ZONAS DE CISALHAMENTO

ZONAS DE CISALHAMENTO
ZONAS DE CISALHAMENTO (termo genérico)
W
10-15 km
30 km
E
ZONAS DE CISALHAMENTO (termo genérico)
z. c. rúptil
z. c. de
transição
10-15 km
z. c. dúctil
30 km
Zona de cisalhamento rúptil
Zona de cisalhamento dúctil
Horizonte
guia
Zona de cisalhamento rúptil
Zona de cisalhamento rúptil-dúctil
Zona de cisalhamento dúctil-rúptil
Tension
gashes
(fraturas de tração)
Zona de cisalhamento dúctil
Foliação
milonítica
FRATURA
´UMA SUPERFÍCIE DE DESCONTINUIDADE
AO LONGO DA QUAL A ROCHA
PERDEU COESÃO´.
Inclui os termos falha e junta.
EXISTEM TRÊS TIPOS DE FRATURAS TECTÔNICAS
EXPERIMENTOS
DE
LABORATÓRIO
E
C = Fraturas de cisalhamento
T = Fraturas de tração
E = Fraturas estilolíticas
ângulo ≈ 60˚
Campo
de
tensão
F. NORNAIS
E
W
F. de EMPURRÃO
N
S
F. TRANSCORRENTES
ou DIRECIONAIS
CARACTERÍSTICAS
DAS ZONAS DE CISALHAMENTO RÚPTEIS
...... como reconhecer as falhas .....
As feições que sugerem a presença de falhas são:
a) Horizontes deslocados
- truncamento de estruturas
- mudança brusca de litotipos, de fácies
sedimentares, de fácies metamórficas
ou de estilo estrutural
a) Produtos de deslizamento
- rochas de zonas de cisalhamento
- espelho de falha
- estrias de falha
c) Repetição e omissão de camadas
d) Feições geomorfológicos
a) Horizontes deslocados:
E
W
Falhas normais
E
W
Falha de empurrão
mudança brusca de litotipos e de estilo estrutural
Unidades fora da
ordem estratigráfica
b) Produtos do deslizamento
Rochas de zonas de cisalhamento
Espelho de falha
Estrias de atrito (ressaltos)
Rochas de zonas de cisalhamento x nível crustal
Rochas
Brecha
Farinha de falha
Cataclasitos
Pseudo-taquilitos
Rochas incoesas
Rochas não
foIiadas
Rochas coesas
Milonitos
zona de
cisalhamento
Rochas
foliadas
Na crosta rúptil,
o deslizamento friccional gera
BRECHAS e FARINHA DE FALHA (material incoeso),
CATACLASITOS (material coeso)
ou
PSEUDO-TACHILITOS
Brecha tectônica = rocha composta
por fragmentos angulares > 1 mm
Brecha endurecida = brecha cimentada
por um material de veio
BRECHAS endurecidas
20 cm
15 cm
Brecha de itabirito da Mina de
Itatiaiuçu (MG)
(Gomes 2005)
BRECHAS endurecidas
terra.rice.edu/department/faculty/morganj/DeathValley.html
Farinha de falha = produto de pulverização
mecânica da rocha, composta por grãos < 1
mm
Farinha de falha endurecida = Farinha de falha
cimentada por minerais provenientes da
circulação de água
FARINHA DE FALHA endurecida
Fraturas preenchidas por farinha de falha
Produto de deslizamento friccional:
MATERIAL COESO
Cataclasito = rocha composta por fragmentos de rocha
e grãos microfraturados.
Não se desintegra c/ uma martelada, como a brecha.
Fotomicrografias de um cataclasito
8 mm
Gabro cataclástico
www-odp.tamu.edu/publications
Produto de deslizamento friccional:
MATERIAL COESO
Pseudo-tachilito = vidro ou material microcristalino
que se forma durante o movimento da falha quando
o calor da fricção gera fusão local da rocha.
Em geral forma bandas mm ou cm.
Pseudo-tachilitos
Espelho de falha
Serpentinito – Mina do Boiadeiro
Estrias
e
ressaltos
(degraus) (´steps´)
Estrias de deslizamento
direção do movimento
Ressaltos
sentido do movimento
(indicador
cinemático)
ressaltos
Ressaltos
e
estrias de
deslizamento
ressaltos
15 cm
Estrias em veio de quartzo
15 cm
15 cm
Estrias em serpentinito
Fibras de calcita (preenchendo os ressaltos) sobre
uma superfície de falha
Fratura irregular, antes do movimento
após o movimento
fibras
superfície da falha
c) Repetição e omissão de camadas
N
N
Coluna estratigráfica
W
Vergência tectônica
E
W
Vergência tectônica
E
N
N
Coluna estratigráfica
d)
Feições geomorfológicas
Escarpa de falha
Facetas
trapezoidais
Linha de escarpa de falha
A escarpa tem a direção da
falha, mas possui mergulho
diferente.
Escarpa de falha
Linha de escarpa de falha
Camada resistente à
erosão
JUNTAS
JUNTAS
As juntas representam as estruturas
geológicas mais comuns da natureza.
Apesar disto, ou talvez por causa disto, são
comumente negligenciadas pelos geólogos.
• Juntas sistemáticas e não sistemáticas
• Ordens e sistemas de juntas
• Junta mestra
Juntas
sistemáticas
Juntas não sistemáticas
Juntas
não sistemáticas
Juntas sistemáticas
Quartzitos: região da nascente do Rio S. Francisco
As JUNTAS SISTEMÁTICAS
formam conjuntos, definidos como
ordens (famílias) ou sistemas.
ORDEM DE JUNTAS
é caracterizada por várias juntas de mesma orientação;
SISTEMA DE JUNTAS
corresponde a uma ou mais ordens.
Duas ordens de juntas perpendiculares entre si
constituem um sistema ortogonal
Duas ordens de juntas que formam entre si um
ângulo menor do que 90 representam um
sistema conjugado.
Juntas: ordens
1 ordem de juntas
x sistemas
1 sistema ortogonal (90˚)
1 sistema conjugado (± 60˚)
SISTEMA ORTOGONAL DE JUNTAS
Nelson (1979),
Courtesy of AAPG
SISTEMA CONJUGADO DE JUNTAS
‘JUNTA MESTRA’
é a mais proeminente
e/ou mais longa
junta de uma ordem.
Tipos de juntas
Juntas de cisalhamento
Junta de tração
(veios e diques)
[ Juntas estilolíticas ]
Junta de tração
σ1
Juntas estilolíticas
σ1
perda
de volume
Juntas de cisalhamento
regime de cisalhamento puro
regime de cisalhamento simples
Juntas de cisalhamento
σ1
FALHAS
regime de cisalhamento puro
Juntas de cisalhamento
Fratura Riedel - R
Fratura anti-Riedel – R´
Fratura de tração – T
σ1
R´
R
σ1
regime de cisalhamento simples
As fraturas Riedel e anti-Riedel e
a zona de cisalhamento rúptil
Zona de
cisalhamento
Fratura
Riedel - R
Fratura
anti-Riedel – R´
Fraturas Riedel e anti-Riedel
σ1
R´
R
N
σ1
A importância das JUNTAS para as
Geociências?
PESQUISA
APLICADA
PESQUISA
ACADÊMICA
PESQUISA APLICADA
AS JUNTAS:
CONTROLAM A CIRCULAÇÃO DA ÁGUA
- em todos os tipos de rochas
Serpentinito na Mina do Boiadeiro (Nova Lima, MG)
CAUSAM A poluição do lençol freático.
AS JUNTAS
são especialmente importantes p/ o estudo de
RESERVATÓRIOS FRATURADOS
(água e petróleo)
controlam a circulação de fluidos mineralizadores
Gold-bearing quartz vein
Photo by Peter Kresan
controlam a rede hidrográfica (e o relêvo)
200 mi.
Imagem de satélite [Lake Powell, UT & AZ]
Padrões de drenagem controladas por fraturas:
dendrítico
paralelo
radial
angular
treliça
retangular
centrípeta
como as JUNTAS representam potenciais planos de movimento
elas INFLUENCIAM:
-a estabilidade de encostas, e
- obras de construção civil,
pedreiras e minas.
PESQUISA ACADÊMICA
Em pesquisas acadêmicas as FRATURAS (juntas e falhas)
são importantes
quando se pretende:
Decifrar o paleostress e / ou a neotectônica)
Mapa c/ a trajetória da tensão nas bordas de placas
Falhas reversas
Falhasdirecionais
Falhas normais
Pluijm & Marshak (2004)
MÉTODOS DE REPRESENTAÇÃO DAS
FRATURAS
(falhas e juntas)
- PROJEÇÃO ESTEREOGRÁFICA
- ROSETA
- HISTOGRAMA
Estereograma de isofreqüência
(gnaisses)
Rosetas
Roseta em semi-círculo
Tratamento estatístico de 80
juntas de cisalhamento
Roseta de círculo inteiro
Tratamento estatística de 1.333 veios
[o intervalo de classes é de 5 e o raio
do círculo representa 3% do total de
dados].
Histograma: número x direção das juntas
juntas com estrias
juntas estilolíticas
juntas sem feições especiais
(Ramsay & Huber, 1987)