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Geologia Estrutural: Tectônica Frágil Fraturas (Diaclases, Juntas) e Falhas

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Geologia Estrutural:Tectônica Frágil

Fraturas (Diaclases, Juntas) e Falhas

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FRATURAS São descontinuidades formadas em resposta a esforços internos ou externos atuantes no corpo

fraturado. Indicam perda de a coesão (esforços superam a coesão da rocha) Caracterizam o campo da deformação rúptil: porções rasas da crosta terrestre (10-15 km).

Podem ser de origem tectônica ou não (p.ex., diáclases) Podem ser divididas em: Juntas – fraturas ao longo das quais não há movimento perceptível dos blocos paralelamente ao

plano de fratura Falhas - fraturas ao longo das quais há movimento perceptível dos blocos paralelamente ao

plano de fratura O fraturamento ocorre ao longo de planos pré-definidos (experimentos) e gera 3 tipos principais: fraturas de extensão, de cisalhamento e estilolíticas. A de extensão é paralela ao maior esforço, e a estilolítica perpendicular. Fraturas de cisalhamento formam-se sempre a aprox. 30° do maior esforço (IMPORTANTE) As juntas ocorrem em geral como vários planos paralelos definindo FAMÍLIAS. Em uma região/afloramento normalmente encontra-se mais de uma família de juntas que definem o SISTEMA de juntas da área. Fraturas em Rochas Ígneas, de origem primária são chamadas de Diáclases. Juntas podem ser caracterizadas quanto: Quanto à superfície: LISA, ÁSPERA, PLUMOSA;

PLANA (mais comum) ou CURVA; ALTERADA ou não. ABERTURA: espaço entre as paredes da junta. PRENCHIMENTO: quartzo, carbonato, sulfetos, ouro (importante!), pegmatitos, clorita, argila,

rochas magmáticas, etc.

Tipos de falhas - Quanto à movimentação relativa dos blocos: Rotacional e Translacional. Tipos de falhas - Quanto ao rejeito: normal, inversa, direcional e obliqua. Variando-se a posição dos esforços tem-se os 3 tipos principais na crosta terrestre (Modelo de

Anderson) Falhas formam-se sempre a aprox. 30° do sigma 1 (fraturas de cisalhamento). Elementos geométricos das falhas: Plano de Falha (PF); Capa ou Teto (hanging wall): bloco que situa-se sobre o plano de falha; Lapa ou Muro (footwall): bloco que situa-se sob o plano de falha; Espelho de falha: superfície lisa, brilhante, normalmente cheia de estrias de atrito, situado sobre

o plano de falha; Traço ou linha de falha: a linha formada pela interseção do plano de falha (PF) com a superfície

terrestre ou o plano horizontal (PH); Estrias de atrito e degraus Rejeito é o deslocamento relativo de pontos previamente adjacentes nos lados opostos da falha.

Tanto os movimentos absolutos quanto os relativos são caracterizados pelos rejeitos. É medido no plano de falha, determinando os componentes geométricos do deslocamento.

Rejeito total (net slip): distância medida no plano de falha em dois pontos deslocados pela falha. Rejeito direcional (strike-slip): o rejeito medido paralelamente à direção do plano de falha. Rejeito de mergulho (dip-slip): o rejeito medido ao longo da direção do mergulho do plano de

falha Critérios de reconhecimento de falhas: Deslocamento / truncamento de camadas.

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Fonte Davis, 1984)

a) Simples desaparecimento gradual

b) Curvatura e desaparecimento gradual

c) Ramificação seguido de desaparecimento gradual

d) Curvatura e entroncamento numa diaclase pré-existente

e) Idem

f) Idem

g) Segmentação num conjunto de pequenas fraturas de extensão enéchelon

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Espaçamento médio entre as fraturas de acordo com a espessura das rochas com diferentes reologia.

FALHAS

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NormalInversa ou Reversa

Transcorrenteou Direcional

Capa ou Teto (Hingwall)

Lapa ou Muro (Footwall)

Espelho de falha

Traço ou linha de falha

TIPOS DE FALHAS

Principais atitudes (medidas) de um plano de falha, obtidos com bússola.

a) Direção (Stricke) do plano de falha.

b) Ângulo de mergulho (Dip) do plano de falha com relação ao plano horizontal.

Além dessas atitudes, também pode ser medido:

a) Rake ou Pitch: que é o ângulo de mergulho de uma estria de atrito (Slickensides) contida no plano de falha.

b) Hade (β complemento complemento do ângulo de mergulho ou ângulo entre o plano de falha e um plano vertical

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Dextrógiro (Dextral) ou Horário

Levógiro (Sinestral ou Sinistrógiro) ou Anti-Horário

Rejeito (Slip) da falha

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Reconhecimento de Falhas

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Quando a deformação é não-coaxial, as famílias de fraturas geradas constituem sistemas se desenvolver segundo critérios que podem ser encaixado em modelos.

Um dos modelos mais utilizado na interpretação de sistemas de fraturas em escala regional, é o MODELO DE RIEDEL, que organiza o desenvolvimento das fraturas segundo a cinemática e ângulos entre as estruturas.

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X

X

R`

R`

R

R

Y=D

Y=D

P

P

T

T

3

3

1

1

10-15 o

15 o

30 o

30 o

30 o

MODELO DE RIEDELTensor Principal - CompressãoEstensão Principal

Sinistral

Dextral

X

X

R`

R`

R

R

Y=D

Y=D

P

P

T

T

3

3

1

1

10-15 o

15 o

30 o

30 o30 o

Fratura de partição T: fratura de extensão ou distensão

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X

X

R`

R`

R

R

Y=D

Y=D

P

P

T

T

3

3

1

1

10-15 o

15 o

30 o

30 o

30 o

Fratura de cisalhamento de Riedel(sintética ou R)

X

X

R`

R`

R

R

Y=D

Y=D

P

P

T

T

3

3

1

1

10-15 o

15 o

30 o

30 o

30 o

Fratura de cisalhamento conjugada de Riedel (antitética ou R`)

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X

X

R`

R`

R

R

Y=D

Y=D

P

P

T

T

3

3

1

1

10-15 o

15 o

30 o

30 o

30 o

Fratura de cisalhamento P (sintética secundária)

X

X

R`

R`

R

R

Y=D

Y=D

P

P

T

T

3

3

1

1

10-15 o

15 o

30 o

30 o

30 o

Fratura de cisalhamento X (antitética secundária)

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Fratura de cisalhamento Y ou D, que se forma paralelamente ao binário em casos extremos

X

X

R`

R`

R

R

Y=D

Y=D

P

P

T

T

3

3

1

1

10-15 o

15 o

30 o

30 o

30 o

IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DE ESTRUTURAS

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Uma interpretação de evolução estrutural confiável de uma área, é de fundamental importância, pois esses dados poderão ser aplicados em:

a) Geotecnia, pois o estudo detalhado das estruturas de um terreno ou área, vai permitir cálculos precisos do peso ou sobrecarga de material que pode ser adicionado a essa área sem riscos, como é o caso da construção de grandes barragens, açudes, portos, grandes construções em áreas próximas de encostas etc.

b) Na prevenção de grandes deslizamentos, sobretudo em cidades onde são construídas edificações nas encostas de morros, como os casos em que constantemente estamos vendo na mídia.

c) Na prospecção de águas subterrâneas em rochas consolidadas, como é o caso do nordeste do Brasil, onde atualmente se explora água em zonas de fraturas e falhas em rochas cristalinas.

D) Na prospecção de petróleo, a tectônica de bacias aliada com a geofísica são fundamentais para selecionar alvos promissores em petróleo.

d) Na Prospecção Mineral, pois sabe-se que a maioria dos depósitos de metais preciosos, como o ouro, tem como um dos principais controle, o estrutural, uma vez que são concentrados em planos de descontinuidades, como falhas, fraturas e zonas de cisalhamento.

E no caso do ouro, os grandes depósitos estão localizados em estruturas de ordem secundárias, no caso de 2º, 3º etc., daí a importância de identificar as estruturas em campo e correlacionar-las com as estruturas de um Modelo de Riedel.