Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Geociências
Geologia
Capítulo 10:
Deformação e a Formação das Montanhas
CLAUZIONOR LIMA DA SILVA
REFERÊNCIAS
GEOLOGIA GERAL - Capítulo 10 e 12;
DECIFRANDO A TERRA – Capítulo 19: Estruturas em rochas (antigo),
Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo)
PARA ENTENDER A TERRA – Capítulo 11: Dobras, falhas e outros tipos de
deformação;
FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA – Capítulo 10: Deformação e Formação de
Montanhas.
Deformação de Rochas
• Por deformação entende-se:
alterações na forma e/ou volume
causada por pressão (stress) que
leva à distorção (strain);
• Dobras e Falhas são estruturas
geológicas causadas por
deformação tectônica;
• Tectônica # atectônica
Falhas em Manaus
Deformação de Rochas: movimentos básicos
Stress:
Stress:
força por unidade de área
Tipos de stress dirigido inclui:
• compressão
• extensão ou distensão
• cisalhamento
Forças que atuam na Terra
Forças compressivas
apertam e encurtam um
corpo
Forças extensionais
estiram um corpo e
tendem a rompê-lo
As de cisalhamento
empurram dois lados em
direções opostas.
Compressão
Ação de forças dirigidas em sentidos
opostos que age na mesma direção ao
mesmo tempo e com igual intensidade
Tensão
Ação de forças dirigidas opostamente e
coincidentes que se estendem uma com
relação à outra
Cisalhamento
Ação de forças dirigidas de modo
opostos e coincidentes agindo
paralelamente ao longo de uma dada
superfície
Deformação (Strain)
Qualquer mudança na forma e tamanho de
objeto em resposta a força de tensão
(stress) que age no corpo rochoso
Tipos de Deformação
• elástica
• dúctil (plástica)
• rúptil (ruptura)
Deformação Elástica
Mudança Temporária na forma e
tamanho da rocha, mas, quando
removida a força, a rocha volta ao
estado inicial (indeformado).
Deformação Dúctil (Plástica)
Mudança permanente na
forma e tamanho da
rocha. Mesmo removida a
força, o corpo não volta
ao estado normal
Ocorre pelo deslizamento
de átomos ou de
pequenos grupos de
átomos, uns aos outros,
no material deformado,
sem perder a coesão
Materiais dúcteis:
dúcteis deformação plástica, suave e contínua. Não
retorna mais à sua forma original, mesmo cessado o esforço
dobramento
estiramento
cisalhamento
Deformação Rúptil (Ruptura)
Perda da coesão de
um corpo sob a
influência de esforço
deformacional
Usualmente ocorre ao
longo de superfícies
subplanares que
separam zonas de
material coerente
Materiais rúpteis mudam pouco e então quebram repentinamente.
Falha Reversa
Falha Normal
Falha Transcorrente
Fatores que Afetam a Deformação
• temperatura
• pressão
• taxa de deformação
• tipo de rocha
A variação destes fatores determina se a
rocha apresentará falha ou dobra.
Orientação de Rochas Deformadas
Nós precisamos, de algum modo,
descrever a orientação das estruturas
geológicas. Então nós usamos os termos
direção (strike) e mergulho (dip).
Direção é a orientação geográfica de uma
Direção:
camada rochosa dada pela interseção desta
com uma superfície horizontal (medida com a
bússola).
Mergulho é o grau de inclinação da camada
Mergulho:
com a superfície horizontal; é sempre
perpendicular à direção da camada.
Direção e Mergulho em um telhado
Direção e Mergulho em uma Rocha
Direção e Mergulho em uma Rocha
Mapa geológico
Legenda
Conglomerado
(formação mais nova)
Calcário
Folhelho
Arenito vermelho
Arenito marrom
(formação mais antiga)
Seção geológica transversal
Dobramento das Rochas
• Produzido por forças horizontais
ou verticais
• A escala pode ser desde
centimétrica até quilométrica
Dobras Atectônicas
Mecanismos de Dobramento
Terminologia de Dobra
Terminologia de Dobra
Plano axial (Pa) ou Superfície
Superfície Axial (Sa)
(Sa): o plano que divide
a dobra em duas partes iguais.
Eixo linha formada pela intersecção do plano axial com o
Eixo:
plano da camada.
Linha de Charneira: Linha que une pontos de curvatura
máxima da superfície dobrada.
Linha de Inflexão: Linha que une pontos de curvatura
mínima da superfície dobrada.
Linha de Crista e Quilha: São os pontos mais altos e baixos,
respectivamente, de uma superfície dobrada. Só coincidem
com a linha de charneira em dobras simétricas.
Flancos: São os lados de uma dobra.
Traço axial:
intersecção da Sa
ou Pa com a
topografia
CLASSIFICAÇÃO DE DOBRAS
Monoclinal Big Horn - Wyoming
Classificação quanto a Charneira de Dobra
Termos usados para Dobras
Sinclinal: uma seqüência de rochas
dobradas com as rochas mais novas
situadas dentro da dobra.
Anticlinal uma seqüência de rochas
Anticlinal:
dobradas com as rochas mais velhas
situadas dentro da dobra.
Sinclinal & Anticlinal
Dobras Simétricas
Dobras Assimétricas
Classificação quanto a Superfície Axial
C
b
Dobras Recumbentes
Eixo de dobra e caimento do eixo
Eixo da
Dobra
Dobra com
caimento
Dobra
horizontal
Caimento de um
Anticlinal
Caimento de um
Sinclinal
Importância das Dobras
Classificação quanto ao ângulo interinter-flanco
D. Aberta
90-170
Classificação quanto ao ângulo interinter-flanco
D. apertada
10-0
Tipos de Dobras
São dobras
angulares repetidas,
simétricas e com
flancos de igual
comprimento
(dobras concertina
ou sanfona).
Chevron
Homoclinal (homocline): flancos de grandes dobras, em escala regional.
Homoclinal
E mais Terminologias de Dobras
Domo uma seqüência de rochas
Domo:
dobradas na qual todas as camadas
mergulham para fora do ponto central.
Bacia uma seqüência de rochas
Bacia:
dobradas na qual todas as camadas
mergulham em direção a um ponto
central.
Formação mais antiga
exposta à superfície
Formação mais nova
Arenito
Folhelho vermelho
Folhelho cinza
Calcário
Camada + nova
Camada + velha
Dobras estão associadas à História
Tectônica da Região
Província de Vales e Montanhas próxima às Montanhas
Apalachianas: Remanescentes de um Cinturão de
Montanhas Dobradas
Juntas & Falhas
Juntas
Rupturas nas
rochas que não
apresentam
deslocamento
visível.
Juntas na Ponta Negra
Juntas em corpos plutônicos se deve
ao resfriamento e a stress tectônico
tardio.
A orientação da junta pode ser influenciada pelo limite
do corpo
Disjunção Colunar em
Basalto
Wyoming
Definições
• Falhas são fraturas nas rochas que
mostram deslocamento perceptível;
• Plano de Falha:
Falha superfície onde ocorre o
deslocamento;
• Estrias
Estrias: ranhuras deixadas ao longo da
superfície falhadas;
• Espelho de Falha:
Falha superfície polida pelo
atrito entre os blocos;
• Brecha
Brecha: blocos ou pedaços da rocha
triturados pelo atrito entre os blocos de falha.
Brecha de falha ou
Cataclasito
Milonito
Estrias de atrito
Estrias de atrito
Tipos de Falhas
• Falha Normal
(rejeito de mergulho)
• Falha Reversa
• Falha Transcorrente (rejeito direcional)
• Falha Oblíqua (rejeito oblíquo)
•Capa ou Teto:
Teto Termo usado por
mineiros. Eles podiam "pendurar"
sua luz neste lado da falha porque
estava acima deles.
•Lapa ou Muro:
Muro Também dos
mineiros, é o lado da parede sobre
a qual eles poderiam ficar abaixo do
teto.
a) Falha normal
Plano de falha
c) Falha
transcorrente
d) Falha oblíqua
b) Falha reversa
Falha Normal
Falha Normal Lístrica
Conjunto de Falhas Normais
(Gráben = Bacia)
Rift Valley
Rift Valley
Modelo da evolução de
uma falha de
cavalgamento
Aspectos Geomorfológicos
Falhas Transcorrentes
O movimento
dos blocos é
paralelo à
direção da
falha.
Falha Transcorrente
Falha Oblíqua
Rejeito e Separação de uma falha
A ORIGEM DAS MONTANHAS
A ORIGEM DAS MONTANHAS
• Montanha
Montanha: qualquer área da Terra,
com cume restrito que se eleve
significativamente alto, pelo menos 300
m acima da terra circundante;
• Cadeias de Montanhas, Sistema de
Montanhas.
TIPOS DE MONTANHAS
• Intemperismo diferencial e erosão
(platôs, mesas, batólitos,
batólitos, cadeias
vulcânicas oceânicas;
• bloco falhado: Horste e Graben
Sweetgrass Mountains
Mountains,, Montana
Monte Roraima, Brasil
Serra do Tumucumaque, AP, Brasil
TIPOS DE MONTANHAS
• Orogênese
Orogênese:: formação de montanhas;
• Gênese: Tectônica das Placas que
explica a localização e geometria;
LIMITES DAS PLACAS E A
FORMAÇÃO DAS MONTANHAS
• Dois cinturões orogênicos na Terra:
Alpino--Himalaiano & Pacífico;
Alpino
Pacífico
• Orógenos no limite de placas do tipo
crosta oceânica versus crosta oceânica
• arcos de ilhas (atividade ígnea)
• prisma de acresção (deformação de
sedimentos oceânicos);
grau
• metamorfismo de baixo grau;
Ex. Japão
Convergent plate boundary
Fig. 2.9
LIMITES DAS PLACAS E A
FORMAÇÃO DAS MONTANHAS
• Orógenos no limite de placas do tipo
Crosta Oceânica versus Crosta
Continental
• arcos magmáticos (atividade ígnea)
• núcleo central granítico circundado por
vulcões andesíticos;
• na costa (oeste) rochas sedimentares
deformadas do prisma de acresção;
• à Leste do núcleo central, rochas
sedimentares intensamente dobradas;
Ex. Andes
Oceano-continente
LIMITES DAS PLACAS E A
FORMAÇÃO DAS MONTANHAS
• Orógenos no limite de placas do tipo Crosta
Continental versus Crosta Continental
• arco vulcânico e corpos plutônicos inicial
na subducção oceano x continente (Tibet);
• colisão continente x continente:
resistência à subducção >>>
Espessamento crustal e elevação da
cadeia de montanhas;
• Acresção continental
• ex. Himalaia
Continente-continente
REFERÊNCIAS
GEOLOGIA GERAL - Capítulo 10 e 12;
DECIFRANDO A TERRA – Capítulo 19: Estruturas em rochas (antigo),
Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo)
PARA ENTENDER A TERRA – Capítulo 11: Dobras, falhas e outros tipos de
deformação;
FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA – Capítulo 10: Deformação e Formação de
Montanhas.