FOLIAÇÕES EM ROCHA

Grande parte das estruturas em rochas é definida pela orientação preferencial de minerais ou elementos da trama. Os elementos da trama são aquelas feições que se repetem sistematicamente na rocha. Isto inclui o arranjo espacial e geométrico de todos os constituintes da rocha, congregando feições texturais, estruturais e orientações cristalográficas preferenciais.

Em Geologia Estrutural, trama é um termo usado para descrever componentes, penetrativos distribuídos em maciços rochosos. Uma trama é formada por minerais e agregados de minerais segundo uma orientação preferencial penetrativa na rocha com espaçamento em escala microscópica a centimétrica.

As estruturas em rocha podem ser primárias ou secundárias. Estruturas primárias foliares não são muito comuns. Podem ocorrer em: rochas ígneas acamadadas pelo fluxo de lava, clivagem plano axial em dobras de escorregamento, em rochas sedimentares e como foliação diagenética em folhelhos.

As estruturas secundárias planares, representadas pelas foliações (xistosidades e clivagens), e lineares, representadas pelas lineações minerais, de interseção e de eixos de dobras, ocorrem em rochas que foram submetidas a metamorfismo acima de graus incipientes. São associadas a falhas (incluindo-se zonas de cisalhamento) e dobras.

Grande parte das estruturas em rochas é definida pela orientação preferencial de minerais ou elementos da trama. É comum, em litologias deformadas em condições dúcteis, o desenvolvimento de uma ou mais famílias de planos de orientação das rochas. Esses planos, de origem tectônica (secundários), podem ou não ser paralelos à estratificação original da rocha que, em certos casos, é totalmente apagada quando do desenvolvimento das novas feições (transposição). Esses planos recebem, de maneira genérica, a denominação de foliações e são representados pela letra S.

A palavra foliação é, portanto, um termo genérico para descrever feições planares que se reproduzem de forma penetrativa e repetitiva no meio rochoso, em escala de amostra de mão. Podemos classificar como foliação um acamamento rítmico de uma rocha metamórfica, o bandamento composicional de rochas ígneas, ou outras estruturas planares de rochas metamórficas. Uma falha isolada cortando um nível composicionalmente diferente da rocha não é considerada um elemento da trama, porque não possui repetitividade em escala de amostra de mão. Juntas são normalmente excluídas dessa classificação por não serem suficientemente penetrativas.

Portanto, o termo foliação se aplica a feições planares das rochas metamórficas e corresponde a vários tipos de estruturas, tais como:

Clivagem ardosiana.

a) Clivagem (de rocha): é a separação da rocha em planos paralelos. O termo clivagem é alusivo as foliações secundárias presentes em rochas finas, nos quais não há cristalização orientada de minerais. As clivagens aparecem em rochas metamórficas ou não e são características do nível estrutural médio.

A clivagem ardosiana é uma estrutura típica das ardósias e filitos caracterizados predominantemente pela orientação paralela de minerais placosos, sobretudo sericitas e minerais de argila, e agregados minerais tabulares ou lenticulares. Macroscopicamente, é caracterizada pela quebra das rochas em planos paralelos e regulares, conforme ilustração ao lado.

Clivagem de crenulação. Observe o paralelismo com o plano axial (traçado em vermelho)

A clivagem de crenulação é uma segunda foliação gerada sobre rocha metamórfica, normalmente rica em filossilicatos (micas), em decorrência de dobramento com pequeno comprimento de onda e amplitude (microdobras). Essa segunda foliação é paralela ao plano axial dessas dobras e quanto mais apertadas forem essas microdobras, melhor será o desenvolvimento da clivagem. Em rochas que contém clivagens de crenulação a foliação preexistente é normalmente afetada por microdobras.

Na imagem ao lado, observa-se uma dobra em rocha xistosa que levou desenvolvimento de uma crenulação (linha vermelha), observável como feição planar (clivagem) e também como feição linear (eixos da crenulação).

A clivagem de crenulação é descontínua e afeta essencialmente rochas finamente acamadadas, geralmente xistos diversos ou quartzitos laminados. A geometria das microdobras de crenulação é extremamente variada, sendo comuns kinks e chevrons. Essas microdobras podem ou não ser simétricas.

As clivagens são feições sistematicamente associadas à dobramentos. Apresentam, geralmente, relações geométricas simples com as dobras singenéticas, sendo os planos de clivagem de modo geral paralelos aos planos axiais.

Quando não paralelos aos planos axiais, as clivagens desenham, na maioria dos casos, um leque convergente para a parte central das dobras, conforme a figura acima.

Se o espaçamento entre os elementos planos for >1 mm e os planos forem perceptíveis em amostra de mão, a clivagem é denominada clivagem espaçada. A estrutura será uma clivagem contínua se o espaçamento dos elementos planos for ≤ 1 mm.

As rochas com foliação contínua se partem em fatias ou lascas mais finas que aquelas com foliações espaçadas.

Com o aumento do metamorfismo (fácies xisto verde), os filossilicatos (silicatos em folha) crescem a partir dos argilominerais em folhelhos e ardósias. A rocha se transforma em filito e a clivagem transforma-se em clivagem filítica. Os cristais de mica neoformados são paralelos entre si e definem a clivagem filítica.

Quando o argilito original atinge a fácies xisto verde alta e a fácies anfibolito baixa, os cristais de mica tornam-se maiores e mais visíveis; a foliação torna-se menos plana, envolvendo agregados quartzo-feldspáticos e minerais metamórficos mais rígidos, como granada, cianita e anfibólio. A foliação deixa, então, de ser uma clivagem e passa a ser uma xistosidade.

b) Xistosidade: definida pela reorientação de minerais pré-existentes e/ou cristalização orientada de novos minerais, especialmente os micáceos. A xistosidade é uma foliação representada pelo desenvolvimento de minerais placóides e/ou tabulares/prismáticos. 

Xisto

O aspecto mesoscópico característico da xistosidade é a definição de planos de foliação pelo alinhamento de micas como muscovita, biotita, clorita e sericita. Xistos raramente se partem segundo planos perfeitos como as ardósias. Muito pelo contrário, eles quebram formando discos e soltam muita mica, que normalmente fica grudada na mão dos geólogos. A imagem acima corresponde a um micaxisto.

A xistosidade é uma forma de organização planar adquirida em condições de temperaturas mais elevadas do que as clivagens. É característica do nível estrutural inferior. Ao contrário das clivagens, geralmente geradas em cisalhamento puro (não rotacional, coaxial e com esforços perpendiculares à área do corpo), grande parte (mas não a totalidade) das xistosidades resulta de deformações em regime de cisalhamento simples (rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à área do corpo).

c) Estrutura ou bandamento gnáissico: estrutura planar caracterizada por cristalização orientada e segregação de minerais metamórficos individualizados a olho nu, em bandas definidas.

Gnaisse

Alguns autores utilizam o termo foliação como sinônimo de bandamento composicional dos gnaisses (alternância de bandas claras e escuras). Outros utilizam o termo superfícies - S designando qualquer estrutura plana, independente de qual seja sua origem. Incluem-se juntos nessa classificação xistosidade, clivagem ardosiana e acamamento, por exemplo. A figura abaixo mostra a foliação gnáissica em gnaisse facoidal.

Gnaisse Facoidal

A gnaissificação é a estrutura típica dos gnaisses, rochas em que os feldspatos perfazem mais de 20% do volume. Essa estrutura normalmente é caracterizada por bandamento composicional. Bandas claras, mais ricas em quartzo e feldspato alternadas com bandas mais escuras, por conter maior teor de minerais máficos. 

A figura abaixo mostra uma estrutura gnáissica com bandas claras (leucossoma) e escuras (melanossoma), em migmatito (rocha metamórfica em que a formação de novos minerais traduz uma alteração da composição química devido a material vindo do exterior da rocha original).

A característica geral das rochas foliadas é que a estrutura e a mineralogia originais foram alterados sob stress, para produzir clivagem, xistosidade ou estruturas bandadas.

Os principais parâmetros que podem caracterizar os tipos de foliação são:

- Espaçamento: a maior parte das rochas foliadas possui planos com espessuras variadas entre 0,1 mm e 1,0 cm.

- Trama dos micrólitons: pode ser retilínea (alívio), lenticular ou anostomosada (compressão).

- Forma: a foliação pode ser lisa ou rugosa áspera e estilolíticas. As foliações rugosas são típicas de psamitos (designação genérica dos arenitos ou rochas sedimentares formadas de elementos finos mas visíveis a olho nu)  deformados e as lisas de ardósias e filitos, enquanto que as estilolíticas (desenvolvimento colunar orientado gerado em ângulo reto, ou quase reto, em relação às placas de estratificação) são bem observadas em rochas como o mármore e a metamarga.

- Arranjo: descreve o padrão das superfícies da foliação que podem ser planares, sinuosos, anastomosados ou trapezoidais e também conjugados. Os três últimos descrevem padrões conjugados, com arranjos de foliações que possuem ângulos entre si (por exemplo, em xistos e filitos). Arranjos trapezoidais podem ser observados em mármores e quartzitos.

Classificação das Rochas Foliadas

As rochas foliadas são separadas de acordo com:

- natureza da foliação (intensa ou não; espessa /delgada; partição);

- tamanho dos cristais (grossos /finos);

- grau de separação entre minerais claros e escuros (bandeamento);

- grau metamórfico (baixo; médio; alto).

Ardósia - foliada (excelente partição); cristais finos

- metamorfismo de baixo grau de folhelhos e cinzas vulcânicas;

- cores escuras devido à mineralogia da rocha original - cinza, verde oliva.

Filitos - similares às ardósias, com grau de metamorfismo um pouco mais elevado;

- textura pouco mais grossa das micas em geral e cloritas maiores;

- partição boa.

Xistos - resultante de metamorfismo moderado a elevado de rochas argilosas;

- início de segregação entre minerais claros e escuros;

- xistosidade – foliação ondulada, intensa; textura grossa.

Ex.: Clorita-xistos; Granada-xistos; Mica-xistos - mais de 50% minerais placóides (Micas: moscovita, biotita, clorita); Lentes de quartzo; feldspato; Outros minerais (Granadas; Epidoto).

Gnaisses - foliação caracterizada por bandas onduladas, claras e escuras;

- (Qz + Fd) / (Biotita + Anfibólio + Piroxênio + Opacos);

- praticamente não há partição ao longo das bandas;

- resultam de condições de P e T elevados sobre granitos, arenitos, etc. (Metamorfismo de alto grau).

Este material foi extraído de:

ARTHAUD, Michel. Elementos de Geologia Estrutural. Fortaleza, 1998.
FOSSEN, Haakon. Geologia Estrutural. São Paulo : Oficina de Textos, 2012.

SALAMUNI, Eduardo. Geologia Estrutural. Aula 9: Estruturas planares e lineares.

CARNEIRO, Celso e outros. Geologia Estrutural: tipos de foliação. UNICAMP.