Deformação das rochas

Deformação das rochas
{
{
O dinamismo interno da Terra
pode manifestar‐se, não apenas
na forma de vulcões e sismos,,
mas através da deformação das
rochas originada por tensões
que afectam a sua forma e/ou
volume.
A tensão é a força exercida por
unidade
id d de
d área.
á
{
Um estado de tensão pode expressar‐se
segundo duas componentes:
z
z
TTensão
ã normall (orientada
( i t d perpendicularmente
di l
t ao
plano considerado). Pode ser considerada
compressiva ou distensiva.
distensiva
Tensão cisalhante ou tensão de corte (orientada
paralelamente ao p
p
plano considerado).
)
Forças compressivas
{
Conduzem à redução do volume da rocha na
direcção paralela à actuação das forças e ao seu
alongamento na direcção perpendicular. Podem
provocar o dobramento
d b
e o aparecimento
i
d falhas
de
f lh
no material.
Forças distensivas
{
Conduzem ao alongamento (estiramento) da rocha,
na direcção
d
paralela
l l à actuação das
d forças.
f
Podem
d
provocar também o aparecimento de falhas no
material.
material
Forças de cisalhamento
{
Causam a deformação da rocha por movimentos
paralelos em sentidos opostos. Podem provocar a o
aparecimento de falhas e o cisalhamento dos
materiais.
Resposta à tensão
Actividade 30 página 141
{
{
{
Deformação elástica – é reversível,
reversível o material deforma
mas, quando a tensão cessa, recupera a sua forma/volume
iniciais e verifica‐se quando a força aplicada sobre a rocha
não
ão u
ultrapassou
t apassou o seu limite
te de eelasticidade.
ast c dade
Deformação plástica – é permanente, o material fica
deformado sem rotura e verifica‐se quando a força aplicada
sobre a rocha é superior ao seu limite de elasticidade e
inferior ao limite de plasticidade. É chamada deformação
contínua quando não se verifica descontinuidade entre
partes contíguas
p
g
do material deformado.
Deformação frágil/por rotura – o material fractura.
Verifica‐se quando a força aplicada sobre a rocha é superior
ao seu limite de p
plasticidade originando
g
deformações
ç
descontínuas (p.e. falhas).
Condicionantes da deformação
{
O comportamento das rochas em relação à tensão
que lhes é aplicada
q
p
é variável e depende
p
do tipo
p de
rocha, das condições de pressão e temperatura a
que a rocha está sujeita (aquando da actuação da
tensão) e da intensidade da tensão.
Comportamento dos materiais
{
{
Comportamento frágil – as rochas fracturam
facilmente quando são sujeitas a tensões,
facilmente,
tensões em
condições de baixa pressão e de baixa
temperatura. Este comportamento relaciona-se
com a formação de falhas.
falhas
Comportamento dúctil – as rochas sofrem
alterações
l
õ
permanentes de
d forma
f
e/ou
/
volume,
l
sem fracturarem, em condições de elevada
pressão
e
elevada
temperatura.
Este
ã de
comportamento relaciona-se com a fformação
dobras.
Actividade 31 página 142
Factores que condicionam a
deformação das rochas
ƒ
Tensão confinante ou litostática (resultante do peso das camadas
suprajacentes)
j
)
ƒ
ƒ
Tensão
e são não
ão litostática
os á ca ou d
dirigida
g da ((resultante
esu a e de forças
o ças que ac
actuam
ua
com diferente intensidade nas diversas direcções do material)
ƒ
ƒ
um maior conteúdo em fluidos leva a uma deformação em regime frágil
Tempo de actuação das forças
ƒ
ƒ
o aumento normalmente leva a deformações em regime dúctil
Conteúdo em fluidos ((nomeadamente em água)
g )
ƒ
ƒ
deformação em regime frágil
T
Temperatura
t
ƒ
ƒ
deformação em regime dúctil
Um maior tempo de
d actuação das
d
f
forças
normalmente
l
l
leva
a
deformações em regime frágil
Composição e estrutura da rocha
Deformações mais frequentes
ƒ
ƒ
Uma deformação é uma resposta mecânica
complexa dos materiais às tensões que sobre
eles actuam durante um determinado período
de tempo.
P d
Podem
ser:
ƒ
ƒ
Dobras
Falhas
lh
Falhas
Uma falha é uma superfície de
fractura ao longo
g da q
qual
ocorreu o movimento relativo
dos blocos fracturados.
As falhas podem resultar da
actuação de qualquer tipo de
tensão em rochas com
comportamento frágil.
Elementos de uma falha
{
{
{
{
{
{
Plano de falha
falha: superfície de
fractura.
Lábios de falha
falha: os dois blocos
deslocados (lábio levantado e lábio
descaído).
Tecto: bloco q
Tecto
que se sobrepõe
p
ao
plano de falha.
Muro: bloco que se situa abaixo do
Muro
plano de falha.
Rejecto ou rejeito:
rejeito menor distância
entre dois pontos que estavam
juntos antes da fractura e do
respectivo deslocamento.
deslocamento
Escarpa
de
falha
falha:
ressalto
topográfico produzido pela falha.
Atitude das falhas
{
{
Direcção ângulo formado por uma linha
Direcção:
horizontal do plano de falha com a linha N‐S
geográfica.
I li ã ângulo
Inclinação:
Inclinação
â
l formado
f
d entre
t o plano
l
d
de
falha e um plano horizontal que o intercepta.
Ver figura 117 da página 144
Tipos de falhas
{
{
{
Falha normal ou distensiva:
distensiva o tecto desce em relação ao
muro. Resultam de tensões distensivas.
Falha inversa ou compressiva
compressiva: o tecto sobe em relação ao
muro. Resultam de tensões compressivas.
Falha de desligamento
desligamento: os blocos têm movimentos
hori ontais paralelos à direcção do plano de falha.
horizontais,
falha Resultam
de tensões cisalhantes.
Actividade 33 página 145
Configurações geográficas
{
{
Fossas tectónicas ou grabens
grabens: são blocos
rebaixados, geralmente com comprimento
maior que a largura, e delimitados por
sistemas de falhas convergentes para o
interior.
Maciços
i
tectónicos
ó i
ou horsts
h
horsts:
são
ã blocos
bl
de forma linear, delimitados por falhas
divergentes
g
para o interior, e q
p
que exibem,
com frequência, uma altitude maior do que
as áreas contíguas, que são muitas vezes
constituídas por grabens.
grabens
Dobras
{
Uma dobra é uma deformação em que se verifica o
encurvamento de superfícies originalmente planas.
R lt
Resultam
d actuação
da
t ã de
d tensões
t õ de
d compressão
ã em
rochas com comportamento dúctil.
Elementos característicos das dobras
{
{
{
{
{
Charneira linha que une os pontos
Charneira:
de máxima curvatura da dobra.
Flancos da dobra
dobra: vertentes da
dobra; situam‐se de um e de outro
lado da charneira.
Superfície
p
axial ou p
plano axial:
axial
plano de simetria da dobra, que a
divide
em
dois
flancos
aproximadamente iguais.
Ei da
Eixo
d dobra
d b linha
dobra:
li h de
d intersecção
i t
ã
da charneira com a superfície axial.
Núcleo: conjunto das camadas
Núcleo
mais internas da dobra.
dobra
Tipos
p de dobras
(disposição espacial)
{
{
{
Antiforma dobra cuja concavidade ou
Antiforma:
abertura está voltada para baixo.
Sinforma: dobra cuja concavidade está
Sinforma
voltada para cima.
Dobra neutra
neutra: dobra cuja abertura não
está voltada nem para cima nem para
baixo.
Tipos
p de dobras
(idade relativa das rochas da dobra)
{
{
Anticlinal dobra em que o núcleo da antiforma é
Anticlinal:
ocupado
p
pelas rochas mais antigas.
p
g
Sinclinal: dobra em que o núcleo da sinforma é
Sinclinal
ocupado
p
pelas rochas mais recentes.
p
Atitude das camadas da dobra
{
{
{
Directriz intersecção do plano da camada com um plano horizontal.
Directriz:
Direcção da camada:
camada ângulo formado pela directriz com a direcção N‐
S geográfica.
Inclinação dos estratos
estratos: ângulo formado pela pendente (linha de
maior declive) com o plano horizontal. Determina
Determina‐se
se através dos
clinómetros.
Cartas geológicas
ƒ
ƒ
Instrumento de grande importância no trabalho de
campo
p efectuado p
por um ggeólogo.
g
Para a elaboração de uma carta geológica é
necessário:
ƒ Traçar limites entre diferentes litologias;
ƒ Registar dobras, falhas;
ƒ Estudos laboratoriais complementares.
Actividade 35 página 149 (excepto questão 3.)