(Capítulo 10_Deformação e Formação das Montanhas)
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Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Departamento de Geociências Geologia Capítulo 10: Deformação e a Formação das Montanhas CLAUZIONOR LIMA DA SILVA REFERÊNCIAS GEOLOGIA GERAL - Capítulo 10 e 12; DECIFRANDO A TERRA – Capítulo 19: Estruturas em rochas (antigo), Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo) PARA ENTENDER A TERRA – Capítulo 11: Dobras, falhas e outros tipos de deformação; FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA – Capítulo 10: Deformação e Formação de Montanhas. Deformação de Rochas • Por deformação entende-se: alterações na forma e/ou volume causada por pressão (stress) que leva à distorção (strain); • Dobras e Falhas são estruturas geológicas causadas por deformação tectônica; • Tectônica # atectônica Falhas em Manaus Deformação de Rochas: movimentos básicos Stress: Stress: força por unidade de área Tipos de stress dirigido inclui: • compressão • extensão ou distensão • cisalhamento Forças que atuam na Terra Forças compressivas apertam e encurtam um corpo Forças extensionais estiram um corpo e tendem a rompê-lo As de cisalhamento empurram dois lados em direções opostas. Compressão Ação de forças dirigidas em sentidos opostos que age na mesma direção ao mesmo tempo e com igual intensidade Tensão Ação de forças dirigidas opostamente e coincidentes que se estendem uma com relação à outra Cisalhamento Ação de forças dirigidas de modo opostos e coincidentes agindo paralelamente ao longo de uma dada superfície Deformação (Strain) Qualquer mudança na forma e tamanho de objeto em resposta a força de tensão (stress) que age no corpo rochoso Tipos de Deformação • elástica • dúctil (plástica) • rúptil (ruptura) Deformação Elástica Mudança Temporária na forma e tamanho da rocha, mas, quando removida a força, a rocha volta ao estado inicial (indeformado). Deformação Dúctil (Plástica) Mudança permanente na forma e tamanho da rocha. Mesmo removida a força, o corpo não volta ao estado normal Ocorre pelo deslizamento de átomos ou de pequenos grupos de átomos, uns aos outros, no material deformado, sem perder a coesão Materiais dúcteis: dúcteis deformação plástica, suave e contínua. Não retorna mais à sua forma original, mesmo cessado o esforço dobramento estiramento cisalhamento Deformação Rúptil (Ruptura) Perda da coesão de um corpo sob a influência de esforço deformacional Usualmente ocorre ao longo de superfícies subplanares que separam zonas de material coerente Materiais rúpteis mudam pouco e então quebram repentinamente. Falha Reversa Falha Normal Falha Transcorrente Fatores que Afetam a Deformação • temperatura • pressão • taxa de deformação • tipo de rocha A variação destes fatores determina se a rocha apresentará falha ou dobra. Orientação de Rochas Deformadas Nós precisamos, de algum modo, descrever a orientação das estruturas geológicas. Então nós usamos os termos direção (strike) e mergulho (dip). Direção é a orientação geográfica de uma Direção: camada rochosa dada pela interseção desta com uma superfície horizontal (medida com a bússola). Mergulho é o grau de inclinação da camada Mergulho: com a superfície horizontal; é sempre perpendicular à direção da camada. Direção e Mergulho em um telhado Direção e Mergulho em uma Rocha Direção e Mergulho em uma Rocha Mapa geológico Legenda Conglomerado (formação mais nova) Calcário Folhelho Arenito vermelho Arenito marrom (formação mais antiga) Seção geológica transversal Dobramento das Rochas • Produzido por forças horizontais ou verticais • A escala pode ser desde centimétrica até quilométrica Dobras Atectônicas Mecanismos de Dobramento Terminologia de Dobra Terminologia de Dobra Plano axial (Pa) ou Superfície Superfície Axial (Sa) (Sa): o plano que divide a dobra em duas partes iguais. Eixo linha formada pela intersecção do plano axial com o Eixo: plano da camada. Linha de Charneira: Linha que une pontos de curvatura máxima da superfície dobrada. Linha de Inflexão: Linha que une pontos de curvatura mínima da superfície dobrada. Linha de Crista e Quilha: São os pontos mais altos e baixos, respectivamente, de uma superfície dobrada. Só coincidem com a linha de charneira em dobras simétricas. Flancos: São os lados de uma dobra. Traço axial: intersecção da Sa ou Pa com a topografia CLASSIFICAÇÃO DE DOBRAS Monoclinal Big Horn - Wyoming Classificação quanto a Charneira de Dobra Termos usados para Dobras Sinclinal: uma seqüência de rochas dobradas com as rochas mais novas situadas dentro da dobra. Anticlinal uma seqüência de rochas Anticlinal: dobradas com as rochas mais velhas situadas dentro da dobra. Sinclinal & Anticlinal Dobras Simétricas Dobras Assimétricas Classificação quanto a Superfície Axial C b Dobras Recumbentes Eixo de dobra e caimento do eixo Eixo da Dobra Dobra com caimento Dobra horizontal Caimento de um Anticlinal Caimento de um Sinclinal Importância das Dobras Classificação quanto ao ângulo interinter-flanco D. Aberta 90-170 Classificação quanto ao ângulo interinter-flanco D. apertada 10-0 Tipos de Dobras São dobras angulares repetidas, simétricas e com flancos de igual comprimento (dobras concertina ou sanfona). Chevron Homoclinal (homocline): flancos de grandes dobras, em escala regional. Homoclinal E mais Terminologias de Dobras Domo uma seqüência de rochas Domo: dobradas na qual todas as camadas mergulham para fora do ponto central. Bacia uma seqüência de rochas Bacia: dobradas na qual todas as camadas mergulham em direção a um ponto central. Formação mais antiga exposta à superfície Formação mais nova Arenito Folhelho vermelho Folhelho cinza Calcário Camada + nova Camada + velha Dobras estão associadas à História Tectônica da Região Província de Vales e Montanhas próxima às Montanhas Apalachianas: Remanescentes de um Cinturão de Montanhas Dobradas Juntas & Falhas Juntas Rupturas nas rochas que não apresentam deslocamento visível. Juntas na Ponta Negra Juntas em corpos plutônicos se deve ao resfriamento e a stress tectônico tardio. A orientação da junta pode ser influenciada pelo limite do corpo Disjunção Colunar em Basalto Wyoming Definições • Falhas são fraturas nas rochas que mostram deslocamento perceptível; • Plano de Falha: Falha superfície onde ocorre o deslocamento; • Estrias Estrias: ranhuras deixadas ao longo da superfície falhadas; • Espelho de Falha: Falha superfície polida pelo atrito entre os blocos; • Brecha Brecha: blocos ou pedaços da rocha triturados pelo atrito entre os blocos de falha. Brecha de falha ou Cataclasito Milonito Estrias de atrito Estrias de atrito Tipos de Falhas • Falha Normal (rejeito de mergulho) • Falha Reversa • Falha Transcorrente (rejeito direcional) • Falha Oblíqua (rejeito oblíquo) •Capa ou Teto: Teto Termo usado por mineiros. Eles podiam "pendurar" sua luz neste lado da falha porque estava acima deles. •Lapa ou Muro: Muro Também dos mineiros, é o lado da parede sobre a qual eles poderiam ficar abaixo do teto. a) Falha normal Plano de falha c) Falha transcorrente d) Falha oblíqua b) Falha reversa Falha Normal Falha Normal Lístrica Conjunto de Falhas Normais (Gráben = Bacia) Rift Valley Rift Valley Modelo da evolução de uma falha de cavalgamento Aspectos Geomorfológicos Falhas Transcorrentes O movimento dos blocos é paralelo à direção da falha. Falha Transcorrente Falha Oblíqua Rejeito e Separação de uma falha A ORIGEM DAS MONTANHAS A ORIGEM DAS MONTANHAS • Montanha Montanha: qualquer área da Terra, com cume restrito que se eleve significativamente alto, pelo menos 300 m acima da terra circundante; • Cadeias de Montanhas, Sistema de Montanhas. TIPOS DE MONTANHAS • Intemperismo diferencial e erosão (platôs, mesas, batólitos, batólitos, cadeias vulcânicas oceânicas; • bloco falhado: Horste e Graben Sweetgrass Mountains Mountains,, Montana Monte Roraima, Brasil Serra do Tumucumaque, AP, Brasil TIPOS DE MONTANHAS • Orogênese Orogênese:: formação de montanhas; • Gênese: Tectônica das Placas que explica a localização e geometria; LIMITES DAS PLACAS E A FORMAÇÃO DAS MONTANHAS • Dois cinturões orogênicos na Terra: Alpino--Himalaiano & Pacífico; Alpino Pacífico • Orógenos no limite de placas do tipo crosta oceânica versus crosta oceânica • arcos de ilhas (atividade ígnea) • prisma de acresção (deformação de sedimentos oceânicos); grau • metamorfismo de baixo grau; Ex. Japão Convergent plate boundary Fig. 2.9 LIMITES DAS PLACAS E A FORMAÇÃO DAS MONTANHAS • Orógenos no limite de placas do tipo Crosta Oceânica versus Crosta Continental • arcos magmáticos (atividade ígnea) • núcleo central granítico circundado por vulcões andesíticos; • na costa (oeste) rochas sedimentares deformadas do prisma de acresção; • à Leste do núcleo central, rochas sedimentares intensamente dobradas; Ex. Andes Oceano-continente LIMITES DAS PLACAS E A FORMAÇÃO DAS MONTANHAS • Orógenos no limite de placas do tipo Crosta Continental versus Crosta Continental • arco vulcânico e corpos plutônicos inicial na subducção oceano x continente (Tibet); • colisão continente x continente: resistência à subducção >>> Espessamento crustal e elevação da cadeia de montanhas; • Acresção continental • ex. Himalaia Continente-continente REFERÊNCIAS GEOLOGIA GERAL - Capítulo 10 e 12; DECIFRANDO A TERRA – Capítulo 19: Estruturas em rochas (antigo), Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo) PARA ENTENDER A TERRA – Capítulo 11: Dobras, falhas e outros tipos de deformação; FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA – Capítulo 10: Deformação e Formação de Montanhas.
