Estrutural Módulo 1

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Geologia Estrutural:
INTRODUÇÃO 1
 GEOLOGIA ESTRUTURAL
 A geologia estrutural é uma das disciplinas com maior importância na 
geologia, devido seu vasto campo de aplicações, como na geotecnia, 
risco ambiental, geologia econômica, evolução crustal, geotectônica, 
geodinâmica etc.
 Na geotecnia e risco ambiental, é o conhecimento das estruturas 
geológicas que vai determinar o quanto de peso o terreno vai 
suportar, quer seja para construção de edifícios, pontes, portos, 
barragens ou construções em áreas de encostas ou taludes.
 Na geologia econômica, sabe-se que a maioria das mineralizações tem 
controle estrutural, se concentrando nas estruturas como zonas de 
cisalhamento, fraturas, falhas e eixos de dobras.
 Portanto, identificar e entender a evolução estrutural de uma região é
fundamental na profissão de geólogo.
 Porém, o estudante, tem que ter em mente que o estudo de geologia 
estrutural, não é fácil, pois exige conhecimentos de atuação de 
esforços físicos, como Força (F), comportamento reológico das 
rochas, frente a esses esforços, e uma capacidade de visualizar em 
três dimensões, uma estrutura que na maioria das vezes se observa 
em uma ou duas dimensões.
 Na geologia estrutural, para que se tenha um bom desempenho é
fundamental que o estudante leia sobre: 
 Definição do Campo da Geologia Estrutural
 Mecânica da Deformação
 Tensão, Círculo de Mohr
 Deformação Homogênea e Heterogênea
 Deformação Progressiva
 Ensaios de Deformação
 Estruturas Primárias
 Critérios Topo-Base
 Estruturas Atectônicas
 Dobras (Mecânica de dobramento, modelos clássicos)
 Foliação (Origem, relação com dobramentos)
 Lineação (Utilização e origem de lineações)
 Juntas e falhas (Formação, rejeito de falhas e sua determinação, 
mecânicas de falhas)
 Análise Geométrica de Deformação
 Superposição de Estruturas, Redobramento
 Cronologia e Eventos
 Estruturas de Rochas ìgneas
 Portanto, como se observa, o volume de informações que o estudante deve 
ter conhecimento é muito grande, sendo impossível o professor passar todo 
conteúdo, em sala de aula.
 Logo, é fundamental que o aluno dedique-se a leitura de textos 
básicos de geologia estrutural como:
 Structural Geology of Rocks and Regions. Edit. Jonh Wiley & Sons. 
Canadá, 492 p.
 HASUI, Y. & MIOTO, J. A. 1992. Geologia Estrutural Aplicada. 459 P.
 HOBBS, B.E., MEANS, W.D., & WILLIAMS, P.E. 1976. An Outline of
Structural Geology. Wiley International, New York, 571 pp.
 LOCZY, L. & LADEIRA, E. A. Geologia Estrutural e Introdução à
Geotectônica. Rio de Janeiro : Edgard Blucher/CNPq. 1976 (Ver Capítulo 
referente a projeção estereográfica).
 RAGAN, D.M., 1985. Structural Geology, an Introduction to Geometrical
Techniques (3rd. ed.). John Wiley & Sons, New York, 393 pp.
 RAMSAY, J. G. 1967. Folding and Fracturing of Rocks. New York, Mcgraw-
Hill, 568 p.
 PASSCHIER, C. A. & TROUW, R. A. J. 1996. Microtectonics. Editora 
Springer. 289 p.
 Apostilas e Artigos obtidos na internet.
 Ao Concluir a disciplina Geologia Estrutural o aluno 
deve estar apto a:
 1 - Reconhecer, descrever e interpretar as diversas 
estruturas
 2 - Usar as ferramentas adequadas para a solução de 
problemas específicos.
 3 - Conhecer os principais mecanismos de deformação
 4 - Gerar, ler e interpretar mapas estruturais
 5 - Interpretar estruturas nas escalas de afloramento, de 
lâmina e como estas se enquadraria na escalas 
regional.
 GEOLOGIA ESTRUTURAL
 Definição: É a ciência que estuda a atitude, geometria e a anatomia 
dos corpos rochosos e da forma com que o corpo reage frente a 
força dominante.
 Na geologia estrutural investigaremos e responderemos as 
seguintes perguntas:
 Qual é a estrutura investigada?
 Quando ela se desenvolveu (se formou)?
 Em quais condições ela se formou?
 A Geologia estrutural descreve e 
analisa um corpo geológico de 3 
maneiras
 1 – Análise Geométrica (Geometria)
 2 – Análise Cinemática (Strain = 
Deformação)
 3 – Análise Dinâmica (Stress = Tensão ou 
Pressão)
 TECTÔNICA:
 Investiga a morfologia e a associação específica 
das estruturas, e a força que a formou.
 APLICAÇÃO NA GEOTECTÔNICA:
 Na geotectônica regional, que pesquisa a distribuição 
regional e a história estrutural de zonas deformadas.
 Na geotectônica geral que envolve a geodinâmica, que 
estuda a dinâmica dos movimentos gerais;
 Na geotectônica histórica, que estuda a história dos 
movimentos tectônicos
 Na geotectônica teórica.
FATORES INTERATUANTES NA DEFORMAÇÃO DE CORPOS ROCHOSOS
SITUAÇÃO DA DEFORMAÇÃO
Ação de
forças em
ou no interior
do corpo
Condições
Influência
Mecanismo
Propriedade
Temperatura
Pressão
Razão de carga
Fluido/poro
Corpo de rocha com
Heterogeneidade inicial
Aspectos mecanicamente
significante Marcadores
passivos
Mineralogia
Foliação
Limites dos grãos
Sistema de
Stress Propriedadesmecânicas
TAXA DE DEFORMAÇÃO
Movimentos relativos das partes
Intervalo de tempo
DISTORÇÃO DE ROCHA
COM NOVAS
HETEROGENEIDADES
INCLEMENTO DA DEFORMAÇÃO
Novas posições das partes descritas
pelo strains, deslocamento, e rotação
que varia de ponto para ponto
Modificação de fabric
estrutural
RESPOSTA DOS MATERIAIS ROCHOSOS A TENSÃO
 FATORES INFLUENCIANTES NO COMPORTAMENTO FÍSICO 
DAS ROCHAS
 As rochas possuem propriedades elásticas e plásticas 
concomitantes, dependendo das condições físicos/químicos 
atuantes.
 Qualquer corpo na natureza possui:
 1 – Pressão Confinante e Litostática: todos os corpos sofrem 
pressão confinante associado a um sistema.
 2 – Temperatura
 3 – Quantidade e Quimismo dos Fluidos.
 4 – Anisotropia e Heterogeneidade
 5 - Tempo
COMPORTAMENTO FÍSICO DAS ROCHAS
 Reologia: estuda o comportamento físico das rochas, 
mediante a aplicação de forças e tensões (stress).
 Os métodos de estudos são:
 1 – Dinâmico: que investiga a natureza e os tipos de 
tensões aplicadas nas rochas durante a deformação.
 2 – Cinemático: as relações geométricas e de simetria 
em relação a um plano de movimento são estabelecidas 
nas análises da trama rochosa. 
 3 – Analítico: ensaios teóricos de resistência de 
materiais, tais como metais agregados cerâmicos e 
concretos. As condições são simuladas em laboratório.
 Modelo Reduzido: constroem-se modelos em escala das 
estruturas e doformações a fim de se descobrir as 
tensões regionais envolvidas. 
 PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS ROCHAS
 As propriedades mecânicas da rocha refletem aspectos das 
forças e dos movimentos que os experimentaram. E dos 
fatores físicos-químicos do ambiente.
 CLASSE DE FORÇA
 * Força é uma grandeza vetorial, (escala, direção e sentido) 
que apresenta condições de empurrar e/ou deformar um 
corpo rochoso.
 Força Gravitacional que está diretamente relacionada com a 
gravidade
 Força Superficial, com seus pontos de aplicação sobre a 
superfície do corpo.
 Unidade: 1 Newton = 1 kg – 1 m – 1 cm/s2
TENSÃO NO PLANO = É a força por unidade de área que tende a 
deformar um corpo
F/A = Ϭ
Unidade: Newton/metro quadrado
N/m2
Bar = 105N/m2
Kbar = 108 N/m2
Anti-Horário (+) Horário (-)
Sentido de Deslocamento 
Convenções
A
B Plano
FBA
FAB
FT
FN
FS
Superfície 
Compressiva
A
B Plano
FBA
FAB
Superfície 
Tracional (= 
Tensional)
ELIPSÓIDE DE TENSÃO
B
A
ϬAB
Elipsóide de Tensão Compressional
Tensores Principais
Bidimensional Ϭ1 Ϭ1
Ϭ2
Ϭ2
Eixo maior = Ϭ1
Eixo menor = Ϭ2
Ϭ1
Ϭ3
Ϭ2
ELIPSÓIDE DE TENSÃO TRIDIMENSIONAL
1) Ϭ1 ≥ Ϭ2≥ Ϭ3
2) Ϭ1 > Ϭ2 = Ϭ3
z
y
x
ELIPSÓIDE DE DEFORMAÇÃO
O elipsóide de deformação é um objeto concreto, podendo se tratar de um grão 
de um mineral (quartzo, feldspato etc.).
O campo de deformação é caracterizadopelos eixos X, Y e Z, cuja 
representação gráfica é uma elipsóide.