Metamorfismo

Os diferentes materiais geológicos podem ser conduzidos a níveis estruturais diferentes daqueles que presidiram à sua génese. As rochas, quando submetidas a condições termodinâmicas substancialmente diferentes das existentes aquando da sua origem, tornam-se instáveis, e, por isso, experimentam transformações mais ou menos acentuadas, reajustando-se às novas condições ambientais.

Factores de metamorfismo

Existem três tipos de factores de metamorfismo que, conjugando-se com diferentes graus de intensidade nos diversos locais da Terra, conduzem à formação de uma grande variedade de rochas metamórficas.

Tensão

No interior da Terra, as rochas estão sujeitas a dois tipos de tensão:

Tensão litostática – quando as forças são idênticas em todas as direcções. Esta tensão comprime a rocha, aproximando os seus átomos e aumentando a sua densidade;

Tensão não litostática (ou dirigida) – as forças são diferentes nas diversas direcções. Está directamente associada às forças de cisalhamento, compressão e distensão.

A tensão vai direccionar os minerais da nova rocha, influenciando a sua textura. Quando apresenta alinhamentos paralelos, a textura designa-se foliação.

Deste modo, existem, relativamente à textura, rochas metamórficas foliadas e rochas metamórficas não foliadas.

Temperatura

Com o aumento da temperatura, algumas ligações químicas nos minerais são quebradas; o mineral recristaliza com novo arranjo tridimensional, formando novos minerais. A cerca de 200 ºC iniciam-se os processos de metamorfismo; a partir dos 800 ºC, a rocha funde, formando magma.

Fluidos de circulação

Os fluidos magmáticos, ao entrarem em contacto com as rochas, podem alterar a composição química das mesmas. Os iões que constituem estes fluidos reagem quimicamente com os minerais das rochas, havendo troca iónica, podendo dar-se a substituição completa ou parcial de minerais.

Mineralogia das rochas metamórficas

Durante o processo de metamorfismo, as rochas e os minerais preexistentes alteram-se como resultado da acção dos factores de já referidos. As novas condições físicas e químicas a que as rochas passam a estar sujeitas determinam o desaparecimento de certos minerais, a manutenção de outros e a formação de novos materiais.

O aumento progressivo das condições de pressão e temperatura relaciona-se com diferentes graus de metamorfismo – de baixo grau, grau intermédio e de alto grau – que são acompanhados pelo aumento da intensidade dos fenómenos de recristalização e pelo aparecimento de certos tipos de minerais-índice. Uma dada rocha original pode assim originar diferentes tipos de rochas metamórficas, conforme as condições e o grau de metamorfismo a que é sujeita.

A identificação de determinados grupos de minerais em rochas que numa dada zona foram afectadas por metamorfismo pode ser utilizada na caracterização das condições termodinâmicas reinantes durante o processo metamórifico. No caso dos polimorfos de Al2SiO5 , podemos referir que se existir na rocha andaluzite essa rocha se formou sob condições de baixa pressão e de baixa a média temperatura. No caso de existir cianite, este mineral tipifica, geralmente, condições de elevadas pressões. Já no caso da silimanite, podemos inferir da existência de ambientes metamórficos de elevadas temperaturas. Os minerais que permitem caracterizar as condições de pressão e temperatura em que decorrem as transformações designam-se por minerais-índice, funcionando como “paleobarómetros” e “paleotermómetros”.

Tipos de metamorfismo

Os diferentes tipos de metamorfismo definem-se em função da intensidade relativa dos factores de metamorfismo (temperatura, tensão ou fluidos) associados aos diferentes ambientes metamórficos.

Metamorfismo Regional

A maior parte das rochas metamórficas que integram a crusta terrestre resulta, geralmente, de metamorfismo regional. Este tipo de metamorfismo, que actua em extensas áreas, sobretudo ao longo dos limites tectónicos convergentes, está relacionado com a formação de grandes cadeias montanhosas a partir de espessas camadas de sedimentos acumulados em determinadas regiões oceânicas.

O metamorfismo regional resulta da acção combinada do calor, das tensões litostática e dirigida e dos fluidos de circulação, constituindo o xisto ou o gnaisse bons exemplos de rochas formadas sob estas condições. Uma vez que a pressão não litostática (dirigida) é um dos factores determinantes neste tipo de metamorfismo, estas rochas apresentam tipicamente uma notável foliação.

Metamorfismo de Contacto

Neste tipo de metamorfismo, de carácter muito localizado, os factores determinantes são o calor e circulação de fluidos. O metamorfismo de contacto ocorre junto de formações magmáticas que se introduziram nas rochas preexistentes (intrusões magmáticas). Em virtude do aumento de temperatura e da circulação de fluidos, as rochas adjacentes às intrusões começam a ser metamorfizadas ao longo de uma zona envolvente designada por auréola de metamorfismo. A extensão desta zona depende da susceptibilidade da rocha metamorfizada, bem como da dimensão e temperatura da intrusão.

As rochas conhecidas como corneanas resultam da alteração das rochas encaixantes, que estão em contacto directo com o magma de intrusão. Os quartzitos e o mármore são exemplos de outras rochas formadas sob a influência do calor das intrusões, respectivamente, a partir de recristalização de arenitos e calcário.

Textura das rochas metamórficas

Um critério importante para a classificação das rochas metamórficas é a foliação. A foliação é um aspecto da textura caracterizado pela existência de estruturas planares, resultantes do alinhamento paralelo de certos minerais, por acção de tensões dirigidas. Em relação à foliação, as rochas metamórficas podem ser classificadas em rochas foliadas e rochas não foliadas.

O quadro que se segue resume os principais tipos de foliação.

As rochas foliadas e não foliadas são, por sua vez, classificadas de acordo com a composição mineralógica. No quadro seguinte, estão, sumariamente, caracterizadas principais rochas metamóricas.