Rochas metamórficas

As rochas metamórficas são o produto da transformação de qualquer tipo de rocha levada a um ambiente onde as condições físicas (pressão, temperatura) são muito distintas daquelas onde a rocha se formou.

Na maioria dos casos as rochas metamórficas formam-se a partir de outras rochas, que são submetidas a pressões intensas ou elevadas temperaturas. Tal processo ocorre naturalmente devido ao movimento intenso e constante do núcleo terrestre, provocando o movimento periódico da crosta do planeta (a cobertura de terra e rochas que compõem a região externa do planeta). O movimento da crosta, por sua vez, dá início a um rearranjo nas rochas localizadas na parte superior, sendo, que quando as rochas magmáticas e as sedimentares são empurradas a níveis inferiores, dando origem assim ao processo de formação da rocha metamórfica

Fig.1- Exemplos de Rochas Metamórficas.

O metamorfismo, nome dado ao fenómeno descrito acima, é passível de desenvolvimento em diversos ambientes da crosta, variando na extensão, profundidade e o grau de modificação das rochas. Os fatores determinantes para a ocorrência do metamorfismo são:

• tipos de rochas metamórficas a serem formadas;
• localização e extensão na crosta terrestre;
• parâmetros físicos envolvidos;
• mecanismo determinante para a conjunção destes parâmetros.

Fig.2- Ciclo das Rochas.

·         São três os cenários de ocorrência do fenômeno metamórfico, a saber:

·          

-> o metamorfismo regional ou dinamotermal  - ocorre em grandes extensões bem como em grandes profundidades na crosta. Suas transformações estão relacionadas à ação combinada da temperatura, pressão litosférica e pressão dirigida sendo aplicadas durante milhões de anos. As rochas são fortemente dobradas e falhadas, sofrem recristalização, apresentando estrutura foliada. São exemplos: ardósias, xistos, gnaisses e anfibolitos.

-> metamorfismo de contato ou termal - resultado apenas da ação da temperatura, através do calor cedido por intrusão magmática que corta uma sequência de rochas sedimentares encaixantes, metamórficas ou magmáticas. Através destes cortes e do constante contato entre as superfícies teremos como resultado o fenómeno metamórfico. As rochas deste grupo são conhecidas por "hornfels".

-> metamorfismo dinâmico ou cataclástico - neste caso, o fator determinante e exclusivo é o atrito. É desenvolvido através de longas faixas e estreita adjacência de falhas, onde pressões de grande intensidade causam movimentações e rupturas na crosta.

Fig.3- Zonas de Metamorfismo.

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Bibliografia:

Adaptado de:

->http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/metamorficas1.html

->http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Solo/Solo6.php

->http://8b-blogdeciencias.blogspot.com/2008/01/apresentao.html

Deformação de Rochas (Metamorfismo!)

Um corpo, ao estar sujeito a uma força externa, reage através da manifestação de forças interna, cuja tendência é manter ou restaurar a forma original, diz então que esse corpo se encontra sob um estado de tensão.

Tensão esta que é considerada a força exercida por unidade de área. Se a mesma força for aplicada em duas superfícies distintas, cada uma delas com diferentes áreas, a tensão aplicada será maior quando a área considerada for menor (vice-versa).

Um estado de tensão pode expressar-se segundo duas componentes, por tensão normal e por tensão cisalhante (tensão de corte). As tensões normais, podem  ainda ser consideradas compressivas (limites convergentes ou distensivas (limites divergentes). 

Fig.1- Diferentes tipos de Tensão.

Para cada tipo de tensão ocorre um tipo de deformação. Existem então diferentes tipos de estados de tensão:

- Estado de tensão compressivo – origina falhas compressivas ou inversas, e dobras;

- Estado de tensão distensivo – origina falhas normais ou extensivas, e estiras;

- Estado de tensão cisalhante - origina falhas de cisalhamento. 

Fig.2- Deformações provocados pelos diferentes tipos de tensão.

O resultado da deformação de estruturas geológicas depende de características estruturais das rochas como a pressão e a temperatura a que estão sujeitas.

O comportamento dos materiais quando sujeitos a estados de tensão pode ser elástico ou plástico.

Comportamento elástico – é reversível, o material deforma mas, quando a tensão cessa, recupera a sua forma/volume iniciais e verifica-se quando a força aplicada não ultrapassa o limite de elasticidade.

Comportamento plástico -  é permanente, o material fica deformado sem rotura e verifica-se quando a força aplicada sobre a rocha é superior ao seu limite de elasticidade e inferior ao limite de plasticidade.

Fig.3- Comportamentos dos materiais geológicos quando sujeitos a diferentes tipos estados de tensão.

Resumindo, a resposta dos materiais geológicos desde a superfície até profundidades entre os 15 km e os 20 km, traduz-se num comportamento elástico, seguido de ruptura. Diz-se, neste caso, que a deformação ocorre em regime frágil. Nestas circunstâncias, a deformação pode originar falhas.
A profundidades mais elevadas e sob a acção de grandes tensões, as rochas entram, normalmente, em ruptura mais facilmente – comportamento elástico. Neste caso, a deformação diz-se que ocorre em regime dúctil. Nestes casos, tende-se a formar dobras como resultado das forças de tensão aplicadas.

Estruturas geológicas originadas por deformação: Dobras e Falhas

-> Falhas: 

Fig.4- Falha de Santo André, California (E.U.A).

É uma superfície de fratura ao longo da qual ocorre o movimento relativo dos blocos fraturados. As falhas podem resultar da atuação de qualquer tipo de tensões em rochas com comportamento frágil.

Fig.5- Elementos geométricos caracterizadores de uma falha.

Tipos de falhas:

·                    Falha normal é aquela em que os blocos rochosos se deslocaram, um em relação ao outro, segundo a inclinação do plano de falha;

·                    Falha inversa é aquela em que um bloco (chamado teto) se desloca em sentido ascendente sobre o plano de falha, relativamente ao bloco rochoso chamado muro;

·                    Falha de desligamento é aquela em que os bloco se deslocam horizontalmente e paralelamento em relação à direção do plano da falha.

-> Dobras:

Fig.6- Dobra.

Uma dobra é uma deformação onde se verifica o encurvamento de superfícies originalmente planas. Resultam da atuação de tensões compressão em rochas de comportamento dúctil.

Fig. 6- Elementos geométricos caracterizadores de uma dobra.

Tipos de dobras (disposição espacial):

Tipos de dobra (idade relativa das rochas da dobra):

Anticiclinal- dobra em que o núcleo da antiforma é ocupado pelas rochas mais antigas;

Sinclinal- dobra em que o núcleo da antiforma é ocupado pelas rochas mais recentes.

Atitude das camadas das dobras:

Direção- é o ângulo entre a linha N-S e alinha de intersecção do plano dado com o plano horizontal(linha horizontal do plano)

Inclinação- é o ângulo definido entre a linha de maior declive da superfície planar considerada com um plano horizontal. O valor deste ângulo varia entre os 0 e os 90 grau.

Bibliografia: 

Adaptado de:

-> http://www.slideshare.net/s1lv1alouro/dobras-e-falhas-7264216 ;

-> http://maisbiogeologia.blogspot.pt/2009/04/deformacao-das-rochas-falhas-e-dobras.html ;

-> http://biogeociencias.blogspot.pt/2007/05/dobras-e-falhas.html ;

-> http://www.cientic.com/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=83%3Adiapositivos-de-deformacoes-das-rochas&catid=33%3Aprocessos-e-materiais-geologicos&Itemid=104 .