6 dobras e falhas

DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS Margarida Barbosa Teixeira

Tensão2 Tensão é a força aplicada por unidade de área. A tensão é tanto maior quando menor for a área considerada. Uma força ao atuar sobre um corpo faz com que este reaja gerando forças internas, de modo a adquirir a forma original – o corpo fica sob um estado de tensão. O estado de tensão expressa-se segundo duas componentes tensão normal (perpendicular ao plano considerado); pode ser compressiva ou distensiva. tensão cisalhante ou de corte (paralela ao plano considerado)

Comportamento dos materiais rochosos face a tensões3 As rochas quando submetidas a condições de pressão e temperatura diferentes das que ocorreram na sua génese podem sofrer deformações. A mobilidade da litosfera + Tensão (força aplicada por unidade de área) Peso das camadas suprajacentes Deformação da rocha (alteração da forma e volume de uma rocha) dobra-se Dobra A rocha fratura-se Falha Tensão litostática ou confinante – tensão resultante do peso das camadas suprajacentes. Tensão não litostática ou dirigida – ocorre quando um corpo está sujeito a forças de intensidade diferente nas diferentes direcções.

Comportamento dos materiais rochosos face a tensões4 Comportamento elástico quando cessa a tensão o material recupera a forma inicial – a deformação é reversível. acima do limite de elasticidade, quando a tensão continua a atuar, ocorre a ruptura – a deformação é descontínua (ex. falhas). Comportamento plástico acima do limite de elasticidade, mesmo que cesse a tensão, a alteração de forma e/ou volume da rocha permanece – a deformação é contínua (ex. dobras).

Comportamento dos materiais rochosos face a tensões5 As rochas exibem diferentes tipos de comportamento, dependentes das condições em que ocorre a deformação Deformação em regime: frágil rochas com comportamento elástico seguido de rutura falha dúctil rochas com comportamento plástico dobra

Comportamento dos materiais rochosos face a tensões6 Deformação em Ocorre em zonas: regime frágil • pouco profundas (até cerca de 20 Km), • com temperatura e tensões pouco elevadas, permite que as rochas tenham um comportamento elástico, seguido de rutura. Falha Deformação em Ocorre em zonas: regime dúctil • mais profundas, • onde as tensões e temperaturas são mais elevadas, permite que as rochas tenham um comportamento plástico e consequentemente uma maior resistência à rutura. Dobra

Fatores que interferem na deformação das rochas7 Quanto maior a temperatura maior é a deformação plástica (maior a ductilidade) e consequentemente mais difícil é a rutura. A deformação depende da temperatura

Fatores que interferem na deformação das rochas8 Para o mesmo valor de temperatura, a tensão necessária para obter uma determinada deformação varia com o tipo de material. A deformação depende do mineral/rocha.

Fatores que interferem na deformação das rochas9 A presença de água reduz a tensão necessária para obter uma determinada deformação (quanto mais água maior é a ductilidade). A presença de água favorece a deformação em regime frágil (tendência para a rutura). A deformação depende da presença de fluidos, nomeadamente da água.

Fatores que interferem na deformação das rochas10

Fatores que interferem na deformação das rochas11 Tipo e intensidade da tensão (maior tensão maior ductilidade) Temperatura (maior temperatura maior ductilidade) Conteúdo em fluidos (fluidos em regime frágil facilitam a fratura; fluidos em regime dúctil aumentam a ductilidade) Composição e estrutura da rocha. Tempo de atuação do agente deformador; a atuação das forças ao longo do tempo: permite que os materiais se ajustem maior ductilidade; elevada velocidade de deformação menor ductilidade.

Comportamento dos materiais rochosos face a tensões12  Para cada tipo de tensão ocorre um tipo de deformação

Comportamento dos materiais rochosos face a tensões13

Falha14 É uma deformação descontínua em que se verifica a fratura da rocha acompanhada de deslocamento dos blocos fraturados um em relação ao outro; Pode resultar da atuação de qualquer tipo de tensão em rochas em regime frágil.

Falha15  Elementos de uma falha Plano de falha – superfície de fratura. Teto – bloco situado por cima do plano de falha Muro – bloco situado por baixo do plano de falha Rejeto – a menor distância entre dois pontos que estavam juntos antes da fratura e do respetivo deslocamento.

Falha16  Posição da falha no espaço Atitude da falha Direção - orientação da linha de interseção do plano de falha com um plano horizontal. O valor da direção é dado pelo ângulo formado entre essa linha e a linha N-S geográfica.

Falha17  Posição da falha no espaço Atitude da falha Inclinação – ângulo formado entre o plano de falha e um plano horizontal que o intercepta. (o valor do ângulo varia entre 00 e 900).

Falha18  Posição da falha no espaço Atitude da falha

Classificação das Falhas (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)19 Falha normal ou distensiva Falha inversa ou compressiva O teto desce relativamente ao muro. O teto sobe relativamente ao muro. O plano de falha prolonga-se por baixo O bloco descaído situa-se por baixo do do bloco descaído. plano de falha. Os 2 blocos formam entre si um ângulo Os 2 blocos formam entre si um ângulo obtuso. agudo. Forma-se geralmente sob a ação de Forma-se geralmente sob a ação de forças distensivas. forças compressivas. (ex. nas zonas de afastamento de (ex. nas zonas de convergência de placas) placas).

Classificação das Falhas (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)20 Falha de desligamento Os movimentos dos blocos são horizontais e paralelos à direção do plano de falha. Forma-se geralmente sob a ação de forças de cisalhamento (ex. limites conservativos de placas e falhas transformantes dos riftes).

Classificação das Falhas (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)21 O teto desce Forças distensivas Falhas normais

Classificação das Falhas (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)22 O teto sobe Forças compressivas Falhas inversas

Associação de Falhas23 As falhas podem surgir associadas formando grabens (fossas tectónicas) e horsts (maciços tectónicos). Grabben – fossa tectónica, que Horst – maciços tectónicos corresponde a blocos limitados por falhas, de atitudes rebaixados, geralmente com superiores do que as áreas comprimento superior à largura contíguas – os grabbens. e limitados por falhas.

Dobra24 Rochas em regime dúctil Tensões de compressão É uma deformação contínua caracterizada pelo arqueamento das camadas. Tem origem em rochas: sujeitas a tensões de compressão, em regime dúctil.

Dobra25  Elementos de uma dobra Flancos – vertentes da dobra; região situada de um e do outro lado da charneira. Charneira - zona de convergência das camadas de cada flanco; corresponde à zona de passagem de um flanco para o outro; zona que contém os pontos de máxima curvatura da dobra.

Dobra26  Elementos de uma dobra Eixo – linha imaginária na intersecção dos dois flancos da dobra. Plano axial – plano de simetria da dobra que a divide em dois flancos; plano imaginário que, contendo o eixo, atravessa as diversas camadas da dobra pela zona de charneira; Núcleo – zona mais interna da dobra.

Dobra27  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas Direção – orientação da linha de interseção da camada com um plano horizontal O valor da direção é dado pelo ângulo formado entre essa linha e a linha N-S geográfica.

Dobra28  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas Inclinação – ângulo formado entre a linha de maior declive da camada e um plano horizontal que a interceta . (o valor do ângulo varia entre 00 e 900).

Dobra29  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas

Dobra30  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas

Classificação das Dobras31  De acordo com a disposição espacial

Classificação das Dobras32  De acordo com a idade relativa da idade das rochas

Classificação das Dobras33 Critério de Classificação Caracterização classificação Antiforma Concavidade voltada para baixo. Disposição Concavidade voltada para espacial da dobra Sinforma cima. Concavidade disposta Dobra neutra lateralmente. Eixo da dobra vertical. Anticlinal Rochas mais antigas no Idade relativa núcleo da antiforma. das rochas da Rochas mais recentes no dobra Sinclinal núcleo da sinforma.

Classificação das Dobras34 Antiforma Sinforma Antiforma

Classificação das Dobras35 Sequência de sinformas e antiformas

Caraterização das Dobras36 Anticlinal (representado na carta geológica por   ) Inclinação da camada de arenito: no flanco W – 25 no flanco E - 35

Caraterização das Dobras37  Importância geológica da caraterização das dobras Contribui para a compreensão e interpretação do relevo. Contribui para a compreensão da história geológica e tectónica. Permite inferir paleoambientes.

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