fraturas e falhas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
DISCIPLINA: GEOLOGIA ESTRUTURAL
ALUNOS:CARLOS ALBERTO AZEVEDO BEZERRA JUNIOR
DANIEL DE PONTI SOUZA
MARCO ANTONIO VASCONCELOS MONTEIRO 
FILHO
RODRIGO MATOS ESTRELA
VIKTOR FERREIRA DE OLIVEIRA
FORTALEZA, 19 DE SETEMBRO DE 2011
Introdução
 A deformação superficial, em condições de 
temperatura e pressão litostática baixas, é 
marcada essencialmente pela ruptura frágil 
das rochas. Nestas condições, a 
deformação é quase exclusivamente 
representada pelas fraturas.
 O termo fratura (fracture; fracture) engloba 
todas as deformações acompanhadas de 
uma ruptura da rocha. 
Introdução
 As fraturas, por sua fez, podem ser 
divididas de acordo com o seu 
deslocamento em relação ao plano 
de falha em:
fraturas sem movimento paralelo ao 
plano de ruptura são geralmente 
chamadas juntas (joints; joints). As 
juntas podem ser, por sua 
vez, subdivididas em três grupos:
Introdução
fraturas sem movimento nenhum;
fraturas com movimento de 
afastamento perpendicular ao plano 
de ruptura;
fraturas com movimento de 
aproximação perpendicular ao plano 
de ruptura.
Introdução
fraturas com movimento paralelo ao 
plano de ruptura. Estas fraturas são 
chamadas falhas (faults; failles). 
Introdução
Círculo de Mohr
 Diagrama de Mohr
Representação cartesiana da tensão 
(σ), decomposta em grandezas vetoriais a 
partir de um corpo rochoso qualquer 
submetido à tensão. É uma técnica gráfica 
para mostrar o estado de stress de 
diferentes planos no mesmo campo de 
tensão (stress). As tensões (σn e σs) são 
plotadas em um plano como um ponto 
simples, sendo σn medido no eixo 
horizontal e σs na vertical.
Círculo de Mohr
 Tipos de fraturas 
desenvolvidas 
durante 
experimentos na 
rocha em estado 
ruptil: 
Círculo de Mohr
Círculo de Mohr
Círculo de Mohr
 Envelope ou Envoltória de Mohr
Círculo de Mohr
Juntas
 São, de todas as feições 
estruturais, as mais universalmente 
representadas. Podem ser 
encontradas em todos os tipos de 
rochas e de ambientes: rochas 
metamórficas, rochas sedimentares 
pouco ou não deformadas, rochas 
ígneas. As suas origens são as mais 
diversas possíveis.
Juntas
Juntas
Classificação Geométrica
 Em relação às estruturas planares 
(acamamento, xistosidade, 
bandamento gnáissico), ocorrem:
(1) juntas direcionais ou paralelas à 
estrutura planar; (2) juntas de 
mergulho ou paralelas à direção de 
mergulho; (3) juntas horizontais ou 
concordantes a planos horizontais e 
(4) juntas diagonais ou oblíquas à 
direção da camada.
Classificação Geométrica
Classificação Geométrica
 Em relação a eixos de dobras as 
juntas são classificadas como:
- longitudinais: paralelas ao eixo da 
dobra;
- cruzadas: aproximadamente 
perpendiculares ao eixo;
- diagonais: cruzadas transversalmente 
ao eixo.
Classificação Geométrica
Classificação Geométrica
 Em relação à disposição espacial 
são:
- paralelas: paralelas entre si;
- concêntricas: típicas de área 
intrusivas;
- radiais: associadas às concêntricas.
Classificação Geométrica
Caracterização
 Para a caracterização do estado de fraturas do 
maciço as juntas devem ser observadas quanto 
aos seguintes aspectos:
 qualidade da superfície de ruptura: lisa ou áspera;
 geometria da superfície: planas ou curviplanares;
 espaçamento: distância média entre as juntas;
 abertura: distância de afastamento entre os blocos;
 persistência: extensão tanto - na horizontal quanto 
na vertical;
 alteração das paredes;
 preenchimento por elementos de naturezas 
diversas.
Origem das Juntas
 Podem ser originadas por diversos 
mecanismos, sendo que sua identificação 
nem sempre é possível de ser observada 
no campo.
Classificação quanto a origem
 Juntas de origem Tectônica 
- Causadas por tensões regionais na crosta 
e tendem a ocorrer em orientações 
sistemáticas em áreas bastante amplas.
 Juntas de origem Não Tectônicas 
- Originadas por processos como o 
resfriamento de corpos magmáticos e 
gretas de contração.
Juntas de origem Tectônica
 Juntas Cisalhantes
 Juntas de Tensão
 Juntas Estilolíticas
Juntas Cisalhantes
 Apresentam padrão losangular, com 
ângulos da ordem de 60° ou 70° entre 
os planos de ruptura das 
fraturas, ocorrendo em pares 
conjugados, podendo conter 
pequenos deslocamentos.
Interseção de duas juntas 
planares com ângulo de 
60°
shear joints
Juntas de Tensão
 O movimento de afastamento entre as 
paredes das fraturas ocasiona a abertura ou 
distensão perpendicular a sua superfície, que 
geralmente são 
preenchidas, preenchimentos esses que 
podem ser os mais variados.
 Essas fendas formadas podem apresentar 
formas tabulares(veios) ou lenticulares.
 Quando essas fendas apresentam 
preenchimento mineral, os cristais crescidos 
nas fendas podem apresentar um aspecto 
fibroso induzido pela abertura da junta. 
En echelon veins
Crescimento Sintaxial
Crescimento Antitaxial
Stylolite in calcite vein in carbonaceous shales
from Arkaroola, South Australia
Antitaxial calcite vein in carbonaceous
shales, Arkaroola, South Australia
Calcite + quartz vein in carbonaceous
shales from Arkaroola, South Australia
Crack-seal
 Quando esse crescimento fibroso é 
um processo cíclico, intercalando 
fases de abertura e preenchimento 
desse espaço formado, temos o que é 
chamado de mecanismo de ‘’crack-
seal’’.
Morfologia dos planos estilolíticos
Joints stylolithiques parallèles à la surface des 
bancs soulignés par un liseré argileux. Ces 
figures caractérisent une dissolution due à la 
pression, soit par surcharge sédimentaire, soit 
par serrage tectonique
Détails d'un joint stylolithique
Juntas de origem Não 
Tectônica
 Juntas decorrentes de resfriamento de 
corpos magmáticos – quando o 
materiais ígneos sofrem 
resfriamento, ocorre também uma 
contração que pode ser observada 
pelo aparecimento de fraturas. 
Ocorrem de duas formas: através do 
resfriamento de rochas extrusivas e 
resfriamento de rochas intrusivas.
Columnar Joints. Devils Postpile, Eastern 
Sierra
Basaltos colunares em Devils Postpile, Califórnia, Bruce 
© Molnia, Photographics Terra.
 Gretas de Contração – quando materiais argilosos perdem 
água, ou seja, sofre um ressecamento, pode ocorrer uma 
contração desses materiais, acarretando na formação de juntas 
prismáticas, conhecidas como gretas de contração.
Gretas de contração - sedimentos da 
Fm. Corumbataí, SP, Brasil.
Deserto de Trona - Califórnia
 Descontinuidade entre blocos 
rochosos ou superfícies
 O que caracteriza a falha é 
movimento que ocorre entre esses 
blocos
 Falhas ocorrem em Zonas de Falha
Elementos geométricos das 
falhas
 Plano de Falha (PF)
 Capa ou Teto (Hanging-wall): Bloco 
superior; situa-se sobre o plano de falha.
 Lapa ou Muro (Foot-wall): Bloco inferior; 
situa-se sob o plano de falha.
 Para falhas transcorrentes, os blocos 
são indicados de acordo com o sentido 
em que eles se movimentam.
 Traço ou linha de falha: a linha formada 
pela interseção do plano de falha (PF) 
com a superfície terrestre ou o plano 
horizontal (PH).
 Falha Listrica: falha Curva
 Espelho de falha: superficie do plano de 
falha é completamente lisa
Formação de estrias
Pitch e Rejeito
Nomenclatura das Falhas
 Regime Extensional –Falha Normal
 Regime compessional – Falha reversa
 Regime transcorrente – Falha 
transcorrente
Indicadores Cinematicos
 Deslocamento do marcador
 Dobras de arrasto (Drag folds)
 Marcadores ligados a elementos 
estriadores
 Fraturas de segunda ordem
 Aspereza
•
Falhas em Regime 
Compressional
 As Falhas associadas ao regime compressional
são geralmente inversas e provocam o 
empilhamento tectônico, ao longo de contatos 
anormais, de unidades que, frequentemente, tem 
origens distantes.
 Cavalgamentos: Quando o rejeito varia entre 
centenas de metros a alguns quilômetros.
 Nappes: Quando o rejeito ultrapassa a 10 
quilômetros, atingindo às vezes mais de 100 
quilômetros.
 Geralmente eles evoluem a partir de falhas 
inversas, mas, em certos casos, eles podem ter a 
sua origem na ampliação de dobras.
Desenvolvim
ento de um 
cavalgament
o por dobra-
falha.
 Os terrenos que formam o substrato do 
cavalgamento ou da nappe, abaixo do contato 
anormal, representam o autóctone e os terrenos 
transportados representam o alóctone.
As falhas em regime 
transcorrente
 O regime transcorrente é caracterizado pela 
horizontalidade do plano principal sigma 1 e sigma 
3 do elipsóide da deformação, o que resulta em 
movimentos direcionais dos blocos crustais.
 As falhas transcorrentes podem apresentar 
extensões superiores a centenas de km e rejeitos 
extremamente elevados.
 No caso de um regime transcorrente puro, ao 
contrário dos regimes extensionais e 
compressionais, não há alteração da espessura da 
crosta.
Sub-regimes
 Transtensional ( afinamento crustal )
 Transpressional ( espessamento 
crustal )
 Em tais domínios 
são geradas feições 
diagnósticas: 
as feições 
em FLORES.
 Bacia em Pull-apart
- Apostila de Geologia Estrutural – Autor Prof. Dr. Michel Henri 
Arthaud, meio impresso e digital, 1998.
- Notas de aulas – graduação (UFPA) – Autores Prof. Milton 
Antonio da Silva Matta e Prof. Francisco de Assis Matos de 
Abreu, meio impresso e digital, 2007.
- PRESS, F.; SIEVER, R.; GROTZINGER, J.; JORDAN, T. H. 
(2006) Para entender a Terra. Menegat, R. (coord. Tradução). 
Bookman, 656p.
- PLUIJIM, B. van der & MARSHAK, S. (1997) – Earth Structure –
an Introduction to Strutural Geology and Tectonics. WCB/McGraw-
Hill; New York, 495p.
- TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.; FAICHILD, T. R.; TAIOLI, F. 
(organizadores) (2003) Decifrando a Terra. Oficina de Textos, São 
Paulo, 557p, 1 edição.