fraturas e falhas
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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).
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.
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.
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
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
Em relação à disposição espacial
são:
- paralelas: paralelas entre si;
- concêntricas: típicas de área
intrusivas;
- radiais: associadas às concêntricas.
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 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.
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.
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’’.
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
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.
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.
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).
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.
- 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.