Metamorfismo de Médio Grau em Rochas Pelíticas: Zonas, Minerais e Reações, Slides de Geologia

Baixe Metamorfismo de Médio Grau em Rochas Pelíticas: Zonas, Minerais e Reações e outras Slides em PDF para Geologia, somente na Docsity!

Metamorfismo de Sedimentos

Pelíticos

Geologia de Campo - Mapeamento II

Caio da Silva Miranda

Daniela da Silva de Sousa

Matheus de Oliveira Figueira

Taiane Pinto Coutinho

Thaina Canté

SUMÁRIO

1. Introdução Conceitos; Geoquímica;Rochas Peliticas em condições de Metamorfismo de Baixo Grau;Restrições do Metamorfismo Pelitico-PT; Séries de Diferentes Fácies; 2. Metamorfismo de Médio Grau Zona da Clorita; Zona da Biotita; Zona da Granada; Zona da Estaurolita;Zona da Cianita; Zona da Sillimanita **3. Metamorfismo de Alto Grau

4. Anatexia
5. Estudo de Caso
6. Referências**

INTRODUÇÃO ➔ (^) Conceitos O metamorfismo também produz minerais índice distintos que se formam em diferentes graus metamórficos. São eles: A importância dos minerais de índice foi apontada pela primeira vez pelo geólogo escocês George Barrow em seu estudo clássico de 1912 sobre rochas pelíticas regionalmente metamorfoseadas nas Terras Altas da Escócia. Minerais índice pelíticos e tipos de rochas metamórficas. Open Petrology, 2022. Mapa das Terras Altas Escocesas.George Barrow, 1912

INTRODUÇÃO ➔ (^) Geoquímica

Filossilicatos finos ricos em Al-K, como argilas

(montmorilonita, caulinita ou esmectita), micas brancas

finas (sericita ou fengita), além da clorita que fornece Mg e

Fe significativos para a composição do protólito.

Juntos, esses filossilicatos compreendem cerca de 60% do Vol.

Quartzo de grão fino constituem de 10% a 30% do Vol (Shaw e

Weaver, 1965).

Os pelitos se distinguem de outras rochas siliciclásticas

comuns por seus altos teores de Al 2 O 3 e K 2 O e baixos teores

de CaO , o que reflete diretamente a predominância de

filossilicatos.

A composição química dos pelitos pode ser representada K 2 O-

FeO-MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 -H 2 O (KFMASH).

Podem ser representados nos diagramas AKF e A(K)FM.

Minerais Metamórficos Comuns em Rochas Pelíticas, Open

Petrology, 2022

INTRODUÇÃO ➔ (^) Rochas Pelíticas em condições de Metamorfismo de Baixo Grau

Durante o estágio avançado da diagênese muitas argilas tornam-se

instáveis e os sedimentos pelíticos são convertidos em uma mistura

de clorita e ilita, com alguns minerais do grupo caulinita

Este requer técnicas bastante especializadas, porque o

tamanho do grão muito fino impede a fácil identificação

das fases.

Transformações transicionais entre diagênese e metamorfismo de

temperatura muito baixa.

Primeiramente os minerais de argila são transformados em

Clorita (Chl) – Mg 5 Al 2 Si 3 O 10 (OH) 4

Illita (Ill) – K1,5-1Al 4 Al1,5-1Si6,5-7O 20 (OH) 4

Caolinita (Kln) – Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8

Com o aumento progressivo da temperatura formam-se

Pirofilita (Prl) – Al 4 Si 8 O 20 (OH) 4

Muscovita (Ms) – K 2 Al 4 Al 2 Si 6 O 20 (OH) 4 (aumento de cristalinidade da ilita)

INTRODUÇÃO ➔ (^) Restrições no Metamorfismo Pelitico - PT

Estabilidade de diferentes minerais aluminossilicatos

e muscovita em rochas pelíticas. Fonte: Open

Petrology, 2022

Pode-se dividir este espaço PT em regiões onde diferentes Al 2 SiO 5 minerais ( cianita, andaluzita ou silimanita ) são estáveis. Pode ainda, dividir o diagrama com base na presença ou ausência de muscovita. Se um metapelito contém muscovita, o metamorfismo deve ter ocorrido na região branca em temperaturas abaixo desta curva.

A curva de fusão para um pelito médio saturado de água. A fusão

pode ocorrer em temperaturas tão baixas quanto 650°C, dependendo da

pressão. No entanto, se uma rocha estiver “seca” (não contém H 2 O), a

temperatura de fusão pode ser superior a 1.000°C.

METAMORFISMO DE MÉDIO GRAU ➔ (^) Zona da Clorita; ● (^) É a zona mais baixa das zonas clássicas de Barrovian, as rochas pelíticas são ardósias de granulometria fina, frequentemente com matéria carbonosa, tipicamente elas contêm clorita e muscovita fengita, com proporções que variam de quartzo, albita e acessórios como perita; ● (^) As condições de P/T não são certas, mas acredita-se que esteja na faixa de 350 a 450°C. Clorita - K-feldspato e muscovita todos plotam no diagrama AKF como faz pirofilita, embora ocorra apenas em áreas mais ricas em Al. ● (^) Associação típicas: clorita + muscovita fengíta + quartzo + albita + calcita

METAMORFISMO DE MÉDIO GRAU ➔ (^) Zona da Biotita; ● (^) A zona da biotita apresenta temperatura de 400º e com pressão 6 kbar. ● (^) Muitas reações podem produzir biotita. Uma reação da biotita que pode afetar os pelitos é encontrada no ponto em que a clorita reage com o K-feldspato para produzir biotita e muscovita rica em fengita: ● (^) K-feldspato + clorita = biotita + muscovita +quartzo +agua ● (^) Como a clorita é mais abundante que o K- Feldspato na maioria dos pelitos, a reação normalmente marca a perda de K-fs em direção a teores mais altos.

Fonte:Condições de pressão-temperatura na zona da

biotita (em azul). Open Petrology, 2022

METAMORFISMO DE MÉDIO GRAU ➔ (^) Zona da Estaurolita; ● Nesta zona torna-se evidente a distinção entre pelitos verdadeiros e outros micaxistos, visto que a estaurolita cresce em rochas pelíticas ricas em Al e pobres em Ca e raramente em outros tipos litológicos. A partir de + 500 ºC; ● (^) Pelitos desta zona contém tipicamente a associação: St + Grt + Bt + Ms + Qz + Plg ● (^) Pelitos aluminosos geram estaurolita a partir da quebra de cloritóide cloritóide + quartzo estaurolita + granada + H2O ● (^) St pode ser encontrada em rochas pelíticas com composições impróprias para o desenvolvimento do cloritóide (abaixo da conexão Grt-Chl), produzida pela reação descontínua: granada + muscovita + clorita estaurolita + biotita + quartzo + H2O Fonte: modificado de Yardley (2004). Introdução à Petrologia Metamórfica, segunda edição. Editora UnB. edisciplinas.usp.br

METAMORFISMO DE MÉDIO GRAU ➔ (^) Zona da Cianita; ● (^) É tipificada por diversas associações, desde Grt + St + Bt (+ Ms + Qz) da zona da estaurolita; e as que contêm cianita: Ky + St + Bt ou Ky + Bt (+ Ms + Qz); ● (^) Difere da anterior pela substituição da conexão St-Chl por Ky-Bt. Essa mudança é dada pela reação descontínua: Ms + St + Chl Bt + Ky + Qz + H2O ● (^) Reação ocorre apenas em pelitos com minerais ricos em Mg ● (^) Quando a associação cianita-biotita fica estável, pode ocorrer crescimento adicional da cianita pela reação contínua: estaurolita + muscovita + quartzo Al2SiO5 + biotita + H2O Fonte: modificado de Yardley (2004). Introdução à Petrologia Metamórfica, segunda edição. Editora UnB. edisciplinas.usp.br

METAMORFISMO DE MÉDIO GRAU ➔ (^) Zona da Sillimanita ● (^) Difere da zona da cianita apenas pela ocorrência da silimanita, embora a cianita ainda possa estar presente; ● (^) A reação de passagem da zona da cianita para silimanita é dada pela transição polimórfica: cianita silimanita ● (^) É comum a permanência de alguma cianita o que sugere que essa reação foi lenta; provável que a maior parte de Sil é produzida é produzida a partir da destruição de outros minerais; ● (^) Na zona da silimanita, a estaurolita desaparece dos pelitos com muscovita e quartzo devido a reação contínua: estaurolita + muscovita + quartzo granada + biotita + silimanita + H2O Fonte: modificado de Yardley (2004). Introdução à Petrologia Metamórfica, segunda edição. Editora UnB. edisciplinas.usp.br

Fonte: Bucher e Grapes, 2011. METAMORFISMO DE MÉDIO GRAU

METAMORFISMO DE ALTO GRAU Fácie Xisto azul ➔ (^) Granada, cloritóide, epídoto e cianita. ➔ (^) Alguns metapelitos de xisto azul contêm talco, paragonita ou estilpnomelano. ➔ (^) Ainda outros contêm minerais incomuns, como sudoita e carfolita Fonte: Open Petrology, 2022.

METAMORFISMO DE ALTO GRAU Zonas de metamorfismo segundo Chopin & Schereyer (1983): a) pirofilita coexistindo com clorita b) associação Fe-cloritóide com carfolita c) substituição pirofilita > cianita d) aumento de T > pirofilita é substituída por cianita e clorita > cloritóide e granada ricos em Mg > formação de talco (^) Fonte: Yardley (1989).