Rochas metamórficas

Ultrapassadas as condições de pressão e de temperatura que definem o final da diagénese, inicia-se o metamorfismo. Contudo se o aumento da temperatura determinar a fusão das rochas, ocorre o magmatismo.
O metamorfismo caracteriza-se pelo conjunto de adaptações mineralógicas e texturais que as rochas pré-existentes sofrem, quando sujeitas a condições de pressão e de temperatura diferentes das que presidiram à sua formação.
Locais onde podem estar a ocorrerem fenómenos metamórficos devido a um aumento: Predominante da temperatura: nas proximidades de intrusões magmáticas, no interior da litosfera, nas proximidades de extrusões magmáticas, em locais onde ocorrem colisões com meteoritos e na fronteira de placas tectónicas em que o atrito gerado pelo movimento de placas induz o aumento de temperatura.
-Predominante da pressão: na zona de fronteira de placas tectónicas, nas bacias sedimentares quando ultrapassado o limite de diagénese.
Zonas actualmente estáveis podem ter sido tectonicamente activas no passado. Sendo que as rochas metamórficas se formam, geralmente em profundidade, o seu afloramento deve-se, ao arrasamento do relevo por erosão.

Os processos metamórficos são controlados por diversos factores: temperatura, tensão, fluidos e tempo.
O calor interno da Terra tem uma importante acção sobre a composição mineralógica e sobre a textura das rochas. As ligações químicas que definem a estrutura cristalina dos minerais podem ser alteradas ou quebradas. À medida que a rocha se ajusta à temperatura a que foi submetida, os seus átomos e iões recristalizam segundo novos arranjos, originando minerais estáveis nas novas condições.
Quando submetidas a temperaturas superiores a 200ºC as rochas iniciam processos de metamorfismo, temperaturas que ocorrem aproximadamente a 10Km de profundidade. Em zonas mais próximas da superfície temperaturas superiores podem ocorrer no contacto com intrusões magmáticas.
Os fluidos libertados por um magma podem transportar iões de sódio, potássio, sílicio, cobre e zinco e, em solução, outros elementos solúveis em águas quentes sob pressão. A circulação de fluidos no interior das rochas, circulação intra-rochosa, permite a troca de átomos e de iões entre as rochas e o fluido. Desta reacção resulta a metamorfização da rocha, por alteração da sua composição química e mineralógica. Pode ocorrer a substituição completa de um mineral por outro sem que se verifique uma alteração da textura da rocha.
No interior da Terra as rochas estão sujeitas à tensão litostática e à tensão não litostática. A tensão litostática faz diminuir o volume da rocha durante a metamorfização, os minerais tendem a ocupar menos espaço e por isso os minerais metamórficos são mais densos. A tensão dirigida influencia a textura das rochas metamórficas porque alinha paralelamente os minerais que as constituem. Uma rocha que apresenta estruturas planares, em resultado do alinhamento paralelo dos seus minerais, por acção de tensões dirigidas, é uma rocha foliada. Há vários tipos de foliação:
a clivagem xistenta, foliação definida pela orientação preferencial de minerais, em rochas de granularidade fina, de baixo grau de metamorfismo como a ardósia e os filitos.
a xistosidade, em que a orientação de minerais tabulares, como as micas, ocorre em rochas de granularidade média, de médio grau de metamorfismo, como o micaxisto.
o bandado gnáissico, foliação marcada pela alternância de leitos mineralógicos de cor clara e de copr escura em rochas de granularidade média-alta. Ocorre em rochas de elevado grau de metamorfismo como o gnaisse.
A fissibilidade, isto é a propriedade das rochas se dividirem em lâminas, diminui com o aumento do grau de metamorfismo, pois os minerais ficam mais compactos.
Tempo- Os fenómenos relacionados com o metamorfismo são muito lentos.

Minerais de origem metamórfica

Os minerais das rochas sujeitas a metamorfismo tornam-se instáveis, pelo que se recombinam, formando, por recristalização, novas associações minerais compatíveis com as condições termodinâmicas do novo ambiente. Há minerais metamórficos que são comuns às rochas ígneas, outros são exclusivos das rochas metamórficas, formando-se em condições de pressão e de temperatura bem definidas, variáveis apenas dentro de limites muito restritos, como é o caso da clorite, do epídoto, da granada, da estaurolite e da silimanite.
As transformações mineralógicas que ocorrem, por recristalização, durante os processos metamórficos podem resultar da :
-alteração da composição química dos minerais, por circulação de fluidos;
instabilidade entre dois ou mais minerais, indutora de reacções mineralógicas entre eles, com formação de novos minerais sem que ocorra variação na composição química global da rocha;
-alteração da estrutura cristalina do mineral, sem variação da composição química, ocorre uma transformação polimórfica. Neste caso a andaluzite, a distena e a silimanite constituem um importante exemplo de transformação polimórfica, a composição desses minerais é a mesma (Al2SiO5); porém possuem diferentes estruturas cristalinas. O diagrama seguinte mostra os campos de estabilidade de cada um destes minerais. O facto de uma rocha possuir andaluzite permite inferir que a mesma se formou em condições relativamente baixas de pressão e de temperatura. A presença de distena indica ambientes metamórficos de altas pressões, enquanto que a silimanite indica ambientes metamórficos de elevadas temperaturas. São minerais índice ou indicadores das condições de pressão e de temperatura reinantes aquando da formação das rochas metamórficas que os contêm.



Metamorfismo de contacto
O metamorfismo de contacto é um exemplo de metamorfismo local e resulta da instalação de um magma, a elevadas temperaturas, no seio de rochas pré-existentes. Estas intrusões magmáticas metamorfizam as rochas circundantes devido, essencialmente, à sua elevada temperatura e à libertação de fluidos.
A auréola metamórfica é a orla de rochas alteradas metamorficamente em torno da intrusão magmática. A sua espessura e o seu grau de metamorfismo dependem da temperatura do magma, bem como da dimensão da intrusão e da profundidade a que esta ocorre.
Nestas auréolas, o efeito dos agentes de metamorfismo de contacto atenua-se com a distância ao corpo magmático, pelo que são constituídas por rochas com diferentes graus de metamorfismo. As rochas que se formam no contacto imediato com a intrusão magmática, rochas de mais alto grau de metamorfismo designam-se por corneanas, devido ao aspecto córneo. O metamorfismo de contacto também pode ser causado por extrusões magmáticas. Geralmente é um metamorfismo de baixo grau pois, na superfície da Terra o arrefecimento das lavas é muito rápido. Neste tipo de metamorfismo as rochas, geralmente não são foliadas pois o efeito da tensão não é relevante. Estas rochas apresentam textura granoblástica, pois os minerais têm dimensões semelhantes a grânulos.

Metamorfismo regional
É o metamorfismo mais frequente e ocorre em vastas áreas, afectando uma grande extensão de rochas, na sequência dos fenómenos tectónicos. Neste caso a temperatura, a tensão e a circulação de fluidos são importantes.
As rochas de metamorfismo regional caracterizam-se por sucessivas fases de recristalização e de deformação, devido à acção combinada e crescente das condições de temperatura e de tensão origina-se xistosidade.
Ultrapassados certos valores de pressão e de temperatura, as rochas metamórficas iniciam um processo de fusão parcial, designado de anatexia.

CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS
As rochas metamórficas são classificadas em rochas foliadas e rochas não foliadas.
As rochas metamórficas sem foliação, à excepção das corneanas, formam-se a partir das rochas pré-existentes, constituídas apenas por um único mineral.
Rochas não foliadas
-A corneana pode ter origem no argilito, é de granularidade fina, compacta, escura
-As areias de quartzo, que constituem o arenito, unem-se e recristalizam em cristais de quartzo de maiores dimensões, originando o quartzito.
- No mármore os cristais de calcite, constituem o calcário, unem-se e recristalizam em cristais de calcite de maiores dimensões.
Rochas foliada
Xisto argiloso- rocha de baixo grau de metamorfismo, de granularidade fina.
Ardósia- Rocha de baixo grau de metamorfismo, de granularidade fina, com clivagem ardosífera e de cores escuras.
Filito- Rocha de grau médio de metamorfismo, de granularidade fina, podendo exibir minerais tabulares visíveis a olho nu.
Xisto ou micaxisto- Rocha de alto grau de metamorfismo, com foliação acentuada(xistosidade), de granularidade média-alta, formada, maioritariamente, por micas (com cristais muito desenvolvidos) .
Gnaisse- rocha de elevado grau de metamorfismo, de granularidade média-alta e que se caracteriza pela existência de bandas de composição mineralógica distinta., o bandado gnáissico.

APLICAÇÕES DAS ROCHAS METAMÓRFICAS

As rochas metamórficas são, na sua generalidade, resistentes e duráveis, por variadas razões, nomeadamente:
-O calor e a pressão eliminam os poros da rocha, aumentando a sua densidade;
-as reacções metamórficas substituem minerais instáveis por minerais mais estáveis;
-a recristalização fortalece as ligações entre os constituintes da rocha.
São rochas amplamente utilizadas na construção civil, nomeadamente no exterior dos edifícios, dada a sua resistência à erosão provocada pelo clima, bem como nos alicerces de obras de engenharia, como por exemplo nos alicerces de pontes e de barragens.