Em geologia, chamam-se rochas metamórficas àquelas
que são formadas por transformações físicas e químicas sofridas por
outras rochas, quando submetidas ao calor e à pressão do interior da
Terra, num processo denominado metamorfismo.
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. Nestes ambientes, os minerais podem se tornar
instáveis e reagir formando outros minerais, estáveis nas condições
vigentes. Não apenas as rochas sedimentares ou ígneas podem sofrer
metamorfismo, as próprias rochas metamórficas também podem, gerando
uma nova rocha metamorfizada com diferente composição química e/ou
física da rocha inicial.
Como os minerais são estáveis em campos
definidos de pressão e temperatura, a identificação de minerais das
rochas metamórficas permite reconhecer as condições físicas em que
ocorreu o metamorfismo. O estudo das rochas metamórficas permite a
identificação de grandes eventos geotectônicos ocorridos no passado,
fundamentais para o entendimento da atual configuração dos
continentes.
As cadeias de montanhas (ex. Andes, Alpes,
Himalaias) são grandes enrugamentos da crosta terrestre, causados
pelas colisões de placas tectónicas. As elevadas pressões e
temperaturas existentes no interior das cadeias de montanhas são o
principal mecanismo formador de rochas metamórficas. O metamorfismo
pode ocorrer também ao longo de planos de deslocamentos de grandes
blocos de rocha (alta pressão) ou nas imediações de grandes volumes de
magmas, devido à dissipação de calor (alta temperatura).
Características do Metamorfismo
Minerais deformados e alinhados exemplo: mármore,quartzito e
ardósia
Embora não nos seja possível assistir à gênese
de rochas metamórficas, visto ocorrer a grandes profundidades,
conseguimos facilmente através de variados estudos concluir que a
temperatura e a pressão são os principais fatores de metamorfismo. No
entanto estes dois fatores encontram-se intimamente ligados a outras
condicionantes como é o caso dos fluidos de circulação, a intensidade
de aquecimento e o tempo durante o qual a rocha se encontra submetida
a esses fatores.
Desta forma ocorre o metamorfismo, ou seja, as
rochas apesar de se manterem no estado sólido sofrem alterações um
pouco profundas que incluem modificações tanto a nível químico como a
nível estrutural. A rocha sofre ainda alterações na textura. Todos
estes agentes atam em conjunto apesar de existirem diferentes
ambientes metamórficos. O metamorfismo pode ser baixo, médio e de alto
grau. De seguida falaremos acerca de cada um dos agentes do
metamorfismo.
Temperatura
A temperatura aumenta com a profundidade, mas
para além disso quando ocorre uma intrusão magmática, o calor vai
sobreaquecer as rochas encaixantes, calor proveniente desse magma.
Assim as rochas ficarão submetidas a temperaturas que provocarão
diversas alterações, embora essas temperaturas não sejam suficientes
para fundir as rochas. Portanto, a temperatura favorecerá reações
químicas entre minerais aumentando assim a vulnerabilidade das rochas
que serão sujeitas a pressões. Normalmente no metamorfismo o efeito da
pressão combina-se com o da temperatura.
Pressão
Como o processo designado por metamorfismo que
ocorre no interior da terra, as rochas encontram-se a diferentes
profundidades, e, desta forma, sujeitas a pressões variadas. A maior
parte das pressões são devidas ao peso das camadas superiores
designando-se por isso pressões litostáticas. Estas pressões podem-se
sentir facilmente a profundidades relativamente pequenas. Existem
ainda outras pressões orientadas que se relacionam diretamente com
compressões provenientes dos movimentos laterais das placas
litosféricas. A orientação e deformação de muitos minerais existentes
nas rochas metamórficas evidencia a influência deste tipo de pressão
como podemos verificar nas seguintes figuras (macro e microscópicas
respectivamente).
Fluidos de circulação
Nos intervalos das rochas predominam diversos
fluidos quer no estado gasoso quer no estado líquido, de acordo com as
diferentes condições de pressão e temperatura. A água é um dos fluidos
mais importantes que transporta várias substâncias em solução, e, para
além de ser dissolvente de quase todas as substâncias, este fluído
provoca diversas reações químicas. Pode ocorrer, ainda, a migração de
materiais, através da água, que irão contribuir, assim, para
alterações químicas e até mesmo mineralógicas. As reacções
metamórficas serão assim muito lentas devido ao baixo volume de
fluidos intersticiais. Com o aumento, quer da temperatura quer da
pressão, os intervalos da rocha vão diminuindo conseqüentemente e os
fluidos serão lentamente expulsos. Assim, os minerais hidratados, como
é o caso dos minerais de argila tornam-se mais instáveis e com a perda
de água transformam-se normalmente em minerais anidros, como é o caso
de feldspatos e piroxénos. Devido a esta condicionante, as rochas de
alto grau de metamorfismo abrangem muito poucos minerais hidratados,
sendo estes muito mais freqüentes nas rochas de baixo metamorfismo. A
água influencia ainda o ponto de fusão dos materiais, podendo assim
ocorrer fusão a temperaturas muito mais baixas do que as
indispensáveis em ambientes meio secos.
Tempo
O tempo é um fator bastante importante para a
formação deste tipo de rochas. Não se pode dizer exatamente quanto
tempo demora uma rocha metamórfica a formar-se para diversas condições
de temperatura e de pressão. Contudo diversas experiências
laboratoriais mostram que a altas pressões e a altas temperaturas,
durante um período de tempo de alguns milhares ou mesmo milhões de
anos, se produzem cristais de dimensões elevadas. Há ainda que referir
que se pensa que as rochas metamórficas são o produto de um longo
metamorfismo a alta pressão e a alta temperatura quando apresentam um
aspecto granular grosseiro e que as rochas de grão fino serão
eventualmente o produto de baixas temperaturas e pressões.