CAPÍTULO 09 - ESTRUTURAS GEOLÓGICAS
1. INTRODUÇÃO
Forma e posicionamento dos corpos rochosos → estruturas geológicas e são
representadas por dobras, falhas, fraturas, xistosidade e acamamento das
rochas sedimentares e provocam zonas de fraqueza ou ruptura.
2. DEFORMAÇÕES DAS ROCHAS
Qualquer variação da forma e/ou de volume quando sujeita à ação de pressões,
tensões, variações de temperatura, etc. Podem ser elásticas, plásticas ou por
ruptura (ou fratura).
Normalmente, as variações de temperatura causam deformação elástica, e as
dobras, falhas, fraturas causam deformações plásticas e de ruptura.
2.1 ZONAS DE PLASTICIDADE E DE FRATURA
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•
•
Plasticidade: mudança gradual na forma e na estrutura interna de uma rocha
efetuada por reajuste químico e por fraturas microscópicas, enquanto a rocha
permanece rígida (não produz fusão);
Zona de plasticidade: a grande profundidade, dando origem às dobras,
estruturas gnáissicas, xistosas, etc;
Zona de fratura: próxima à superfície, produzindo fraturas, falhas e fendas.
2.2 ROCHAS COMPETENTES E INCOMPETENTES
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Competentes: possuem maior facilidade de se dobrarem e transmitirem os
esforços recebidos, tais como os folhelhos e calcários;
Incompetentes: possuem maior tendência de se fraturarem, tais como as
rochas arenosas.
3. ATITUDE DOS PLANOS ESTRUTURAIS (direção + mergulho)
Direção: é a orientação em relação ao norte, da linha resultante da interseção
do plano da camada com o plano horizontal;
• Mergulho: é o ângulo diedro formado pelo plano da camada com o plano
horizontal, tomado perpendicularmente a sua direção. Camadas horizontais
•
apresentam um mergulho de 0 0.
4. DOBRAS
São ondulações, convexidade ou concavidades, que aparecem em rochas
originalmente planas, com amplitudes variando de cm a centenas de km. Ex.:
Cordilheira do Himalaia.
4.1 CAUSAS DOS DOBRAMENTOS: QUANTO À ORIGEM:
a) Tectônicas: resultam de movimentos da crosta terrestre;
b) Atectônicas: resultante de movimentos localizados (deslizamentos,
acomodações, escorregamentos, etc) sob influência da gravidade e na
superfície terrestre. São de âmbito local e inexpressivas.
4.2 PARTES DE UMA DOBRA
a) Plano ou superfície axial: é o plano ou superfície imaginária que divide uma
dobra em duas partes similares, que pode, ou não, ser simétricas. Podem ser
vertical, inclinado ou horizontal;
b) Eixo axial ou charneira: é a interseção da superfície axial com qualquer
camada ou é a linha em torno do qual se dá o dobramento. O ângulo que esta
linha forma com a horizontal é o mergulho ou inclinação da dobra;
c) Flancos ou limbos: são os dois lados da dobra;
d) Crista: é a linha resultante da ligação dos pontos mais elevados de uma
dobra, podendo ou não coincidir com o eixo da mesma;
e) Plano da crista: é o plano que, numa dobra, passa por todas as cristas.
4.3 TERMINOLOGIA GERAL DAS DOBRAS: ASPECTO GEOMÉTRICO
a) Antiforma: convexidade voltada para cima;
b) Sinforma: convexidade voltada para baixo.
4.4 TIPOS DE DOBRAS
a) Anticlinal: é a dobra alongada, na qual os flancos abrem-se para baixo e a
convexidade está voltada para o alto, podendo ser simétrica ou não;
Anticlinal simétrica
Anticlinal assimétrica
b) Sinclinal: é a dobra alongada, cujos flancos abrem-se para cima e a
convexidade está voltada para baixo, podendo ser simétrica ou não;
Sinclinal simétrica
Sinclinal assimétrica
c) Simétrica: é a dobra em que os 2 flancos possuem o mesmo ângulo de
mergulho;
Simétrica – caracteriza-se por possuir o plano axial vertical
d) Assimétrica: os flancos mergulham com diferentes ângulos;
Assimétrica – o plano axial vertical está fora da vertical
e) Deitada: é a dobra em que o plano axial é essencialmente horizontal;
Deitada – o plano axial é horizontal
f) Isoclinal: os dois flancos mergulham a ângulos iguais na mesma direção.
Podem ser: simétrico ou vertical, inclinado e recumbente.
g) Em leque: representada por dois flancos revirados;
h) Homoclinal: um grupo de camadas que apresentam um mergulho regular,
segundo uma mesma direção;
i) Monoclinal ou flexão: é a dobra em que se dá o encurvamento de apenas
uma parte das camadas, permanecendo as demais na sua posição original;
j) Domo: é uma estrutura ampla, com convexidade voltada para cima, onde as cam.
mergulham em todas as direções, de maneira ± igual, a partir de um centro
comum;
k) Bacia estrutural ou tectônica: é uma dobra ampla cuja convexidade aponta para
baixo, sendo que as cam. mergulham de todas as direções p/ um centro comum.
4.5 RECONHECIMENTO DE DOBRAS
5. FALHAS
São rupturas e deslocamentos ao longo de um plano, e pelo qual as paredes
opostas se movem uma em relação à outra, com dimensões que variam de mm até
dezenas de km. Sua atitude ou posição é dada pela direção e mergulho. Ex: Falha
de San Andreas
5.1 ELEMENTOS DE UMA FALHA
a) Plano de falha: é a superfície ao longo do qual se deu o deslocamento;
b) Zona ou espelho de falha: é uma faixa que acompanha o plano de falha,
representada por um fraturamento ou esmigalhamento + intenso das rochas;
c) Linha de falha: é a linha formada pela interseção do plano de falha com a
topografia;
d) Rejeito: é a medida do deslizamento linear resultante do movimento que
ocasionou a falha;
• Rejeito
vertical (D–C): é o afastamento vertical de pontos contíguos, medido em um
plano perpendicular à direção do plano de falha.
• Rejeito horizontal (A–D): é o afastamento de pontos contíguos, medido
horizontalmente em um plano perpendicular à direção do plano de falha.
• Rejeito direcional (C–A’): é o afastamento de pontos contíguos, medido
paralelamente à direção do plano de falha.
• Rejeito total (A–A’): é o afastamento de ptos contíguos, medido no pl de falha.
• Rejeito de mergulho (B–A’): é o afastamento de pontos contíguos, medido
paralelamente à direção de mergulho do plano de falha.
e) Capa ou teto: é o bloco que fica acima do plano de falha (inclinado);
f) Lapa ou muro: é o bloco que fica abaixo do plano de falha (inclinado).
5.2 TIPOS DE FALHA
a) Baseado no movimento aparente
• Falha normal ou direta: capa ou teto se movimenta para baixo em relação à
lapa ou muro;
•
Falha inversa: capa ou teto se movimenta para cima em relação à lapa ou
muro;
“Graben”: bloco afundado entre 2 falhas; “Horst”: bloco que se ergueu entre 2
falhas.
Horst e Graben – representados pela elevação e depressão, respectivamente.
b) Baseado na classificação genética
• De empurrão: teto sobe realmente em relação ao muro, havendo
compressão horizontal;
• De gravidade: teto desce em relação ao muro, ocasionando alívio de
pressão na horizontal e o bloco cai por gravidade;
• De
rejeito direcional ou falhas transcorrentes: movimento
dominante na horizontal, através de compressão e alívio de tensões.
5.2 RECONHECIMENTO DE FALHAS
Observações de escarpas e espelhos de falha, problemas de erosão, fotografias
aéreas, amostras de sondagens.
6. FRATURAS
É uma deformação por ruptura. É um plano que separa em duas partes um bloco
de rocha ou de uma camada, e ao longo do qual não se deu deslocamento. O
espaçamento entre elas pode ser de cm a metros.
Podem ser abertas ou fechadas, com ou sem preenchimento (pode ou não
favorecer na recuperação da coesão entre os blocos).
A atitude e o espaçamento é importante para a qualificação do maciço, e
representam o enfraquecimento.
6.1 NOMENCLATURA
a) Diáclase: fraturas ou rupturas de causas tectônicas;
b) Junta: fraturas cuja origem é a contração por resfriamento.
6.2 TIPOS
a) Diáclases originadas por esforços de compressão: provocadas por
esforços tectônicos, e são caracterizados por superfícies planas e ocorrem na
forma de sistemas, cortando-se em ângulos. Comuns em anticlinais e
sinclinais;
b) Diáclases de tensão: são formadas perpendicularmente às forças que
tendem a puxar opostamente um bloco rochoso e, em geral, apresentam
superfícies não muito planas. Quanto à origem:
• Tectônica: freqüente nos anticlinais e sinclinais;
• Contração: caracterizados por vários sistemas entrecruzados;
7. OROGÊNESE
Conjunto de fenômenos vulcânicos, erosivos e diastróficos (conjunto de
movimentos tangenciais, verticais que acarretam na superfície terrestre o
aparecimento de dobras e falhas) que levam à formação de montanhas
(elevações superiores a 300 m sobre o terreno circundante).
7.1 MONTANHAS DE ORIGEM VULCÂNICA
São formadas pelo acúmulo de material expulso, provenientes de
partes profundas da crosta terrestre. Às vezes predominam larvas
(vulcões havaianos), outras vezes o material piroclástico (Paracutin) e,
finalmente, ambos associados (Vesúvio). Têm forma cônica, com o
material acumulando-se em torno da cratera.
Outros exemplos: Etna (Itália) e Aconcágua (Cordilheira dos Andes).
7.2MONTANHAS DE ORIGEM EROSIVA
a) Isoladas pela erosão: são restos de camadas horizontais que ficaram
isoladas pelos efeitos da erosão. Quando possuem o topo plano são
chamadas de mesas.
b) Nos divisores de água: formadas devido à erosão fluvial.
c) Erosões diferenciais: formadas quando as rochas mais fracas são
destruídas, restando as rochas duras que se sobressaem no relevo.
Exemplos: Serra Geral do Rio Grande do Sul e parte de Santa
Catarina
7.3MONTANHAS DE ORIGEM TECTÔNICA
Formam as grandes cadeias de montanhas e se originam por
dobramentos, falhas ou ambos.
Exemplos por falhamentos: Serra do Mar
As montanhas formadas por dobramentos constituem as maiores
cordilheiras.
Exemplos por dobramentos: Alpes, Himalaia, Andes e Montanhas
Rochosas.