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GEOLOGIA DE ENGENHARIA Elementos Estruturais dos Maciços Rochosos Introdução Principais estruturas tectônicas: Foliações; Lineações; Dobras; Diáclases e Juntas; Falhas. Introdução Principais estruturas atectônicas: Juntas de alívio; Juntas-falhas; Acamamento ou estratificação; Dobras; Falhas. Efeitos em Obras de Engenharia Efeitos em Obras de Engenharia Efeitos em Obras de Engenharia Deformações das Rochas Tipos: Elástica: quando cessa a tensão o maciço volta à forma e volume originais; Dúctil ou Visco-Plástica: quando cessa a tensão o maciço não volta à forma e volume originais, mas não se desenvolvem descontinuidades e prevalece o fluxo, sem a perda de coesão, ocorrendo foliações, dobras e zonas de cisalhamento dúctil; Rúptil ou Frágil: quando prevalecem processos de fragmentação do maciço, após cessar a tensão, sendo as juntas ou diáclases e as falhas as estruturas típicas deste tipo deformacional. Deformações das Rochas Zonas de deformação: Zona de fratura: até cerca de 15km de profundidade, onde as rochas são mais propensas à ruptura, embora com três camadas bem distintas, conforme mostra o slide seguinte; Zona de plasticidade ou dúctil: abaixo de 15km, as rochas tendem a apresentar um comportamento francamente dúctil. Deformações das Rochas Deformações das Rochas Quanto à aplicação dos esforços: Cisalhamento puro, coaxial ou não-rotacional: estado de compressão triaxial (a); Cisalhamento simples, não-coaxial ou rotacional: estado de cisalhamento direcional (b). Estruturas Tectônicas Foliações Foliação: conjunto de feições planares que permeiam as rochas metamórficas, incluindo três tipos: Xistosidade: orientação planar e paralela, geralmente, com ondulações, de minerais, agregados minerais, ou objetos geológicos. Nas ardósias ou rochas de granulação muito fina toma o nome de clivagem ardosiana. Em rochas gnáissicas, é chamada de gnaissosidade. Bandamento composicional: estrutura em faixas paralelas de composições mineralógicas ou texturais diferentes. Foliação milonítica: feição planar resultante de fluxo plástico lamelar, imposto por cisalhamento simples, ao longo de zonas de cisalhamento dúctil. Estruturas Tectônicas Lineações Lineação: feição linear definida pelo eixo de alongamento de elementos geológicos (minerais, agregados minerais, seixos, etc.) ou por interseções de feições planares, podendo assumir qualquer dos tipos: Lineação de estiramento: elongação de minerais ou agregados minerais por meio da deformação. Lineação mineral: delineada pela orientação de minerais gerados com forma alongada durante o processo deformacional. Estruturas Tectônicas Dobras Elementos da dobra: Estruturas Tectônicas Dobras Nomenclatura, quanto à geometria: Sinclinal Anticlinal Estruturas Tectônicas Dobras Nomenclatura, quanto à atitude axial: Estruturas Tectônicas Dobras Nomenclatura, quanto à atitude axial (cont.): Estruturas Tectônicas Dobras Reconhecimento: Estruturas Tectônicas Dobras Reconhecimento (cont.): Estruturas Tectônicas Diáclases e Juntas Definições: Diáclases: fraturas ou rupturas por causas tectônicas, por esforços de compressão ou de tensão; são fraturas normalmente fechadas, mas podem ser alargadas pelo intemperismo. Juntas: fraturas ou rupturas originadas por contração no resfriamento. Estruturas Tectônicas Diáclases e Juntas Estruturas Tectônicas Falhas Elementos da falha: Plano ou superfície de falha Linha de falha Espelho de falha Rejeito Brecha de falha Estruturas Tectônicas Falhas Tipos de falha: Falha normal ou de gravidade Transcorrente Falha inversa ou de empurrão “Horst e graben” Estruturas Tectônicas Falhas Estruturas Tectônicas Falhas Estruturas Tectônicas Falhas Estruturas Tectônicas Falhas Estruturas Tectônicas Falhas Reconhecimento: Escarpas na topografia Espelhos de falhas Brechas Milonitos Mudança brusca da cor do terreno Desvio do curso dum rio Linha de vegetação Estruturas Atectônicas Juntas de Alívio São descontinuidades subparalelas à superfície topográfica. São geradas por desplacamento em maciços rochosos resistentes. A origem é o alívio de carga, em virtude da remoção de rochas sobrejacentes. Apresentam persistências consideráveis e grandes aberturas. Estruturas Atectônicas Juntas-Falhas São correlatas às juntas de alívio, portanto, descontinuidades subparalelas à topografia. Ocorrem em derrames basálticos, nas porções de rocha compacta dos derrames. Apresentam grandes persistências, de dezenas a centenas de metros, e espessuras decimétricas a métricas, com preenchimentos argilosos e fragmentos rochosos. Estruturas Atectônicas Juntas-Falhas Estruturas Atectônicas Acamamento ou Estratificação Acamamento ou Estratificação: estrutura primária mais típica das rochas sedimentares que representa o arranjo destas rochas em camadas ou estratos distintos, com espessuras que podem variar de centímetros a metros. Quando os estratos têm espessura menor do que 1cm é usado o termo laminação. Na descrição estrutural dos maciços sedimentares estratificados também são utilizados termos como estratificação cruzada, gradacional, marcas de onda, etc. Estruturas Atectônicas Dobras e Falhas Formam-se durante a própria deposição dos sedimentos, à medida que estes vão sendo cobertos por camadas mais jovens. Também, podem desenvolver-se nos sedimentos após a sua formação, como resultado de processos gravitacionais associados a fenômenos de erosão e deposição. Bolsões inconsolidados entre blocos ou camadas sedimentares podem resultar de pressões neutras não dissipadas durante a sedimentação, que impedem a compactação dos materiais ao mesmo nível dos pacotes vizinhos. Orogênese Orogênese é o conjunto de fenômenos vulcânicos, erosivos e tectônicos ou diastróficos, que levam à formação de montanhas. Montanha é uma elevação que atinge mais de 300m de altura sobre o terreno circundante. As montanhas de origem tectônica ou diastrófica têm certas características em comum: 1. Presença de grande espessura de sedimentos, atingindo às vezes 12km; 2. Os sedimentos são em grande parte marinhos e podem conter fósseis característicos; 3. Os sedimentos estão atualmente dobrados e fraturados; 4. Com os dobramentos, geralmente, ocorrem intrusões ígneas, que produziram vários graus de metamorfismo nas rochas sedimentares encaixantes; 5. O dobramento das camadas sedimentares aparece numa faixa relativamente estreita e alongada.
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