GE5 Dobras

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07/11/13	
  
1	
  
Dobras	
  
Fonte:	
  Marli	
  Bryant	
  Miller	
  (marlimillerphoto.com)	
  
Deformação	
  dúc<l	
  -­‐	
  DOBRAS	
  
	
  
	
  
Expressão	
  da	
  a<vidade	
  tectônica	
  nos	
  níveis	
  estruturais	
  
médio	
  e	
  inferior.	
  
	
  
Estruturas	
  presentes	
  em	
  todas	
  as	
  escalas	
  (de	
  mm	
  até	
  km).	
  
	
  
Fonte:	
  Marli	
  Bryant	
  Miller	
  (marlimillerphoto.com)	
  
DOBRAS	
  
Ondulações	
  de	
  dimensões	
  variáveis	
  adquiridas	
  pelas	
  unidades	
  
rochosas	
  através	
  de	
  processos	
  de	
  deformação	
  essencialmente	
  dúc<l.	
  
	
  
Sua	
  formação	
  se	
  deve	
  ao	
  encurvamento	
  de	
  camadas	
  ou	
  bandas	
  
rochosas	
  que	
  em	
  geral	
  apresentavam	
  uma	
  geometria	
  original	
  planar.	
  
Fonte:	
  Marli	
  Bryant	
  Miller	
  (marlimillerphoto.com)	
  
ELEMENTOS	
  GEOMÉTRICOS	
  DAS	
  DOBRAS	
  
	
  
Charneira	
  /	
  Zona	
  de	
  charneira	
  
	
  
Flancos	
  /	
  limbos	
  
	
  
Ponto	
  de	
  inflexão	
  
	
  
SuperTcie	
  axial	
  /	
  Plano	
  axial	
  (PA)	
  
	
  
Eixo	
  
	
  
Traço	
  axial	
  
	
  
Linha	
  de	
  inflexão	
  
	
  
Crista	
  
	
  
Quilha	
  
PARÂMETROS	
  	
  
	
  
Comprimento	
  de	
  onda	
  
	
  
Amplitude	
  
	
  
Ângulo	
  interflancos	
  /	
  abertura	
  
	
  
	
  
Dobras	
  geradas	
  pela	
  translação	
  de	
  	
  
uma	
  linha	
  (geratriz)	
  reta	
  ou	
  curva	
  
Dobras	
  cilíndricas	
  	
  
Dobras	
  cônicas	
  
Dobras	
  curviplanares	
   !
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
Dobras	
  de	
  geometria	
  cilíndrica	
  e	
  não	
  cilíndrica	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
07/11/13	
  
2	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
Principais	
  aspectos	
  geométricos	
  das	
  dobras	
   O	
  Comprimento	
  de	
  onda	
  é	
  função	
  da	
  espessura	
  da	
  
camada	
  (entre	
  outras	
  variáveis).	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Dobramento	
  harmônico	
  /	
  desarmônico	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
!
SIMETRIA	
  DAS	
  DOBRAS	
  
Uma	
  dobra	
  é	
  simétrica	
  quando	
  o	
  plano	
  axial	
  é	
  bissetor	
  
do	
  angulo	
  interflancos.	
  
	
  
	
  
VERGÊNCIA	
  
	
  
Sen<do	
  do	
  deslocamento	
  do	
  flanco	
  superior	
  em	
  relação	
  
ao	
  flanco	
  inferior.	
  
Representa	
  a	
  direção	
  do	
  transporte	
  tectônico.	
  
Em	
  sistemas	
  de	
  dobras	
  com	
  assimetria	
  consistente.	
  
ESCALAS	
  DE	
  DOBRAMENTO	
  
(Primeira	
  ordem,	
  segunda	
  ordem,...,	
  n	
  ordem)	
  
	
  
Envoltória	
  	
  
	
  
	
  
	
  
DOBRAS	
  PARASITAS	
  
Caracterização	
  em	
  função	
  do	
  seu	
  aspecto	
  
Dobras	
  S	
  -­‐	
  Z	
  	
  (Dobras	
  assimétricas	
  –	
  nos	
  flancos)	
  
Dobras	
  M	
  -­‐	
  W	
  	
  (Dobras	
  simétricas	
  –	
  nas	
  zonas	
  de	
  charneira)	
  
	
  
Importância	
  
Provêm	
  informações	
  sobre	
  a	
  geometria	
  da	
  dobra	
  de	
  
grande	
  escala	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
ORDENS	
  DE	
  DOBRAMENTO	
  
DOBRAS	
  PARASITAS	
  
SIMETRIA	
  
DOBRAMENTO	
  DESARMÔNICO	
  
VERGÊNCIA	
  
Fonte:	
  Marli	
  Bryant	
  Miller	
  (marlimillerphoto.com)	
  
Observar:	
  
ORDENS	
  -­‐	
  DOBRAS	
  PARASITAS	
  (S	
  –	
  Z)	
  -­‐	
  DOBRAMENTO	
  DESARMÔNICO	
  -­‐	
  VERGÊNCIA	
  
07/11/13	
  
3	
  
Classificações	
  de	
  dobras	
  	
  
	
  
Baseadas	
  em	
  propriedades	
  geométricas	
  -­‐	
  posição	
  espacial	
  –	
  
estra<grafia	
  
Algumas	
  são	
  	
  meramente	
  descri<vas	
  
Em	
  certos	
  casos	
  estão	
  relacionadas	
  com	
  aspectos	
  da	
  deformação	
  	
  
	
  
1	
  –	
  Concavidade	
  /	
  Idade	
  rela<va	
  das	
  camadas	
  
2	
  –	
  A<tude	
  da	
  superTcie	
  axial	
  
3	
  –	
  A<tude	
  do	
  eixo	
  
4	
  –	
  Abertura	
  
5	
  –	
  Isógonas	
  de	
  mergulho	
  (dip	
  isogons)	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
Concavidade	
  
An<forma	
  	
  
Sinforma	
  
	
  
Concavidade	
  /	
  Idade	
  rela<va	
  das	
  camadas	
  
POLARIDADE	
  NORMAL	
  
An<clinal	
  
Sinclinal	
  
	
  
	
  
POLARIDADE	
  INVERSA	
  
An<clinal	
  sinformal	
  
Sinclinal	
  an<formal	
  
	
  
	
  
FACING	
  
Sen[do	
  ao	
  longo	
  do	
  PA	
  que	
  aponta	
  para	
  as	
  camadas	
  mais	
  jovens.	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
Mergulho	
  do	
  plano	
  axial	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
DOBRAS	
  INVERTIDAS	
  
Um	
  dos	
  limbos	
  apresenta	
  polaridade	
  inversa.	
  
	
  
	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
Caimento	
  do	
  eixo	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
HORIZONTAL	
  –	
  INCLINADO	
  –	
  VERTICAL	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
   Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
Mergulho	
  do	
  plano	
  axial	
  
+	
  	
  
Caimento	
  do	
  eixo	
  
	
  
07/11/13	
  
4	
  
Abertura	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
CLASSIFICAÇÃO	
  NÃO	
  NORMALIZADA	
  (VARIA	
  SEGUNDO	
  O	
  AUTOR).	
  
FORNECE	
  UMA	
  IDEIA	
  DO	
  ENCURTAMENTO.	
  
	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
Isógonas	
  de	
  mergulho	
  
Linhas	
  que	
  conectam	
  pontos	
  de	
  igual	
  mergulho	
  nas	
  superccies	
  
dobradas	
  adjacentes.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
TRAÇADO	
  DAS	
  ISÓGONAS	
  DE	
  MERGULHO	
  
Considera-­‐se	
  a	
  dobra	
  orientada	
  na	
  posição	
  normal	
  (traço	
  axial	
  ver[cal)	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Rowland	
  et	
  al.	
  (2007)	
  
Isógonas	
  de	
  mergulho	
  (Ramsay)	
  
Retratam	
  a	
  diferença	
  entre	
  a	
  forma	
  das	
  duas	
  superccies.	
  
Permitem	
  analisar	
  as	
  mudanças	
  na	
  espessura	
  da	
  camada.	
  
Classe	
  1	
  (a,	
  b,	
  c)	
  
Classe	
  2	
  
Classe	
  3	
  	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
Diferentes	
  rochas	
  
respondem	
  de	
  forma	
  
diferente	
  aos	
  processos	
  de	
  
dobramento.	
  
	
  
Dois	
  estratos	
  adjacentes	
  na	
  
mesma	
  dobra	
  podem	
  não	
  
corresponder	
  à	
  mesma	
  
classe.	
  
	
  
Exercício	
  14	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Rowland	
  et	
  al.	
  (2007)	
  
Representação	
  cartográfica	
  das	
  dobras	
  	
  
SIMBOLOGIA	
  
	
  
A<tude	
  (strike	
  e	
  dip)	
  das	
  camadas	
  -­‐	
  Camada	
  inver<da	
  
	
  
Traço	
  cartográfico	
  da	
  dobra	
  
Linha	
  que	
  divide	
  de	
  forma	
  aproximadamente	
  simétrica	
  a	
  representação	
  
cartográfica	
  da	
  dobra.	
  	
  
NÃO	
  NECESSARIAMENTE	
  MATERIALIZA	
  O	
  EIXO	
  NEM	
  O	
  TRAÇO	
  AXIAL	
  DA	
  DOBRA!	
  
	
  
	
  
An<forma–	
  An<clinal	
  –	
  An<clinal	
  com	
  flanco	
  inver<do	
  
Sinforma	
  –	
  Sinclinal	
  –	
  Sinclinal	
  com	
  flanco	
  inver<do	
  
Caimento	
  do	
  eixo	
  paralelo	
  ao	
  traço	
  
Caimento	
  do	
  eixo	
  não	
  paralelo	
  ao	
  traço	
  
Mergulho	
  do	
  plano	
  axial	
  
	
  
Representação	
  cartográfica	
  das	
  dobras	
  (cilíndricas)	
  	
  
Os	
  traços	
  dos	
  contatos	
  das	
  camadas	
  dobradas	
  não	
  são	
  suficientes	
  para	
  determinar	
  a	
  
orientação	
  das	
  dobras.	
  
Sem	
  as	
  informações	
  de	
  a[tude,	
  um	
  mesmo	
  traçado	
  cartográfico	
  pode	
  corresponder	
  
a	
  diferentes	
  dobras.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
FIGURAS	
  REPRESENTANDO	
  DOBRAS	
  CILÍNDRICAS	
  SIMÉTRICAS	
  COM	
  DIFERENTES	
  POSIÇÕES.	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Rowland	
  et	
  al.	
  (2007)	
  
07/11/13	
  
5	
  
Representação	
  cartográfica	
  das	
  dobras	
  (cilíndricas)	
  	
  
	
  
PLANO	
  PERPENDICULAR	
  AO	
  EIXO	
  
Seção	
  ideal	
  para	
  analisar	
  a	
  geometria	
  das	
  dobras.	
  
	
  
TRAÇO	
  AXIAL	
  
TRAÇO	
  DE	
  CRISTA/QUILHA	
  
Nas	
  dobras	
  cilíndricas	
  os	
  dois	
  traços	
  são	
  paralelos.	
  
	
  
	
  EIXO	
  HORIZONTAL	
  
	
  
Com	
  o	
  EIXO	
  HORIZONTAL,	
  os	
  contatos	
  das	
  camadas	
  apresentam	
  traços	
  paralelos.	
  O	
  
traço	
  (axial	
  ou	
  de	
  crista/quilha)	
  coincide	
  com	
  a	
  direção	
  do	
  eixo.	
  
	
  
Com	
  o	
  EIXO	
  HORIZONTAL	
  e	
  o	
  PLANO	
  AXIAL	
  INCLINADO,	
  os	
  traços	
  axial	
  e	
  de	
  crista/
quilha	
  não	
  são	
  coincidentes,	
  mas	
  são	
  paralelos.	
  
	
  
Representação	
  cartográfica	
  das	
  dobras	
  (cilíndricas)	
  	
  
	
  
	
  EIXO	
  INCLINADO	
  
	
  
Os	
  pontos	
  de	
  maior	
  curvatura	
  do	
  traçado	
  cartográfico	
  dos	
  contatos	
  são	
  usados	
  
como	
  referencia	
  para	
  desenhar	
  o	
  traço	
  cartográfico	
  da	
  dobra.	
  O	
  traço	
  de	
  crista/
quilha	
  coincide	
  com	
  o	
  traço	
  cartográfico.	
  
	
  
O	
  mergulho	
  das	
  camadas	
  no	
  traço	
  de	
  crista/quilha	
  coincide	
  com	
  a	
  a[tude	
  do	
  eixo	
  
(trend	
  e	
  caimento).	
  
	
  
Com	
  o	
  PLANO	
  AXIAL	
  VERTICAL	
  os	
  traços	
  axial	
  e	
  de	
  crista/quilha	
  são	
  coincidentes	
  e	
  o	
  
eixo	
  é	
  paralelo	
  a	
  eles.	
  Nesta	
  situação,	
  a	
  direção	
  de	
  mergulho	
  das	
  camadas	
  sobre	
  o	
  
traço,	
  coincide	
  com	
  a	
  direção	
  do	
  mesmo	
  e	
  indica	
  o	
  caimento	
  do	
  eixo.	
  
	
  
Nas	
  DOBRAS	
  RECLINADAS	
  (PA	
  e	
  eixo	
  inclinados)	
  o	
  trend	
  do	
  eixo	
  não	
  coincide	
  com	
  o	
  
traços	
  axial	
  ou	
  de	
  crista/quilha,	
  mas	
  o	
  mergulho	
  as	
  camadas	
  sobre	
  traço	
  de	
  crista/
quilha	
  coincide	
  com	
  a	
  posição	
  do	
  eixo.	
  
Representação	
  cartográfica	
  
das	
  dobras	
  (cilíndricas)	
  	
  
	
  
	
  
	
  
	
  DOBRAS	
  INVERTIDAS	
  
	
  
As	
  DOBRAS	
  INVERTIDAS	
  sempre	
  
apresentam	
  locais	
  com	
  as	
  camadas	
  
em	
  posição	
  ver[cal.	
  O	
  strike	
  dessas	
  
camadas	
  ver[cais	
  é	
  paralelo	
  ao	
  trend	
  
do	
  eixo	
  da	
  dobra.	
  
Geometrias	
  par<culares	
  
DOBRAS	
  MONOCLINAIS	
  
DOBRAS	
  EM	
  KINK	
  (KINK	
  BANDS)	
  
DOBRAS	
  EM	
  CHEVRON	
  
DOBRAS	
  EM	
  CAIXA	
  
DOBRAS	
  CONCÊNTRICAS	
  
DOBRAS	
  PTIGMÁTICAS	
  
DOBRAS	
  INTRAFOLIAIS	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
Geometrias	
  par<culares	
  
DOBRAS	
  EM	
  BAINHA	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
07/11/13	
  
6	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
   Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
   Fonte:	
  Marli	
  Bryant	
  Miller	
  (marlimillerphoto.com)	
  
Fonte:	
  Marli	
  Bryant	
  Miller	
  (marlimillerphoto.com)	
  
Dobras	
  isópacas	
  (Classe	
  1b)	
  
Nível	
  estrutural	
  médio	
  
Cisalhamento	
  puro	
  (considerando	
  
o	
  processo	
  de	
  um	
  modo	
  geral)	
  
	
  
Duas	
  modalidades:	
  
FLAMBAGEM	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
DESLIZAMENTO	
  FLEXURAL	
  	
  
!
MECANISMOS	
  DE	
  DOBRAMENTO	
  
FLEXÃO	
  
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
07/11/13	
  
7	
  
Contraste	
  de	
  competência	
  entre	
  as	
  camadas	
  
Dobramento	
  a<vo	
  (há	
  influencia	
  mecânica	
  do	
  acamamento)	
  
MECANISMOS	
  DE	
  DOBRAMENTO	
  
FLEXÃO	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
FLAMBAGEM	
  (buckling)	
  
Flexão	
  s.s.	
  
Ocorre	
  na	
  zona	
  de	
  charneira.	
  
Tensão	
  principal	
  atua	
  paralela	
  à	
  camada.	
  
Extensão	
  na	
  parte	
  externa	
  da	
  charneira.	
  
Compressão	
  na	
  parte	
  interna.	
  
! !
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
DESLIZAMENTO	
  FLEXURAL	
  (flexural	
  slip)	
  
Ocorre	
  nos	
  flancos	
  da	
  dobra.	
  
Deslizamento	
  concentrado	
  ao	
  longo	
  de	
  interfaces	
  paralelas.	
  
Requer	
  anisotropia	
  mecânica	
  da	
  rocha.	
  
Pode	
  haver	
  formação	
  de	
  estrias	
  de	
  atrito	
  nas	
  superTcies	
  de	
  
deslizamento	
  (nos	
  níveis	
  estruturais	
  mais	
  rúpteis).	
  
Deslizamento	
  máximo	
  nos	
  pontos	
  de	
  inflexão	
  e	
  nulo	
  nas	
  
charneiras.	
  
!
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
CISALHAMENTO	
  FLEXURAL	
  
(flexural	
  shear)	
  	
  
FLUXO	
  FLEXURAL	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
(flexural	
  flow)	
  
Processo	
  semelhante	
  ao	
  
deslizamento	
  flexural,	
  mas	
  
desenvolvido	
  através	
  de	
  
cisalhamentos	
  menores.	
  
Deformação	
  apresenta	
  maior	
  
con<nuidade.	
  
Mais	
  comum	
  no	
  regime	
  
plás<co.	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)	
  
CISALHAMENTO	
  SIMPLES	
  
(shear	
  folding)	
  
Dobras	
  similares	
  (Classe	
  2).	
  
Nível	
  estrutural	
  inferior	
  (maior	
  
plas<cidade).	
  
Não	
  há	
  contraste	
  reológico	
  
entre	
  as	
  camadas.	
  
Dobramento	
  passivo	
  (não	
  há	
  
influencia	
  mecânica	
  do	
  
acamamento).	
  
Cisalhamento	
  simples	
  
heterogêneo	
  (outros	
  
mecanismos	
  possíveis).	
  
!
Fonte	
  da	
  imagem:	
  Prof	
  M.H.	
  Arthaud	
  
FLEXURA	
  (BENDING)	
  
Esforço	
  principal	
  agindo	
  
perpendicularmente	
  às	
  
camadas.	
  
Não	
  ha	
  contraste	
  reológico	
  
entre	
  as	
  camadas.	
  
	
  
Fonte:	
  GEOLOGIA	
  ESTRUTURAL	
  (Fossen	
  2012)