Granulites são um tipo de alto grau Rocha metamórfica que se forma sob condições de alta temperatura e pressão. Eles são caracterizados pela presença de granulados minerais, o que significa que os grãos minerais são aproximadamente equidimensionais e aproximadamente do mesmo tamanho. Os minerais mais comuns encontrados em granulitos incluem feldspato, piroxeno, anfibólio e granada.

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Os granulitos são classificados como um tipo de rocha metamórfica, especificamente dentro da categoria metamórfica de alto grau. Caracterizam-se pela textura de granulação fina e pela presença de minerais que sofreram recristalização, resultando no desenvolvimento de texturas granulares. Os minerais em granulitos geralmente exibem formas cristalinas distintas e podem apresentar uma orientação preferida.

A classificação dos granulitos é baseada na assembleia e composição mineral. Alguns tipos comuns de granulitos incluem:

  1. Granulito de ortopiroxênio: Dominado pelo ortopiroxênio, com outros minerais como granada e biotita.
  2. Granulito de piroxênio: Contém piroxênio como mineral dominante, junto com outros minerais como plagioclásio e granada.
  3. Hornblenda Granulito: Dominado por hornblenda (anfibólio), muitas vezes com plagioclásio e granada.
  4. Granito Granulito: Contém quantidade significativa de feldspato, além de outros minerais como quartzo e biotita.

Condições de formação e processos metamórficos:

Granulites se formam sob condições de alta temperatura e alta pressão durante o metamorfismo de pré-existentes. rochas. A faixa de pressão típica para a formação de granulito é de 7 a 15 quilobares e a faixa de temperatura é de 700 a 900 graus Celsius. Estas condições estão geralmente associadas à crosta profunda ou à crosta inferior.

Os processos metamórficos envolvidos na formação de granulitos incluem:

  1. Recristalização: Os minerais existentes no protólito (rocha original) sofrem recristalização, resultando no desenvolvimento de novos grãos minerais com textura granular.
  2. Crescimento Mineral: Novos minerais, como granada, piroxênio e anfibólio, podem crescer durante o metamorfismo, contribuindo para a associação mineral característica dos granulitos.
  3. Mudanças de pressão e temperatura: A rocha sofre mudanças de pressão e temperatura, levando à transformação de minerais em assembleias metamórficas estáveis ​​de alto grau.

Configurações geológicas:

Granulitos são comumente encontrados nas seguintes configurações geológicas:

  1. Regiões Crustais Profundas: Os granulitos estão frequentemente associados à crosta profunda, onde prevalecem altas temperaturas e pressões. Eles podem ser encontrados em regiões que passaram por sepultamento profundo e posterior exumação.
  2. Cinturões Orogênicos Colisionais: Os granulitos são frequentemente encontrados em cinturões orogênicos colisionais, onde as placas tectônicas colidem e sofrem intensa deformação e metamorfismo. Os exemplos incluem partes do Himalaia e a província de Grenville na América do Norte.
  3. Escudos Continentais: Alguns granulitos estão expostos na superfície da Terra em escudos continentais, onde rochas antigas foram soerguidas e erodidas ao longo do tempo geológico. O Escudo Canadense é um exemplo notável com exposições significativas de rochas granulíticas.

Em resumo, os granulitos são de alta qualidade rochas metamórficas formado sob condições de alta temperatura e alta pressão. Eles exibem associações minerais distintas e são comumente encontrados em regiões crustais profundas, cinturões orogênicos colisionais e escudos continentais.

Mineralogia de Granulitos

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O mineralogia de granulitos é caracterizado por um conjunto específico de minerais de alta temperatura e alta pressão. Os constituintes minerais típicos dos granulitos incluem uma variedade de minerais ferromagnesianos, feldspato e, às vezes, quartzo. A assembléia mineral específica pode variar dependendo do protólito (a rocha original) e das condições metamórficas. Aqui estão alguns minerais importantes comumente encontrados em granulitos:

  1. Ortopiroxênio: O ortopiroxênio é um mineral comum em granulitos e freqüentemente ocorre em grãos grandes e equidimensionais. É um mineral de silicato de alta temperatura e faz parte do grupo dos piroxênios.
  2. Clinopiroxênio: O clinopiroxênio, outro membro do grupo dos piroxênios, pode estar presente em granulitos, principalmente naqueles que sofreram fusão parcial.
  3. Anfibólio (Hornblenda): Minerais anfibólios, como a hornblenda, são frequentemente encontrados em granulitos. Eles são minerais hidratados e fazem parte de um grupo maior de minerais de silicato conhecido como grupo anfibólio.
  4. Granada: A granada é um mineral acessório comum em granulitos e pode ocorrer em uma variedade de cores. Freqüentemente, forma cristais grandes e conspícuos e é um indicador de metamorfismo de alto grau.
  5. Feldspato (Plagioclásio e Orthoclase): Minerais de feldspato, incluindo plagioclásio e ortoclásio, são constituintes comuns de granulitos. O plagioclásio é mais comum, mas o ortoclásio também pode estar presente, principalmente em granitos ou granulitos granitóides.
  6. Quartzo: O quartzo pode estar presente em alguns granulitos, principalmente naqueles com quantidade significativa de sílica em seu protólito. No entanto, nem todos os granulitos contêm quartzo.
  7. Biotita: A biotita é comum mica mineral encontrado em granulitos. É um mineral de silicato que contribui para a textura geral da rocha.
  8. Olivina: Em alguns casos, a olivina pode estar presente, especialmente em protólitos ultramáficos que sofrem metamorfismo de fácies granulito.
  9. Plagioclásio: Plagioclásio feldspato está frequentemente presente em granulitos e pode apresentar sinais de recristalização e deformação.

A mineralogia específica de um granulito é influenciada por fatores como a composição da rocha original, as condições de pressão e temperatura durante o metamorfismo e a presença de fluidos. Como os granulitos são rochas metamórficas de alto grau, eles normalmente se formam na crosta profunda ou na crosta inferior sob condições de temperatura e pressão elevadas. Os minerais presentes nos granulitos fornecem informações valiosas sobre as condições e processos que ocorreram durante sua formação.

Propriedades de Granulites

Granulites

Granulites são rochas metamórficas de alto grau que se formam sob condições de alta temperatura e pressão. Suas propriedades são influenciadas pela mineralogia, textura e pelos processos envolvidos em sua evolução metamórfica. Aqui estão algumas propriedades principais dos granulitos:

  1. Composição Mineral:
    • Os granulitos são tipicamente compostos de associações minerais indicativas de metamorfismo de alto grau. Minerais comuns incluem ortopiroxênio, clinopiroxênio, anfibólio (hornblenda), granada, feldspato (plagioclásio e/ou ortoclásio) e às vezes quartzo.
    • A composição mineral específica pode variar dependendo do protólito e das condições metamórficas.
  2. Textura:
    • As granulitas apresentam uma textura granular, caracterizada por grãos minerais equidimensionais e de tamanho relativamente uniforme. Essa textura é resultado da recristalização e do desenvolvimento de novos minerais durante o metamorfismo.
    • Os minerais muitas vezes apresentam uma orientação preferencial, contribuindo para a aparência foliada ou não foliada da rocha.
  3. Cor:
    • A cor dos granulitos pode variar amplamente dependendo da composição mineral. As cores comuns incluem tons de vermelho, marrom, verde e cinza. A granada, em particular, pode conferir uma tonalidade avermelhada à rocha.
  4. Dureza:
    • A dureza dos granulitos varia de acordo com os minerais presentes. A granada e o piroxênio, sendo minerais relativamente duros, contribuem para a dureza geral da rocha.
  5. Densidade:
    • A densidade dos granulitos depende da composição mineral e do grau de compactação metamórfica. Geralmente, os granulitos apresentam maior densidade em relação aos seus protólitos devido à remoção dos espaços porosos durante o metamorfismo.
  6. Condições de pressão-temperatura:
    • Os granulitos se formam sob condições de alta pressão e alta temperatura, normalmente na faixa de 7 a 15 quilobares de pressão e 700 a 900 graus Celsius. As condições específicas podem influenciar a mineralogia e as texturas observadas na rocha.
  7. Grau Metamórfico:
    • Os granulitos representam um alto grau metamórfico e são indicativos de metamorfismo avançado. Eles estão associados à fácies granulito, que é um dos graus metamórficos mais elevados definidos por associações minerais específicas.
  8. Ocorrência:
    • Granulitos são comumente encontrados em regiões crustais profundas e estão associados a processos tectônicos, como colisão continental, subducção e espessamento crustal. Eles ocorrem em ambientes geológicos específicos, incluindo escudos continentais, cinturões orogênicos e crátons antigos.
  9. Clivagem e Fratura:
    • As propriedades de clivagem e fratura dos granulitos podem variar de acordo com os tipos de minerais. O feldspato, por exemplo, pode apresentar planos de clivagem, enquanto minerais como a granada podem apresentar fraturas concoidais.
  10. Uso na construção:
  • Embora não sejam tão amplamente utilizados na construção como alguns outros tipos de rochas, os granulitos com composições e texturas minerais atraentes podem ser usados ​​como pedras decorativas em aplicações arquitetônicas, como bancadas e pisos.

Compreender as propriedades dos granulitos é essencial para estudos geológicos, e certas características, como dureza e composição mineral, também podem influenciar seu potencial uso em determinadas aplicações industriais.

História Metamórfica

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Protólitos e História Pré-Metamórfica:

Os granulitos originam-se de uma variedade de protólitos, que são as rochas originais que sofrem metamorfismo. A natureza do protólito influencia a mineralogia e a textura dos granulitos resultantes. Protólitos comuns para granulitos incluem:

  1. Rochas Basálticas: Os basaltos, que são rochas vulcânicas ricas em minerais máficos, podem dar origem a granulitos basálticos.
  2. Gabros: Gabbros, rochas intrusivas também ricas em minerais máficos, podem sofrer metamorfismo para produzir granulitos gabroicos.
  3. Sedimentos Pelíticos: Sedimentos de granulação fina ricos em minerais de argila e a matéria orgânica pode se metamorfosear em granulitos pelíticos.
  4. Rochas Félsicas: Rochas graníticas ou félsicas podem se transformar em granulitos félsicos, caracterizados pela presença de minerais como feldspato, quartzo e mica.
  5. Rochas Ultramáficas: Rochas ultramáficas, compostas principalmente por olivina e piroxênio, podem se metamorfosear em granulitos ultramáficos.

A história pré-metamórfica envolve os processos geológicos que afetaram os protólitos antes do metamorfismo. Esta história inclui sedimentação, atividade vulcânica, processos tectônicos (como subducção ou colisão continental) e soterramento. Os protólitos sofrem mudanças de temperatura e pressão durante esses processos, preparando o terreno para o metamorfismo subsequente.

Caminhos e condições de pressão-temperatura (PT) de formação de granulito:

Os granulitos se formam sob condições de alta pressão e alta temperatura, normalmente na faixa de 7 a 15 quilobares de pressão e 700 a 900 graus Celsius. As condições metamórficas estão frequentemente associadas à crosta profunda ou crosta inferior. O caminho PT representa a trajetória de um maciço rochoso no espaço pressão-temperatura durante o metamorfismo. O caminho específico que uma rocha percorre depende de vários fatores, incluindo a taxa de aquecimento ou resfriamento, a presença de fluidos e as associações minerais que são estáveis ​​em diferentes condições.

O caminho PT para o metamorfismo de fácies granulito geralmente envolve os seguintes estágios:

  1. Enterro e Aquecimento: Os protólitos experimentam sepultamento em profundezas da crosta terrestre, onde prevalecem altas temperaturas. O aquecimento pode resultar de gradientes geotérmicos, intrusões de magma ou outros processos.
  2. Aumento de pressão: À medida que as rochas são enterradas, a pressão aumenta. Isso pode ocorrer devido ao peso das rochas sobrejacentes ou às forças tectônicas.
  3. Reações Metamórficas: Em certas profundidades e temperaturas, começam as reações metamórficas, levando à transformação de minerais no protólito em novos minerais estáveis ​​sob condições metamórficas de alto grau. É quando as associações minerais da fácies granulito se desenvolvem.
  4. Metamorfismo de Pico: As rochas atingem suas condições máximas de temperatura e pressão durante o pico do metamorfismo, caracterizado pela formação de minerais importantes como granada, piroxênio, anfibólio e outros.
  5. Resfriamento e Exumação: Após o pico do metamorfismo, as rochas esfriam e podem ser elevadas a níveis crustais mais rasos por meio de processos como exumação tectônica ou erosão.

O caminho PT específico pode variar dependendo das configurações geológicas. Por exemplo, rochas submetidas ao metamorfismo de fácies granulito em orógenos colisionais podem experimentar um caminho PT diferente em comparação com aquelas em configurações extensionais. O estudo dos caminhos PT fornece informações valiosas sobre a história geológica de uma região e os processos que moldaram a crosta terrestre ao longo do tempo.

Relações de campo

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No campo, os granulitos são frequentemente associados a outros tipos de rochas, e as relações entre essas rochas fornecem informações geológicas importantes. As relações de campo podem variar dependendo do cenário tectônico e da história geológica da região. Aqui estão algumas associações comuns:

  1. Gnaisses e Xistos: Granulites são freqüentemente encontrados em associação com gnaisses e xistos. Estas rochas podem representar diferentes níveis de metamorfismo dentro de uma única seção crustal, com granulitos tipicamente se formando em níveis mais profundos.
  2. Migmatitos: Os migmatitos, que são rochas que sofreram fusão parcial, podem estar associados aos granulitos. O processo de migmatização geralmente ocorre durante o metamorfismo de alto grau e pode conduzir à formação de veios ou lentes graníticas no interior das rochas granulíticas.
  3. Anfibolitos: Os anfibolitos, que são rochas metamórficas de médio a alto grau, ricas em anfibólios, são frequentemente encontrados em associação com granulitos. Eles podem representar zonas de transição entre rochas metamórficas de baixo e alto grau.
  4. Rochas Máficas e Ultramáficas: Em certos ambientes tectônicos, os granulitos podem estar associados a rochas máficas e ultramáficas, como basaltos e gabros. Essas rochas podem ter sido os protólitos dos granulitos ou podem representar diferentes estágios de metamorfismo dentro da mesma região.
  5. Rochas metassedimentares: Rochas metassedimentares, como metapelitos (folhelhos metamorfoseados) e metagreywackes (arenitos metamorfoseados), podem ocorrer ao lado de granulitos. Estas rochas fornecem pistas sobre a composição e história dos protólitos sedimentares.

Compreender as relações espaciais entre essas rochas ajuda os geólogos a reconstruir a história geológica de uma área e a inferir os processos tectônicos que a moldaram.

Implicações Tectônicas e Estruturais:

A ocorrência de granulitos no campo tem implicações tectônicas e estruturais significativas. Aqui estão algumas considerações importantes:

  1. Profundidade Crucial: A presença de granulitos sugere que as rochas experimentaram condições de alta pressão e alta temperatura em profundidades crustais significativas. Isto tem implicações para a história tectônica da região, indicando períodos de espessamento e soterramento da crosta terrestre.
  2. Configurações tectônicas: A associação dos granulitos com outras rochas metamórficas fornece informações sobre o cenário tectônico em que se formaram. Por exemplo, granulitos em cinturões orogênicos colisionais podem indicar colisão continental e espessamento da crosta, enquanto aqueles em ambientes extensionais podem sugerir períodos de rifteamento.
  3. Graus Metamórficos: A coexistência de diferentes tipos de rochas metamórficas, como granulitos, gnaisses e anfibolitos, fornece informações sobre os graus metamórficos experimentados pelas rochas. Esta informação ajuda os geólogos a compreender a história térmica e tectônica da crosta em uma determinada região.
  4. Deformação Estrutural: As relações estruturais entre granulitos e outras rochas revelam detalhes sobre a história de deformação da região. Recursos como dobras, falhas, e as zonas de cisalhamento podem fornecer informações sobre as forças tectônicas que atuaram sobre as rochas durante sua evolução geológica.
  5. Elevação e Exumação: A presença de granulitos na superfície da Terra implica que estas rochas sofreram soerguimento e exumação. O estudo do tempo e dos mecanismos desses processos contribui para a nossa compreensão da tectônica regional.

Em resumo, as relações de campo dos granulitos com outros tipos de rochas fornecem informações cruciais sobre a história geológica, o cenário tectônico e a evolução estrutural de uma região. Os geólogos usam essas relações para montar o quebra-cabeça dos processos dinâmicos da Terra ao longo do tempo.

Distribuição Global

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Os granulitos são encontrados em diversas regiões do mundo e sua ocorrência está frequentemente associada a ambientes tectônicos específicos. Aqui estão algumas regiões e configurações tectônicas onde os granulitos são comumente encontrados:

  1. Escudos Continentais:
    • Escudo Canadense: Os granulitos são comuns no Escudo Canadense, especialmente em regiões como a Província Superior. As rochas do Escudo Canadense sofreram múltiplos episódios de metamorfismo e deformação.
    • Escudo Báltico: O Escudo Báltico na Escandinávia é outra área onde os granulitos são comuns. Inclui partes da Suécia, Finlândia e Noruega.
  2. Cinturões Orogênicos:
    • Orogenia do Himalaia: No cinturão orogênico do Himalaia, granulitos são encontrados em associação com rochas metamórficas de alto grau. A colisão entre as placas indiana e euroasiática levou a intenso metamorfismo e à formação de terrenos granulíticos.
    • Orogenia de Grenville (América do Norte): A província de Grenville na América do Norte, que se estende do sudeste dos Estados Unidos até o leste do Canadá, é conhecida por extensas ocorrências de granulito. Esta região reflete a história tectônica associada à montagem do supercontinente Rodínia.
  3. Crátons Arqueanos:
    • Cráton Kaapvaal (África do Sul): O Cráton Kaapvaal, na África do Sul, contém terrenos granulíticos e é um local crítico para a compreensão da evolução da crosta terrestre inicial.
    • Cráton Dharwar (Índia): O Cráton Dharwar, na Índia, também hospeda granulitos, fornecendo informações sobre a história tectônica arqueana da região.
  4. Antártica:
    • Antártida Oriental: Partes da Antártida Oriental, incluindo as montanhas Prince Charles e Dronning Maud Land, contêm granulitos. A base rochosa da Antártica oferece uma oportunidade única para estudar a história geológica do continente.

Estudos de caso de terrenos específicos de granulito:

  1. Sul da Índia (Cinturão Khondalita de Kerala): Esta região é conhecida pela sua extensa exposição de terrenos granulíticos, particularmente o Cinturão Khondalite de Kerala. O cinturão contém uma variedade de rochas metamórficas de alto grau, incluindo ortopiroxênio e granulitos contendo granada. Estas rochas estão associadas à colisão e amálgama de diferentes blocos crustais durante o Proterozóico.
  2. Rogaland, Noruega: A região de Rogaland, na Noruega, é bem conhecida pelas suas ocorrências de granulito. As rochas aqui foram extensivamente estudadas para compreender a evolução tectônica da orogenia da Caledônia, que envolveu a colisão de Laurentia, Baltica e Avalonia.
  3. Cinturão do Limpopo, África Austral: O Cinturão do Limpopo na África Austral é caracterizado por terrenos granulitos associados à colisão e montagem do supercontinente Gondwana. A evolução da Faixa do Limpopo é crucial para a compreensão da fusão de blocos continentais no final do Pré-cambriano.
  4. Bloco Madras, sul da Índia: O Bloco Madras, no sul da Índia, contém granulitos que foram estudados para decifrar a história tectônica da região. As rochas aqui sofreram múltiplos episódios de metamorfismo e deformação, fornecendo informações sobre a montagem do subcontinente indiano.

Estes estudos de caso destacam a diversidade de ocorrências de granulito e sua importância no desvendamento da história geológica da crosta terrestre. O estudo de terrenos granulitos ajuda os geólogos a montar o quebra-cabeça dos eventos tectônicos, da evolução da crosta terrestre e da dinâmica da litosfera da Terra ao longo do tempo geológico.

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

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Os granulitos, devido à sua composição mineral e história metamórfica, podem ter importância econômica e encontrar aplicações em diversas indústrias. Aqui estão alguns aspectos da importância econômica dos granulitos:

  1. Recursos minerais:
    • Mineração de granada: Os granulitos geralmente contêm quantidades significativas de granada, um valioso mineral industrial. Garnet é usado como abrasivo em lixa, corte por jato de água e outras aplicações abrasivas.
    • Produção de Feldspato e Quartzo: Os granulitos também podem conter feldspato e quartzo, matérias-primas essenciais na produção de cerâmica, vidro e outros produtos industriais. O feldspato é particularmente importante na indústria cerâmica pelo seu papel na fabricação de azulejos, louças sanitárias e vidros.
  2. Pedra Dimensional:
    • Pedra Decorativa: Em alguns casos, granulitos com associações e texturas minerais distintas são usados ​​como pedras decorativas na construção. Os padrões e cores únicos dos minerais, especialmente o granada, tornam-nos desejáveis ​​para uso em bancadas, pisos e outros elementos arquitetônicos.
  3. Rochas metamórficas de alto grau:
    • Usos Educacionais e Científicos: Os granulitos, sendo rochas metamórficas de alto teor, são valiosos para fins educacionais e científicos. Eles fornecem informações sobre os processos geológicos da Terra e são frequentemente estudados para compreender as condições e mecanismos do metamorfismo crustal profundo.
  4. Energia Geotérmica Exploração:
    • Indicador de Potencial Geotérmico: A presença de granulitos em determinadas regiões pode indicar potencial para recursos geotérmicos. A exploração geotérmica muitas vezes envolve a compreensão das condições do subsolo, e o estudo dos granulitos pode contribuir para esta avaliação.
  5. Património Histórico e Geológico:
    • Turismo e Património Geológico: Alguns terrenos granulíticos, com as suas características geológicas únicas e paisagens cénicas, podem atrair turistas interessados ​​no património geológico. Centros interpretativos e passeios geológicos podem promover o valor económico dessas áreas.

Embora os granulitos possam não ser tão amplamente utilizados na construção como alguns outros tipos de rochas, como granito ou mármore, a sua importância económica reside nos minerais que contêm e no seu papel nos processos industriais. À medida que a tecnologia avança e a procura de minerais específicos aumenta, a importância económica dos granulitos pode evoluir em conformidade. Além disso, a pesquisa geológica em andamento pode revelar novos usos e aplicações para granulitos em diversas indústrias.