Dobras

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<p>GMG0338-GEOLOGIA ESTRUTURAL II</p><p>Regimes Dúcteis e Ambientes Tectônicos</p><p>(2020)</p><p>Professores: Prof. Claudio Mora ; Prof. Miguel Basei ; Prof. Mario Campos (aulas de campo)</p><p>Monitores: Rafael Moreti</p><p>Programa:</p><p>Aula 1 - Descrição de dobras (20/08/20)</p><p>Descrição de uma superfície dobrada – Dimensões e Simetria – Classificação; Elementos estruturais de 2 superfícies dobradas – Geometria;</p><p>Classificação; Vergência e Nappes de Dobramento; Contraste Reológico e Forma das Dobras.</p><p>Aula 2 - Mecanismos do dobramento e foliações (27/08/20)</p><p>Buckling e dobramento na crosta superior; Desenvolvimento e Descrição da Clivagem; Dobramento Passivo na crosta médio-inferior;</p><p>Desenvolvimento e Descrição da Xistosidade, crenulações</p><p>Aula 3 – Análise do dobramento com estereogramas (03/09/20):</p><p>Estereogramas: revisão e softwares; Cilindricidade da superfície dobrada e os diagramas Beta e Pi; Determinando estilos de dobras e ângulo</p><p>interflancos com diagramas Pi;</p><p>Exercício individual proposto para entrega</p><p>Aula 4 - Estruturas lineares e superposição de dobramentos (10/09/20)</p><p>Boudins e Boudins de Foliação;Estruturas Lineares Associadas a Linha de Charneira; Estruturas Lineares Sensíveis à Forma do Elipsóide de Deformação;</p><p>Dobras Pré-Xistosidade; Superposição de Dobras; Critérios de Superposição; Figuras de Interferência</p><p>Aula 5 – Deformação em microescala (Microtectônica) (17/09/20):</p><p>Mecanismos de deformação rúpteis vs. dúcteis; Defeitos cristalinos, difusão por fluência, deslocamentos por fluência; Recuperação, recristalização dinâmica;</p><p>recristalização estática; Foliações em microescala e orientações preferenciais de forma</p><p>Aula 6 - Zonas de Cisalhamento 1 – Geometria e Cinemática (24/09/20):</p><p>Introdução e tipolologia; Geometria das zonas de cisalhamento sob regimes em extensão, contração e oblíquo; Cinemática Rúptil; Foliações S-C; Dobras em zonas de</p><p>cisalhamento; Porfiroclastos Manteados; Boudins Assimétricos</p><p>Aula 7 - Zonas de Cisalhamento 2 – Milonitos (01/10/20):</p><p>Rochas Produzidas em Zonas Frágeis de Cisalhamento; Rochas Produzidas em Zonas de Cisalhamento Dúctil, foliação milonítica; Milonitos gerados em diferentes</p><p>graus metamórficos; Milonitos e Microtectônica</p><p>Exercício proposto para entrega: fotomicrografias para descrição e inferência de mecanismos de deformação.</p><p>PROVA 1 – (08/10/20)</p><p>Aula 8 - Leitura e Análise da Estrutura em Mapas Geológicos (15/10/20):</p><p>Leitura Preliminar de Mapa Geológico; Trabalho Dirigido</p><p>Aula 9 – Seções geológicas (22/10/20):</p><p>Definição de Domínios Homogêneos de Análise</p><p>Leitura e Integração de Projeções Esterográficas</p><p>Aula 10 - Balanceamento e Restauração de Seções Geológicas (29/10/20)</p><p>Definições e premissas; Restauração de seções: blocos rígidos; área e comprimento constantes; deslizamento flexural; cisalhamento; backstripping.</p><p>Exercício prático com cálculo de contração orogênica</p><p>Aula 11 - Regimes Extensionais e estruturas associadas (05/11/20)</p><p>Falhas extensionais e sistemas de falhas; Falhas de baixo ângulo; Rampa-patamar-rampa; Colapso de lapa</p><p>Aula 12 - Regimes Extensionais e tectônica (12/11/20)</p><p>Rifteamento; Margens passivas e riftes oceânicos; Extensão e colapso orogênico; Extensão pós-orogênica</p><p>Exercício com sísmica de margem passiva rifteada</p><p>Aula 13 - Regimes Contracionais e estruturas associadas (19/11/20)</p><p>Falhas contracionais; Falhas de cavalgamento: nappes, zonas de imbricação; cavalgamentos em sequência; duplexes;</p><p>Estilos estruturais thin-skin e thick-skin ;rampas laterais; Dobras relacionadas a falhas</p><p>Aula 14 - Regimes Contracionais e tectônica (26/11/20)</p><p>Introdução: crátons e orógenos;Arquétipos Orogênicos de subducção-colisão; Orógeno de Colisão- Subducção tipo-Alpino;</p><p>Orógeno de Colisão tipo-Himalaiano; Orógeno Intracontinental</p><p>Aula 15 – Regimes transpressivos e transtrativos (03/12/20)</p><p>Falhas transcorrentes; Falhas de transferência; falhas transformantes; Curvatura de falhas: curvas de restrição, liberação;</p><p>Estruturas em flor positiva e negativa;</p><p>PROVA 2 - 10/12/20</p><p>Semana de Aulas de Campo (Início de 2021)</p><p>Zona de Cisalhamento Além Paraíba (Santo Antonio de Pádua-RJ)</p><p>Dobramento do Sistema de Nappes Carrancas (Carrancas-MG)</p><p>BIBLIOGRAFIA BÁSICA</p><p>Ramsay, J. G. E Huber, M.I., 1987. MODERN STRUCUTRAL GEOLOGY-v 2: FOLDS AND FRACTURES. Academic Press,</p><p>309-700.</p><p>Davis, G.H & Reynolds, S.J, (1996). STRUCTURAL GEOLOGY OF ROCKS AND REGIONS. Willey, 776 p.</p><p>Van der Pluijm, B.A., Marshak, S., 2004. EARTH STRUCTURE. W. W. Norton & Company, second edition, 656 pp.</p><p>Fossen, H., 2010. STRUCTURAL GEOLOGY. Cambridge University Press, 463 pp.</p><p>Passchier, C.W. e Trouw, R.A.J., 1996. MICROTECTONICS. Springer, 289 pp.</p><p>Trouw, R.A.J., Passchier, C.W. e Wiersma, D.J., 2010. ATLAS OF MYLONITESAND RELATED MICROSTRUCUTURES.</p><p>Springer, 322 pp.</p><p>Dobras: Elementos geométricos e classificação</p><p>GMG 0338</p><p>Geologia Estrutural II</p><p>DESCRIÇÃO DE UMA SUPERFÍCIE DOBRADA</p><p>Elementos estruturais de uma</p><p>superfície dobrada:</p><p>Linha de charneira</p><p>Linhas de crista e de calha</p><p>Linha de inflexão</p><p>Zona de charneira</p><p>Flancos da dobra</p><p>Caracterização da dobra com base</p><p>em uma superfície dobrada:</p><p>Sinforme (concavo)</p><p>Antiforme (convexo)</p><p>Dobra neutra (concavidade indefinida)</p><p>Dobra vertical (concavidade indefinida)</p><p>Monoclinal</p><p>Dobras escalonadas</p><p>CAIMENTO DA ZONA DE CHARNEIRA NA TERMINAÇÃO PERICLINAL DA DOBRA</p><p>As zonas de charneiras, em mapas, são as terminações periclinais das dobras.</p><p>Se as camadas mergulham para o interior da dobra = estrutura sinformal</p><p>Se as camadas mergulham para o exterior da dobra = estrutura antiformal</p><p>A terminação periclinal de uma dobra, em uma projeção horizontal (mapa, imagem de satélite,</p><p>fotografia aérea), define a forma (antiformal ou sinformal) da dobra.</p><p>EXEMPLO: CAIMENTO DA ZONA DE CHARNEIRA NA TERMINAÇÃO PERICLINAL DA</p><p>DOBRA (Serra da Canastra na região de Capitólio – MG)</p><p>DOBRAS EM MAPAS</p><p>CAIMENTO DA ZONA DE CHARNEIRA NA</p><p>TERMINAÇÃO PERICLINAL DA DOBRA</p><p>RELAÇÃO ENTRE CAMADA E TOPOGRAFIA</p><p>Camada horizontal</p><p>Traço da camada é paralelo</p><p>as curvas de nível.</p><p>REGRA DOS Vs</p><p>Limite da camada (contato) convexo no sentido</p><p>da declividade do vale (para juzante).</p><p>Limite da camada (contato) convexo no sentido</p><p>contrário da declividade do vale (para montante).</p><p>Camada mergulha no sentido do vale Camada mergulha contra o vale</p><p>RELAÇÃO ENTRE CAMADA E TOPOGRAFIA</p><p>RELAÇÃO ENTRE CAMADA E TOPOGRAFIA</p><p>Traço da camada corta retilineamente</p><p>as curvas de nível.</p><p>Camada vertical</p><p>Envoltórias paralelas – dobra simétrica Envoltórias oblíquas – dobra assimétrica</p><p>Dobras simétricas e assimétricas</p><p>A simetria ou assimetria das dobras podem indicar parâmetros de fluxo, tais como a orientação da superfície</p><p>dobrada em relação ao campo de esforço.</p><p>Superfícies paralelas ao eixo de estiramento instantâneo mínimo (ISA 3 - instantaneous stretching axe, ou eixo-Z)</p><p>do elipsóide de deformação tendem a desenvolver dobras simétricas.</p><p>Envoltórias paralelas – dobra simétrica Envoltórias oblíquas – dobra assimétrica</p><p>Qual a importância ?</p><p>VERGÊNCIA</p><p>M S</p><p>Z</p><p>DESCRIÇÃO DE UMA SUPERFÍCIE DOBRADA</p><p>As dobras maiores, de primeira ordem, podem admitir</p><p>dobras menores, de segunda ordem, ditas dobras</p><p>parasitas.</p><p>As dobras de primeira ordem, visíveis na escala de</p><p>mapas geológicos, fotografias aéreas, imagens de</p><p>satélite, raramente são visíveis na escala de</p><p>afloramentos.</p><p>As dobras parasitas são, nos afloramentos, as</p><p>principais evidências do dobramento maior e permitem</p><p>reconstruir a forma e posição da dobra de primeira</p><p>ordem.</p><p>A assimetria e vergência das dobras parasitas indicam</p><p>sua posição no dobramento maior.</p><p>Dobra de primeira ordem e dobras parasitas</p><p>Flancos superior e inferior e reconstrução da dobra maior</p><p>Em relação ao dobramento maior as dobras parasitas são:</p><p>-- simétricas ( em – M) na zona de charneira -- assimétricas (em – Z e em – S) nos flancos</p><p>.</p><p>S</p><p>Z</p><p>M M</p><p>S</p><p>Z</p><p>flanco superior</p><p>flanco inferior</p><p>charneira</p><p>flanco superior</p><p>A vergência das dobras</p><p>parasitas assimétricas (em S</p><p>ou Z) está direcionada para a</p><p>zona de charneira</p><p>da estrutura</p><p>antiformal de primeira ordem.</p><p>antiforme sobre</p><p>sinforme</p><p>sinforme sobre</p><p>antiforme</p><p>Os termos flancos superior e inferior são</p><p>relativos à estrutura antiformal.</p><p>As formas das dobras parasitas assimétricas invertem-se conforme o sentido da visada</p><p>em relação a linha de charneira da dobra (veja a figura abaixo), ou conforme a</p><p>vergência do dobramento. Para descrevê-las corretamente é necessário indicar o</p><p>sentido do caimento da linha de charneira, ou orientar a vergência.</p><p>Na dobra assimétrica de flanco</p><p>superior, as pequenas dobras</p><p>parasitas em antiforme sobrepõem</p><p>as dobras em sinforme, o contrário</p><p>ocorre no</p><p>flanco inferior.</p><p>Descrição de uma superfície dobrada</p><p>DESCRIÇÃO DE UMA SUPERFÍCIE DOBRADA</p><p>dobramento simétrico</p><p>dobramento assimétrico</p><p>Dobramento vs Campo de Esforços</p><p>Dobra na Nappe de Morcles – Alpes Suíços</p><p>(flanco superior ou flanco inferior? vergência?)</p><p>Alguns Indicadores da Vergência da</p><p>Dobra ou do sentido do deslocamento</p><p>da estrutura no espaço:</p><p>- a inclinação da superfície dobrada;</p><p>-o sentido de deslocamento do flanco</p><p>superior em relação ao flanco inferior;</p><p>-- o sentido de rotação do flanco curto</p><p>Vergência</p><p>CLASSIFICAÇÃO DE DOBRAS COM BASE NA SUPERFÍCIE DOBRADA</p><p>Classificação de dobras baseada no Ângulo Interflancos</p><p>Cretaceous</p><p>carbonates</p><p>in the Subalps</p><p>Carboniferous</p><p>limestones,</p><p>England</p><p>Carboniferous</p><p>sandstones</p><p>and shales,</p><p>England</p><p>Layers of sandstone</p><p>and thin shales., SW</p><p>England.</p><p>Calcshists and</p><p>metavolcanics (green).</p><p>Syros island</p><p>Quartzite, Saas area, Switzerland</p><p>Close fold developed</p><p>in</p><p>sandstone and shale</p><p>layers, England</p><p>ELEMENTOS ESTRUTURAIS DE DUAS SUPERFÍCIES DOBRADAS ADJACENTES</p><p>A superfície que une linhas de charneira de duas superfícies adjacentes define o plano axial</p><p>Traço do plano axial é observado</p><p>(ou construído) no plano</p><p>ortogonal à linha de charneira da</p><p>dobra. É o traço de união entre</p><p>os pontos de intersecção das</p><p>linhas de charneiras de</p><p>superfícies dobradas contíguas</p><p>no perfil da dobra.</p><p>O plano axial tende</p><p>a ser ortogonal ao</p><p>esforço</p><p>compressivo</p><p>principal</p><p>Observem que o traço do</p><p>plano axial não é uma</p><p>linha reta, na medida que</p><p>depende das relações</p><p>mecânicas entre as</p><p>diferentes camadas</p><p>dobradas.</p><p>O perfil da dobra encontra-se no</p><p>plano AC, perpendicular à linha</p><p>de charneira.</p><p>Formas básicas de dobras</p><p>concavidade para baixo</p><p>SINFORME E ANTIFORME</p><p>(Estratigrafia desconhecida)</p><p>Concavidade para cima</p><p>Sinclinal</p><p>Camada mais jovem</p><p>no interior da dobra</p><p>SINCLINAL E ANTICLINAL</p><p>(estratigrafia conhecida)</p><p>Anticlinal</p><p>Camada mais jovem</p><p>no exterior da dobra</p><p>SINCLINAL ANTIFÓRMICO</p><p>E ANTICLINAL SINFÓRMICO</p><p>Anticlinal sinfórmico</p><p>Camada mais jovem no exterior</p><p>e concavidade para cima</p><p>Sinclinal Antifórmico</p><p>Camada mais jovem no interior</p><p>e concavidade para baixo</p><p>Anticlinal sinfórmico e sinclinal antifórmico</p><p>e superposição de dobramento</p><p>DOBRAMENTO SUPERPOSTO</p><p>Sinclinal</p><p>Antifórmico</p><p>Anticlinal</p><p>Sinfórmico</p><p>As relações estratigráficas são</p><p>estabelecidas pela idade das</p><p>rochas, ou pela ordenação</p><p>das estruturas sedimentares e ígneas</p><p>FORMAS BÁSICAS DE DOBRAS DEFINIDAS PELAS RELAÇÕES ESTRATIGRÁFICAS</p><p>ANTICLINAIS E SINCLINAIS</p><p>GEOMETRIA CILINDRICA DO DOBRAMENTO</p><p>GEOMETRIA CILINDRICA DO DOBRAMENTO</p><p>Os eixos geométricos e os planos de referencia, ou de simetria da dobra</p><p>GEOMETRIA CILINDRICA DO DOBRAMENTO</p><p>Os planos tangentes à superfície dobrada (ou as superfícies</p><p>dobradas) interceptam-se paralelamente à geratriz do cilindro,</p><p>portanto a projeção estereográfica planar destas superfícies</p><p>interceptam-se no eixo da dobra. Os pólos destas superfícies</p><p>(ortogonais aos planos) estão contidos em um plano ortogonal</p><p>ao eixo-B – plano AC de simetria.</p><p>SÍNTESE DOS ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DO DOBRAMENTO</p><p>braquiantiforme</p><p>ESTRUTURAS BRAQUIANTIFORMAIS E BRAQUISSINFORMAIS</p><p>Estrutura braquissinformal dobrada da</p><p>klippe Carvalhos</p><p>Klippe e klippen</p><p>NW</p><p>centro</p><p>E</p><p>ELEMENTOS ESTRUTURAIS DE DUAS SUPERFÍCIES DOBRADAS ADJACENTES</p><p>E CLASSIFICAÇÕES DAS DOBRAS</p><p>Duas superfícies adjacentes podem classificar as dobras com base na:</p><p>1- orientação do plano axial em relação ao caimento da linha de charneira;</p><p>2- variação da forma da camada dobrada (ou entre duas superfícies dobradas adjacentes).</p><p>Classificação</p><p>de dobras</p><p>baseada na</p><p>orientação de</p><p>seus</p><p>elementos</p><p>estruturais</p><p>ELEMENTOS ESTRUTURAIS DE DUAS SUPERFÍCIES DOBRADAS ADJACENTES</p><p>Fleuty 1964</p><p>Principais tipos de dobras</p><p>Dobras recumbentes,</p><p>dobras inclinadas, dobras</p><p>normais, dobras verticais</p><p>e dobras reclinadas,</p><p>variando o ângulo de</p><p>mergulho do plano axial e</p><p>o caimento da linha de</p><p>charneira</p><p>Inclinação do Plano Axial</p><p>In</p><p>cl</p><p>in</p><p>aç</p><p>ão</p><p>d</p><p>o</p><p>E</p><p>ix</p><p>o</p><p>Considerando as dobras com a linha de charneira horizontal, como as classificaríamos?</p><p>Alternâncias rítmicas entre mica xistos e quartzitos – Unidade Serra da Boa Vista-Sistema de Nappes</p><p>Andrelândia</p><p>Classificar a dobra conforme indicado nos slide anterior !!</p><p>Alternâncias rítmicas entre mica xistos e quartzitos – Unidade Serra da Boa Vista-Sistema de Nappes</p><p>Andrelândia</p><p>Seção próxima a linha de charneira com plano axial mergulhando para o interior do barranco,</p><p>portanto trata-se de dobra inclinada com aparência de recumbente no corte observado.</p><p>Falsa dobra recumbente – seção não ortogonal à linha de charneira</p><p>VERGÊNCIA E NAPPES DE DOBRAMENTO</p><p>A vergência de um sistema regional de dobramento é dada pelo sentido de deslocamento do flanco superior em</p><p>relação ao flanco inferior, ou pelo sentido de rotação do flanco inferior das dobras parasitas, ou pelo sentido</p><p>contrário ao mergulho do plano axial. Dobras normais não possuem vergência.</p><p>VERGÊNCIA É UM CONCEITO CINEMÁTICO E INDICA O SENTIDO DO DESLOCAMENTO HORIZONTAL</p><p>DA CAMADA ROCHOSA QUANDO DO DOBRAMENTO.</p><p>Nas dobras recumbentes, ou neutras, a vergência só pode ser definida se as relações estratigráficas forem</p><p>conhecidas. Nestes casos a vergência é indicada pela charneira anticlinal, portanto tem-se os flancos</p><p>normais e inversos.</p><p>Desconhecendo-se as relações estratigráficas, os flancos superior (longo) e inferior (curto) de uma dobra</p><p>recumbente assimétrica podem ser utilizados para indicar a vergência (sentido contrário ao caimento do flanco</p><p>inferior ao dobrar-se).</p><p>VERGÊNCIA E NAPPES DE DOBRAMENTO</p><p>Dobras, encurtamento e espessamento da crosta superior e transporte orogênico</p><p>Nappe de Morcles – nappe anticlinal ou nappe de cobertura.</p><p>Intensa deformação do flanco inferior e rompimento das estruturas</p><p>sinformais –pilhas de nappes de anticlinais.</p><p>VERGÊNCIA E NAPPES DE DOBRAMENTO</p><p>NAPPES ALPINAS</p><p>Encurtamento da crosta em cerca de 70%</p><p>Dobras, encurtamento e espessamento da crosta superior e transporte orogênico</p><p>Nappe de Morcles – nappe anticlinal ou nappe de cobertura.</p><p>Futuro segmento autóctone Futuro segmento alóctone</p><p>VERGÊNCIA E NAPPES DE DOBRAMENTO</p><p>NAPPES ALPINAS</p><p>Notar a vergência do dobramento e a polaridade tectônica (estrutural e metamórfica – nível de exposição</p><p>da crosta), as nappes de dobramento e as estruturas de fold-and-thrust belts</p><p>Domínio interno</p><p>Domínio externo</p><p>As nappes de dobramento são anticlinais recumbentes, cujo flanco invertido (inferior) possui dimensões</p><p>superiores a 11 km. São extensas dobras sem raízes que tiram as unidades de sua paleogeografia</p><p>original. São estruturas alóctones.</p><p>VERGÊNCIA E NAPPES DE DOBRAMENTO</p><p>NAPPES ALPINAS</p><p>O avanço da pilha de nappes alpinas,</p><p>anticlinais (ilha de Creta – Grécia) é evidenciada</p><p>pela idade dos depósitos flysch – duração mínima</p><p>do processo geodinâmico foi de 30 m.y.</p><p>Tectônica e Sedimentação _ Migração de uma pilha de nappes</p><p>Craddock et al/Lithosphere 1 (2009) 174-191</p><p>VERGÊNCIA E NAPPES DE DOBRAMENTO</p><p>NAPPES ALPINAS</p>