Metamorfismo

Qualquer rocha, quando deslocada para regiões profundas, pode ser mais ou menos alte­rada, quer na sua estrutura quer na sua composição mineralógica, sem que ocorra fusão. Este processo, designado por metamorfismo, ocorre em locais com características termodinãmicas temperatura e pressão) específicas, que caracterizam o ambiente metamórfico, designando-se como metamórficas as rochas que assim se formam.

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:

  • Pressão/Tensão

A tensão a que as rochas na litosfera estão sujeitas é provocada pela carga da massa rochosa suprajacente. Este tipo de pressão actua em todos os sentidos — tensão litostática — e faz-se sentir a partir de uma profundidade relativamente pequena, provocando, sobretudo, diminuição de volume nas rochas, com consequente aumento da sua densidade.

As rochas estão também sujeitas a pressões resultantes dos movimentos tectónicos. Essas forças, de natureza compressiva, distensiva ou de cisalhamento, geram uma tensão com uma orientação bem definida, designada tensão não litostática. Como consequência desta tensão dirigida, os minerais das rochas passam a apresentar uma disposição orientada dos seus mine­rais segundo planos paralelos — foliação.

  • Temperatura

À medida que se vão afundando, as rochas vão sofrendo a influência do calor interno da Terra, do calor resultante da pressão litostática ou do calor resultante da proximidade de uma intrusão magmática.

Quando os minerais das rochas são suficientemente aquecidos, sem, contudo, entrarem em fusão, os elementos da sua rede cristalina passam a dispor-se segundo novos arranjos. Este pro­cesso de recristalização pennite, assim, a formação de novos minerais a partir de outros preexis­tentes e, consequentemente, a formação de novos tipos de rochas. Se para determinado valor de profundidade e de pressão a temperatura verificada ultrapassar o ponto de fusão das rochas, estas começarão a fundir, iniciando-se a transição do metamorfismo para o magmatismo.

  • Fluidos de circulação

As alterações metamórficas que ocorrem quando as temperaturas e pressões se elevam muito facilitadas se estiverem presentes fluidos de circulação. Estes fluidos, reagindo coa os minerais que formam a rocha, podem dar origem a minerais de composição diferente, por remoção ou introdução de determinados componentes químicos, o que provoca alterações importantes ao nível da composição química e mineralógica da rocha inicial. Uma argila, por exemplo, contém sempre alguma quantidade de água, quer preenchendo os seus poros quer fazendo parte da estrutura dos seus minerais hidratados. Esta água, adquirida no decurso dos fenómenos de superfície, é libertada por desidratações sucessivas, quando a rocha entra no domínio dos processos metam6rficos, passando a fazer parte da fase fluida, com importante participação nas trocas químicas verificadas entre os diversos minerais.

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 de contacto

Neste tipo de metamorfismo, de carácter muito localizado, os factores determinantes são o calor e a 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 genericamente conhecidas como corneanas resultam da alteração das rochas encaixantes, que estão em contacto directo com o magma da intrusão. Os quartzitos e o már­more são exemplos de rochas formadas sob influência do calor das intrusões, respectivamente, a partir da recristalização de arenitos e calcário. São rochas sem foliação, uma vez que este tipo de metamorfismo está associado a baixos valores de tensão. Note-se que o termo corneana pode ser utilizado num sentido mais restrito para designar as rochas metamórficas resultantes da transformação de argilitos.

Metamorfismo regional

A maior parte das rochas metamórficas que integram a crosta 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 dirigidas 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 foliação evidente.

Minerais indicadores de metamorfismo

Durante o processo de metamorfismo, as rochas e os minerais preexistentes alteram-se como resultado da acção dos factores 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.

A presença de novos minerais (minerais de neoformação) permite inferir das condições de pressão e temperatura em que decorreram os processos de metamorfismo, uma vez que a sua formação ocorre em condições de temperatura e pressão com limites bem definidos. Os minerais que permitem caracterizar as condições de pres­são e temperatura em que decorrem as transfor­mações designam-se por minerais-índice.