Estrutural UFPA5.3

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Geologia Estrutural 95
 
5.5 - Deformação Contínua Hetereogênea 
 
5.5.1- Introdução 
 
No campo da deformação contínua, até agora só foram estudados os elementos estruturais 
relativos à deformação homogênea. Essa seção se dedicará ao estudo das estruturas formadas por 
deformação contínua heterogênea. Essas feições estruturais podem se materializar em diferentes 
escalas, desde as escalas de grãos minerais como sombras de pressão (pressure shadows) ou 
inclusões de bolas de neve (snowball inclusions) ou estruturas que comparecem em escalas meso 
ou macroscópicas como dobras, bandas de cisalhamento, zonas de cisalhamento e cinturões de 
cisalhamento. 
 
Algumas dessas estruturas, como sombras de pressão já foram mencionadas em capítulos 
anteriores porque suas ocorrências não alteram as características homogêneas da deformação nas 
escalas consideradas. 
 
5.5.2- Deformação em Diferentes Escalas 
 
A escala em que a feição estrutural se apresenta é fundamental no estabelecimento da 
homogeneidade da deformação. A heterogeneidade introduzida pelas sombras de pressão em 
volta de um porfiroclasto na escala de um agregado de minerais desaparece na escala da clivagem 
ou foliação na qual ele está integrado. Similarmente, uma zona de cisalhamento olhada em 
conjunto, representa um domínio heterogêneo. Por outro lado, na parte central da zona a 
deformação pode ser considerada suficientemente homogênea (Fig. 5.34) 
 
b 
a 
Figura 5.34 – Zona de cisalhamento em granito (a) e transposição de cristais 
 de piroxênio formando um micro acamadamento (b). 
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Geologia Estrutural 96
 
É importante que se lembre, também, que a mudança da escala de observação afeta o 
conceito de estruturas penetrativas ou não penetrativas. Uma estrutura penetrativa numa 
determinada escala de observação pode exibir caracaterísticas de não penetratibilidade se a escala 
de estudo for modificada. 
 
5.5.3- Microestruturas e Análise Microestrutural 
 
As microestruturas mais comuns são sombras (Fig. 8.3) e bordas de pressão (Fig. 5.35), 
estruturas de bola de neve (Fig. 8.6), inclusões sigmoidais e cristais fibrosos crescidos em 
microfraturas. Nesses casos, o crescimento cristalino durante a deformação vai constituir a 
evidência da deformação progressiva e pode ser utilizado como critérios cinemáticos. 
 
Uma outra utilização importante dessa análise microestrutural é a relação do tipo de 
mineral cristalizado durante dada deformação com as condições do metamorfismo associado. 
Análise desse metamorfismo e a datação do mineral em questão pode permitir o estabelecimento 
das condições e idade do processo de deformação. 
 
 
Figura 5.35 – Bordas de pressão com preenchimento de quartzo fibroso (Q) perpendicular 
às faces de pirita (Py) e clorita (Chl). As fibras permanecem paralelas durante o crescimento, 
sugerindo regime coaxial. 
 
 
Quando uma rocha é deformada, uma orientação preferencial das direções cristalográficas 
dos constituintes minerais se desenvolve. Um tipo comum de análise microestrutural consiste em 
representar o padrão de orientação preferencial de um elemento cristalográfico particular. Se 
analisa, então, a distribuição espacial dessa determinada direção. Para tanto são, normalmente, 
construídos diagramas utilizando redes de projeção de igual área. Alguns exemplos disso podem 
ser vistos na Figura 5.36.. 
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Geologia Estrutural 97
 
 
Figura 5.36 – Padrões comuns de orientação cristalográfica em rochas deformadas, 
 com eixos C de rochas ricas em calcita. 
 
 
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Geologia Estrutural 98
 
5.5.4- Zonas de Cisalhamento 
 
5.5.4.1- Conceito 
 
Zonas de cisalhamento (Z.C.) são regiões de concentração de deformação, formadas por 
processos de cisalhamento (deslocamento de blocos). São zonas estreitas e alongadas 
caracterizadas por um conjunto de estruturas que testemunham os processos de deformação da 
área. 
 
De forma mais generalizada, pode-se dizer que as zonas de cisalhamento se relacionam à 
processos de cisalhamento simples heterogêneo, com deformação variável e progressiva. 
 
 
5.5.4.2-Classificação 
 
 Ramsay (1980) classificou as Z.C em: 
 
 zonas de cisalhamento rúpitil ( ou frágil ) 
 zonas de cisalhamento rúpil - dúctil FUNÇÃO DO NÍVEL CRUSTAL 
 zonas de cisalhamento dúctil - rúptil (Fig. 5.37) 
 zonas de cisalhamento dúctil 
 
• Dependerá da deformação que for predominante em cada caso ! 
 
Fig. 5.37 - Esquemas de cisalhamento dúctil (a), dúctil-rúptil (b), rúptil-dúctil (c) e rúptil (d), 
segundo Ramsay (1980) 
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Geologia Estrutural 99
 
? Zonas de cisalhamento rúptil (frágil) ou zonas de falhas (Fig. 5.37 d) 
? Existe uma clara descontinuidade entre os dois setores separados pela zona. 
? As paredes das zonas estão praticamente não deformadas ou apresentam brechas. 
? São atribuídas à rupturas controladas pelo limite das propriedades elásticas das rochas. 
 
? Zonas de cisalhamento frágil-dúctil (i) ou dúctil-rúptil (ii) 
? Quando as feições rupturais mostram alguma deformação dúctil nas paredes da zonas 
(i), ou são zonas dominadas por deformações dúcteis, mostrando, porém, algumas 
descontinuidades (ii) - Figs. 5.37 b, c . 
 
? Zonas de cisalhamento dúctil (Fig. 5.37 a) 
? A deformação e o deslocamento diferencial das paredes é acompanhada inteiramente 
por escoamento dúctil; 
? Camadas que atravessam zonas de cisalhamento dúctil podem defletir ou afinar na 
espessuras, todavia não se quebram; 
? São zonas de deslocamento dúctil análogas à falhas porém sem planos de fraturas 
desenvolvidos; 
? São comuns nas rochas do embasamento (granito, gabro, gnaisse, etc ) que foram 
deformadas em condições de metamorfismo das fáceis xisto verde , xisto azul, 
anfibolitos, granulito. 
 
 
5.5.4.3- Principais características das Z.C.D. 
 
? Deformação plástica 
? Deformação plana ( x>y = 1>z) 
? Deformação heterogênea 
? Distribuição heterogênea da deformação 
? Sistema estreito em relação à extensão 
? Estiramento em uma direção, encurtamento numa segunda direção 
 e deformação nula ou incipiente na terceira direção. 
? Aparecimento de uma feição planar e outra linear. 
? Não implica em alta intensidade de deformação ( α maior na zona que na 
 encaixante) 
 
 Fig. 5.38 - Esquema de alguns elementos geométricos das zonas de cisalhamento 
 dúctil relacionados à presença de feições planares. Segundo Ramsay (1980) 
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5.5.4.4- Aspectos geométricos das ZCD 
 
• Margens pobremente definidas, a deformação é muito baixa próximo às 
 margens. 
• Plano de cisalhamento - contém os eixos x e y (paralelos às margens). 
• Plano de movimento - contém os eixos z e x. 
• θ‘ → Ângulo entre o eixo maior da elipse e a direção de x, dentro da zona. 
• θ → O mesmo ângulo fora da zona deformada. 
• α →Ângulo entre uma feição planar pré-existente e a direção de x, fora da 
 zona. 
• α‘→Ângulo entre x e uma feição planar, dentro da zona. (Fig. 5.38) 
 
 
5.5.4.5- Deformação de feições planares preexistentes 
 
Ao ser atravessada por uma Z C D, a feição planar tem sua orientação modificada. Essa 
modificação depende da relação existente entre a orientação primária da feição planar com a 
direção e o sentido da movimentação, conforme pode ser exemplificado nas Figuras 5.39 e 5.40 . 
 
 
 Fig. 5.39 - Relação entre as posições de feições planares pré-existentes e a 
 deformação das ZCD. Segundo Ramsay (1980) 
 
 
 Fig. 5.40 - Dobras associadas à achatamento de feições planares 
 nadireção de Z. Ramsay (1980) 
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5.5.4.6- Deformação de feições lineares (Figs. 47 e 48 de Hasui & Costa - 1990) 
 
• Todas as linhas tendem a sofrer rotação, nas Z C D, até tornarem-se paralelas à direção 
 do eixo X. 
• Somente as linhas subparalelas a Y não se modificam. 
 
 
5.5.4.7- Desenvolvimento de dobras nas Z C D 
 
 As dobras podem aparecer nas Z C D em função de diversos processos: 
 
 
 
 
 
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 a) Resultantes de arrastos ? São as dobras formadas por superfícies planares que se 
arrastam em relação as paredes das Z D C, Fig. 32 de Hasui & Costa (1990). 
 
 b) Achatamento de feições paralelas a Z ? São comuns veios de quartzo ou quartzo-
feldspáticos desenhando dobras pitigmáticas devido à achatamento em z . Os veios seriam 
paralelos a sub-paralelos à direção de Z, Fig. 41 de Hasui & Costa (1990). 
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 c) Resultantes de perturbações do fluxo plástico ? Impostas por anomalias locais, ou 
por movimentos diferenciais de porções adjacentes. Fig. 42 de Hasui & Costa (1990). 
 
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Geologia Estrutural 104
 
 d) Resultante da deformação de feições preexistentes ? Com orientações adequadas. 
Dobras com eixo formando um ângulo forte com a direção de estiramento (Fig. 5.40). 
 
 O plano de cisalhamento ( shear plane) forma ângulo forte entre o eixo da dobra e o eixo 
X, formando as dobras em bainha ( sheath folds) - Fig. 5.41. Em seções transversais a X mostram 
formas elípticas, formando as conhecidas dobras em olho (Eye folds). Essas dobras aparecem no 
interior de fatias com terminações acunhadas. 
 
 Fig. 5.41 - Esquema de formação de dobras em bainha partindo-se 
 de dobras pré-existentes. 
 
 
5.5.4.8- Desenvolvimento regional das ZCD 
 
 Regionalmente, as zonas de cisalhamento evoluem de zonas rupturais, em baixas 
profundidades, para zonas rúptil-dúcteis e dúctil-rúpteis em profundidades médias, até as zonas 
essencialmente dúcteis, nas regiões mais profundas. Podem estar associadas a contração ou 
extensão crustal.( Fig. 5.42) 
 
 a b 
 Fig. 5.42 - Desenvolvimento regional das zonas de cisalhamento associadas à regime 
 compressivo (a) e distensivo (b). 
 
 
5.5.4.9- Desenvolvimento de feições planares 
 
 As feições planares comumente associadas ao desenvolvimento das ZCD são: foliação 
milonítica, o aleitamento ou acamadamento, o bandamento composicional, a xistosidade e as 
estruturas S-C. 
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? Foliação milonítica ? Disposição planar de grãos ou agregados de grãos associada à 
fluxo plástico. No estado adiantado de deformação aparece ramificada e anastomosada, 
formando uma trama que isola faixas, lentes e sigmóides de rochas preexistentes, podendo 
preservar estruturas primárias (Fig. 5.43) 
 
Fig. 5.43 - Desenvolvimento da foliação milonítica nas zonas de cisalhamento, 
 segundo Brodie (1980). 
 
 A foliação milonítica representa o plano XY, oblíquo as paredes das ZCD. Com o 
aumento da deformação cisalhante, os planos são rotacionados ficando paralelos às bordas das 
zonas (Fig. 5.44) 
 
 
 
 Fig. 5.44 - Desenvolvimento progressivo do plano de achatamento (foliação milonítica) e sua 
relação com o plano de cisalhamento ( C) 
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? Estruturas S-C ? Corresponde as relações discordantes entre a foliação presente em 
uma fatia ou lente de rocha ( S, Ss ou S1) e a foliação milonítica envoltória (C, SC ou S2). 
A foliação S pode ser pré-existente ( por exemplo: uma xistosidade ou bandamento 
gnaíssico) ou formada durante o cisalhamento (Figs. 8.13 e 8.14 - Nicolas). 
 
 Como estruturas C’ são conhecidas as bandas de cisalhamento ( shear bands), ou 
clivagens extensionais. 
 
 O estado de strain hardening aparece após o paralelismo de S e C. Para acomodar o 
esforço que continua, desenvolve-se novas superfícies ( C’) com o mesmo sentido de movimento. 
 
 * Alguns autores consideram as bandas de cisalhamento como pequenas zonas de 
cisalhamento, restringindo o conceito a uma diferença de escala. 
 
? Aleitamento tectônico ou acamadamento ? Caracterizado pela disposição 
paralelizada de faixa e lentes de rocha, como resultado de processo de cisalhamento não-
coaxial. Algumas das faixas podem ser deslocadas por distâncias consideráveis 
caracterizando, em alguns casos um forte aloctonismo. 
 
O aleitamento é paralelo à foliação milonítica, podendo-se deduzir o plano xy da 
deformação finita e o eixo Z. Corpos sigmoidais prestam-se para indicar o sentido da rotação. 
 
 * O reconhecimento do aleitamento tectônico é de fundamental importância para a 
interpretação estratigráfica de áreas deformadas. 
 
? Xistosidade ? É a orientação planar de minerais ou agregados de minerais 
resultantes da recristalização metamórfica durante a deformação. Ela acompanha a 
foliação milonítica e sofre rotação, paralelizando-se às bordas das ZCDS. 
 
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5.5.4.10- Feições lineares 
 
 Dois tipos de lineações são mais importantes: a de estiramento e a mineral. 
 
? Lineação de estiramento ( stretching lineation - Lc): 
 É caracterizada pela elongação de minerais e agregados minerais pela deformação 
cisalhante. É representada mais comumente, por grãos de quartzo, feldspatos e outros minerais, 
boudins, lentes alongadas. Sua orientação corresponde ao eixo X. Está contida no plano da 
foliação milonítica e indica a direção do movimento nas ZCD. (Figs. 38 e 39 - Hasui & Costa, 
1990). 
 
 
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? Lineação mineral 
 
 É dada pela forma alongada de minerais gerados por recristalização metamórfica, 
sejam eles prismáticos ou não. Comumente paralelo à lineação de estiramento e pode indicar o 
eixo X finito. 
 
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5.5.4.11- Critérios para determinação do sentido do movimento 
 
 São diversos os critérios utilizados para determinar o sentido do movimento nas zonas de 
cisalhamento dúctil. As Figuras 8.5,8.6,8.7 e 8.18 - Nicolas, exemplificam esses critérios 
cinemáticos. 
 
 
 
 
5.5.4.12- Rochas produzidas nas ZCD 
 
 Os diversos tipos litológicos posicionados nas zonas de cisalhamento sofrem variadas 
formas de transformações, que podem ser tipicamente de características dúcteis ou rúpteis. 
 
Em determinadas situações pode prevalecer as transformações mineralógicas em 
detrimento da fragmentação das rochas ou vice-versa. 
 
A classificação das rochas produzidas nas zonas de movimentação não é ainda 
consensual, existindo várias propostas. O esquema de Sibson (1977) tem sido muito utilizado. 
 
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