Rochas metamórficas

Ardósia, filito, xisto e gnaisse podem se originar da mesma rocha argilosa; o que muda é a temperatura atingida, de cerca de 150 °C a mais de 550 °C.

Metamorfismo significa mudança de forma. Uma rocha metamórfica se originou de outra rocha, ígnea, sedimentar ou mesmo metamórfica, que foi transformada por calor intenso, alta pressão, fluidos quentes ricos em minerais ou, na maioria das vezes, uma combinação desses fatores. Essas condições ocorrem no interior da Terra e nos encontros entre placas tectônicas. O BGS acrescenta que as rochas podem permanecer nesses ambientes por milhões de anos, tempo suficiente para que seus minerais sofram mudanças físicas, químicas ou ambas.

Transformada, mas sem derreter

A condição principal é que a rocha não derreta. Se derretesse, viraria magma e, depois, rocha ígnea. Em vez disso, os minerais recristalizam no estado sólido: os átomos se reorganizam em novos minerais ou reagem com fluidos que penetram na rocha. O resultado costuma ser mais denso e compacto que o material original. Rochas que chegam perto da temperatura de fusão podem derreter parcialmente; o livro Physical Geology chama essa mistura de material metamórfico e ígneo de migmatito.

Foliação: faixas produzidas pela compressão

Quando a rocha é comprimida com mais força em uma direção do que em outra, minerais achatados ou alongados, como a mica, crescem alinhados perpendicularmente à força aplicada. A rocha ganha um aspecto listrado ou laminado chamado foliação, que registra a direção da pressão. O livro Physical Geology apresenta as rochas foliadas em ordem de grau, ou intensidade do metamorfismo, para uma rocha argilosa como o folhelho. A ardósia se forma primeiro; suas lâminas de mica são pequenas demais para serem vistas, mas ela tende a se partir em placas planas. O filito sofreu mais aquecimento, e suas micas lhe dão um brilho sedoso. No xisto, os cristais de mica já são visíveis. No gnaisse, os minerais se separaram em faixas claras e escuras.

Algumas rochas não desenvolvem foliação, por mais que sejam comprimidas, porque seus minerais não são achatados nem alongados. O calcário é composto principalmente de calcita, cujos grãos não se alinham; ao ser aquecido, ele recristaliza e vira mármore, e seus fósseis são destruídos. A calcita pura produz mármore branco; impurezas produzem os desenhos ondulados que chamamos de marmorizados. O arenito vira quartzito, com seus grãos de quartzo unidos por sílica adicional. As tabelas acima, do livro Physical Geology, também mostram que o granito quase não muda até atingir grau alto, pois seus minerais permanecem estáveis até várias centenas de graus.

Um único afloramento pode mostrar a história toda. O livro Physical Geology descreve um bloco de ardósia nas Montanhas Rochosas canadenses em que a estratificação sedimentar original ainda aparece em faixas claras e escuras, enquanto a foliação da ardósia cruza essas faixas em outro ângulo. A estratificação registra como a lama se depositou; a foliação registra a direção em que a rocha foi comprimida mais tarde.

Aquecimento nas bordas

Nem todo metamorfismo exige soterramento profundo. Quando o magma quente penetra em uma rocha mais fria, aquece a rocha vizinha sem comprimi-la nem derretê-la. É o metamorfismo de contato. As rochas resultantes, como o hornfels, geralmente não são foliadas, pois não houve uma forte compressão em uma direção. Em grandes regiões onde placas colidem e as rochas são soterradas e comprimidas, o metamorfismo regional produz ardósias, xistos e gnaisses foliados.