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Geologia Estrutural 74

5.3-Fluidos e Deformao A presena de uma fase fluida durante a deformao contnua lubrifica os contatos entre gros e interfaces e aumenta, consideravelmente, a difuso superficial. Sob a aplicao de um esforo, a mudana de forma de um determinado cristal ocorre mais facilmente pelo processo de difuso do que por movimentos de deslocamentos.

Imagine-se que um agregado cristalino monofsico est sujeito a ao de esforos, conforme a Fig. 4.21 (Nicolas). Cada cristal est localmente em contato com seus vizinhos na presena de fluidos. A concentrao do equilbrio no a mesma nas faces perpendiculares 1 e 3 , criando um gradiente de potencial qumico. Esse potencial maior em A do que em B (Fig. 4.21). O cristal tender a dissolver na face A e crescer ao longo da face B, por difuso de tomos dentro da fase lquida.

Profs. M. Matta & F. Matos - DGL-CG/UFPA


A Fig. 4.22 mostra que esse mecanismo envolve trs estgios: dissoluo orientada (i), transporte fluido (ii) e deposio dos elementos dissolvidos (iii) em distncias variveis.

(i) Quartzitos e calcrios freqentemente mostram evidncias de mecanismos de soluo sob presso e, em casos favorveis, as formas originais dos gros e seixos podem ainda ser reconhecidas (Fig. 4.23). (ii)O transporte dentro de um fluido pode ocorrer por difuso em um fluido imvel ou por transporte em fluidos mveis em fraturas ou por uma combinao dos dois processos. (iii) Aps transportados, os elementos liberados por dissoluo podem contribuir para a formao de fases minerais idnticas ou diferentes. A cristalizao de fases distintas de fcil reconhecimento porm, quando se trata da mesma fase mineral, deve-se buscar evidncias nas diferentes orientaes cristalogrficas. A cristalizao geralmente de hbito fibroso com elongao na direo de 3 , formando as chamadas sobras de presso (Figs. 4.22, 8.3 e 8.5). A cristalizao pode ocorrer ao longo de fraturas de extenso, em distncias variveis em relao ao local da dissoluo (Fig. 4.22)

5.4- Estruturas Geradas por Deformao Homognea Contnua Sero consideradas aqui, as expresses estruturais relacionadas deformao homognea, seus aspectos geomtricos, suas interpretaes e os processos envolvidos com suas gneses.



Se um material cristalino sofre deformao plstica homognea, acima de 30% de encurtamento, em cisalhamento puro, ou com = 0.7, correspondendo a um ngulo de 35o, em cisalhamento simples, uma anisotropia estrutural linear e planar se desenvolve (Fig. 6.1 - Nicolas). Essa feio estrutural realada com o aumento da deformao. Estudos experimentais tem demonstrado que, com encurtamentos superiores 50% (cisalhamento puro) ou = 1.4 (cisalhamento simples) as evidncias de anisotropias anteriores tendem a desaparecer.

Dependendo do estado que a deformao ocupe no esquema do diagrama de Flinn, estudado anteriormente (Fig. 5.31), a anisotropia criada pode ser do tipo achatamento (tectonito S - K = 0), implicando que no haver orientao preferencial no plano de anisotropia, ou pode ser do tipo linear (tectonito L - K = ) , ou mesmo uma mistura dos dois tipos (tectonito S-L ou tectonito L-S), o que mais comum.



Fig. 6.1 Nicolas Estrutura planar-linear. A superfcie S contm uma lineao L. X, Y, Z se referem aos eixos de deformao finita que est relacionada essa estruturas.

Essas estruturas planares - lineares so, fundamentalmente, resultado de elongao-achatamento progressivo e orientao concordante dos principais minerais dos corpos rochosos.

Fig. 5.31 Diagrama de Flinn, segundo Hobbs et al. (1976)



5.4.1- Estruturas Planares 5.4.1.1- Introduo Diversas classificaes para as estruturas planares tem sido divulgadas na literatura especializada nas ltimas dcadas. Esses esquemas classificatrios apresentam diferentes conotaes para diferentes autores de diversas escolas. Isso tem contribudo para um sem nmero de termos diferentes para a mesma feio planar, o que tem introduzido enormes dificuldades para o estudante iniciante no assunto. O termo foliao tem uma conotao para a escola francesa (Mattauer e colaboradores) diferente da escola inglesa e americana (Baddgley, Billings, Ramsay, Coward, etc.) No presente estudo ser utilizada a palavra foliao como um termo geral, para denotar toda e qualquer estrutura planar no interior de um corpo rochoso, com exceo dos acamamentos e estratificaes sedimentares. Para a classificao das foliaes, ser dado um tratamento prioritariamente descritivo, no sentido de facilitar a identificao dos termos planares nas rochas e suas denominaes (Fig. 5.32)

Figura 5.32 Representao diagramtica de diversos tipos de foliaes, segundo Hobbs et al. (1976)



5.4.1.2- Nomenclatura 5.4.1.1.1- Xistosidade e clivagem ardosiana Trata-se de uma feio planar caracterizada por um arranjo preferencial de minerais placides (Fig. 6.2). O termo clivagem ardosiana (slate cleavage) tem sido utilizado, de forma restrita, para as ardsias, enquanto a xistosidade (foliao de Nicolas, 1987) pode ser encontrada em uma variedade muito grande de litotipos - mrmores, quartzitos, filitos, xistos, anfibolitos, etc.)

5.4.1.1.2- Clivagem de crenulao So estruturas planares que separam domnios paralelos a subparalelos, espaados de poucos milmetros a diversos centmetros, formando aleitamentos rtmicos (Figs. 6.3 e 6.4 - Nicolas e 5.6; 5.22 - Hobbs). Quando nenhum deslocamento pode ser notado ao longo dos planos da clivagem e os espaamentos so inferiores a 2cm, a denominao de clivagem de fratura tem sido utilizada. Nesse caso, as pores de rocha separadas por dois planos sucessivos de clivagem de fratura recebem o nome de micrlitos.



5.4.1.1.3- Bandamento gnissico As xistosidades, pelo processo de segregao metamrfica, podem evoluir para

bandas caracterizadas pela presena de leitos de minerais mficos intercalados com leitos flsicos, formando os chamados bandamentos gnissicos (Fig. 5.13 - Hobbs).

5.4.1.1.4- Aleitamentos diferenciais

Representam um estgio intermedirio entre as xistosidades e os bandamentos gnissicos. So formados pelo processo de segregao metamrfica, formando leitos (na grande maioria quartzosos) segregados nos planos das xistosidades.



5.4.1.1.5- Foliao plano-axial Denominao dada qualquer foliao com orientaes paralelas ou sub-paralelas s superfcies axiais das dobras (Fig. 5.2)

5.4.1.1.6- Foliao de transposio So foliaes cujo aparecimento transpe elementos planares anteriores (Fig. 5.35 - Hobbs). Normalmente ocorrem paralelas aos planos axiais de dobras sujeitas encurtamentos.

5.4.1.1.7- Foliaes magmticas (primrias)

aleitamentos composicionais: leitos constitudos por diferentes composies mineralgicas, formados nas cmaras magmticas durante o processo de cristalizao magmtica;

foliao de fluxo: foliaes que se formam paralelas s superfcies de

acumulao de derrames magmticos (basaltos);

foliao de borda: superfcies formadas paralelamente s bordas de corpos intrusivos (Fig. 5.33)



Corpo grantico

Diques mficos

Fig. 5.33 - Exemplos de foliao de borda em diques e corpos circulares 5.4.1.1.8- Foliao milontica

Foliao definida por planos de achatamento do corpo rochoso, caracterizados por minerais estirados, elipsoidais, lenticulares, ocelares, etc., contornados por elementos micceos. Estruturas tpicas de rochas milonticas (Fig. 5.11).

5.4.1.1.9- Foliao cataclstica Foliao de natureza ruptural, formada por um conjunto de planos de quebramento nos corpos rochosos. A deformao rptil predominou sobre a recristalizao durante o processo deformatrio. Estruturas tpicas de cataclasitos.

5.4.1.1.10- Foliaes - S

As feies planares podem ser ordenadas em ordem cronolgica de gerao, tomando por base diversos critrios de campo (Fig. 5.6). Tem sido utilizada a notao superfcies S1 S2 S3 , etc., para denominar superfcies geradas em uma determinada ordem. Neste contexto, S0 tem denotado a superfcie de estratificao sedimentar.

5.4.1.3- Foliaes na interpretao de estruturas maiores O paralelismo entre algumas foliaes e os planos axiais de dobras de grande utilidade na resoluo de problemas estruturais e tectnicos, uma vez que so relaes



puramente geomtricas, independente de teorias genticas. Essas relaes tem sido mostradas por alguns autores , e.g. Wilson (1961) e Billings (1972) .

5.4.1.3.1- Atitudes da foliao plano-axial A atitude da foliao presente em afloramentos isolados permite que se interprete as vergncias (polaridade) das dobras macroscpicas:

foliao vertical dobras simtricas, com planos axiais verticais; foliao horizontal dobras recumbentes, com planos axiais horizontais; foliao inclinada (15o - 75o ) dobras inclinadas e assimtricas.



Foliao S2 formada posteriormente foliao S1 ..



5.4.1.3.2- Relao entre foliao e acamamento A Figura 16.21 mostra a relao entre a inclinao da foliao plano-axial e a do acamamento e como a mesma pode ser utilizada na interpretao dos flancos inversos ou normais. As seguintes regras bsicas podem ser adotadas:

Se o acamamento mergulha no mesmo sentido da foliao, mas com ngulo de mergulho menor, o flanco normal e a charneira do sinforme encontra-se no sentido em que mergulham a foliao e o acamamento.

Se o acamamento mergulha no mesmo sentido que a foliao, mas com um ngulo maior, o flanco inverso, as camadas mais velhas

sobrepem-se s mais novas e a charneira sinformal encontra-se no sentido oposto do mergulho do acamamento.



Para dobras normais, os ngulos entre o acamamento e a foliao plano-axial diminuem das regies de charneiras para os flancos.

As vergncias das dobras parasticas (dobras em S e Z), que ocorrem nos flancos das dobras maiores podem, tambm, ser utilizadas para interpretar os sentidos dos fechamentos dos antiformes e sinformes das dobras macroscpicas, bem como as posies dos flancos normais e inversos (Fig. 16.21)

Em geral: dobras em Z flancos normais dobras em S flancos inversos



5.4.1.4- Refrao das foliaes As Figs. 16.26 e 5.3 mostram que os ngulos entre as foliaes e os acamamentos so, tambm, funo da variao de competncia do material deformado. Quando as superfcies de foliao cortam leitos com diferentes comportamentos mecnicos, normalmente sofrem uma deflexo em suas direes, podendo mesmo no se propagar em determinados leitos.



5.4.2- Estruturas Lineares

5.4.2.1- Introduo O termo lineao tem sido usado para descrever qualquer estrutura linear que ocorre repetidamente em um determinado corpo rochoso (Figs. 6.13, 6.15 - Nicolas e 6.1 - Hobbs). No deve ser confundido com o termo lineamento, o qual se refere a feies lineares em escala regional, normalmente presente em mapas.

As lineaes podem ser estruturas primrias, quer de origem magmtica quer sedimentar ou podem ser produto de deformao, nesse caso se constituindo estruturas secundrias. O presente estudo se restringir a esse segundo grupo.



Muitas lineaes esto intimamente associadas s foliaes, contidas nos planos dessas ltimas. Mas, apesar de mais comuns, e de apresentarem maiores significados interpretativos, no necessrio que as lineaes estejam sempre relacionadas determinada feio planar.



As feies lineares, em alguns casos, no so de fcil reconhecimento no campo, por isso a identificao dessas estruturas tem sido negligenciada em alguns estudos, tornando incompleto o esboo geomtrico do quadro das estruturas, o que introduz bvias limitaes ao estudo estrutural de diversas reas.

essencial, tambm, que se caracterize a natureza da lineao identificada no campo. Uma dada feio planar pode se relacionar com mais de uma lineao, mesmo quando associadas uma nica deformao homognea (Fig. 6.13a)



5.4.2.2- Nomenclatura

5.4.2.2.1- Lineaes minerais: so caracterizadas pela orientao preferencial de determinados constituintes minerais. A Figura 6.15 mostra uma variedade dessas lineaes minerais. As lineaes pull-apart ( 6.15c) constituem uma feio importante na interpretao do elipside de deformao, uma vez que esto relacionadas minerais ou agregados de minerais que se comportam de forma menos dctil que sua matriz e se fraturam perpendicularmente direo de estiramento (direo de X do elipside de deformao) possibilitando que o material da matriz se infiltre nas fraturas, isolando fragmentos que definiro a lineao.

5.4.2.2.2- Lineaes de interseo de superfcies: as lineaes de interseo se formam todas as vezes que uma determinada feio planar se forma obliquamente outra superfcie preexistente (Figs. 6.13 a, 6.13c - Nicolas e 6.3 - Hobbs).

5.4.2.2.3- Lineaes associadas s dobras : as linhas de charneira das dobras podem, algumas vezes definir lineaes (Figs. 6.13b - Nicolas e 6.1d - Hobbs).



Figura 6.8- Hobbs- Rods de quartzo em xistos de Moine, 5.4.2.2.4- Lineaes de deslizamento : dentro dessa categoria de lineaes se encontram as estrias de falhas (Fig. 7.12 - Hobbs), formadas pela movimentao de blocos de rocha ao longo de superfcies de falhas; estrias de deslizamento flexural (Fig. 6.2 - Ladeira), que se formam perpendicularmente aos eixos de dobras flexurais; e estrias de deslizamento tectnico, que se formam quando corpos de rochas so transportados, ductilmente, uns sobre outros, formando os aleitamentos tectnicos, comuns em zonas de cisalhamento dctil. As lineaes assim formadas esto paralelas direo de X do elipside de deformao e so tambm chamadas de lineaes de estiramento.

Figura 6.9 Hobbs Estrruturas de Mullion em superfcies de acamamento entre arenitos e pelitos, North Eifel, Alemanha.



5.4.2.2.5- Lineaes definidas por alongamento de partculas nas rochas : fragmentos de rocha, seixos, olitos, fsseis, etc., podem estar alongados dentro de corpos rochosos como resultado de processos deformatrios.

5.4.2.2.6- Rods, mullions e boudins : essas feies lineares tm descries morfolgicas similares, por isso so aqui tratadas em conjunto. Os rods so agregados monominerlicos alongados (Fig. 6.8 - Hobbs). Como o mineral mais comum a desenvolver essa feio linear o quartzo, o termo barras de quartzo vem sendo bastante utilizado para definir essa estrutura; os mullions so colunas paralelas (estruturas colunares) resultantes da subdiviso de camadas pouco espessas durante a deformao (Fig. 6.9 - Hobbs).. Boudins so estruturas formadas pela segmentao de corpos preexistentes formados por material mais competente que os tipos litolgicos que os rodeiam (Fig. 6.10 - Hobbs). Essas lineaes (rods, mullions e boudins)) so, normalmente, paralelas aos eixos da dobras a elas associadas.

Nota:

Figuras de Nicolas, 1987 = 2.5, 4.21, 4.22, 4.23, 6.2, 6.3, 6.4, 6.13, 6.15, 8.3,

8.5;

Figuras de Hobbs et al., 1976 = 5.1, 5.2, 5.3, 5.6, 5.11, 5.12, 5.13, 5.22,

5.35, 6.1, 6.3, 6.10, 7.12;

Figuras de Locky & Ladeira, 1976 = 6.2, 16.21, 16.26.


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