Classificação de Áreas Metamórficas

O estudo e a classificação de áreas metamórficas parte do princípio de que alguns tipos de rochas metamórficas são mais frequentes na crosta, e que o metamorfismo se desenvolve segundo padrões repetitivos. Assim, é possível correlacionar entre si rochas de composições similares de terrenos metamórficos distintos. As variações nas paragênese minerais acontecem de modo transicional e essas variações servem de base para a sistematização do mapeamento destes terrenos. Desta forma, procura-se definir faixas, ou zonas, onde o metamorfismo atuou sob as mesmas condições, correlacionando-as entre si, de modo a definir o padrão de variação do metamorfismo.

Grau Metamórfico

O grau metamórfico reflete a intensidade do metamorfismo e pode ser subdividido em baixo, médio e alto grau, podendo ser utilizado a denominação de incipiente (anquimetamorfismo). Essa graduação, de grosso modo, corresponde aos níveis crustais denominado de epizona, mesozona e catazona.

Minerais Índices, Isógradas e Zonas Metamórficas

Deve-se a Barrow (1893) o reconhecimento de que determinados minerais desenvolvem-se de forma sequenciada, no caso em rochas pelíticas da Escócia, submetidas a metamorfismo progressivo mais intenso. Esses minerais, denominados de minerais índices, são, em ordem: clorita-biotita-granada (almandina)-estaurolita-cianita-sillimanita. A linha formada pela união dos pontos onde se constata o primeiro aparecimento de cada um dos minerais citados acima, no terreno, denomina-se de isógrada. As isógradas separam faixas de disposição mais ou menos paralelas entre si, denominadas de zonas metamórficas (no caso zonas da clorita, biotita, granada, estaurolita, cianita e sillimanita, na sequência do incremento do metamorfismo).É importante notar que, ao iniciar uma zona, o mineral característico da zona anterior (mineral índice) normalmente não desaparece. Por exemplo, na zona da biotita pode estar presente a clorita, e a biotita pode estar presente em todas as zonas superiores à zona deste mineral. As faixas delimitadas pelas isógradas podem ser paralelas, oblíquas ou até mesmo perpendiculares à foliação e/ou ao bandamento composicional.

Fácies Metamórficas

As bases para o estabelecimento das fácies metamórficas foi gerada por Victor Goldschmidt e Petti Eskola, de que assembleias minerais características definem variações no grau metamórfico, essencialmente em função de P, Pl e Pf. Com base nesse princípio, Eskola estabeleceu o fato de que rochas de mesmas composições apresentam paragêneses ou associações similares. Desta forma, rochas com paragêneses desenvolvidas sob as mesmas condições são referidas como pertencentes à mesma fácies metamórfica. Eskola denominou as fácies segundo as paragêneses observadas em rochas metabásicas, uma vez que são constituintes frequentes dos terrenos metamórficos.

Fácies de Grau Incipiente ou Anquimetamorfismo: Fácies zeólita (laumontita + clorita + quartzo + albita + illita/sericita), na transição diagênese-metamorfismo e Fácies prehnita-pumpellyíta na transição diagênese-metamorfismo em condições de maior regime bárico (região de sutura).
Fácies Xisto Verde: Esta fácies associa-se a cadeias de montanhas de diferentes idades e ao fundo oceânico, e é caracterizada pela associação albita-epidoto, clorita, fengita, actinolita. A transição para a fácies é marcada pelo aparecimento do epidoto, que na região de maior pressão cresce em substituição à pumpellyíta, e em condições de menor pressão substitui prenhita, zeólitas e feldspatos detríticos. A transição para xisto azul é marcada pelo aparecimento de glaucofânio ou crossita em substituição à actinolita.
Fácies Epidoto Anfibolito: Alguns autores caracterizam esta fácies na transição xisto verde – anfibolito, pela coexistência de hornblenda com epidoto.
Fácies Anfibolito: Esta fácies é marcada pelo aparecimento, entre outros aspectos, de hornblenda e oligoclásio (An>17), em rochas básicas, e de estaurolita, oligoclásio e biotita em rochas pelíticas.
Fácies granulito: É caracterizada pelo aparecimento de ortopiroxênio em rochas ácidas a básicas e de olivina em rocha carbonáticas (mármores).
Fácies Hornblenda Hornfels: É caracterizada pela presença de cordierita e andaluzita em rochas aluminosas.
Fácies Albita Epidoto Hornfels: É caracterizada pela associação albita-epidoto-actinolita-clorita, actinolita-oligoclásio em rochas metamáficas, por muscovita-biotita-clorita em rochas pelíticas e corresponde ao metamorfismo de contato na porção (zona) mais externa das intrusões.
Fácies Hornblenda Hornfels: É caracterizada pela associação hornblenda-plagioclásio+ cummingtonita, em rochas metamáficas e por cordierita-clorita-biotita-muscovita, andaluzita-biotita-muscovita, cordierita-andaluzita-muscovita (zona de mais alta temperatura), em rochas pelíticas. Esta fácies constitui a maior parte das auréolas de contato descritas, podendo aparecer também o diopsídios. A granada raramente aparece em alguns casos onde a pressão litostática atinge valores acima do normal.
Fácies Piroxênio Hornfels: Esta fácies é caracterizada pela associação cordierita + ortopiroxênio + feldspato potássico + quartzo + plagioclásio em rochas pelíticas, e ortopiroxênio + clinopiroxênio + plagioclásio + quartzo em rochas básicas.
Fácies Sanidinito: É caracterizada pela associação córindon-magnetita-anortita (sem quartzo) e fundido. Esta fácies representa o pirometamorfismo em que as condições térmicas se assemelham às da cristalização de rochas vulcânicas, exibindo associações mineralógicas características de condições vulcânicas tais como tridimita, cristobalita, sanidina, ortoclásio e plagioclásio de alta temperatura. As rochas pelíticas e quartzo-feldspáticas afetadas por este metamorfismo sofrem por vezes fusões parciais, podendo originar as rochas denominadas de buchitos.
Fácies Xisto Azul: É caracterizada pela associação lawsonita + aragonita + clorita + albita + glaucofânio/crossita + zoisita/epidoto.
Fácies Eclogito: Aparece em condições de pressão superiores a 12 kbar e é caracterizada pela presença de jadeíta + albita + quartzo + cianita.

Série Faciais

O conceito de série faciais surge da constatação de que o metamorfismo em sua progressão causa uma forte mudança na mineralogia com a temperatura, e que essa sequência, tanto em relação aos minerais índices, como em relação às paragêneses (fácies metamórficas), sofre modificações significativas com variações no ambiente de pressão. Além disso, observa-se que essas mudanças estão relacionadas com o ambiente tectônico, e com a dinâmica deste, resultante do movimento das placas. Portanto, séries faciais são as associações mineralógicas ou paragenéticas típicas para um determinado gradiente de pressão, que pode ser subdividido em pressão baixa (metamorfismo de contato), baixa a média (Buchan), média a alta (Barrowiano) e alta (Franciscano ou Sanbagawa). Metamorfismo de Contato: Rocha pelítica (caulinita-pirofilita-andaluzita-sillinanita-mullita ou córindon e fundido na fácies sanidina hornfels). Pode estar presente ainda cloritoide, estaurolita e cordierita.Buchan: Rochas carbonáticas (ankerita-biotita-anfibólio-zoisita-diopsídio), rochas pelíticas (clorita-biotita-granada-estaurolita/andaluzita-sillimanita). Barrowiano: Rochas pelíticas (clorita-biotita-almandina-estaurolita-cianita-sillimanita) Sanbagawa: Rochas pelíticas (clorita-granada-albita/biotita-oligoclásio), rocha básica (prehnita/pumpelyita-hematita/pumpellyita/actinolita-winchita-crossita-barroisita-albita/hornblenda-oligoclásio).

Tipos Composicionais

Um dos aspectos de grande importância no metamorfismo é a composição química e mineralógica do material a ser metamorfisado. Os produtos sempre mantêm uma relação direta com a composição do material inicial, mesmo em condições de metamorfismo anisoquímico. Desta forma, a seguir são apresentados os principais tipos composicionais, que são enfocados em estudos de laboratório:

quartzitos (S= SiO₂, A= Al₂O₃ e H=H₂O) (SAH);
gnaisses e xistos quartzo-feldspáticos (S= SiO₂, A= Al₂O₃, K=K₂O, C=CaO, N=Na₂O e H=H₂O (SAKCNH));
pelitos (S= SiO₂, A= Al₂O₃, F=FeO, M=MgO, K=K₂O, C=CaO, N=Na₂O e H=H₂O (SAFMKCNH) ou MnO, CaO, Fe₂O₃ e TiO₂ (MnCFT));
pelitos carbonáticos (CaO, MgO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, K₂O, CO₂ = c, H₂O = H) (CMSAFKcH);
mármores (F=FeO, M=MgO, C=CaO, MnO, CO₂ = c) (FMCMnc);
dolomitos silicosos e calcissilicáticas (SiO₂, Al₂O₃, FeO, MgO, CaO, H₂O = H, CO₂ = c) (SAFMCHc);
rochas básica (SiO₂, Al₂O₃, FeO, MgO, CaO, Na₂O, H₂O, MnO, e TiO₂) (SAFMCNHMnT);
rochas ultramáficas (MSFACH);
formações ferríferas (FSMAOH).

Os sistemas mais comuns, normalmente utilizados para modelagens petrogenéticas de rochas metamórficas são: (CKNASH), (KNASH), (CNASH), (CNASH), (ACKN), (FMAS) e (KFMASH).

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