Geologia Estrutural - Projeções Estereográficas

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GEOLOGIA ESTRUTURAL 
PROJEÇÕES ESTEREOGRÁFICAS
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Geologia Estrutural
Referências Bibliográficas
Geologia Estrutural. 
Haakon Fossen, 2ª 
Edição, 2017.
Para Entender a Terra. 
Grotzinger & Jordan, 6ª 
Edição, 2013.
Estruturas Geológicas
Brasileiras. Reginaldo
Alves dos Santos, 2018.
Stereographic Projection 
Techniques for Geologists 
and Civil Engineers. Lisle 
& Leyshon, 2nd Edition, 
2004.
Visible Geology: https://beta.visiblegeology.com/
App OpenStereo: https://github.com/spamlab-iee/os/releases/tag/v2.0b12
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Geologia Estrutural 
Conceitos e Definições
Por Maciço Rochoso, entende-se uma massa de rocha interrompida por 
descontinuidades, constituída de blocos discretos, estes últimos com propriedades de 
rochas intactas; Rocha Intacta é uma designação aplicada a rochas que não 
apresentam descontinuidades ou planos de fraqueza.
Descontinuidade é considerada um plano de fraqueza na rocha, ao longo do qual o 
material rochoso é estruturalmente descontínuo e apresenta uma menor resistência ao 
cisalhamento, que pode mesmo ser nula, dependendo da fraqueza e do 
preenchimento das descontinuidades presentes. As descontinuidades mais comuns e 
presentes em todos os maciços rochosos são representadas por juntas, falhas, 
contatos litológicos, planos de acamamento e foliações metamórficas. 
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Geologia Estrutural 
Conceitos e Definições
Principais tipos de descontinuidades:
• Planos de Acamamento
Formada a partir da deposição de sedimento em camadas horizontais, formando 
diferentes estratos de propriedades físicas distintas.
• Planos de Juntas ou Fraturas
• Planos de Falhas
• Foliação Metamórfica
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Geologia Estrutural 
Conceitos e Definições
Principais tipos de descontinuidades:
• Planos de Acamamento
• Planos de Juntas ou Fraturas
Estruturas planares formadas pela atuação ou relaxamento de tensões, ao longo das 
quais não há praticamente movimentação. Geralmente ocorrem em famílias e impõem 
um importante papel na estabilidade de taludes.
• Planos de Falhas
• Foliação Metamórfica
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Geologia Estrutural 
Conceitos e Definições
Principais tipos de descontinuidades:
• Planos de Acamamento
• Planos de Juntas ou Fraturas
• Planos de Falhas
Ocorrem com menor frequência do que as juntas, mas caracterizam-se por terem 
sofrido deslocamentos substanciais. Falhamentos originam frequentemente, planos de 
fraqueza contínuos e persistentes.
• Foliação Metamórfica
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Geologia Estrutural 
Conceitos e Definições
Principais tipos de descontinuidades:
• Planos de Acamamento
• Planos de Juntas ou Fraturas
• Planos de Falhas
• Foliações Metamórficas
Propriedade estrutural exibida somente por rochas que sofreram algum grau de 
metamorfismo. É a propriedade pela qual as rochas se partem em fatias ou lâminas 
paralelas ou subparalelas, e é típica nos xistos, caracterizada por uma intensa 
cristalização de mica ao longo dos planos. Tem-se também como exemplos a 
clivagem ardosiana, bandamentos gnáissicos, e foliações migmatíticas. 
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Exemplos de descontinuidades
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Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
Exemplos de descontinuidades
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Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
Exemplos de descontinuidades
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Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
Exemplos de descontinuidades
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Geologia Estrutural
Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
Exemplos de descontinuidades
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Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
Exemplos de descontinuidades
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Geologia Estrutural
Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
Tipos de Foliações Metamórficas
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Geologia Estrutural 
Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamentoFundamentos de mecânica dos solos e das rochas, Alberto Pio Fiori, 2015.
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
Fundamentos de mecânica dos solos e das rochas, Alberto Pio Fiori, 2015.
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
Fundamentos de mecânica dos solos e das rochas, Alberto Pio Fiori, 2015.
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
Fundamentos de mecânica dos solos e das rochas, Alberto Pio Fiori, 2015.
Critério de ruptura de Barton-Bandis. Rocscience Dips.
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Propriedades de descontinuidades
Principais propriedades das descontinuidades:
• Orientação Espacial
• Espaçamento ou Frequência
• Persistência ou Extensão
• Rugosidade (JRC)
• Abertura e preenchimento
• Resistência das paredes ao cisalhamento (JCS)
Fundamentos de mecânica dos solos e das rochas, Alberto Pio Fiori, 2015.
Critério de ruptura de Barton-Bandis. Rocscience Dips.
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Geologia Estrutural
LINEAÇÕES
Lineações são elementos 
estruturais lineares, paralelos, 
repetitivos ou não, originadas por 
processos deformacionais e 
frequentemente associados a 
estruturas planares nas quais estão 
contidas. 
São exemplos de estruturas lineares: 
estrias relacionadas a superfícies de 
falha, eixos de dobramentos, 
interseções de camadas planares e 
estruturas tipo Lápis e Boudin.
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LINEAÇÕES
Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
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LINEAÇÕES
Estruturas Geológicas Brasileiras. Reginaldo Alves dos Santos, 2018.
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Geologia Estrutural
REPRESENTAÇÕES DE ATITUDES DE CAMADAS
Para Entender a Terra. Grotzinger & Jordan, 6ª Edição, 2013.
Notações para representação da atitude de 
camadas:
• Notação em Trama:
N90°E / 45°S
• Notação Americana:
45° / 180° (Dip / DipDirection)
180° / 45° (DipDirection / Dip)
90° / 45° (Strike / Dip)
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Geologia Estrutural
REPRESENTAÇÕES DE ATITUDES DE CAMADAS
Rocscience - Dips Seequent – Visible Geology
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Geologia Estrutural
REPRESENTAÇÕES DE ATITUDES DE CAMADAS E LINEAÇÕES
Geologia Estrutural. Haakon Fossen, 2ª Edição, 2017.
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Projeções Estereográficas
Projeção estereográfica ou esféricas, é 
a representação da atitude de estruturas 
planas e lineares em um diagrama em 
duas dimensões. A atitude de um plano é 
representada ao imaginarmos que esse 
plano atravessa o centro de uma esfera, 
como na figura (a). A linha de intersecção 
entre o plano e a esfera é formalmente 
conhecida como grande círculo (b) e é 
projetada em um plano horizontal (c) para 
representação em duas dimensões (d). 
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Projeções Estereográficas
Stereographic Projection Techniques for Geologists and Civil Engineers. Lisle & Leyshon, 2nd Edition, 2004.
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Projeções Estereográficas
Stereographic Projection Techniques for Geologists and Civil Engineers. Lisle & Leyshon, 2nd Edition, 2004.
Rede de Wulff Rede de Schmidt
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Projeções Estereográficas
Stereographic Projection Techniques for Geologists and Civil Engineers. Lisle & Leyshon, 2nd Edition, 2004.
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Geologia Estrutural
Projeções Estereográficas
Representação de um plano Representação de uma linha Representação do polo de 
um plano
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Geologia Estrutural
Projeções Estereográficas
Representação de uma linha Representação do polo de 
um plano
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Geologia Estrutural
Projeções Estereográficas – Delimitação de densidade de polos
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Stereographic Projection Techniques for Geologists and Civil Engineers. Lisle & Leyshon, 2nd Edition, 2004.
Projeções Estereográficas – Delimitação de densidade de polos
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Geologia Estrutural
Rede Estereográfica – Visible Geology
Visible Geology: https://beta.visiblegeology.com/
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Geologia Estrutural
Rede Estereográfica – Passo a Passo
1° - Marcação do círculo em papel vegetal com a rede estereográfica
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Geologia Estrutural
Rede Estereográfica – Passo a Passo
2° - Alinhar o eixo dos grandes 
círculos com o sentido Norte-Sul.
3° - Marcar o sentido da direção da 
camada e da direção de mergulho 
da camada.
F1: 40°/120° (dip/dipdir)
 N30°E/40°SE
F2: 35°/225° (dip/dipdir)
 N45°W/35°SW
 
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Geologia Estrutural
Rede Estereográfica – Passo a Passo4° - Alinhar o eixo dos grandes 
círculos com a direção da camada 
(strike).
F1: 40°/120° (dip/dipdir)
 N30°E/40°SE
F2: 35°/225° (dip/dipdir)
 N45°W/35°SW
 
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Geologia Estrutural
Rede Estereográfica – Passo a Passo
5° - Marcar o grande círculo 
corresponde à orientação da 
estrutura, de acordo com seu ângulo 
de mergulho (dip), contando da 
borda para o centro.
6º - Marcar o Polo da estrutura, 
utilizando a linha de máximo 
mergulho do estereograma 
(contando do centro para a borda)
F1: 40°/120° (dip/dipdir)
 N30°E/40°SE
F2: 35°/225° (dip/dipdir)
 N45°W/35°SW
 
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Geologia Estrutural
Rede Estereográfica – Passo a Passo
7° - Repetir os passos para plotar a 
segunda estrutura.
8º - Identificar a linha de intersecção 
dos dois planos (representada pelo 
ponto de interseção dos grandes 
círculos de F1 e F2).
F1: 40°/120° (dip/dipdir)
 N30°E/40°SE
F2: 35°/225° (dip/dipdir)
 N45°W/35°SW
 
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Geologia Estrutural 
APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A ESTABILIDADE 
DE TALUDES
RUPTURA PLANAR
Fundamentos de mecânica dos solos e das rochas, Alberto Pio Fiori, 2015.
RUPTURA EM CUNHA
TOMBAMENTO FLEXURAL
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Geologia Estrutural 
OUTTRAS APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A 
ANÁLISE ESTRUTURAL DE DOBRAMENTOS
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Geologia Estrutural
- Rupturas Planares
APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A ESTABILIDADE 
DE TALUDES
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Geologia Estrutural
Análises cinemáticas são realizadas através de redes estereográficas, onde 
podem ser analisadas as relações geométricas entre a atitude da face livre de um 
talude, e planos de descontinuidade pertencentes ao maciço rochoso. 
Para uma condição de instabilidade, alguns critérios têm que ser validados:
1. O plano de descontinuidade deve mergulhar na mesma direção do talude, ou 
em direção aproximada, estabelecendo-se um limite de lateralidade.
2. O plano da descontinuidade deve ter ângulo de mergulho inferior ao ângulo da 
face do talude.
3. O ângulo de mergulho da descontinuidade deve ser superior ao ângulo de atrito 
atribuído à descontinuidade.
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Geologia Estrutural
Para uma condição de instabilidade, alguns critérios têm que ser validados:
1. O plano de descontinuidade deve mergulhar na mesma direção do talude, ou em direção 
aproximada, estabelecendo-se um limite de lateralidade.
APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A ESTABILIDADE 
DE TALUDES
O Talude (60°/60°) é representado 
pelo grande círculo azul, e pelo polo 
em azul. Os limites laterais 
representados pelos pequenos 
círculos em cinza, marcam a região 
em que todos os polos de 
descontinuidades dentro do limite, 
representam descontinuidades que 
têm mergulho com diferença máxima 
de 20° em relação à face do talude.
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Geologia Estrutural
Para uma condição de instabilidade, alguns critérios têm que ser validados:
2. O plano da descontinuidade deve ter ângulo de mergulho inferior ao ângulo da face do 
talude.
APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A ESTABILIDADE 
DE TALUDES
A elipse em azul claro representa a 
região em que os polos representam 
planos que têm mergulho inferior ao 
ângulo da face do talude.
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Geologia Estrutural
Para uma condição de instabilidade, alguns critérios têm que ser validados:
3. O ângulo de mergulho da descontinuidade deve ser superior ao ângulo de atrito atribuído 
à descontinuidade.
APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A ESTABILIDADE 
DE TALUDES
Por fim, o círculo em vermelho 
representa o cone de atrito. Polos que 
estiverem fora da área delimitada pelo 
círculo, representam planos que têm 
mergulho superior ao ângulo de atrito 
atribuído à descontinuidade.
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Geologia Estrutural
Delimitação da região de instabilidade:
APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A ESTABILIDADE 
DE TALUDES
Desta maneira, a região de 
instabilidade compreende a região 
que atende os 3 critérios para 
considerar uma relação geométrica 
desfavorável à estabilidade.
Região de instabilidade
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Geologia Estrutural
Delimitação da região de instabilidade:
APLICAÇÕES DE REDES ESTEREOGRÁFICAS PARA A ESTABILIDADE 
DE TALUDES
No exemplo, os polos estão na 
região de instabilidade. Eles 
representam planos de uma família 
de descontinuidades, que tem 
relação geométrica desfavorável à 
estabilidade, pois mergulham na 
mesma direção da face do talude, 
tem ângulo de mergulho inferior ao 
da face do talude, e mergulho 
superior ao ângulo de atrito 
assumido.
Região de instabilidade
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Guilherme Ribas
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	Seção Padrão
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	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
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