_Variação da pressão (linha a preto) e da temperatura (linha a vermelho) no interior da Terra.

Fig. 90

_Representação esquemática dos principais aspectos relacionados com a transferência de calor por condução.

Fig. 91

_Comparação do gradiente geotérmico “normal” (i.e. 30°C/km) com os gradientes geotérmicos existentes nas litosferas continental e oceânica e manto superior sublitosférico.

Fig. 92

_Comportamento das isotérmicas em torno de uma zona de rifte e de subducção (a escala vertical da superfície topográfica está fortemente exagerada de modo a enfatizar os aspectos mais relevantes) no caso de:

A- haver um reequilíbrio térmico em cada momento do processo;

B- os processos de condução não conseguirem manter o equilíbrio térmico entre o material que se desloca verticalmente e o material encaixante.

Fig. 93

_Simulação análoga da formação de uma cadeia de montanhas associada a uma zona de subducção e gradientes geotérmicos associados:

A- Estado inicial da experiência finalizando a deposição das camadas horizontais de “areia”;

B- Deformação das sequências de “areia” arrastadas passivamente contra o bordo rígido do “continente”;

C- Aspecto das sequências depois de deformadas;

D- Imposição de um gradiente geotérmico “normal” à sequência deformada.

Fig. 94

_Gradientes geotérmicos para diferentes ambientes geodinâmicos.

Fig. 95

_Percurso exemplificativo da variação das condições de pressão e temperatura associado à evolução de uma cadeia de montanhas:

t0 - Momento inicial, em que os sedimentos estavam à superfície;

t1, t2 e t3 - Episódios distintos da formação da cadeia de montanhas, correspondendo t3 ao momento em que a rocha/formação estudada atingiu a maior profundidade;

t4, t5 e t6 - Processo de erosão e recuperação isostática da cadeia de montanhas com o transporte dos materiais para a superfície.

Fig. 96

_Diagrama de fases da água mostrando os estados físicos para diferentes condições de temperatura e pressão.

Fig. 97

_Diagrama de fases para o carbono puro.

Fig. 98

_Relação de estabilidade entre as diferentes fases de sílica em função da pressão e da temperatura.

Fig. 99

_Diagrama de estabilidade para a dupla calcite / aragonite.

Fig. 100

_Campos de estabilidade para os polimorfos silicatados de alumínio.

Fig. 101

_Campos de eestabilidade e variação das densidades para os polimorfos silicatados de magnésio.

Fig. 102

_Diagrama de fases para o sistema jadeíte + quartzo/albite.

Fig. 103

_Diagrama de estabilidade composicional para as corneanas cálcicas a temperaturas ≥600°C.

Fig. 104

_Diagrama de estabilidade de diversos compostos de manganês para uma temperatura de 25°C e a pressão de 1 atm.

Fig. 105

_Principais processos activos no Ciclo das Rochas.

Fig. 106

_Campos de estabilidade associados aos principais tipos de rochas.

Fig. 107

_Relação entre episódios de deformação e desenvolvimento de paragéneses minerais numa situação fictícia evidenciada por observações a diferentes escalas:

A- Mapa geológico (escala macroscópica);

B- Esquemas de afloramentos (escala mesoscópica);

C- Observações ao microscópio (escala microscópica).

Fig. 108

_Evolução temporal do desenvolvimento dos minerais metamórficos no contexto da sucessão de eventos tectonometamórficos.

Fig. 109

_Sobreposição de dobramentos num processo de deformação contínua:

A- Dobras deitadas precoces (D1a);

B- Redobramento das dobras precoces por dobras tardias com plano axial vertical (D1b).

Fig. 110

_Interferência de estruturas precoces e tardias numa zona de cisalhamento:

A- Desenvolvimento de uma xistosidade precoce sigmoidal (D1a);

B- Formação de dobras tardias da xistosidade precoce (D1b).

Fig. 111

_Propagação da deformação das zonas mais internas para as mais externas:

A- Deformação precoce nas zonas internas (D1a);

B- Deformação tardia nas zonas internas (D1b) e precoce nas externas (D1a).

Fig. 112

_Alguns processos associados à deformação da malha cristalina de um cristal de halite:

A- Representação esquemática da estrutura atómica tridimensional de um Fig. 113 cristal de halite;

B- Deformação por cisalhamento simples da face de um cristal de halite;

C- Cisalhamento simples de um baralho de cartas de jogar.

Fig. 113

_Exemplo de defeitos pontuais nas malhas cristalinas.

Fig. 114

_Representação esquemática da evolução da mudança da forma externa de um cristal por migração de defeitos pontuais durante o processo de deformação

(adaptado de Passchier & Trouw, 1999).

Fig. 115

_Principais transformações associadas à diagénese3 de um arenito com cimento silicioso:

A- Estado inicial com a relação espacial entre os principais constituintes;

B- Aspecto do arenito visto ao microscópio, evidenciando a dificuldade em distinguir os grãos originais do cimento;

C- Indentação dos grãos de quartzo devido ao mecanismo de solução por pressão.

Fig. 116

_Evolução das alterações na malha cristalina durante a deformação de um cristal:

A- Estado ante-deformação;

B- Começo da deformação com o aumento da densidade de imperfeições cristalinas;

C- Concentração das imperfeições ao longo de bandas de deformação;

D- Individualização de subgrãos;

E- Rotação de subgrãos e formação de um novo cristal.

Fig. 117

_Principais processos de transformação dos grãos de quartzo durante a formação e evolução de um quartzito:

A- Estado ante-tectónico;

B- Redução da dimensão dos grãos (que podem ficar preservados como clastos/porfiroclastos - Porf) por formação de subgrãos (sg) e por formação de neoblastos (nb);

C- Poligonização tardia pós-tectónica.

Fig. 118

_Quartzitos do Ordovícico Inferior da praia da Apúlia, indicando polaridade invertida, pois o princípio da intersecção mostra que os leitos B são mais recentes que os A.

Fig. 119

_Diferenças estruturais entre um calcário e um mármore observadas ao microscópio (ampliação de 10 vezes):

A- Textura original do calcário;

B- Textura poligonal devido ao intercrescimento de cristais de calcite num campo de tensões isótropo.

Fig. 120

_Representação esquemática dos principais processos geométricos relacionados com as fases iniciais de dobramento de uma sequência de arenitos e argilitos (os grãos e as camadas estão a diferentes escalas):

A- Fase inicial anterior à deformação;

B- Predomínio da deformação intergranular durante a deformação precoce;

C- Início do processo de dobramento das superfícies de estratificação.

Fig. 121

_Representação esquemática (e sem preocupações de escala) da variação do tamanho dos cristais durante o metamorfismo de um argilito:

A- Clivagem bem marcada mas baça sem cristais visíveis à vista desarmada (ardósia);

B- Clivagem evidente com um brilho sedoso mas ainda sem cristais visíveis à vista desarmada (filito);

C- Xistosidade bem desenvolvida e cristais visíveis à vista desarmada (xisto).

Fig. 122

_Clivagem de fractura definindo microlitons:

A- Em leitos de quartzitos impuros intercalados com ardósias no Carbonífero da região do Porto da Arrifana;

B- Em grauvaques claros da formação pré-Ordovícico Inferior da região de Figueira de Castelo Rodrigo.

Fig. 123

_Relação dos minerais índice (e de alguns minerais comuns) com o grau metamórfico; as setas assinalam a localização das isógradas de metamorfismo.

Fig. 124

_Metodologia utilizada para cartografar as isógradas e as zonas metamórficas:

A- Bloco diagrama mostrando uma superfície topográfica inclinada para Sul que intersecta um antiforma;

B- Trajectos realizados com as primeiras ocorrências de minerais índice, as isógradas e as zonas metamórficas;

C- Relação das isógradas e das zonas metamórficas com a geologia.

Fig. 125

_Relação geométrica entre as isógradas / zonasmetamórficas e os dobramentos.

Fig. 126

_Relação entre as zonas metamórficas e as cadeias de montanhas:

A- Estádio de desenvolvimento máximo do orógeno;

B e C- Deformação das zonas metamórficas durante o processo de recuperação isostática.

Fig. 127

_As principais fácies metamórficas num diagrama pressão-temperatura.

Fig. 128

_Diagrama pressão-temperatura mostrando as três principais séries de fácies metamórficas.

Fig. 129

_Utilização da estabilidade das reacções mineralógicas na determinação da profundidade dos processos geológicos:

A- Percurso PTt para uma rocha envolvida num processo orogénico;

B- Representação gráfica das taxas de enterramento e exumação num gráfico pressão - tempo.

Fig. 130

_Principais processos activos nas várias fases de evolução de uma bacia:

A- Fase de enterramento;

B- Fase de aquecimento;

C- Fase de levantamento;

D- Fase de destapamento.

Fig. 131

_Deflexão das isotérmicas pela ascensão de um corpo magmático.

Fig. 132

_Principais processos activos no metamorfismo de contacto:

A- Auréola de metamorfismo e processos de difusão;

B- A influência da composição química/mineralógica do protólito;

C- Dos protólitos calcários aos skarns.

Fig. 133

_Disposição das faixas metamórficas emparelhadas em torno da placa do Pacífico (adaptado de Miyashiro, 1961):

A- Padrão geral;

B- Região do Japão;

C- Região de São Francisco;

D- Região da Nova Zelândia;

E- Região dos Andes.

Fig. 134

_Distribuição superficial das faixas metamórficas emparelhadas de um arco insular antes (A) e depois da sua erosão (B).

Fig. 135

_Zonamento metamórfico característico das zonas de subducção.

Fig. 136

_Contexto geológico das faixas metamórficas emparelhadas da região de São Francisco (adaptado de Irwin, 1990):

A- Evolução tectónica da placa de Farallon nos últimos 30 milhões de anos;

B- Distribuição espacial das principais unidades tectónicas da região de São Francisco;

C- Relação esquemática da subducção da placa de Farallon com as principais unidades geológicas associadas à subducção durante o final do Mesozóico.

Fig. 137

_Zonamento metamórfico na região central dos Himalaias:

A- Distribuição das principais unidades tectónicas;

B- Relação das unidades dos Himalaias com a subducção da placa Indiana e o bloco de Lhasa, indicando a localização do corte da figura C;

C- Distribuição dos minerais índice (adaptado de Harrison et al., 1997).

Fig. 138

_Modelos de inversão metamórfica propostos para a região dos Himalaias:

A- Inversão por dobramento tardio de grande escala;

B- Inversão por imbricção de carreamentos;

C- Inversão por fluxo canalizado.

Fig. 139

_Zonamento metamórfico nos riftes oceânicos:

A- Estrutura geral da litosfera oceânica na zona de rifte;

B- Estrutura simplificada de uma crosta oceânica (ver figura 16 para maior detalhe);

C- Distribuição das zonas metamórficas.

Fig. 140

_Circulação de fluidos na crosta oceânica.

Fig. 141

_Campos de fusão total e parcial num diagrama pressão - temperatura.

Fig. 142

_Contextualizando as condições de fusão no interior da Terra: A- Gradiente geotérmico médio versus curva liquidus;

B- Variação da velocidade de propagação das ondas sísmicas do tipo S e P.

Fig. 143

_Representação esquemática num diagrama pressão-temperatura das condições teóricas que condicionam o processo de fusão dos materiais rochosos:

A- Fusão por aumento de temperatura a pressão constante (pT) ou por descompressão a temperatura constante (pP);

B- Fusão por deslocamento das curvas solidus e liquidus por adição de água.

Fig. 144

_Representação esquemática dos principais processos de fusão das rochas nas zonas mais superficiais da Terra:

A- Curvas solidus e liquidus na crosta continental e no manto infracrustal peridotítico;

B- Fusão por aumento da temperatura (1), por descompressão (2) ou por adição de adição água (3).

Fig. 145

_Representação esquemática da evolução das condições que levam à cristalização de um magma num diagrama pressão - temperatura.

Fig. 146

_Principais texturas das rochas magmáticas:

A- Texturas vulcânicas típicas;

B- Texturas plutónicas típicas.

Fig. 147

_Filões ácidos e básicos com texturas afaníticas/porfíricas cortando o gabro do maciço de Sines imediatamente a sul da Praia da Costa Norte (esquema baseado numa imagem satélite).

Fig. 148

_Da sequência de cristalização dos silicatos à sistemática das rochas magmáticas:

A- Série de reacção de Bowen;

B- Tipos de rochas magmáticas segundo o teor em sílica.

Fig. 149

_Principais rochas magmáticas tendo em consideração a sua composição mineralógica e textura.

Fig. 150

_Classificação de Streckeisen para as rochas magmáticas (versão simplificada):

A- Para as rochas faneríticas;

B- Para as rochas afaníticas.

Fig. 151

_Alinhamento dos granitos Variscos pós-tectónicos associados ao sistema de falhas NNE-SSW da região de Vila Real-Chaves (simplificado da Carta Geológica de Portugal, na escala de 1/1 000 000, Laboratório Nacional de Energia e Geologia).

Fig. 152

_Sistemática das rochas ultramáficas baseada nos teores de olivina e piroxenas, realçando a existência de diversos tipos de peridotitos e piroxenitos.

Fig. 153

_Aumento do valor da impulsão devido ao aumento da fusão parcial do peridotito considerado.

Fig. 154

_Relação entre a magmatogénese e os ambientes tectónicos.

Fig. 155

_Distribuição das principais regiões vulcânicas no contexto das placas tectónicas; os dados das regiões emersas foram baseados na localização

de cerca de 1500 vulcões holocénicos (in: Smithsonian Institution; Global Volcanism Program data base).

Fundo das placas como na figura 7.

Fig. 156

_Relação percentual entre os volumes de rochas vulcânicas e plutónicas produzidas nos principais ambientes magmáticos de acordo com os valores da tabela 3.

Fig. 157

_Classificação das rochas magmáticas baseada na sua alcalinidade segundo a proposta de Cox et al., 1979:

A- Para as rochas com textura fanerítica;

B- Para as rochas com textura afanítica.

Fig. 158

_Principais séries magmáticas sobrepostas aos campos de sistemática das rochas magmáticas de Cox et al., 1979 utilizados na figura 158.

Fig. 159

_Formação de riftes intracontinentais segundo um modelo:

A- Activo;

B- Passivo.

Fig. 160

_Episódios magmáticos associados à evolução de um rifte intracontinental (inspirado em Kampuzu e Mohr (1991):

A- Fase de pré-rifte;

B- Relação dos gradientes geotérmicos com as curvas solidus e liquidus no eixo e afastado da zona de rifte;

C- Fase de rifte;

D- Fase de Afar.

Fig. 161

_Principais processos magmáticos activos numa zona de rifte oceânico:

A- Corte geológico de uma zona de crista meso-oceânica;

B- Relação do gradiente geotérmico com as curvas solidus e liquidus afastado da zona de rifte (perfil B-B’);

C- Relação do gradiente geotérmico com as curvas solidus e liquidus na zona de rifte (perfil C-C’).

Fig. 162

_Relação entre a profundidade média dos fundos oceânicos e a idade da crosta oceânica.

Fig. 163

_Principais processos magmáticos activos numa situação de arco continental:

A- Corte geológico numa subducção infracontinental;

B- Relação do gradiente com as curvas solidus (anidro e hidratado) e liquidus para a cunha de peridotito lherzolítico supra-subducão;

C- Relação dos gradientes geotérmicos g1 e g2 existentes na crosta continental com as curvas solidus anidro e hidratado para o granito.

Fig. 164

_Representação esquemática de alguns dos principais processos associados à génese de magmas graníticos:

A- Fusão desencadeada pelo calor transferido pelo arrefecimento de magmas básicos produzidos em níveis mais profundos;

B- Anatexia crustal dos níveis profundos da crosta continental desencadeada pelo espessamento orogénico;

C- Processos de extensão nas fases orogénicas tardias eventualmente associados a delaminação dos níveis profundos da litosfera;

D- Desidratação dos sedimentos e /ou da crosta oceânica subjacente ao arco continental.

Fig. 165

_Principais processos magmáticos activos numa situação de arco insular:

A- Corte geológico evidenciando a relação arco magmático - bacia de retro-arco;

B- Relação do gradiente geotérmico com as curvas solidus (anidro e hidratado) e liquidus para a cunha de peridotito supra-subducão;

C- Relação do gradiente geotérmico g com as curvas solidus e liquidus para a bacia de retro-arco.

Fig. 166

_Representação esquemática dos principais processos magmáticos associados à ascensão de uma pluma mantélica quente:

A- Fase inicial da ascensão;

B- Relação dos gradientes geotérmicos da pluma e do encaixante com as curvas solidus e liquidus para os sectores mais superficiais do manto;

C- Fase de chegada da cabeça da pluma à litosfera;

D- Fase tardia de actividade de uma pluma mantélica.

Fig. 167

_Principais processos de fusão numa litosfera continental sobrejacente a uma pluma mantélica quente.

Fig. 168

_Principais processos de fusão numa litosfera oceânica sobrejacente a uma pluma mantélica quente.

Fig. 169