórfica, que lhe dá um aspeto folheado ou bandado. Forma-se quando atua uma «pressão dirigida»: os minerais (sobretudo os planos, como as micas) crescem ou reorientam-se «perpendicularmente à direção da pressão», minimizando a resistência (ver Fig. 3). A foliação é, por isso, uma «impressão digital» da pressão dirigida.

Formação da foliação

Fig. 3Fig. 3 — A pressão dirigida orienta os minerais perpendicularmente a si, gerando a foliação.

Conforme a intensidade do metamorfismo, a foliação evolui. A baixo grau surge a «clivagem ardosífera» (planos finos e paralelos, como na ardósia, que se parte em placas). A grau médio surge a «xistosidade» (minerais visíveis alinhados, como no xisto). A alto grau surge o «bandado gnáissico» (alternância de bandas claras e escuras, como no gnaisse). O aumento da foliação acompanha o aumento do grau de metamorfismo.

Assim, as rochas metamórficas classificam-se, quanto à textura, em «foliadas» e «não foliadas». As «foliadas» — ardósia, filito, xisto, gnaisse — formam-se sob «pressão dirigida» (metamorfismo regional) e apresentam minerais orientados. As «não foliadas» — mármore, quartzito — formam-se «sem pressão dirigida» (metamorfismo de contacto ou protólitos de um só mineral) e têm cristais dispostos sem orientação preferencial (textura granoblástica).

A ausência de foliação em rochas como o mármore e o quartzito deve-se a dois fatores possíveis: ou não houve pressão dirigida (metamorfismo de contacto), ou o protólito é essencialmente «monomineralico» (o calcário é quase só calcite; o arenito, quase só quartzo), pelo que não há minerais planos que se orientem. A textura reflete, portanto, as condições e a composição.

Relacionar a foliação com a pressão dirigida — e reconhecer que a sua presença aponta para metamorfismo regional e a sua ausência para metamorfismo de contacto ou protólito monomineralico — é um raciocínio muito valorizado no Exame.

Exemplo resolvido

Gnaisse foliado, mármore não

Explica por que o gnaisse apresenta foliação (bandado) e o mármore não.

Gnaisse
Forma-se por metamorfismo regional, com pressão dirigida, que orienta os minerais em bandas — origina foliação (bandado gnáissico).
Mármore — pressão
O mármore forma-se sobretudo por calor (metamorfismo de contacto), sem pressão dirigida significativa.
Mármore — protólito
Além disso, o seu protólito (calcário) é quase só calcite, não tendo minerais planos que se orientem — daí ser não foliado.

Resultado: O gnaisse é foliado porque sofreu pressão dirigida; o mármore não, por falta de pressão dirigida e por o protólito (calcário) ser monomineralico.

Erros frequentes

Pensar que a foliação se forma por pressão litostática (confinante) — forma-se por pressão dirigida (orientada).
Considerar que todas as rochas metamórficas são foliadas — o mármore e o quartzito são não foliados.

Revisão ativa

Explica por que o gnaisse apresenta foliação (bandado) e o mármore não, relacionando com a pressão e com o protólito.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Rochas metamórficas e graus#

AprofundamentoAE-biologia-e-geologia-11-metamorficas

O «grau de metamorfismo» traduz a intensidade das condições (sobretudo temperatura e pressão) a que a rocha esteve sujeita — de «baixo grau» (condições moderadas) a «alto grau» (condições intensas). À medida que o grau aumenta, o protólito vai-se transformando numa série de rochas cada vez mais recristalizadas e com foliação mais marcada (ver Fig. 4).

Série de grau crescente de metamorfismo

Fig. 4Fig. 4 — Grau crescente de metamorfismo a partir de um protólito argiloso.

Partindo de um protólito «pelítico» (argiloso), a série de grau crescente é: «argilito» (a rocha sedimentar de partida) → «ardósia» (baixo grau, com clivagem fina) → «filito» → «micaxisto» (grau médio, com xistosidade e minerais visíveis) → «gnaisse» (alto grau, com bandado). Cada passo corresponde a maior temperatura e pressão e a maior recristalização.

As principais rochas metamórficas e os seus protólitos estão resumidos na Fig. 5. Entre as «foliadas»: a ardósia, o filito, o xisto (micaxisto) e o gnaisse, provenientes sobretudo de rochas argilosas ou de composição variada, sob pressão dirigida. Entre as «não foliadas»: o «mármore» (do calcário) e o «quartzito» (do arenito), formados sem orientação preferencial dos minerais.

Rochas metamórficas e protólitos

Fig. 5Fig. 5 — Principais rochas metamórficas, protólitos e textura.

Alguns minerais funcionam como «minerais-índice» — só se formam em intervalos de condições bem definidos —, permitindo estimar o grau de metamorfismo de uma rocha. A sequência de rochas e de minerais índice é, assim, um «termómetro/barómetro» das condições que atuaram numa região, útil para reconstituir a sua história geológica.

Reconhecer a série de grau crescente e associar cada rocha metamórfica ao seu protólito e à sua textura são competências muito avaliadas, integrando tudo o que foi estudado sobre o metamorfismo.

Exemplo resolvido

Ordenar por grau de metamorfismo

Ordena, por grau crescente de metamorfismo, as rochas: gnaisse, ardósia, micaxisto, filito. Indica o protólito comum.

Reconhecer os graus
A ardósia é de baixo grau; o filito, um pouco mais; o micaxisto, grau médio; o gnaisse, alto grau.
Ordenar
Por grau crescente: ardósia → filito → micaxisto → gnaisse.
Indicar o protólito
Todas derivam, tipicamente, de um protólito argiloso (argilito/pelitos).

Resultado: Ordem: ardósia → filito → micaxisto → gnaisse; protólito comum: rochas argilosas (argilito).

Erros frequentes

Inverter a série de grau: a ardósia é de baixo grau e o gnaisse de alto grau (mais recristalizado).
Errar o protólito: o mármore provém do calcário e o quartzito do arenito (não o contrário).

Revisão ativa

Ordena, por grau crescente de metamorfismo, as rochas: gnaisse, ardósia, micaxisto, filito. Indica o protólito comum.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Referências e fontes

Fontes

Direção-Geral da Educação (DGE)

Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano

Metamorfismo e rochas metamórficas

4 secções~11 min de leitura4 competênciasNível Padrão 2 · Aprofundamento 2

Metamorfismo e rochas metamórficas

Pontos-chave

Metamorfismo no estado sólido

Pontos-chave

Identificar o tipo de metamorfismo

Pontos-chave

Gnaisse foliado, mármore não

Pontos-chave

Ordenar por grau de metamorfismo

Fontes

Metamorfismo e rochas metamórficas

Pontos-chave

Metamorfismo no estado sólido

Pontos-chave

Identificar o tipo de metamorfismo

Pontos-chave

Gnaisse foliado, mármore não

Pontos-chave

Ordenar por grau de metamorfismo

Fontes