Geologia Estrutural:

DIAGRAMAS DE ROSETA E REDES DE PROJEÇÃO

Medidas de Planos e Linhas: Dados estruturais utilizados para construções de Diagramas de Roseta e Rede de Projeção ou Estereográficas

Por definição, uma reta é um segmento que liga dois pontos, logo só apresenta um sentido e uma inclinação. Já um Plano, pode ser definido, por pelo menos três pontos, sendo, em geral, tridimensional, e apresenta uma direção, uma intensidade de mergulho e esse um sentido.

OBS: A intersecção de dois planos define uma reta. Logo a direção de um plano, é a intersecção de um plano horizontal, que é materializado pela bússola na horizontal, e o plano medido. Logo, essa intersecção define uma reta horizontal no plano a ser medido.

Notação de medidas de atitudes de planos e linhas. 1) Modo americano (notação com bússola Brunton): a) Plano N25W/30NE (Notação de direção em Rumo) onde N25W é a direção do

plano, 30 é a intensidade de seu mergulho e NE é o sentido desse mergulho) b) Linha N35/20 (em campo pra não confundir sentido (N35) com intensidade de

mergulho (20 graus), pode-se fazer a notação 035/20. 2) Modo azimutal (Az). a) Plano: (notação com bússola Brunton) N210/25SE. b) Linha: (notação com bússola Brunton) N35/20. 3) Modo Clar (Notação com bússola tipo Clar) a) Plano: 225/25 (a medida clar, nos dá o sentido do mergulho (225 Az) e a

intensidade do mergulho (25 graus) para se determinar a direção do plano (que estáa 90º do sentido de mergulho), soma-se ou subtrai 90º do valor de sentido de mergulho = 225-90 = logo a direção desse plano é N135.

b) Linha: 35/20 ou 035/20. (notar que não se coloca N na medida Clar)..

CONVERSÕES DE MEDIDAS AZIMUTAL PARA RUMO: Para a conversão deve-se sempre fazer a partir do Norte (0º ou 360º =

Primeiro e Quarto Quadrantes)) ou a partir do sul (180º, Segundo e Terceiro Quadrantes) )

1) Quando o valor medido em Azimute for inferior a 90º = Primeiro Quadrante (NE). Nesse caso o Rumo é igual a Azimute.

Ex. N30/35SE = N30E/35SE. 2) Quando o valor do azimute for maior que 90º e menor que 180º =

Segundo Quadrante (SE). Nesse caso o Rumo será o valor do polo Sul –o Azimute.

Ex. Medida em Azimute N150/35SW. O Rumo será: 180º - Azimute = 180º -150º, logo essa medida em Rumo é S30E/35SW.

3) Quando o valor de azimute for maior que 180º e menor que 270º = Terceiro Quadrante (SW). O Rumo será o valor do Azimute – 180º .

Ex. N235/40NW. Essa medida em Rumo é 235 – 180 = S55W/40NW. 4) Quando o Azimute for superior a 270º e inferior a 360º = Quarto

Quadrante (NW). O Rumo será 360º - Azimute. Ex. N310/40NE. Em Rumo essa medida será 360 – 310 = N50W/40NE.

N

W

S

E1 Qo

2 Qo3 Qo

4 Qo

Rumo = Azimute

Rumo = 180 - Azimuteo

Rumo = 360 - Azimuteo

Rumo = Azimute - 180o

TRATAMENTO DOS DADOS ESTRUTURAIS Os dados estruturais obtidos em campo com bússola

devem ser tratados estatisticamente para a interpretação dessas estruturas. Alguns programas de computador foram desenvolvidos com esse fim.

As formas de visualizar esses dados são através de diagramas.

Quando se trata de medidas de estruturas frágeis, como fraturas, o ideal é a construção de Diagramas de Roseta.

Já para tratar dados de estruturas dúcteis, como foliações e lineações de estiramente, é recomendável confeccionar Diagramas Estereogramas ou Redes de Projeção.

DIAGRAMA DE ROSETA

Diagrama de Roseta representa as direções e frequências das medidas de fraturas, juntas, diacrases e falhas coletadas em uma área.

Para a confecção do Diagrama de Roseta, manualmente, a partir dos dados apresentados, Separa-se os dados por classes ( os valores de direção = Strike) são separados em intervalos de 10º.

Logo conta-se quanto valores ficam entre 0º e 10º, entre 11º e 20º, entre 21º e 30º ......até 151º e 160º.

Esses valores são recalculados para 100%, e com isso obtém-se as frequências (quantidade) das medidas em cada intervalo de direções (entre 0º e 10º ....etc) .

O raio do diagrama é dividido em intervalos de 10% em 10%, para que sejam pintados os intervalos das frequências obtidas. Coforme o diagrama ao lado

0 o

20 o

20

40

60

80%

80o

100o

120o

140o

160o

180o200o

220o

240o

260o

280o

300o

320o

340o

40o

60o

Ex. Para um total de 500 medidas de fraturas obtidas numa área. Recalcula-se a frequência para 100% (total de 500 medidas. = 100%).

Sendo 100 medidas com direçao entre 11º e 18º, correspondendo a 20% do total, 200 medidas entre 53ºe 60º correspondendo a 40% do total de medidas, 150 medidas entre 311º e 320º, correpondendo a 30% e 100 medidas entre 352º e 360º correspondendo a 20% do total de medidas.

Esse é o Diagrama de Rosetas correspondente a esses dados, levando-se em consideração apenas a porção superior. A porção inferior corresponde aos contra Azimutes das medidas obitdas.

0 o

20 o

20

40

60

80%

80o

100 o

120 o

140 o

160o

180o200 o

220 o

240o

260 o

280o

300o

320o

340 o

40o

60o

DIAGRAMA DE ROSETAOs diagramas de rosetas podem ser apresentado como um círculo completo (360º), ou como metade de um círculo (180º), nesse último caso, todas as medidas de direção tem que ser recalculada de forma a ficarem no primeiro e quarto quadrante.

No caso, medidas com direção SE e SW devem ser recalculadas para seus contra-azimutes (somando-se ou subtraindo-se 180º de seus azimutes).

OBS. As falhas formam-se sempre a aproximadamente a 30° do tensor principal Ϭ1 (fraturas de cisalhamento). Portanto um sistema de fraturas, em geral apresenta um ângulo de aproximadamente 60º entre o par.Com a análise de um Diagrama de Roseta é possível se determinar quais as direções dos diferentes sistemas de fraturas e com isso também do tensor principal (Ϭ1)

REDE DE PROJEÇÃO

Rede Estereográfica ou Estereogramas É a projeção estereográficas bi-dimensional de apenas um hemisfério da

esfera de referência, em geral usa-se o hemisfério inferior.

Grandes círculosPequenos círculos

Rede de Schmidt

N

S

EW

Papel Transpare nte

320 o

Plot de um plano e de seu polo numa Rede de Schmidt

PREPARANDO O DIAGRAMA

1 – Pega-se uma rede de Projeção de Schmidt e coloca-se uma tachinha no centro do diagrama, de baixo para cima, onde será fixado um papel transparente Limites do Polígono em azul).

OBS. Para evitar acidente e fixar melhor o papel, após fixar o papel transparente, recomenda-se colocar uma borracha ou um tampa de caneta na ponta da tachinha.

2 – Com o papel transparente, devidamente fixado, traça-se a borda do diagrama com caneta (em verde na figura) e o Norte,(N) Leste (E), Sul (S) e Oeste (W).

N

S

EW

Papel Transpare nte

320 o

Plot de um plano numa Rede de Schmidt

Plano = N320/40SW

1 – Primeiro, Plota-se o ponto correspondente a 320º na borda do diagrama e faz-se uma marquinha no papel transparente.

OBS.

a) Se as medidas tiverem direções NW e SE gira-se o papel transparente no sentido horário. Se forem NE e SW, gira-se no sentido anti-horário.

b) Se for na porção superior (NW e NE) deve-se colocar a marca correspondente sobre o norte da rede. Se for na porção inferior (SE e SW) deve-se colocar sobre o sul da rede.

N

SE

W

Pape l Trans parente

320 o

2 – Depois gira-se o papel no sentido horário até a marquinha ficar no norte da rede.

N

SE

W

Papel Transparente

320 o

Pp

40o 90o

3 – Como a direção é NW, a partir da borda do diagrama, no sentido do centro, conta-se 40º(conforme mostrado na figura) e traça-se com lapis, o grande círculo correspondente. Logo essa é a projeção ciclográficado plano.

4 – Para plotar o polo desse plano, a partir do grande círculo, conta-se 90º e faz-se um ponto correspondente ao polo desse plano (Pp na figura).

OBS. O polo é um ponto que éplotado a 90º de sua projeção ciclográfica.

N

S

EW

Papel Transparent e

320 o

Pp

5 – Para visualizar a posição da projeção ciclográfica e do polodesse plano, volta o papel para a posição original, girando no sentido anti-horário, até o norte do papel coincidir com o da rede. E assim tem-se a representação real do plano N320/40SW, conforme mostra a figura.

Lx = 140/30

N

S

EW

Papel Transparente

140o

Plot de uma linha numa Rede de Schmidt

Uma linha, difere de um plano por apresentar dois parâmetros que devem ser medidos. O sentidos de mergulho, dados sempre em azimute (variando de 0º a 360º), no caso desse exemplo, seu sentido de mergulho é para 140º, e a intensidade de seu mergulho, nesse caso 30º .

Lx = 140/30

N

S

EW

Papel Transparente

140o

Plot de uma linha numa Rede de Schmidt

1 – Uma vez Para plotar o sentido de mergulho, coloca-se uma marca em 140º (na borda da rede).

N

SE

W

Pa pel T ra nspa re nt e

140o

2 – Depois gira-se o papel transparente até que a marca de 140º sobreponha a marca Sul da rede.

N

SE

W

Papel Transparente

140o

30o

3 – Agora usando os círculos pequenos, que estão espaçados de 10º em 10º, partindo da borda sul rede para o centro, colocar um ponto a 30º (mergulho de Lx) como na figura.

N

S

EW

Lx

4 – Depois, volta o papel transparente para a posição inicial (Norte do papel = Norte da rede. E então se tem a posição da Lineação de Estiramento (Lx) plotada no diagrama, conforme mostra a figura.

OBS. Não confundir polo de plano com linha, pois são projeções distintas.

Quando usar projeção ciclográfica de um plano ou seu polos. Quando se tem uma grande quantidade de medidas de plano, fica

inconveniente, usar as projeções ciclográficas desses planos, pois o diagrama fica muito confuso.

No caso, recomenda-se usar os polos dos planos em vez de suas projeções ciclográficas.

Com isso, mesmo que se tenha uma grande quantidade de polos, ainda assim é possível visualisar suas projeções ciclográficas estatisticamente, através de seus máximos, obtidos pela contagem de pontos e traçando-se suas isolinhas de suas concentrações.

OBS. Através dos maximos de polos é possível se traçar os planos médios de uma superfície dobrada. Lembrar que o polo está a 90º do plano e vice-versa.

Máximos

Plano Médio

Máximos 1

Máximos 2 Plano Médio 2

Plano Médio 1

Exemplo de estruturas representadas em esterogramas – Sistemas de Fraturas:

Na representação em Estereograma, é possível se determinar, além da direção do

tensor principal Ϭ1, também dos Ϭ2 e Ϭ3.

Exemplo de estruturas representadas em esterogramas –Dobras cilindricas

Eixo da dobra

Plano Axial

Camada S0

Plano Axial da dobra

Polos das camadas