geologia estrutural zonas de cisalhamento dúctil

Geologia Estrutural - FINOM

Zonas de Cisalhamento Dúctil - ZCD

5.o Período de Eng. de MinasProf. Márcio Santos

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Zonas de Cisalhamento Dúctil - ZCD• São o equivalente e

profundo das falhas das quais, em muitos casos, elas constituem o prolongamento natural.

• A principal diferença é que, nas zonas de cisalhamento nas zonas de cisalhamento dúctil, o deslocamento relativo dos blocos não acontece ao longo de um plano de ruptura, mas de uma faixa, mais ou menos estreita deformada plasticamente.

• Uma ZCD é uma faixa estreita de rochas, deformada de maneira plástica, onde o mecanismo principal da deformação é o cisalhamento simples (rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à área do corpo), em regime de deformação plana (estiramento em regime de deformação plana (estiramento em uma das direções, encurtamento em outra direção, terceira direção sem deformação), separando dois compartimentos menos deformados e que apresentam um deslocamento relativo.

A) Não rotacional, coaxial e com esforços perpendiculares à área do corpo.B) Rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à área do corpo.

• ZCD podem ser observadas em qualquer escala, do mm à escala continental, com rejeitos extremamente variáveis, podendo atingir centenas de km.

• Existem zonas de cisalhamento em regime extensional, compressional e transcorrente.

• As terminologias adotadas são as mesmas das falhas (por exemplo: zona de cisalhamento dúctil transcorrente(por exemplo: zona de cisalhamento dúctil transcorrentedextral normal, zona de cisalhamento dúctil com separação normal etc.).

• A nomenclatura dos rejeitos é também idêntica à das falhas.

As ZCD variam de mm a centenas de km.

• Embora a deformação na zona de cisalhamento possa ser homogênea, não é geralmente o caso e é possível observar uma gradação da deformação do domínio menos deformado até o domínio mais deformado.deformado.

• A distribuição da deformação é geralmente heterogênea: alternam-se faixas com intensidades de deformação extremamente variáveis, às vezes de maneira brusca.

Resumo das principais características de uma ZCD

• São zonas tabulares de deformação da crosta.• Ocorrem em todas as escalas , desde a milimétrica até

aquela cortando toda a crosta e envolvendo centenas de quilômetros de desligamento.

• Como as falhas, tendem a envolver grande quantidade de movimentos paralelos ao plano de cisalhamento (cisalhamento simples), mas também podem ser (cisalhamento simples), mas também podem ser influenciadas por outros tipos de deformação.

• As ZCD de acentuada deformação plástica desenvolvem feição milonítica .

• Também como as falhas, podem ser reversas, normais, transcorrentes ou mostrarem desligamentos oblíquos.

• Tendem a exibir mergulhos menores que as falhas (exceto as transcorrentes).

Feições características da ZCD

• A FOLIAÇÃO• A foliação é a feição fundamental das zonas de

cisalhamento dúctil, conseqüência principalmente da plasticidade cristalina e da rotação de minerais.

• A foliação na ZCD não difere, basicamente, da xistosidade desenvolvida na maior parte das rochas xistosidade desenvolvida na maior parte das rochas metamórficas deformadas.

• A intensidade da deformação, às vezes muito elevada nestas zonas, pode provocar uma recristalização dinâmica importante, levando a uma drástica redução do tamanho dos grãos. Esta xistosidade é, às vezes, chamada de foliação milonítica .

• Foliação miloníticadefinida pela forte recristalização de quartzo em feldspato de feldspato de granitos deformados da Faixa Sergipana (a) e do oeste Australiano (b).

• Quanto mais intensa a deformação, mais o plano de foliação (S) se aproxima do plano de cisalhamento C (quando a (quando a deformação é pouco intensa, a foliação, pouco visível, forma um ângula de cerca de 35/40º com C).

• A foliação, apesar de ser uma feição penetrativa, às vezes preserva “ilhas” não deformadas, os podsde foliação (figura ao lado). Essas feições (figura ao lado) são (figura ao lado) são encontradas em qualquer escala, da lãmina delgada até a escala regional, em megazonas de cisalhamento.

• AS LINEAÇÕES• As lineações de

estiramento são uma das feições mais características das zonas de cisalhamento dúctil. A deformação é geralmente plana, geralmente plana, gerando planos lineares (tectonitos L/S). O estiramento pode ser extremamente importante, registrado na forma de lineaçõesminerais e de alongamento.

• O plano C, ou plano de cisalhamento, geralmente não é materializado, a não ser nos domínios de maior intensidade da deformação onde a deformação onde a foliação passa a ser paralela à ZCD, conforme se observa na figura ao lado.

• Em certos casos, como na figura ao lado, quando a deformação é intensa e nos domínios onde o ângulo entre S e C ângulo entre S e C está em torno de 10 a 15º, pequenos planos de cisalhamento paralelos ao plano C podem aparecer.

• AS DOBRAS• Nas ZCD, as dobras são

frequentes, mas não necessárias e nem rítmicas.

• De maneira geral, apresentam tendência em ter seus eixos em ter seus eixos paralelos ao eixo X do elipsóide de deformação, fato evidenciado pelo paralelismo frenquentedos eixos de dobras e da lineação de estiramento.

• Em outros casos, apresentam eixos curvos ou mesmo uma forma cônica (dobras em (dobras em bainha).

• A progressão da deformação faz com que as dobras, que representam uma heterogeneidade dificultando a deformação global da ZCD, tendem a serem recortadas pela própria evolução da xistosidade , conforme se pode observar nas imagens seguintes, sobrando apenas charneiras intrafoliais ou sendo apenas charneiras intrafoliais ou sendo totalmente eliminadas. É notável que nas ZCD que apresentam uma deformação extremamente elevada, as dobras são raras ou mesmo ausentes.

Esquema das principais feições nas ZCD

Rochas Metamórficas nas ZCD• Nas zonas de falha, o trituramento de fragmentos da

rocha encaixante pode levar, por processos rúpteis, a uma forte redução generalizada de granulação e a formação de rochas características, as rochas cataclásticas .

• No caso da zona de cisalhamento, a redução da granulação é decorrente principalmente de processos granulação é decorrente principalmente de processos dúcteis , em particular a recristalização dinâmica (concomitante com o processo de deformação), e se processa não às custas de fragmentos de rochas, mas sim de minerais. Esses processos levam à formação de rochas mais ou menos finas onde alguns restos arredondados de minerais (às vezes chamados de clastos, apesar do processo deformacional diferente) flutuam numa matriz fina foliada.

• Metamorfismo dinâmico (cataclástico) - este tipo de metamorfismo é caracterizado por pressão elevada e temperaturas que podem variar de baixas a altas. Está associado a zonas de falhas ou cisalhamentos, onde blocos crustais são pressionados uns contra os outros. A área de abrangência deste tipo de metamorfismo é função direta da intensidade do falhamento, podendo afetar rochas de composição e origem distintas. Tipos afetar rochas de composição e origem distintas. Tipos de rochas formadas: milonitos.

• Milonito : é uma rocha metamórfica bandada ou laminada na qual a textura original da rocha-mãe é destruída por intenso cisalhamento dentro de uma zona falha.– Origem dinâmica, granulometria fina, cor váriavel,

incluindo cinza, marron e preto.

Rochas nas ZCD, em função da profundidade

Fonte: TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.) Decifrando a Terra . São Paulo: Oficina de Textos, 2000.

Referências• Texto extraído de:

– ARTHAUD, M. Elementos de geologia estrutural. Fortaleza, 1998.– CARNEIRO, Celso dal Ré et al. Tipos de folilação. DGAE/IG/UNICAMP.

Obtido em: http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/87/FOLIACOES.pdf.– FOSSEN, H. Structural Geology. Deformation: Chapter 2 e-module.

Obtido em: http://www.rc.unesp.br/igce/petro/estrutural/Geol_Estrutural_Unesp_RC/Links_uteis_files/02%20Deformation.swf.

– Geologia Estrutural. Deformação: conceitos básicos. Obtido em: http://www3.ufpa.br/larhima/Material_Didatico/Graduacao/Geologia_Estrutural/Capitulo_2_2007.pdf.

– UNESP. Rochas metamórficas. Acesso: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/metamorficas1.html.

– TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.) Decifrando a Terra . São Paulo: Oficina de Textos, 2000.