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Atividades EAD restantes: • EAD 2: Fraturas de Riedel (21/2) • EAD 3: Geologia de Minas do Camaquã (enfoque na estrutural, 28/2) • EAD 4: Relatório de Campo (7/3) OBS: Enviar por e-mail nas datas entre parênteses. AULA 6: ESTRUTURAS GEOLÓGICAS DÚCTEIS DOBRAS GEOLOGIA ESTRUTURAL Prof. Paola Arab paola.arab@gmail.com Estruturas dúcteis – Linhas gerais • Estruturas contínuas geradas com componente de distorção (deformação interna) • Ambiente de formação de média a grande profundidade na crosta terrestre DOBRAS FOLIAÇÕES LINEAÇÕES ZONAS DE CISALHAMENTO Dobras • Estruturas formadas pelo arqueamento de um conjunto de estruturas planares (acamamento, estratificações, foliações...) • Sem essas estruturas planares anteriores, não há formação de dobras • AB – linha de charneira • ABCD – superfície axial • A – (ponto de) charneira • Crista – ponto mais alto da dobra flancoflanco Dinâmica de Dobramento Classificação das Dobras MONOFORME ANTIFORME SINFORME DOBRA NEUTRA Quilha: ponto mais baixo de uma sinforme (contrário de crista!) (com charneira arredondada) (com charneira angular) Classificação das Dobras ANTIFORME SINFORME DOBRA NEUTRA MONOFORME Classificação das Dobras DOBRA COM CAMADAS MAIS NOVAS NO NÚCLEO = SINCLINAL DOBRA COM CAMADAS MAIS ANTIGAS NO NÚCLEO = ANTICLINAL Classificação das Dobras camada + recente camada + antiga SINFORME SINCLINAL ANTIFORME ANTICLINAL Classificação das Dobras ANTIFORME SINCLINAL camada + antiga DOBRA NEUTRA ANTICLINAL camada + nova Classificação das Dobras DOBRA ISÓPACA (PARALELA) X DOBRAS ANISÓPACA Espessura constante do acamamento Classificação das Dobras • 120° a 180 ° - dobra suave • 70° a 120° - dobra aberta • 30° a 70 ° - dobra fechada ÂNGULO INTERFLANCOS 0° a 30° - dobra apertada 0° - isoclinal (flancos paralelos) Classificação das Dobras DOBRA CILÍNDRICA DOBRA NÃO CILÍNDRICA Fold axis: eixo da dobra Hinge line: linha de charneira Classificação das Dobras • Sistema de dobras: grupo de dobras espacial e geneticamente relacionadas DOBRAS SIMÉTRICAS X DOBRAS ASSIMÉTRICAS SUPERFÍCIE ENVOLTÓRIA . • Superfície envoltória: tangencia as charneiras das dobras de um conjunto de camadas dobradas Classificação das Dobras DOBRAS HARMÔNICAS X DOBRAS DESARMÔNICAS EIXO LINEAR MÉDIO É MANTIDO EIXO CURVO Classificação das Dobras DOBRAS PARASÍTICAS (ou de 2ª ordem): ocorrem nos flancos e na charneira de uma dobra maior Classificação das Dobras DOBRAS PARASÍTICAS (ou de 2ª ordem): ocorrem nos flancos e na charneira de uma dobra maior Classificação das Dobras DOBRAS TIPO KINK: flancos retos + charneira angular, quando simétricas são chamadas de CHEVRON CHEVRON KINK Classificação das Dobras DOBRAS TIPO KINK: flancos retos + charneira angular Classificação das Dobras DOBRAS PTIGMÁTICAS: geralmente ocorrem em uma única camada, são comuns em veios pegmatíticos. Tendem a ser policlinais. Classificação das Dobras DOBRAS EM BAINHA/ DE ARRASTO: originadas pela superposição de deformação ou em zonas com alta taxa de deformação Classificação das Dobras CLASSIFICAÇÃO COM BASE NA ORIENTAÇÃO DA DOBRA: Horizontal Com caimento Vertical Vertical Normal horizontal Normal com caimento Vertical Com mergulho Inclinada horizontal Inclinada com caimento (reclinada) Horizontal Recumbente ORIENTAÇÃO DA LINHA DE CHARNEIRA O R IE N TA Ç Ã O D A S U P ER FÍ C IE A X IA L Outros elementos de dobras FOLIAÇÃO PLANO AXIAL: o esforço tectônico causador de dobramentos pode gerar uma foliação associada, aproximadamente // ao plano axial das dobras Outros elementos de dobras Outros elementos de dobras Outros elementos de dobras S0 S1 • Ângulo entre S0 e S1 aumenta em direção à charneira Análise do ângulo agudo de S1 para S0: - Sentido horário: flanco esquerdo - Sentido anti-horário: flanco direito Outros elementos de dobras CRENULAÇÃO: sistema de dobras de pequena escala (<2 cm) formada pela superposição de duas foliações. Mais comum em rochas metamórficas finas (ardósia, filito e xisto). Outros elementos de dobras CRENULAÇÃO: sistema de dobras de pequena escala (<2 cm) formada pela superposição de duas foliações. Mais comum em rochas metamórficas finas (ardósia, filito e xisto). Outros elementos de dobras Em campo...orientação da dobra: • Importante atentar para: ✓Linha de charneira ✓Superfície axial ✓Flancos ✓Superfície envoltória (quando há sistema de dobras) ✓Presença/ausência de foliação plano axial ✓Presença de dobras parasíticas (Z, S ou M) Superposição de deformação • A análise da superposição é a base principal para se datar um grupo de estruturas de rochas deformadas • Baseia-se no princípio básico de que uma estrutura só será deformada se ela já existir quando ocorrer essa deformação CRONOLOGIA RELATIVA • A superposição também pode resultar no obscurecimento ou destruição das estruturas mais antigas Superposição de deformação • Tipos de superposição reconhecíveis em campo: - Falha x Falha - Falha x Foliação - Foliação x Foliação - Foliação x Dobra - Dobra x Dobra Superposição de deformação • Nomenclatura de fases para análise de superposição em campo: FASE PLANO AXIAL FOLIAÇÃO EIXO D1 (n) PA1 S1 E1 D2 (n+1) PA2 S2 E2 D3 (n + 2) PA3 S3 E3 • n = usa-se quando a área ainda é desconhecida, podendo surgir n-1, etc... S0 – ESTRUTURA FORMADA ANTES DA DEFORMAÇÃO (EX: ACAMAMENTO) Superposição de deformação: Dobras ÁREA AFETADA POR MAIS DE UMA FASE DE DEFORMAÇÃO DOBRAS ANTIGAS REDOBRAM PADRÕES DE INTERFERÊNCIA DE DOBRAS SUPERPOSIÇÃO DE DEFORMAÇÕES Superposição de deformação: Dobras TIPO 0 TIPO 1 TIPO 2 TIPO 3 “CAIXA DE OVO” “BUMERANGUE” “GANCHO” Superposição de deformação: Dobras TIPO 1 “CAIXA DE OVO” • Cruzamento de antiforme com antiforme = domo • Cruzamento de sinforme com sinforme = bacias • Cruzamento de antiforme com sinforme = “sela de cavalo” (ápices são depressionados, fundos são levantados) Superposição de deformação: Dobras TIPO 2 “BUMERANGUE” Superposição de deformação: Dobras TIPO 2 “BUMERANGUE” (ou “COGUMELO”) Superposição de deformação: Dobras TIPO 3 “GANCHO” Mecanismos de dobramento • 3 modelos simplificados para o entendimento da deformação como agente de formação de dobras (HOBBS et al. 1976): - Flambagem com superfície neutra - Deslizamento flexural - Dobramento por deslizamento paralelo ao plano axial ou por cisalhamento FOSSEN (2010) Dobramento ativo / Flambagem Flexura Dobramento passivo (Cisalhamento puro e simples) Flambagem (dobramento ativo) • “Barra” comprimida através das extremidades • Ocorre encurtamento // acamamento por diferença de competência das camadas • As dobras geradas geralmente são isópacas (paralelas) Flambagem (dobramento ativo) • “Barra” comprimida através das extremidades • Ocorre encurtamento // acamamento por diferença de competência das camadas • As dobras geradas geralmente são isópacas (paralelas) Flambagem (dobramento ativo) TRAÇÃO COMPRESSÃO ** Concentração de tensões nas charneiras elipses de deformação Flambagem (dobramento ativo) Flambagem (dobramento ativo) Deslizamento flexural / Flexura • Ocorre quando os esforços maiores atuam em alto ângulo em relação às camadas • Envolve outras estruturas além de dobras σ1 BOUDINS Deslizamento flexural / Flexura σ1Deslizamento flexural / Flexura σ1 Deslizamento flexural / Flexura Deslizamento flexural / Flexura Deslizamento flexural / Flexura Concentração de tensões nos flancos Deslizamento por cisalhamento • Dobramento passivo: as camadas não possuem influência mecânica no dobramento • Não há diferença de competência entre camadas adjacentes • Dobras formadas por cisalhamento puro ou cisalhamento simples • Também podem ser geradas por transpressão Deslizamento por cisalhamento Deslizamento por cisalhamento Deslizamento por cisalhamento Exercício 1 • A seção esquemática abaixo representa os flancos de uma estrutura antiforme. Com base na relação angular entre S0 e S1, indique a opção correta para o fechamento da estrutura (A ou B). Explique o porquê. S0 S1 A B Exercício 2 • Ilustre os seguintes tipos de dobras em perfil, indicando a orientação do plano axial e da linha de charneira: a) Dobra recumbente, apertada, anisópaca, de charneira arredondada; b) Dobra inclinada, aberta, charneira angular, isópaca; c) Dobra normal, isoclinal, anisópaca, intrafolial; d) Dobra normal, chevron, aberta, isópaca. Exercício 3 • Nos afloramentos 1, 2 e 3 do perfil ilustrado a seguir foram identificadas dobras isoclinais com planos axiais NS/45E e linhas de charneira horizontais. No afloramento 1 as dobras são assimétricas (“S” olhando para N). No afloramento 2 são simétricas e em 3 são assimétricas (“Z” olhando para N). Pede-se: a) Represente as dobras nos afloramentos e indique a atitude da superfície envoltória em cada caso; b) Determine qual a estrutura de 1ª ordem presente na área com base nas dobras parasíticas; c) Classifique as dobras quanto às atitudes de plano axial e linha de charneira. Exercício 3 1 2 3 EW Exercício 4 • Ilustre e explique três exemplos de superposição de estruturas / deformação, indicando qual a estrutura mais antiga e a estrutura mais recente.
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