estruturas em rochas: dobras, falhas e outros...

Prof. Marcel SenaDisciplina: Geologiasenagel@gmail.com

(65) 9223-2829

Estruturas em rochas:

Dobras, falhas e outros

registros

Geologia Estrutural: Estuda os processos dedeformacionais da litosfera e as estruturasdecorrentes dessas deformações. Investiga, demaneira detalhada, as formas geométricas quese desenvolvem em decorrência do dinamismode nosso planeta.

Existem três caminhos pelos quais as rochas sofrem deformações

Apresentam um fluxo, quando as deformações são mais ou menos distribuídas no cisalhamento dúctil;

Dobram-se, flexionando as camadas, havendo encurtamento acentuado e deformação interna moderada;

Apresentam descontinuidades entre blocos adjacentes, ao longo de discretas superfícies ou zonas com pouca ou intensa deformação e/ou deslocamento entre os blocos. Tais descontinuidades são chamadas de FRATURAS.

ESTRUTURAS GEOLÓGICAS

As rochas ocorrem como corpos ou maciços rochosos, com limites (contatos) com outros corpos rochosos. Mostram estruturas internas, resultado dos processos geológicos.

Estruturas Primárias

São estruturas formadas durante o processo de geração da rocha.

Estruturas primárias ígneas: estrutura vesicular e/ou amigdaloidal, estrutura maciça, estruturafluidal (quando aparece orientação por fluxo de magma).

Estruturas primárias sedimentares: estruturaestratificada (ou laminada, quando fina) e outrasestruturas registradas durante a deposição e litificação de sedimentos (ex.: marcas onduladas, gotas de chuva, pegadas e rastros de fósseis).

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

•Estratificações;

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

Estrutura gradacional: variação granulométrica gradual mais grossa na base até mais fina no topo;

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

Fendas de ressecamento: geralmente preenchidas com material arenoso;

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

•Marcas de onda;

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

•Acamamentos e sucessões de camadas;

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

•Estratificações e•laminações;

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

•Granocrescencias, •Granodecrescencias e •Estruturas lenticulares;

Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

•Discordâncias.

Estruturas primárias mais comuns das rochas ígneas formadas quando o magma está se consolidando

Estruturas vesiculares: localizadas no topo de um derrame;

Relações de contatos;

Relações de contatos;

Forma dos corpos: tabulares (diques e sills), cilíndricos (chaminés vulcânicas);

Forma dos corpos: tabulares (diques e sills), cilíndricos (chaminés vulcânicas);

•Fluidais: o fluxo laminar da massa ígnea determina a orientação planar dos minerais;

GMG2201 - Elementos

de Mineralogia e

Geologia 20

Estruturas Secundárias

Geradas por deformação de rochas pré-existentes.

Deformação elástica: reversível.

Deformação plástica : estruturas internas (foliação ou xistosidade de rochas metamórficas) e as que afetam grandes corpos: dobras.

Deformação rúptil: os corpos rochosos são quebrados, aparecendo juntas e falhas.

Deformação nas rochas

Deformação elástica: reversível, assim que a tensão for retirada o

corpo volta ao estado original

Deformação plástica (ductil): irreversível. forma estruturas internas (foliação ou xistosidade

de rochas metamórficas) e dobras.

Deformação rúptil: os corpos rochosos são quebrados, forma juntas e falhas.

GMG2201 - Elementos

de Mineralogia e

Geologia 21

O que controla o tipo de deformação das rochas?

O tipo de deformação que uma rocha sofre é controlado por vários fatores, sendo os mais importantes:

Pressão confinante (profundidade)

Temperatura

Características composicionais do próprio material

Deformação dúctil

A deformação dúctil é controlada por altas pressões confinantes e altas temperaturas

Foliação, dobras e lineaçãosão geradas nas rochas

Fig. Story 11.6

Folding = dobramento

Stretching = estiramento

Shearing = cisalhamento

Dobras

Uma dobra resulta da deformação de rochas e que resulta no arqueamento de camadas rochosas, inicialmente planas, com comportamento dúctil, pela acção de tensões compressivas.

Elementos geométricos caracterizadores de uma dobra:

Classificação de dobras quanto a linha de charneira:

Classificação de dobras quanto ao ângulo de

fechamento:

Classificação de dobras quanto estratigrafia das

camadas e sentido de fechamento:

Figure 9.25

37

38

39

40

Deformação rúptil

A deformação rúptil é controlada por baixas pressões confinantes e baixas temperaturas

Falhas e juntas são geradas nas rochas

Fig. Story 11.6

Falhas

As falhas são formadas por movimentos abruptos e são marcadas por fraturas ao longo das quais ocorre movimento

O plano da falha separa o corpo rochoso em dois blocos principais, a capa e a lapa

As falhas podem envolver pequenos movimentos, cujo rejeito varia entre poucos centímetros até centenas de quilômetros

FALHAS

• Causadas por esforços tectônicos ou acomodação de camadas;

• Comuns em cinturões de montanhas;

• Escalas (extensão) variadas;

• Geometrias e arranjo diverso conforme e direção do esforço;

• Elementos geométricos: plano e falha, estrias, mergulho e direção;

FALHAS

• Normal: Tensão, abatimento de blocos;

• Inversa (empurrão): Compressão, cavalgamento de blocos;

• Direcional ou cisalhamento: rejeito paralelo ao mergulho;

• Obliqua: sobreposição de movimentos verticais (tensão ou compressão) e direcionais (transcorrente);

Elementos Morfológicos/geométricos relacionados a falhas:

Tipos de Falhas

Plano de Falha

Falha NormalFalha Inversa

Falha Trancorrente Falha Normal e Trancorrente

Falha normal

FALHAS

Horst

Graben

Falha reversa

Falha de empurrão

Falha de empurrão ou cavalgamento é um tipo especial de falha reversa

O plano de falha é de baixo ângulo e essas falhas podem envolver transportes de dezenas a centenas de quilômetros

Falha transcorrente

Falha de San Andreas - Califórnia

FALHAS

FALHAS

FALHAS

Juntas

Juntas: fraturas sem movimentação dos blocos

Juntas conjugadas e de alívio de pressão

CONTATOS

Limites entre corpos ou maciços rochosos

Tipos:

discordante ou concordante intrusivo

concordantes (entre camadas de sedimentos)

incorformidade

contato discordante angular

contato discordante erosivo

Hiato: falta de registro geológico

Tipos de Contatos

Inconformidade basal

Contato discordante angular

Contato discordante erosivo

Contato concordante (plano-paralelo)

Contato discordante intrusivoFolhelhos e calcários

alternados

Arenitos feldspáticos

e conglomerados

Arenitos finos e siltitos

alternados

Arenitos vermelhos,

cimentados

Dique de diabásio:

Contato discordante intrusivo

Embasamento cristalino

(gnaisses, xistos, granitos)

Contato discordante intrusivo do

dique em rocha metamórfica

Contato Discordante

Angular

61

Estruturas na Construção Civil

Foliação, juntas e falhas: zonas de debilidade, infiltração de água (túneis), escoamento de água (barragens e represas).

Falhas ativas ou reativadas: afetam as construções, terremotos.

CONCLUSÃO: imprescindível o estudo das estruturas em maciços rochosos.

CARACTERIZAÇÃODO MACIÇO QUANTO AO FRATURAMENTO

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;

Alteração das paredes;

Preenchimento por elementos de naturezas diversas.

IMPORTÂNCIA PRÁTICA DAS JUNTAS

Nas escavações subterrâneas facilitam o desmonte mas impõem a necessidade de escoramento;

Permitem a formação de aquífero;

Permitem a infiltração de água em obras subterrâneas;

Controlam mineralizações;

Condicionam o relevo e a drenagem;

Permitem a ação rápida da erosão, propiciando a mais rápida denudação do terreno;

Na mineração auxiliam o desmonte de rocha, porém prejudicam a retirada de blocos intactos para uso como rochas ornamentais.

IMPORTÂNCIA PARA A ENGENHARIA CIVIL:

O conhecimento da ocorrência destas estruturas citadas

é de grande importância para a engenharia já que as

mesmas normalmente se constituem em superfícies

potenciais de instabilidade com relação a diversos

aspectos: zonas de baixa resistência para fundações,

zonas de instabilidade potencial de taludes, zonas de

enriquecimento em minerais expansíveis, zonas de

possível instabilidade de paredes de túneis, zonas de

endurecimentos excessivos devido à recristalização

podendo tornar-se um sério obstáculo à equipamentos

de escavação.