AULA ZONAS DE CISALHAMENTO RUPTIL E DUCTIL - Geologia Estrutural

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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E ENGENHARIAS
FACULDADE DE GEOLOGIA
Prof. Francisco Ribeiro da Costa
Zonas de Cisalhamento
Dúctil - ZCD
Zonas de Cisalhamento Dúctil - ZCD
• São o equivalente e
profundo das falhas das
quais, em muitos casos,
elas constituem o
prolongamento natural.
• A principal diferença é que,
nas zonas de cisalhamento
dúctil, o deslocamento
relativo dos blocos não
acontece ao longo de um
plano de ruptura, mas de
uma faixa, mais ou menos
estreita deformada
plasticamente.
• Uma ZCD é uma faixa estreita de rochas,
deformada de maneira plástica, onde o
mecanismo principal da deformação é o
cisalhamento simples (rotacional, não coaxial e
com esforços paralelos à área do corpo), em
regime de deformação plana (estiramento em
uma das direções, encurtamento em outra
direção, terceira direção sem deformação),
separando dois compartimentos menos
deformados e que apresentam um
deslocamento relativo.
A) Não rotacional, coaxial e com esforços perpendiculares à área do corpo.
B) Rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à área do corpo.
• ZCD podem ser observadas em qualquer escala, do mm
à escala continental, com rejeitos extremamente
variáveis, podendo atingir centenas de km.
• Existem zonas de cisalhamento em regime extensional,
compressional e transcorrente.
• As terminologias adotadas são as mesmas das falhas
(por exemplo: zona de cisalhamento dúctil transcorrente
dextral normal, zona de cisalhamento dúctil com
separação normal etc.).
• A nomenclatura dos rejeitos é também idêntica à das
falhas.
As ZCD variam de mm a centenas de km
Embora a deformação na zona de cisalhamento possa ser homogenea, não e
geralmente o caso e é possível observar uma gradação da deformação do domínio menos deformado até o domínio mais
deformado.
A distribuição da deformação é geralmente
heterogênea: alternam-se faixas com intensidades de deformação extremamente
variáveis, às vezes de maneira brusca.
Resumo das principais características de uma ZCD
• São zonas tabulares de deformação da crosta.
• Ocorrem em todas as escalas, desde a milimétrica até aquela cortando toda a crosta e envolvendo centenas de quilômetros de desligamento.
• Como as falhas, tendem a envolver grande quantidade de movimentos paralelos ao plano de cisalhamento (cisalhamento simples), mas também podem ser influenciadas por outros tipos de deformação.
• As ZCD de acentuada deformação plástica desenvolvem
feição milonítica.
• Também como as falhas, podem ser reversas, normais, transcorrentes ou mostrarem desligamentos oblíquos.
• Tendem a exibir mergulhos menores que as falhas (exceto as transcorrentes).
Feições características da ZCD
• A FOLIAÇÃO
• A foliação é a feição fundamental das zonas de
cisalhamento dúctil, consequência principalmente da
plasticidade cristalina e da rotação de minerais.
• A foliação na ZCD não difere, basicamente, da
xistosidade desenvolvida na maior parte das rochas
metamórficas deformadas.
• A intensidade da deformação, às vezes muito elevada
nestas zonas, pode provocar uma recristalização
dinâmica importante, levando a uma drástica redução do
tamanho dos grãos. Esta xistosidade é, às vezes,
chamada de foliação milonítica.
Foliação milonítica
definida pela forte recristalização
de quartzo em feldspato de
granitos deformados da Faixa Sergipana (a) e do oeste Australiano (b).
Quanto mais intensa a
deformação, mais o plano de foliação (S) se aproxima do plano de cisalhamento C (quando a deformação é pouco intensa, a foliação, pouco visível, forma um ângula de cerca de
35/40° com C). 
• A foliação, apesar de ser uma feição penetrativa, às vezes preserva “ilhas” não deformadas, os pods de foliação (figura ao lado). Essas feições (figura ao lado) são encontradas em qualquer escala, da lãmina delgada até a escala regional, em megazonas de cisalhamento.
• AS LINEAÇÕES
• As lineações de estiramento são uma
das feições mais características das
zonas de cisalhamento dúctil. A deformação é geralmente plana, gerando planos lineares (tectonitos L/S). O estiramento pode ser extremamente importante, registrado
na forma de lineações minerais e de
alongamento.
• O plano C, ou plano de cisalhamento, geralmente não é
materializado, a não ser nos domínios de maior intensidade da
deformação onde a foliação passa a ser paralela à ZCD, conforme se observa na figura ao lado.
Em certos casos, como na figura ao lado, quando a deformação é intensa e nos domínios onde o ângulo entre S e C está em torno de 10 a 15°, pequenos planos de cisalhamento paralelos ao plano C podem aparecer.
AS DOBRAS Nas ZCD, as dobras são frequentes, mas não necessárias e nem
rítmicas.
De maneira geral, apresentam tendência em ter seus eixos
paralelos ao eixo X do elipsóide de deformação fato evidenciado pelo paralelismo frenquente dos eixos de dobras e dá lineação de estiramento.
• Em outros casos, apresentam eixos curvos ou mesmo uma forma cônica (dobras em bainha).
• A progressão da deformação faz com que as
dobras, que representam uma heterogeneidade
dificultando a deformação global da ZCD,
tendem a serem recortadas pela própria
evolução da xistosidade, conforme se pode
observar nas imagens seguintes, sobrando
apenas charneiras intrafoliais ou sendo
totalmente eliminadas. É notável que nas ZCD
que apresentam uma deformação
extremamente elevada, as dobras são raras ou
mesmo ausentes.
Esquema das principais feições nas ZCD
Rochas Metamórficas nas ZCD
• Nas zonas de falha, o trituramento de fragmentos da rocha encaixante pode levar, por processos rúpteis, a uma forte redução generalizada de granulação e a formação de rochas características, as rochas cataclásticas.
• No caso da zona de cisalhamento, a redução da granulação é decorrente principalmente de processos dúcteis, em particular a recristalização dinâmica (concomitante com o processo de deformação), e se processa não às custas de fragmentos de rochas, mas sim de minerais. Esses processos levam à formação de rochas mais ou menos finas onde alguns restos arredondados de minerais (às vezes chamados de clastos, apesar do processo deformacional diferente) flutuam numa matriz fina foliada.
• Metamorfismo dinâmico (cataclástico) - este tipo de metamorfismo é caracterizado por pressão elevada e temperaturas que podem variar de baixas a altas. Está associado a zonas de falhas ou cisalhamentos, onde
blocos crustais são pressionados uns contra os outros.
A área de abrangência deste tipo de metamorfismo é função direta da intensidade do falhamento, podendo afetar rochas de composição e origem distintas. Tipos de rochas formadas: milonitos.
• Milonito: é uma rocha metamórfica bandada ou laminada na qual a textura original da rocha-mãe é destruída por intenso cisalhamento dentro de uma zona falha.
- Origem dinâmica, granulometria fina, cor váriavel, incluindo cinza, marron e preto.
Rochas nas ZCD, em função da profundidade
TnansiçHo
10 km / 250°
fragií/dúctil
Follação sigmoidal (Ramsay & Graham 1970)
Drag de encraves num granito
Planos S/C num ortognalsse
0,5 mm
Seção delgada de mllonito (lâmina hipotética)
Figura :Alguns exemplos naturais de critérios de cisalhamento.
Referências
• Texto extraído de:
- ARTHAUD, M. Elementos de geologia estrutural. Fortaleza, 1998.
- CARNEIRO, Celso dal Ré et al. Tipos de folilação. DGAE/I G/U NI CAM P.
Obtido em: http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/87/FOLIACOES.pdf.
- FOSSEN, H. Structural Geology. Deformation: Chapter 2 e-module.
Obtido em:
http://www.rc.unesp.br/igce/petro/estrutural/Geol Estrutural Unesp RC/Li
nks uteis files/02%20Deformation.swf.
- Geologia Estrutural. Deformação: conceitos básicos. Obtido em:
http://www3.ufpa.br/larhima/Material Didatico/Graduacao/Geologia Estru
tural/Capitulo 2 2007.pdf.
- UNESP. Rochas metamórficas.
Acesso:
http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/metamorficas1 .ht
ml.
- TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F.
(Orgs.) Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.