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Dobras Apresentação Dobras, na Geologia, podem ser uma ondulação ou marcas semelhantes a ondas deixadas em rochas estratificadas da crosta terrestre. As rochas estratificadas foram originalmente formadas a partir de sedimentos depositados em camadas horizontais planas em vários locais. Os estratos não são mais originalmente horizontais, mas foram deformados. Às vezes, o dobramento é tão suave que a inclinação dos estratos é quase imperceptível, ou o dobramento pode ser tão pronunciado que os estratos dos dois flancos podem ser essencialmente paralelos ou quase planos. As dobras variam muito em tamanho, algumas têm vários quilômetros ou mesmo centenas de quilômetros e outras medem apenas alguns centímetros ou menos. As cristas e os vales das grandes dobras são geralmente erodidos na superfície da Terra, expondo as seções transversais dos estratos inclinados. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai compreender o que são dobras geológicas e seus principais elementos. Também irá determinar os tipos de dobras existentes, além de compreender os mecanismos e os processos que estão relacionados aos dobramentos. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir dobras e seus elementos.• Determinar a classificação de dobras.• Identificar os mecanismos e os processos de dobramento.• Desafio As dobras parasíticas, também conhecidas como dobras menores ou dobras por arraste, são normalmente geradas em camadas incompetentes, como resultado de um cisalhamento simples ao longo dos flancos das dobras maiores, o que causa o dobramento das rochas. Apresenta seu eixo orientado paralelamente ao eixo da dobra principal e está localizado nos flancos do leste. A partir do contexto apresentado, uma empresa de engenharia o contratou para que seja possível identificar, por meio do perfil apresentado na imagem, se haveria a possibilidade da ocorrência de camadas dobradas no perfil em questão, dada a configuração atual (pós processo erosivo). A grande preocupação é justamente com a alternância entre camadas competentes e camadas incompetentes, o que poderia condicionar o projeto. Dessa forma, é necessário que você reconstrua a configuração original (pré-erosão), identificando possíveis anticlinais (letra A) e sinclinais (letra B). Infográfico As dobras são estruturas secundárias que podem ser caracterizadas pela orientação e pela posição da linha da dobradiça e do plano axial, pela inclinação do plano da dobradiça e da dobradiça da linha da dobradiça, pelo ângulo entre seus flancos, etc. Além disso, as dobras podem ser muito importantes como armadilhas estruturais para reservatórios de petróleo. Veja, no Infográfico a seguir, um pouco mais sobre a importância das dobras e os principais elementos que as compõem. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/ab2185dd-73ee-4644-b1c0-dcd6e101ef0a/6803036e-6420-40c2-81bd-a0bf0423aeb6.png Conteúdo do livro Rochas dúcteis se comportam plasticamente e se dobram em resposta à tensão (estresse). Mesmo na crosta rasa, em que as rochas são frias e relativamente quebradiças, o dobramento pode ocorrer se o estresse for lento e constante e se der à rocha tempo suficiente para dobrar gradualmente. Se o estresse for aplicado muito rapidamente, as rochas na crosta rasa se comportarão como sólidos quebradiços e quebrarão. Mais fundo na crosta, em que as rochas são mais dúcteis, a dobra ocorre mais facilmente, mesmo quando o estresse e a tensão ocorrem rapidamente. Na obraGeologia estrutural, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, leia o capítulo Dobras e conheça os conceitos importantes sobre as dobras e seus principais elementos, além dos principais tipos e mecanismos de deformação associados. Boa leitura. GEOLOGIA ESTRUTURAL Márcio Fernandes Leão Dobras Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir dobras e os seus elementos. Determinar a classificação de dobras. Identificar os mecanismos e processos de dobramento. Introdução Dobra é a estrutura secundária produzida quando uma superfície origi- nalmente plana é inclinada ou curvada em razão de deformação dúctil heterogênea, originada por tensões compressivas, que se manifesta como uma ou várias ondulações de seus elementos originais. Quando isso ocorre, as rochas sofrem uma modificação em sua geometria, re- conhecida por uma característica retilínea linear, antes da deformação. A característica anterior mais comum é a estratificação. Neste capítulo, você vai estudar sobre o conceito de dobras geo- lógicas e os elementos que as compõem. Para isso, verá a definição dessas estruturas, além de determinar sua classificação. Além disso, poderá identificar os mecanismos e os processos envolvidos nos dobramentos. 1 Dobras e seus elementos Dobras são ondulações ou convexidades e concavidades existentes em cor- pos rochosos originalmente planos. Tais estruturas são mais bem verifi cadas em rochas sedimentares, mas podem ocorrer em qualquer outro litotipo que possua acamamento ou foliação, como dunitos, gabros, serpentinitos, granitos, etc. O dobramento exibe dimensões variadas, algumas são mili- métricas, enquanto outras são observáveis apenas ao microscópio. As que podem ser observadas com mais facilidade, ou seja, as que têm escala de afl oramento, são centimétricas a métricas. Já as dobras regionais, podem chegar a muitos quilômetros de extensão. Existem dobras tão gigantescas que só podem ser vistas de forma global, por meio de recursos como imagens de satélites ou radares, muitas delas são conhecidas por atingirem caráter continental (MATTAUER, 1973). A posição de uma camada no terreno é definida por meio de duas medidas, feitas com a bússola, que constituem as coordenadas geológicas (ou atitude ou parâmetros geológicos) da camada que se compõem de dois elementos: a direção (strike) e o mergulho (dip). A direção de uma camada é a orientação em relação ao norte de uma linha resultante da interseção da superfície ou plano da camada com um plano horizontal imaginário. Define-se também como a orientação segundo o norte de uma linha horizontal contida na superfície ou no plano da camada; é, portanto o ângulo entre a direção do norte e de uma linha horizontal situada na superfície da camada, ou seja, o azimute dessa horizontal. O mergulho de uma camada é o ângulo diedro entre o plano da camada com o clinômetro da bússola em um plano vertical imaginário perpendicular à direção da camada. Uma superfície dobrada pode ter uma grande variedade de formas, incluindo a geometria de uma superfície que pode ser muito difícil de descrever, especialmente quando as dobras são o resultado de duas fases de deformação. Muitas das dobras formadas na natureza se aproximam de formas cilíndricas, ou seja, superfícies curviplanares ou dobras cilíndricas (Figura 1). Dobras2 Figura 1. Exemplo de dobra cilíndrica. Fonte: Adaptada de Rubilar (1999). Para que as dobras sejam analisadas, é necessário observá-las em três dimensões e conhecer seus elementos geométricos. Para isso, o profissional examina uma das inúmeras superfícies dobradas da rocha deformada. Em geral, a superfície exposta é interestratal (entre estratos de uma mesma rocha) ou é parte de uma superfície de contato de rochas divergentes. As dobras também possuem elementos e caracte- rísticas importantes que as definem, como os seguintes (Figura 2) (PARK, 1997). Flanco ou limbo: superfície de um dos lados da dobra, cada dobra tem dois flancos. Crista: ponto mais alto da superfície dobrada. Vale: ponto mais baixo da superfície dobrada. Ponto de charneira: ponto de curvatura máxima da dobra, visto na seção transversal. Linha de charneira: linha que une os pontos de curvatura máxima de uma dobra e passa pelos pontos de charneira. Superfície ou plano de charneira (plano axial): superfície que contém as linhas de charneira de uma dobra no mesmo plano estrutural. Longitude de onda: distância horizontal entre crista e a crista em um antiforme ou entre vale e o vale em um sinforme, sempre considerando dobras contínuas. É uma medida do tamanho da dobra. Comprimento de onda: distância entre o ponto de inflexão e a crista de um antiforme ou o ponto de inflexão e o vale de um sinforme. 3Dobras Ângulo interflancos: ângulo menor que se forma entre os flancos de uma dobra. Eixo: linha que gera uma dobra (geratriz). Em um mapa, é definido como o traço do eixo da dobra na interseção da superfície axial com relevo topográfico. O eixo da dobra é desenhado em um mapa geológico para que ela seja representada de forma gráfica. Ponto de inflexão: ponto em que uma superfície dobrada passa de uma dobra para outra, ou seja, é vista de outra maneira como sendo côncava ou convexa. Figura 2. Elementos e características de uma dobra cilíndrica. Fonte: Adaptada de Rubilar (1999). Do ponto de vista geral, há dois tipos de dobras: antiforme, dobra que converge ou que se fecha para cima, sendo desconhecidas as relações estra- tigráficas de suas rochas; e sinforme, dobra que converge ou que se fecha para baixo, sendo desconhecidas as relações estratigráficas de suas rochas. Na Figura 2 temos um exemplo de duas dobras antiformes (concavidade para baixo) e uma dobra sinforme (concavidade para cima). Quando as idades relativas das rochas dobradas são conhecidas, elas ainda podem ser classificadas em duas categorias (PASSCHIER; TROUW, 1996): anticlinal: corresponde a uma dobra que se fecha para cima e que possui as rochas mais antigas no seu núcleo, isto é, no centro da curvatura; sinclinal: dobra que se fecha para baixo e tem litologias mais novas no seu núcleo. Dobras4 A morfologia e as atitudes relativas assumidas por camadas sucessivas em sequências dobradas são extremamente variadas e condicionadas pelas características físicas das rochas envolvidas e pela mecânica do dobramento. Na Figura 3, notam-se dois tipos de padrões de dobramento em uma mesma sequência deformada; na parte superior da foto, um dobramento menos acentuado (linha tracejada vermelha) e, na parte inferior, um dobramento mais acentuado (linha tracejada azul). Vamos supor que essa imagem fosse constituída por calcários, silexitos, ardósias e quartzitos. Com isso, poderia se constatar que todas as rochas, exceto as ardósias, reteriam mais ou menos sua espessura estratigráfica durante a deformação, dobrando- -se em maior amplitude e fraturando-se. A camada de ardósia, por outro lado, exibiria grande variação de espessura, mostrando-se comprimida entre a camada de quartzito e silexito e totalmente plissada em dobras minúsculas. Tal fato demonstra que os tipos de rochas se comportam de maneiras diferentes perante os esforços de dobramento. Neste exemplo, o quartzito, o silexito e o calcário se deformariam de modo mais rígido e a ardósia, de modo mais plástico, acomodando-se passivamente em qualquer forma condicionada pelas forças tectônicas. Figura 3. Deformações em rocha. Fonte: Adaptada de Minikhan/Shutterstock.com. As rochas do primeiro tipo deste exemplo (quartzitos, calcários e silexitos) são mais competentes, isto é, reagem de maneira mais rígida perante os esforços deformantes. Por outro lado, são denominadas incompetentes as litologias que se comportam de forma plástica perante tais esforços, dobrando-se mais intensamente e respondendo de modo passivo. Competência e incompetência são termos puramente relativos e denotam maior ou menor rigidez, mobilidade ou plasticidade, conforme for possível julgar ou analisar por meio das formas assumidas pelas unidades rochosas em uma dada região tectonizada. 5Dobras Em uma certa região, é possível estudar a competência com base principal- mente na amplitude do dobramento e no princípio da constância da espessura estratigráfica original das camadas. As dobras de maiores amplitudes carac- terizam as litologias mais competentes; a maior espessura de uma formação condiciona a amplitude do estilo de dobramento. Assim, quartzitos, arenitos, calcários, dolomitos e xistos quartzosos espessos são mais competentes do que argilitos, folhelhos, ardósias filitos, margas, etc. As camadas de gipsita e sal-gema são as rochas mais incompetentes da natureza. Considerando-se o relativismo das propriedades de competência e incompetência, salientamos que uma camada ou rocha competente presente em uma dada área pode se apresentar mais deformável em um sítio vizinho, assim como uma camada incompetente é capaz de, por efeito de aumento do grau de metamorfismo e recris- talização, se tornar outro ponto mais competente. 2 Classificação das dobras A terminologia e a classifi cação das dobras são de natureza intuitiva e feitas com base na observação de várias gerações de especialistas. Como é comum nas ciências naturais, o rigor e a precisão matemática dos conceitos e das defi nições, embora usados, devem ser aplicados em função da necessidade prática de observação. A classifi cação mais simplifi cada das dobras baseia-se na simetria, na morfologia em seções transversais, na postura ou na atitude da superfície axial e do eixo e nas relações entre as superfícies dobradas sucessivas (PRICE; COSGROVE, 1990). Classifi cação baseada na simetria — Essa classifi cação está fundamentada nas relações da dobra com as suas superfícies: axial, bissectora e envoltória (camada que recobre ou envolve a dobra e camada mais externa). Quanto à Dobras6 simetria, as dobras podem ser simétricas e assimétricas e ser discernidas com base na forma da superfície dobrada. As dobras simétricas são as que, sendo planares, possuem o perfi l bilateral simétrico em relação à superfície axial; nestas, portanto, as superfícies axial e bissectora coincidem (TWISS; MOORES,1992). Com base em seus elementos geométricos, ou seja, na orientação e posição da linha da charneira e do plano axial — Essa classifi cação está funda- mentada na atitude da superfície axial e da charneira (eixo), sendo aplicada somente a dobras cilíndricas e planas. Nas dobras acilíndricas, a atitude é expressa somente em função das atitudes medidas em cada um dos seus segmentos planos ou cilíndricos (PRICE; COSGROVE, 1990). O plano axial e a charneira podem ser verticais, horizontais ou inclinados. Dependendo de sua posição e orientação, casos diferentes podem ser encontrados, como mostra o Quadro 1. Plano de charneira Linha de charneira Horizontal Inclinada Vertical Vertical Horizontal normal Mergulho normal Vertical Inclinado Horizontal inclinado Mergulho inclinado — Horizontal Recumbente — — Quadro 1. Classificação das dobras com base nas orientações do plano e da charneira Com base no Quadro 1, podemos resumir as características das dobras cilíndricas em planas e não planas. Uma dobra horizontal possui o eixo horizontal ou sub-horizontal; se a dobra possui caimento, o seu eixo será inclinado de maneira oblíqua; e uma dobra vertical possui seu eixo vertical. Existem outras dobras classificadas com base na atitude do eixo, as quais (PRICE; COSGROVE, 1990): 7Dobras Dobra de caimento duplo: possui caimentos opostos a partir de um ponto central. Exemplos: antiformes e sinformes de caimento duplo. Domo: flexão ou ampla dobra, convexa para cima, na qual as camadas mergulham em todos os sentidos, de maneira mais ou menos igual, a partir de seu centro. Considerando ainda seus elementos, as dobras planas cilíndricas e aci- líndricas podem ser classificadas com base nas atitudes de suas superfícies axiais, ou seja, conforme a direção do plano de charneira e o mergulho da linha de charneira. Considerando que a direção e o mergulho da linha de charneira possam variar de 0° a 90°, as dobras podem ser classificadas da seguinte forma (Figura 4): Dobras normais: aquelas cuja superfícieaxial é vertical. Muitos autores, com base puramente no conceito de simetria em função somente da superfície axial, não consideram as superfícies bissetoras e envoltórias e chamam as dobras de superfície axial vertical simétrica. Dobras invertidas, inversas ou deitadas: aquelas cuja superfície axial mergulha menos de 90° e ambos os f lancos mergulham no mesmo sentido, mas com ângulos desiguais. O f lanco inverso ou girado é aquele que foi girado mais de 90° para adquirir sua posição atual; o f lanco normal é o que tem sua face original de deposição voltada para cima. Dobras recumbentes: aquelas cuja superfície axial tende à horizonta- lidade; em geral, fixam-se como limites arbitrários e não rígidos os valores de 0°–10° para o mergulho da superfície axial. Dobras nappe: ocorrem quando há um grande pacote rochoso estru- turado em vasta e completa dobra recumbente. A nappe de carrega- mento ocorre quando o flanco inverso da dobra recumbente rompe por meio de sua superfície de cisalhamento sub-horizontal, designada carregamento. Dobras recumbentes e nappes são comuns nos Alpes e nos Himalaias. Dobra reclinada: mostra a direção da superfície axial normal ao rumo do eixo, ou seja, a superfície axial possui um traço sub-horizontal no perfil plano da dobra reclinada. Dobras8 Figura 4. Classificação das dobras com base na direção e no mergulho da linha e do plano de charneira. Fonte: Adaptada de Rubilar (1999). Classifi cação com base no ângulo entre os fl ancos ou no estilo — Essa classifi cação, também geométrica, baseia-se na forma geral ou no estilo observado em seções transversais normais à charneira das dobras. Como a orientação das dobras (planos, eixos, etc.) e a simetria são independentes, as diversas classes de dobras podem ser descritas por meio da combinação da terminologia aplicada a cada caso, as seguinte forma (PRICE; COS- GROVE, 1990): 9Dobras Dobra isoclinal: quando seus flancos são essencialmente paralelos, isto é, mergulham no mesmo sentido e com ângulos iguais. Uma dobra isoclinal normal possui a superfície axial vertical. Se a superfície é inclinada ou deitada, a dobra é chamada de isoclinal invertida ou deitada. Uma dobra isoclinal recumbente tem a superfície axial essencialmente horizontal. Dobras em leque: é aquela em que ambos os flancos se mostram in- vertidos. No antiforme em leque, os dois flancos mergulham um no sentido do outro; no sinforme em leque, ambos os flancos mergulham em sentidos opostos. Homoclinal: é uma estrutura formada por rochas que mergulham no mesmo sentido, com o mesmo valor angular e com uniformidade ra- zoável. São flancos de grandes dobras. Terraço estrutural: é uma feição que ocorre em áreas onde camadas que mergulham adquirem localmente uma postura horizontal. Essa classificação inclui o ângulo entre os flancos de uma dobra como ele- mento descritivo e a classificando como fechada ou aberta, ou seja, considera que exista uma linha tangente aos pontos de inflexão, formando, portanto, o ângulo interflancos (Quadro 2). Ângulo interflancos Tipo de dobra Exemplo 179°–120° Suave 119°–70° Aberta 69°–30° Fechada Quadro 2. Classificação das dobras com base no ângulo interflancos (Continua) Dobras10 Classifi cação com base na geometria das cristas — Essa classifi cação é descritiva e baseia-se na geometria das cristas e/ou dos vales, angulares ou arredondados, conforme exemplos apresentados na Figura 5 e a seguir: Dobras kink: são um tipo de microdobra com formato monoclinal que possui distância entre as superfícies axiais adjacentes na ordem de 10 cm. São dobras com flancos planos com cristas e vales completamente angulares. Os flancos de uma dobra kink têm comprimentos diferentes, portanto, são assimétricos. Podem ser conhecidas também pelo nome de dobras ziguezague ou em joelho. Dobras Chevron: são dobras angulares repetidas, simétricas e com flancos de igual comprimento; possuem flancos planos com cristas e vales completamente angulares, com flancos simétricos. Também são chamadas de dobra concertina ou sanfona. Dobras em caixa: dobra na qual o topo amplo e chato de um antiforme ou o fundo amplo e chato de um sinforme são adjacentes ou bordejados em ambos os lados por flancos de alto mergulho. Possuem duas superfícies Fonte: Adaptado de Rubilar (1999). Ângulo interflancos Tipo de dobra Exemplo 29°–0° Apertada 0° Isoclinal Quadro 2. Classificação das dobras com base no ângulo interflancos (Continuação) 11Dobras axiais com mergulhos opostos, dobras com cristas e vales angulares, na forma de caixas (ângulos de aproximadamente 90°). Dobras cilíndricas: são dobras com cristas e vales arredondados que parecem uma superfície cilíndrica. As camadas competentes sucessivas se mantêm paralelas com a espessura mais ou menos constante ao longo da dobra. Figura 5. Classificação das dobras com base na sua geometria: (a) dobra kink; (b) dobra cilíndrica ou concêntrica; (c) dobra Chevron; (d) dobra em caixa. Fonte: Adaptada de Rubilar (1999). Classifi cação com base no método das isógonas — Classifi cação alter- nativa para diferenciar as diferentes dobras e que utiliza a distribuição das isógonas em uma dobra. Uma isógona é uma linha que une pontos de uma mesma charneira em capas (ou teto, sendo o bloco que fi ca acima do plano de falha) adjacentes em camadas adjacentes. É uma classifi cação baseada no estilo do dobramento. Em geral, as isógonas são defi nidas em incrementos de 10° e medem a convergência ou a divergência obtida. De acordo com essa classifi cação, existem cinco tipos de dobras (Figura 6): Dobras de isógonas com convergência forte: a curvatura da superfície externa é menor do que a interna e a isógona menor está localizada na charneira (classe 1A). Dobra paralela: consiste em um caso especial em que as isógonas têm a mesma distância e são normais para ambas as superfícies. Nesse caso, Dobras12 a curvatura da superfície externa permanece menor do que a interna e a espessura da capa é constante (classe 1B). Dobra de convergência fraca: é caracterizada pelo fato de que a curvatura da superfície externa é menor do que a do interior e os isógonos estão concentrados perto da dobradiça (classe 1C) Dobra semelhante: é um caso especial, pois as isógonas são paralelas e têm a mesma distância. A curvatura da superfície externa e da superfície inferior são iguais (classe 2). Plano de isógonas divergentes: neste caso, as isógonas não convergem para o núcleo da dobra, como nos casos anteriores. A curvatura da superfície externa é maior do que a interior (classe 3). Figura 6. À esquerda, são observados diferentes tipos de dobras, em que a espessura da camada é normalizada e comparada com a inclinação da superfície dobrada observada localmente. À direita, verifica-se a classificação das dobras com base na profundidade das isógonas, gerando três classificações principais. Fonte: Adaptada de Rubilar (1999). Classifi cação com base no comportamento dos materiais — Devido ao comportamento dos materiais envolvidos no processo de deformação, as dobras podem ser harmônicas, ou seja, aquelas nas quais as camadas que as formam tendem a repetir a forma das camadas adjacentes (Figura 7a). Já as dobras que não possuem essas características, são chamadas de dobras desarmônicas (Figura 7b). 13Dobras Figura 7. Dobras (a) harmônicas e (b) desarmônicas. Fonte: Adaptada de Rubilar (1999). 3 Mecanismos e processos de dobramento Durante o dobramento de uma sequência de várias camadas de rocha, existem estruturas menores e estruturas secundárias, que são formadas de maneira subordinada ao processo de deformação. Sabe-se que, durante o desenvol- vimento de uma dobra, ocorrem deslocamentos entre as camadas, fraturas e dobras secundárias na parte interna da dobra, que gera estruturas menores (LEYSHON; LISLE, 1996). Uma dessas estruturas é a dobra de arrasto S e Z (Figura 8). Figura 8. Dobras de arrastoS e Z. Fonte: Adaptada de Leyshon e Lisle (1996). Dobras14 Em algumas dobras de arrasto, é possível deduzir se o flanco de uma estrutura erodida está na posição normal ou invertida. Para isso, dois aspectos devem ser considerados: o ângulo de observação (a dobra deve sempre ser ob- servada do mesmo lado) e o deslocamento entre camadas (KULLBERG, 1995). Outros tipos de estruturas secundárias são a xistosidade e os lineamentos minerais. Tais estruturas nos permitem ter uma ideia sobre a geometria e o mecanismo de geração de uma dobra, com exceção de alguns casos, em que, em geral, a xistosidade de uma dobra tende a ser paralela ao seu plano axial (Figura 9a). Outra estrutura secundária é a boudinage, formada quando um corpo tabular competente mais rígido do que a rocha circundante é deformado por estiramento ou esmagamento (Figura 9b). Quando uma sequência de rochas sofre deformação, a resposta do material ocorre por meio de dobras e/ou de falhas e fraturas. Quando essa sequência sofre várias deformações, pode ser utilizado o termo “dobras sobrepostas”, cuja configuração final é de grande complexidade e de difícil explicação e interpretação. Figura 9. Estruturas secundárias das dobras de arrasto S e Z. Fonte: Adaptada de Ghosh (1993). Em virtude dos dados naturais e experimentais, são conhecidos dois tipos fun- damentais de dobras classificadas cinematicamente, as dobras de deslizamento flexural e as dobras de deslizamento. Podem, ainda, ser considerados outros tipos, como dobras devido ao fluxo e dobras derivadas de movimentos verticais ou dobra dos blocos (DAVIS, 1984). Esses tipos e subtipos são descritos a seguir: 15Dobras Dobramento ativo (bukling): processo de dobragem que começa quando um estrato é encurtado de forma paralela à estratificação. Se as capas tiverem diferentes viscosidades e/ou propriedades mecânicas, elas responderão de maneira diferente aos esforços, gerando ondulações ou bukling. Alongitude da onda dependerá da espessura e da competência das capas. Dobramento passivo ou dobramento falso: é aquele em que a estra- tificação não exerce influência mecânica sobre a dobra, ou seja, a estratificação serve como expressão visual de tensão sem contraste mecânico ou competição com as capas vizinhas. Dobramento flexural (slipfolding): processo no qual as camadas deslizam enquanto se dobram e podem manter sua espessura constante, mas isso depende da composição de cada capa, assim como a profundidade em que estão. Dobras por desprendimento (buckle ou detachment): dependem in- teiramente das características mecânicas das capas encurtadas, bem como da sequência na qual repousam (sal, folhelhos), já que essas rochas são mais dúcteis e atuam como lubrificantes, formando uma superfície de décollement sobre as quais as capas se dobram como um acordeão. Dobra por flexão de falha ( fault-bend): característica das cadeias do- bradas e cavalgadas. Elas são formadas quando as camadas se movem ao longo de falhas inversas de cavalgadura, com planos e rampas. Dobra por propagação de falha ( fault propagation fold): são formadas quando as rochas que estão na frente de uma falha são deformadas à medida que o deslizamento aumenta. A cada aumento no deslo- camento da falha, os estratos do bloco se movem ao longo de um plano e de uma rampa, mas o extremo da rampa não se conecta a outro plano superior por deslocamento, de modo que uma dobra assimétrica é gerada, situada na direção em que as rochas estão sendo deslocadas. Dobras de cisalhamento (trishear): são aquelas relacionadas a uma falha inversa, em cuja ponta é formada uma zona triangular, na qual ocorre o cisalhamento, gerando dobras arredondadas em vez de geometrias de dobras. Dobras16 Além de identificar as dobras por meio de suas características e considerando que elas possam apresentar tamanhos métricos a quilométricos, é possível representá- -las com auxílio de um mapa geológico. Nesse caso, podem ser seguidas algumas dicas muito práticas para identificar esses elementos. Vários critérios podem ser usados para reconhecer a presença de dobras em planos geológicos, entre eles, os seguintes: Estudo do espaçamento entre as direções da camada: as direções da camada po- dem ser interpretadas como isolinhas estruturais, com significado semelhante às linhas de contorno topográficas. Assim, o espaçamento variável entre as direções da camada ou mudanças em sua orientação sugerem a presença de superfícies estruturais não planas (estratos, falhas, etc.). A partir da forma e da distribuição das direções da camada, podemos interpretar a geometria das possíveis dobras (simétricas ou assimétricas, etc.). Estudo de séries estratigráficas e busca de repetições alternadas de subcon- juntos dentro delas: a repetição da série se manifesta, em geral, em torno de um plano de simetria coincidente com o eixo da dobra. A partir da análise da idade relativa dos materiais presentes nas dobras (por exemplo, idade dos materiais e posição que ocupam em relação ao núcleo da dobra), é deduzido o tipo de dobra em questão. Considerando todo o reconhecimento das feições dobradas e seus elementos, é de suma importância entender como essas feições podem ser definidas em mapas geológicos. É importante lembrar o significado das direções da camada e como elas são desenhadas em um plano geológico, que serão lineares na medida em que representam uma superfície estrutural plana. No entanto, em uma superfície dobrada, as direções da camada serão necessariamente curvas. Assim, ao fazer cortes geológicos em dobras, às vezes, não é fácil (ou correto) estender as direções da camada para procurar as interseções com a nossa direção de corte. As direções da camada devem ser tomadas em setores em que a topografia muda de orientação, ou seja, em vales, cordilheiras e divisões. Assim, por exemplo, você não deve tomar as direções da camada em declives, onde a topografia tem uma orientação semelhante, pois corre o risco de identificar como direção da camada uma linha que passa por dois pontos pertencentes a dois flancos ou a planos diferentes da mesma dobra. 17Dobras As dobras não passam de superfícies estruturais não planas e, como tais, cruzam a topografia. Isso torna os padrões de afloramento complexos e, muitas vezes, não óbvios à primeira vista. É preciso sempre confiar na análise geométrica citada e, se necessário, fazer quantos cortes forem necessários para determinar a estrutura geológica presente na região mapeada. A interseção do plano axial da dobra não deve ser confunfida com a topografia (ou seja, seu traçado axial), que pode ser uma linha curva, e o eixo da dobra como tal ou sua linha de dobradiça. Como referência, pode se levar em conta que, nos vales, representados por rios e córregos nos mapas geológicos sem topografia, a inflexão em forma de V que os contatos geológicos normalmente possuem indica a direção do mergulho das camadas. Em geral, esse critério pode ser usado com certa segurança para identificar os diferentes tipos de dobras. É comum encontrar materiais dobrados na natureza. Os estágios de deformação se estendem por milhões de anos e a posição de uma rocha em relação ao elipsoide de tensão pode variar ao longo do tempo. É preciso lembrar que os processos tectônicos se desenvolvem dentro do contexto do movimento das placas litosféricas e que áreas deformadas em um determinado período geológico podem ter sido deformadas posteriormente. Isso introduz uma maior complexidade nos padrões de afloramento e na geometria das dobras. Na ausência de critérios objetivos, as potenciais camadas que constituem os flancos das séries dobradas será constante. Manter a constância de energia pode ser difícil em áreas dobradas, pois nelas, um espessamento é tolerável em comparação com os flancos. Isso será mais pronunciado quando a geometria das dobras for do tipo semelhante. Na ausência de critérios objetivos, as áreas das dobradiças serão desenhadasde maneira arredondada. Existem dobras com charneiras angulares, embora sejam muito raras e sua formação obedeça a processos tectônicos específicos. Em geral, se não houver evidência direta da existência de tais dobras, uma certa curvatura será dada à área da charneira. O raio de curvatura não pode ser especificado de uma maneira geral, mas deve ser congruente com o corte geológico realizado. Para visualizar melhor a geometria das dobras em uma seção geológica, é conveniente destacar com uma linha mais grossa os limites entre formações geológicas, e com linhas mais finas as linhas que representam estratos dentro da mesma formação. Acima da topografia, apenas os limites entre as forma- ções geralmente são prolongados e sempre com uma linha tracejada. Se as dobras fossem afetadas por falhas, a extensão das linhas tracejadas acima da topografia obviamente as levaria em consideração. Isso ganha uma melhor visualização da estrutura geológica representada pelo corte (WILSON, 1982). Dobras18 Como vimos, as dobras representam o modo mais comum de deformação das rochas da crosta. Contudo, quando se procura a origem do dobramento, constata-se que é um assunto pouco compreendido do ponto de vista mecâ- nico. Ao iniciar qualquer estudo que envolva dobramentos, o profissional deve preocupar-se primeiramente em definir a geometria das dobras, em descrevê-las, em classificá-las e conseguir fazer medidas dessas estruturas. Posteriormente, deve investigar dois importantes problemas que se relacionam inteiramente, isto é, a física e a causa desse tipo de deformação. Para saber mais sobre esse tipo de estrutura geológica, busque o vídeo Dobras, dis- ponível no canal de Santiago Teixeira, no YouTube. DAVIS, G. H. Structural geology of rocks and regions. New York: Wiley, 1984. GHOSH, S. K. Structural geology: fundamentals and modern developments. Oxford: Pergamon, 1993. KULLBERG, M. C. Geologia estrutural: apontamentos. Lisboa: Universidade de Lisboa, 1995. LEYSHON, P. R.; LISLE, R. J. Stereographic projection techniques in structural geology. Oxford: Butterworth/Heinemann, 1996. MATTAUER, M. Les déformations des matériaux de l'écorce terrestre. Paris: Hermann, 1973. PARK, R. G. 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Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/f26a290f7e6658611dc2fc230121f136 Exercícios 1) A superfície dobrada é um elemento fundamental para a classificação das dobras. Sua definição é baseada na curvatura da superfície, sendo ela referenciada à curvatura de um círculo. Analise as seguintes sentenças e assinale a alternativa correta: I– A zona de charneira corresponde a um plano em que passam linhas de charneira de forma paralela. II– A linha de inflexão une os pontos de curvatura mínima, dividindo a dobra em dois setores, um de concavidade para cima e outro para baixo. III– A linha de charneira une os pontos de curvatura máxima da superfície dobrada. IV– A interseção da superfície axial com a topografia do terreno resulta em uma linha conhecida como traço axial da dobra, refletindo a arquitetura e a posição espacial das dobras. A) As afirmativas I e III estão corretas. B) As afirmativas I e IV estão corretas. C) As afirmativas II e III estão corretas. D) As afirmativas I, II e IV estão corretas. E) As afirmativas II, III e IV estão corretas. Os fatores físicos, em particular a temperatura e a pressão hidrostática/litostática, são funções da profundidade da crosta terrestre e permitem distinguir dois domínios deformacionais, responsáveis por fornecer às rochas estruturas geológicas. Com base nesse contexto, analise as seguintes sentenças: I– O domínio superficial se caracteriza por uma deformação essencialmente rúptil. II– No domínio superficial, a rocha pode sofrer fusão parcial se a temperatura for suficientemente elevada. III– O domínio profundo se caracteriza por uma deformação dúctil. 2) Carlos Henrique Realce IV– Os mecanismos de deformação são representados por estruturas, como falhas, fendas e fraturas, de natureza dúctil. Agora, assinale a alternativa que apresenta as sentenças corretas. A) As afirmativas I e III estão corretas. B) As afirmativas I e IV estão corretas. C) As afirmativas II e III estão corretas. D) As afirmativas I, II e IV estão corretas. E) As afirmativas II, III e IV estão corretas. 3) Avaliar a influência da pressão hidrostática/litostática, da temperatura e da velocidade de deformação no comportamento dúctil ou rúptil das rochas, durante o processo deformacional, permite sua melhor compreensão. Considerando o contexto apresentado, avalie as seguintes asserções e a relação entre elas. I- Em ensaios de laboratório, constatou-se que, se houver aumento da pressão confinante (pressão litostática), a rocha torna-se mais resistente à deformação. II- Para a rocha se deformar, ela necessita de uma pressão de carga maior. Se a pressão litostática for muito elevada, as rochas se deformam sem ocorrer a ruptura. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta. A) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é a justificativa da I. B) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I. C) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. D) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. E) As asserções I e II são proposições falsas. As dobras podem ser classificadas com base na posição espacial de seus elementos geométricos, na combinação desses elementos, na variação da superfície dobrada, ou, ainda, na combinação dessas classificações com critérios geométricos ou estratigráficos. 4) Carlos Henrique Realce Carlos Henrique Realce Com base nesse contexto, analise as afirmativas a seguir e assinale V para verdadeiro e F para falso: ( ) Dobras horizontais possuem o caimento do eixo em um intervalo entre 0° e 10°. ( ) Sinclinal corresponde a uma dobra que possui camadas mais novas no seu interior e mais antigas no exterior. ( ) Antiformes são dobras com o fechamento para cima e sinformes, com o fechamento para baixo. ( ) Dobras normais possuem superfícies axiais subverticais. ( ) Dobras inclinadas possuem o caimento entre 10° e 80°. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. A) V – V – V – V – V. B) V – F – F – V – V. C) F – V – V – V – F. D) F – V – V – F – V. E) V – F – F – F – V. 5) As dobras são deformações dúcteis que afetam corpos rochosos da crosta terrestre. O estudo dessas estruturas geológicas pode ser abordado a partir de escalas macroscópica, mesoscópica e microscópica. Com base nesse contexto, analise as seguintes sentenças: I- A dobra corresponde a um conjunto de feições morfológicas e geométricas associadas a um grupo de dobras. II- O estudo das dobras, apesar de importante à geologia estrutural, é pouco aplicado a outras áreas, tendo em vista o efeito do intemperismo. III- As feições das dobras são adquiridas durante processos de deformação. IV- O estilo de uma dobrapode variar conforme o tipo de rocha e a profundidade da crosta, bem como a taxa de deformação. Agora, assinale a alternativa que apresenta as sentenças corretas. Carlos Henrique Realce A) As afirmativas I e III estão corretas. B) As afirmativas II e IV estão corretas. C) As afirmativas II e III estão corretas. D) As afirmativas I, II e IV estão corretas. E) As afirmativas I, III e IV estão corretas. Carlos Henrique Realce Na prática A maioria das dobras é resultado da deformação de camadas da crosta, como acamamentos, sendo sujeitas ao encurtando em uma direção no interior das camadas, por exemplo. A interpretação dessa estrutura, em uma área representada em mapas, é muito útil, se os padrões produzidos pela dobra, as estruturas, puderem ser reconhecidos diretamente. Neste Na Prática, compreenda como as dobras e suas características podem ser identificadas em mapas e devidamente representadas em seções geológicas. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Deformações No vídeo a seguir, assista aos principais conceitos e a uma análise de algumas deformações que podem ocorrer nas rochas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Construção de maquetes de estruturas geológicas para a prática de obtenção de medidas estruturais No artigo a seguir, são apresentados modelos reduzidos, por meio de maquetes, na exposição de conceitos estruturais para fins de ensino. Confira. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Geologia estrutural Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.youtube.com/embed/iZTjQI9hdQA https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:irrDmJBwfaIJ:https://periodicos.unipampa.edu.br/index.php/SIEPE/article/view/86414/10519+&cd=2&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br https://www.ofitexto.com.br/wp-content/uploads/2017/10/Geologia_Estrutural_cap12.pdf