Não estamos em férias. À atenção dos professores

Por A. M. Galopim de Carvalho

METAMORFISMO

Sempre que uma rocha da superfície terrestre, em equilíbrio com as condições ambientais, se afunda na crosta, os seus minerais ficam instáveis face aos consequentes aumentos da pressão e da temperatura, dando origem a outros, compatíveis com o novo ambiente. Neste processo, a rocha em causa, seja ela de que tipo for, sofre uma transformação a que os geólogos chamam metamorfismo (do grego meta, transformação, e morphe, forma) e passa a ser considerada como rocha metamórfica. Ultrapassados os valores da pressão e da temperatura, próprios do ambiente superficial, que definem o limite superior da diagénese, tem início o metamorfismo. Porém, se a elevação da temperatura atingir valores acima dos 800ºC, que determinem a fusão, ainda que parcial, da rocha, entra-se no domínio do magmatismo secundário, ou seja, no da anatexia.

Por definição, o metamorfismo implica que as transformações tenham lugar no estado sólido, representando um dos estádios do ciclo geoquímico das rochas, também chamado ciclo petrogenético. 

METAMORFISMO REGIONAL

Assim designado porque afecta extensas regiões da crosta continental

Intimamente relacionado com o enrugamento das cadeias de montanhas (orogénese), tem como factores principais: 

(1) o calor interno, em aumento com a profundidade; 

(2) a pressão própria do interior da crosta, ou pressão litostática, também ela crescendo com a profundidade (por exemplo, a 35 km de profundidade, a pressão litostática atinge as 10 000 atmosferas); 

(3) a pressão orientada, própria das faixas orogénicas, onde dominam os esforços compressivos característicos das fronteiras de placas em aproximação. 

(4) a estes dois tipos de pressão associam-se outros, não menos importantes, devidos à presença de água, dióxido de carbono e outros fluidos circulantes. 

O METAMORFISMO REGIONAL é, pois, tanto mais intenso quanto maior for a profundidade a que se processe. Fala-se, assim, de graus de metamorfismo. Por exemplo, o xisto representa um grau muito baixo de metamorfismo actuante sobre uma rocha argilosa; o gnaisse, pelo contrário, testemunha um grau muito elevado sobre aquela mesma rocha.

Para além das transformações de alguns dos minerais das rochas afectadas (todos aqueles que o consentem), o metamorfismo determina modificações nas respectivas texturas. As rochas laminadas, as xistentas ou as fibrosas testemunham as pressões orientadas a que estiveram sujeitas. 

Como resultado das reacções químicas ocorridas, podem libertar-se água, dióxido de carbono, bem como certos elementos com grande capacidade de escape (flúor, cloro, boro) que abandonam a rocha em transformação, migrando daí para outras regiões da crosta, onde vão provocar reacções químicas noutras rochas. Trata-se de um processo extremamente lento, à escala geológica, com durações na ordem das dezenas de milhões de anos. Em acção, no seio dos grandes orógenos actuais e activos, como os Alpes os Andes ou as Montanhas Rochosas, os seus efeitos estão ainda, na maior parte, ocultos no coração das respectivas montanhas. Pelo contrário, nas cadeias montanhosas do passado, em especial nas mais antigas, as dos escudos pré-câmbricos, a erosão, actuante ao longo de centenas de milhões de anos, acabou por arrasá-las, pondo a descoberto as suas entranhas de rochas metamórficas de vários tipos, bem como granitos e outras rochas, testemunhando a existência de magmatismo secundário ou anatexia.

No metamorfismo regional, toda e qualquer rocha é transformada ou reciclada. Por exemplo, o calcário dá origem ao mármore. Neste caso, o calcário perde os vestígios dos fósseis que habitualmente encerra e sofre recristalização total, aspectos bem visíveis a olho nu. 

Muito comum e bem conhecido da generalidade das populações do interior norte e sul, o xisto argiloso representa um estádio, ainda muito incipiente de metamorfismo (anquimetamorfismo, do grego “ankhi”, quase, próximo de)) de uma rocha sedimentar essencialmente argilosa (a profundidade relativamente pequena, 5 a 10 km). A ardósia ou lousa, que a minha geração e a dos nossos pais e avós usaram para escrever as primeiras letras, representa um estádio ligeiramente mais acentuado de aumento de pressão e temperatura. Estádios progressivamente mais avançados desta mesma sequência ocorridos a maior profundidade geram, no mesmo sentido, xistos luzentes, micaxistos e gnaisses (30 a 35 km de profundidade). Se a temperatura continuar a aumentar, estas rochas fundem total ou parcialmente, dando origem a granitos. Quer isto dizer que a mesma rocha sedimentar, sujeita a metamorfismo, pode dar origem a diferentes tipos de rochas metamórficas, tudo dependendo da profundidade a que mergulhou no interior da crosta. 

O quartzito, rocha muito dura, cujas bancadas, muito inclinadas, quase a prumo, sobressaem do relevo como cristas alcantiladas, é uma rocha essencialmente formada por quartzo, resultante de metamorfismo de antigos sedimentos arenosos. 

Meramente a título de exemplo e citando apenas os mais comuns, acrescenta-se que os carvões fósseis, como a hulha e o antracito, evoluem para grafite, os basaltos transformam-se em xistos cloríticos, xistos verdes ou anfibolitos.

Sabemos hoje que determinados minerais metamórficos são gerados a temperaturas e a pressões bem conhecidas. Um tal conhecimento permite usá-los como termómetros e barómetros dos ambientes onde as respectivas rochas se formaram e, assim, definir o que se convencionou chamar fácies metamórficas, expressas por conjuntos de rochas geradas sob as mesma condições de temperatura e pressão, independentemente da sua natureza (origem).

No interior do país e em relação com a orogenia hercínica, o Maciço Antigo além de granitos, exibe vários tipos de rochas metamórficas. Os xistos, de várias idades, do Pré-câmbrico ao Carbónico ocorrem de norte a sul do território, interrompidos, aqui e ali, por intrusões. Há gnaisses e micaxistos, por exemplo, entre Aveiro e Porto. Serras como as do Buçaco, Marofa, Penha Garcia e São Mamede, formando cristas alongadas, devem essas formas a espessas bancadas de quartzito com 480 Ma, resultantes do metamorfismo de arenitos sedimentares. Os mármores de Estremoz, Viana do Alentejo e Trigaches, com 400 Ma, constituem uma das principais riquezas do país. Os minérios de ferro do Marão (magnetite) e de Moncorvo (hematite e magnetite) correspondem a rochas sedimentares ferríferas de há 480 milhões de anos, metamorfizadas na mesma orogenia. Explorados a meados do século passado, deixaram de o ser, dada a sua inferior qualidade relativamente a outras jazidas situadas em países estrangeiros.

Um parentese para dizer que o Maciço Antigo é o conjunto de terrenos que formam o substrato da Península Ibérica, com idades anteriores à era mesozóica, isto é, com mais de 250 milhões de anos (Paleozóico e Pré-câmbrico). Reúne o que resta das rochas metamórficas e magmáticas geradas no seio de uma grande cadeia montanhosa que aqui existiu no final do Paleozóico e, hoje, em grande parte, arrasada pela erosão. Em Portugal, este maciço abrange, grosso modo) o Minho, Trás-os-Montes, Douro Litoral, Beiras e Alto e Baixo Alentejo, além de que constitui o soco rígido sobre que assentam os terrenos mais modernos, nomeadamente, as orlas mesocenozóicas ocidental e do Algarve e as bacias terciárias.

METAMORFISMO DE CONTACTO

Há outros tipos de metamorfismo que, não tendo a expressão do regional, são suficientemente importantes para o conhecimento do nosso planeta. Um tipo particular de metamorfismo resulta do contacto, em profundidade, de uma rocha, qualquer que ela seja, com uma fonte de calor, como é o caso de uma bolsada de magma (suficientemente grande e quente) em penetração (intrusão) no seio dessa rocha. Essencialmente térmico, é habitualmente referido como METAMORFISMO DE CONTACTO ou TERMOMETAMORFISMO. Deste contacto resulta, na rocha encaixante, uma orla ou auréola, cuja espessura pode variar entre escassos centímetros e algumas centenas de metros, valores estes que dependem do volume, da quantidade de calor que encerra e da temperatura (entre 400 e 800 ºC) do corpo magmático e, ainda, do tempo de actuação. As rochas resultantes deste processo e que constituem as orlas de metamorfismo de contacto são as CORNEANAS (assim chamadas porque as suas esquírolas mais finas são transluzentes como o corno.), cujas variedades são tantas quantos os tipos de rochas transformadas no processo. Há, assim, entre as mais comuns: 

1 - corneanas derivadas dos xistos argilosos, ou corneanas pelíticas (do grego pêlos, lama), de grão muito fino, compactas e duras (com fractura conchoidal), normalmente escuras; 

2 - corneanas geradas a partir de calcários, ou corneanas cálcicas; 

3 - corneanas a partir de basaltos e outras rochas de composição afim, referidas como corneanas básicas.

METAMORFISMO DINÂMICO

Um outro tipo de metamorfismo resulta de esforços de compressão ou de tracção não acompanhados de aumento significativo da temperatura ou de quaisquer transformações químicas. Também designado por DINAMOMETAMORFISMO, é predominantemente dinâmico e as rochas nele envolvidas são, simplesmente, deformadas. Por exemplo, um granito sujeito a compressão tectónica adquire a configuração de um gnaisse, isto é, com os seus minerais dispostos em bandas, mais ou menos paralelas. Havendo desligamentos na crosta, os corpos rochosos em confronto entram em fricção, gerando esmagamentos, transformando quaisquer tipos de rochas em brechas tectónicas, ou seja, material rochoso, fragmentado e esmagado, posteriormente consolidado, no próprio local, por um cimento resultante da circulação de fluidos, no geral, ricos em carbonato de cálcio ou em sílica.

METAMORFISMO DE IMPACTO

Raro, na crosta terrestre, o metamorfismo de impacte, tem grande expressão na superfície lunar. Tem por causa a colisão meteorítica com as rochas aflorantes. Animados de grande velocidade (dezenas de quilómetros por segundo), estes objectos vindos do espaço (asteróides e cometas) atingem o solo animados de grande velocidade, sendo, assim, portadores de grande energia. As rochas atingidas, designadas poe SUEVITOS ficam esmagadas, isto é, brechificadas (brechas de impacte), além de que sofrem vitrificação por fusão parcial ou total dos seus minerais.

METAMORFISMO HIDROTERMAL

Embora menos visível, o metamorfismo participa intensamente na evolução da crosta oceânica, em especial, através de um tipo particular, conhecido por METAMORFISMO HIDROTERMAL, decorrente da circulação da água do mar no seio das rochas sobreaquecidas. Predominantemente basálticas, as rochas do substrato oceânico, transformam-se em serpentinitos, rochas essencialmente constituídas por minerais do grupo das serpentinas (silicatos hidratados ricos em magnésio).

Próximo das dorsais oceânicas, em zonas praticamente destituídas de cobertura sedimentar, a água do mar penetra no substrato rochoso, essencialmente basalto, onde aquece bastante, a ponto de dissolver grande número de elementos químicos (enxofre, arsénio, ferro, manganês, zinco, chumbo, mercúrio, cobre, prata, ouro, bário, cálcio, silício, flúor, urânio, etc.) dispersos nessas rochas, ao mesmo tempo que se carrega de emanações oriundas do magma subjacente, entre as quais enxofre e gás sulfídrico. Ao ressurgir em fontes hidrotermais, essa água, a temperaturas que rondam os 350 a 380ºC, ricas em elementos mineralizadores, não só metamorfizam (metamorfismo hidrotermal) o basalto e outras rochas afins, como dão origem a crostas sobre o fundo, bem como a depósitos metalíferos estratificados e a estruturas em chaminé, de onde saem jactos de “fumos” negros, formados por água quente carregada de partículas ultrafinas de sulfuretos. Este processo submarino explica as mineralizações que caracterizam a Faixa Piritosa do Alentejo, formada há 350 a 370 Ma, entre o Devónico e o Carbónico. Se o fluido hidrotermal brotar a temperaturas inferiores a 200ºC, formam-se fumarolas brancas. Em torno destas fontes de água sobreaquecida desenvolveu-se um tipo de comunidade biológica muito especial, com vermes, moluscos, artrópodes, etc., numa cadeia que tem início em bactérias muito primitivas que sintetizam a matéria orgânica através de reacções ligadas ao enxofre, constituindo autênticos oásis de vida, nas profundezas do mar, totalmente privada de luz solar.