UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

DISCIPLINA: GEOLOGIA ESTRUTURAL

ALUNOS:CARLOS ALBERTO AZEVEDO BEZERRA JUNIOR

DANIEL DE PONTI SOUZA

MARCO ANTONIO VASCONCELOS MONTEIRO

FILHO

RODRIGO MATOS ESTRELA

VIKTOR FERREIRA DE OLIVEIRA

FORTALEZA, 19 DE SETEMBRO DE 2011

Introdução

A deformação superficial, em condições de

temperatura e pressão litostática baixas, é

marcada essencialmente pela ruptura frágil

das rochas. Nestas condições, a

deformação é quase exclusivamente

representada pelas fraturas.

O termo fratura (fracture; fracture) engloba

todas as deformações acompanhadas de

uma ruptura da rocha.

Introdução

As fraturas, por sua fez, podem ser divididas de acordo com o seu deslocamento em relação ao plano de falha em:

fraturas sem movimento paralelo ao plano de ruptura são geralmente chamadas juntas (joints; joints). As juntas podem ser, por sua vez, subdivididas em três grupos:

Introdução

fraturas sem movimento nenhum;

fraturas com movimento de

afastamento perpendicular ao plano

de ruptura;

fraturas com movimento de

aproximação perpendicular ao plano

de ruptura.

Introdução

fraturas com movimento paralelo ao

plano de ruptura. Estas fraturas são

chamadas falhas (faults; failles).

Introdução

Círculo de Mohr

Diagrama de Mohr

Representação cartesiana da tensão

(σ), decomposta em grandezas vetoriais a

partir de um corpo rochoso qualquer

submetido à tensão. É uma técnica gráfica

para mostrar o estado de stress de

diferentes planos no mesmo campo de

tensão (stress). As tensões (σn e σs) são

plotadas em um plano como um ponto

simples, sendo σn medido no eixo

horizontal e σs na vertical.

Círculo de Mohr

Tipos de fraturas

desenvolvidas

durante

experimentos na

rocha em estado

ruptil:

Círculo de Mohr

Círculo de Mohr

Círculo de Mohr

Envelope ou Envoltória de Mohr

Círculo de Mohr

Juntas

São, de todas as feições

estruturais, as mais universalmente

representadas. Podem ser

encontradas em todos os tipos de

rochas e de ambientes: rochas

metamórficas, rochas sedimentares

pouco ou não deformadas, rochas

ígneas. As suas origens são as mais

diversas possíveis.

Juntas

Juntas

Classificação Geométrica

Em relação às estruturas planares (acamamento, xistosidade, bandamento gnáissico), ocorrem:

(1) juntas direcionais ou paralelas à estrutura planar; (2) juntas de mergulho ou paralelas à direção de mergulho; (3) juntas horizontais ou concordantes a planos horizontais e (4) juntas diagonais ou oblíquas à direção da camada.

Classificação Geométrica

Classificação Geométrica

Em relação a eixos de dobras as

juntas são classificadas como:

- longitudinais: paralelas ao eixo da

dobra;

- cruzadas: aproximadamente

perpendiculares ao eixo;

- diagonais: cruzadas transversalmente

ao eixo.

Classificação Geométrica

Classificação Geométrica

Em relação à disposição espacial

são:

- paralelas: paralelas entre si;

- concêntricas: típicas de área

intrusivas;

- radiais: associadas às concêntricas.

Classificação Geométrica

Caracterização

Para a caracterização do estado de fraturas do maciço as juntas devem ser observadas quanto aos seguintes aspectos:

qualidade da superfície de ruptura: lisa ou áspera;

geometria da superfície: planas ou curviplanares;

espaçamento: distância média entre as juntas;

abertura: distância de afastamento entre os blocos;

persistência: extensão tanto - na horizontal quanto na vertical;

alteração das paredes;

preenchimento por elementos de naturezas diversas.

Origem das Juntas

Podem ser originadas por diversos

mecanismos, sendo que sua identificação

nem sempre é possível de ser observada

no campo.

Classificação quanto a origem

Juntas de origem Tectônica

- Causadas por tensões regionais na crosta

e tendem a ocorrer em orientações

sistemáticas em áreas bastante amplas.

Juntas de origem Não Tectônicas

- Originadas por processos como o

resfriamento de corpos magmáticos e

gretas de contração.

Juntas de origem Tectônica

Juntas Cisalhantes

Juntas de Tensão

Juntas Estilolíticas

Juntas Cisalhantes

Apresentam padrão losangular, com

ângulos da ordem de 60° ou 70° entre

os planos de ruptura das

fraturas, ocorrendo em pares

conjugados, podendo conter

pequenos deslocamentos.

Interseção de duas juntas

planares com ângulo de

60°

shear joints

Juntas de Tensão

O movimento de afastamento entre as paredes das fraturas ocasiona a abertura ou distensão perpendicular a sua superfície, que geralmente são preenchidas, preenchimentos esses que podem ser os mais variados.

Essas fendas formadas podem apresentar formas tabulares(veios) ou lenticulares.

Quando essas fendas apresentam preenchimento mineral, os cristais crescidos nas fendas podem apresentar um aspecto fibroso induzido pela abertura da junta.

En echelon veins

Crescimento Sintaxial

Crescimento Antitaxial

Stylolite in calcite vein in carbonaceous shales

from Arkaroola, South Australia

Antitaxial calcite vein in carbonaceous

shales, Arkaroola, South Australia

Calcite + quartz vein in carbonaceous

shales from Arkaroola, South Australia

Crack-seal

Quando esse crescimento fibroso é

um processo cíclico, intercalando

fases de abertura e preenchimento

desse espaço formado, temos o que é

chamado de mecanismo de ‘’crack-

seal’’.

Morfologia dos planos estilolíticos

Joints stylolithiques parallèles à la surface des

bancs soulignés par un liseré argileux. Ces

figures caractérisent une dissolution due à la

pression, soit par surcharge sédimentaire, soit

par serrage tectonique

Détails d'un joint stylolithique

Juntas de origem Não

Tectônica Juntas decorrentes de resfriamento de

corpos magmáticos – quando o

materiais ígneos sofrem

resfriamento, ocorre também uma

contração que pode ser observada

pelo aparecimento de fraturas.

Ocorrem de duas formas: através do

resfriamento de rochas extrusivas e

resfriamento de rochas intrusivas.

Columnar Joints. Devils Postpile, Eastern

Sierra

Basaltos colunares em Devils Postpile, Califórnia, Bruce

© Molnia, Photographics Terra.

Gretas de Contração – quando materiais argilosos perdem

água, ou seja, sofre um ressecamento, pode ocorrer uma

contração desses materiais, acarretando na formação de juntas

prismáticas, conhecidas como gretas de contração.

Gretas de contração - sedimentos da

Fm. Corumbataí, SP, Brasil.

Deserto de Trona - Califórnia

Descontinuidade entre blocos

rochosos ou superfícies

O que caracteriza a falha é

movimento que ocorre entre esses

blocos

Falhas ocorrem em Zonas de Falha

Elementos geométricos das

falhas Plano de Falha (PF) Capa ou Teto (Hanging-wall): Bloco

superior; situa-se sobre o plano de falha. Lapa ou Muro (Foot-wall): Bloco inferior;

situa-se sob o plano de falha. Para falhas transcorrentes, os blocos

são indicados de acordo com o sentido em que eles se movimentam.

Traço ou linha de falha: a linha formada pela interseção do plano de falha (PF) com a superfície terrestre ou o plano horizontal (PH).

Falha Listrica: falha Curva

Espelho de falha: superficie do plano de

falha é completamente lisa

Formação de estrias

Pitch e Rejeito

Nomenclatura das Falhas

Regime Extensional – Falha Normal

Regime compessional – Falha reversa

Regime transcorrente – Falha

transcorrente

Indicadores Cinematicos

Deslocamento do marcador

Dobras de arrasto (Drag folds)

Marcadores ligados a elementos

estriadores

Fraturas de segunda ordem

Aspereza

•

Falhas em Regime

Compressional As Falhas associadas ao regime compressional

são geralmente inversas e provocam o

empilhamento tectônico, ao longo de contatos

anormais, de unidades que, frequentemente, tem

origens distantes.

Cavalgamentos: Quando o rejeito varia entre

centenas de metros a alguns quilômetros.

Nappes: Quando o rejeito ultrapassa a 10

quilômetros, atingindo às vezes mais de 100

quilômetros.

Geralmente eles evoluem a partir de falhas

inversas, mas, em certos casos, eles podem ter a

sua origem na ampliação de dobras.

Desenvolvim

ento de um

cavalgament

o por dobra-

falha.

Os terrenos que formam o substrato do

cavalgamento ou da nappe, abaixo do contato

anormal, representam o autóctone e os terrenos

transportados representam o alóctone.

As falhas em regime

transcorrente O regime transcorrente é caracterizado pela

horizontalidade do plano principal sigma 1 e sigma

3 do elipsóide da deformação, o que resulta em

movimentos direcionais dos blocos crustais.

As falhas transcorrentes podem apresentar

extensões superiores a centenas de km e rejeitos

extremamente elevados.

No caso de um regime transcorrente puro, ao

contrário dos regimes extensionais e

compressionais, não há alteração da espessura da

crosta.

Sub-regimes

Transtensional ( afinamento crustal )

Transpressional ( espessamento

crustal )

Em tais domínios

são geradas feições

diagnósticas:

as feições

em FLORES.

Bacia em Pull-apart

- Apostila de Geologia Estrutural – Autor Prof. Dr. Michel Henri Arthaud, meio impresso e digital, 1998.

- Notas de aulas – graduação (UFPA) – Autores Prof. Milton Antonio da Silva Matta e Prof. Francisco de Assis Matos de Abreu, meio impresso e digital, 2007.

- PRESS, F.; SIEVER, R.; GROTZINGER, J.; JORDAN, T. H. (2006) Para entender a Terra. Menegat, R. (coord. Tradução). Bookman, 656p.

- PLUIJIM, B. van der & MARSHAK, S. (1997) – Earth Structure –an Introduction to Strutural Geology and Tectonics. WCB/McGraw-Hill; New York, 495p.

- TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAICHILD, T. R.; TAIOLI, F. (organizadores) (2003) Decifrando a Terra. Oficina de Textos, São Paulo, 557p, 1 edição.