Rochas Metamórficas - Recristalização e Texturas

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.
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; neste caso, ocorre uma transformação polimórfica.

Certos minerais só se podem formar segundo restritas variações de pressão e temperatura. As margens de pressão e temperatura que permitem a estabilidade destes minerais foram determinadas em laboratório.
Quando estes minerais se encontram nas rochas metamórficas, podem-nos indicar quais as condições de pressão e temperatura que ocorreram durante os fenómenos de metamorfismo. Por esta razão, estes minerais são conhecidos por minerais-índice.

Entre os mais conhecidos encontram-se a andalusite, a distena e a silimanite. Este três minerais tem uma composição química idêntica (Al2SiO5) mas estrutura cristalina diferente. Geralmente encontram-se nos xistos metamórficos em que abunda o alumínio.

Se encontrarmos andalusite numa rocha, podemos concluir que as pressões e temperaturas são relativamente baixas.

A distena/clorite, quando encontrada nos xistos, é tida como um indicador de alta pressão.

 

A silimanite é um indicador de alta temperatura e pode ser encontrada em rochas resultantes por metamorfismo de contacto (que mais a frente será referido).
Se encontrarmos os três minerais na mesma rocha podemos concluir que, sendo mutuamente estáveis, se devem ter formado por metamorfismo a uma temperatura de 500ºC e a uma pressão de cerca de 4 atmosferas.

Os minerais-índice definem zonas de metamorfismo que ocorrem em determinadas condições de pressão e temperatura. Podem marcar-se num mapa linhas denominadas isógradas indicando os locais onde ocorrem os minerais-índice, definindo-se assim as zonas com diferentes graus de metamorfismo (baixo, médio e alto).

Durante os processos metamórficos são produzidos novos arranjos mineralógicos, podendo existir alteração da composição química das rochas iniciais. A textura de uma rocha é determinada pelo tamanho, forma e arranjo dos minerais, que a constituem.

Durante o processo metamórfico, alguns minerais, em especial as micas, ou outros com hábito tabular ou lamelar, conferem às rochas metamórficas aspectos peliculares, quando estas resultam da actuação conjunta de tensão orientadas e temperaturas elevadas.

Um importante tipo de característica textual, que é um critério de classificação das rochas metamórficas é a foliação. A foliação é qualquer estrutura planar de uma rocha metamórfica que pode ser originada durante os processos de metamorfismo. Esta disposição resulta quer de um alinhamento preferencial de certos minerais anteriores ao metamorfismo, quer da orientação de novos minerais formados durante os processos de recristalização.

As foliações podem ser muito evidentes e observarem-se a olho nu, ou podem ser visíveis apenas ao microscópio. Com o aumento do grau de metamorfismo, a fissilidade, ou seja, a capacidade de algumas rochas metamórficas se dividirem em lâminas, segundo os planos de foliação, torna-se menos evidente.
A foliação manifesta-se de diversas maneiras. Num mineral como a mica, que cristaliza quando se forma uma rocha sob pressão, desenvolve-se na direcção perpendicular à direcção de pressão. Outros minerais que crescem conjuntamente são também forçados a este alinhamento.
Assim, podemos classificar as rochas metamórficas em dois grandes grupos: as rochas foliadas e as rochas não foliadas.

Rochas não foliadas ou granoblásticas: formam-se, geralmente, a partir de rochas pré-existentes constituídas apenas por um único mineral (à excepção das corneanas).
Exemplos: corneanas (argilito), quartzitos (arenito), mármores (calcário).

- Mármore é uma rocha metamórfica não foliada (granoblástica), constituída essencialmente por calcite ou por dolomite. Forma-se por metamorfismo de contacto, a partir de calcários.
Os mármores são rochas cristalinas, podendo ser formados por grãos que não se distinguem ao olho nu, ou podem ser constituídos por fanerocristais. Têm, normalmente, cor branca, podendo, por vezes, ser coradas, pela presença de óxidos de ferro ou substâncias carbonosas. São rochas maciças, muito utilizadas na construção civil e na estatuária.
A fractura dos mármores pode assemelhar-se a cubos de açúcar.

- Quartzito é uma rocha metamórfica, composta quase que inteiramente de grãos de quartzo. Sua origem está relacionada com a acção de processos metamórficos desenvolvidos principalmente sobre rochas sedimentares ricas em quartzo, tais como arenitos.

--> Rochas foliadas tendem a desenvolver-se quando rochas pré-existentes polimenerálicas (constituídas por vários minerais) são submetidas a condições de tensão dirigida e de temperatura crescentes, apresentando por isso estruturas planares, em resultado do alinhamento paralelo dos seus minerais.

Assim, existem três tipos de foliação muito característicos em rochas de baixo, médio e alto grau de metamorfismo:

Clivagem ardosífera ou clivagem xistenta:A clivagem xistenta é uma estrutura planar característica de rochas com baixo grau de metamorfismo. Este tipo de foliação é definido pela orientação preferencial de minerais, em rochas de granulidade fina. Os planos de clivagem resultam de um arranjo paralelo de minerais tabulares. A orientação preferencial dos minerais resulta de tensões orientadas de origem tectónica.
As rochas com clivagem xistenta partem facilmente em folhas finas e lisas de aspecto baço.
As ardósias e os filitos possuem este tipo de foliação.

- Ardósia: Uma rocha finamente granulada que se divide facilmente segundo planos paralelos. A ardósia forma-se em condições de pressão e temperatura ligeiramente superiores às que se encontram no ambiente sedimentar. As temperaturas não são suficientemente altas para provocar a recristalização.

- Filito: São rochas metamórficas xistosas, de grão fino, que apresentam maior quantidade de micas de neoformação que os xistos argilosos, mas que não são visíveis à vista desarmada. A formação desta rocha implica temperaturas mais elevadas do que para a formação dos xistos argilosos pelo que a intensidade de metamorfismo é maior.

Xistosidade:
A xistosidade surge em rochas com um grau de metamorfismo médio, que permite a existência de importantes fenómenos de recristalização. Neste tipo de foliação ocorre um maior desenvolvimento de cristais, nomeadamente de micas, feldspatos e quartzos. É uma foliação bem desenvolvida, quer pela orientação preferencial de certos minerais lamelares, quer pelo desenvolvimento de novos minerais.
As rochas com xistosidade apresentam uma maior granularidade, distinguindo-se facilmente os minerais à vista desarmada. São rochas que partem segundo superfícies lisas e ligeiramente onduladas, de aspecto brilhante.
O micaxisto é um exemplo de rochas com xistosidade.

- Micaxisto: O micaxisto é caracterizado por apresentar cristais visíveis à vista desarmada e com uma orientação paralela. Minerais achatados ou alongados de neoformação são visíveis à vista desarmada. O xisto argiloso pode recristalizar em variedades mineralogicamente diferentes dos micaxistos. Por exemplo, um micaxisto com granada indica que a pressão e a temperatura foram superiores às necessárias para formar um micaxisto sem granada.

Bandado gnáissico ou gnaissosidade:
O bandado gnáissico é marcado pela alternância de leitos mineralógicos de cor clara (quartzo e feldspato) e de cor escura (biotite e anfíbola), que formam bandas alternadas. A fissilidade é pouco evidente neste tipo de foliação.
As rochas com gnaissosidade possuem um grau de metamorfismo elevado, pelo que se observam intensos fenómenos de recristalização, e a sua granulidade é alta.
A gnaissosidade é observada, por exemplo, no gnaisse.

- Gnaisse: Rocha metamórfica, formada por camadas escuras de minerais ferromagnesianos, como micas e anfíbolas, e camadas claras de cor branca, cinzenta ou rosa, constituídas por quartzo e feldspatos. Nas camadas escuras, os cristais são alongados, e nas camadas claras os cristais são granulosos. Nas amostras de gnaisse, podem encontrar-se como minerais essenciais feldspatos e micas, e, como acessórios, epídoto, apatite, turmalina, magnetite, ilmenite, zircónio, titanite, etc.
As condições de temperatura sobre que se formou o gnaisse aproximam-se da temperatura a que o granito solidifica.
Não é portanto de estranhar que a composição mineralógica do gnaisse e a do granito sejam idênticas.