Análise Estrutural

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P2 – Análise Estrutural 
Mapas Estruturais e Linhas de Forma 
 
 Mapas estruturais: Técnicas de contorno: 
A linha de contorno é a linha que une pontos de mesmo valor cuja comparação 
usualmente é feita adotando uma referência, por exemplo, o nível do mar para 
mapas de contorno estrutural. Tais mapas resultantes das linhas de contorno são 
denominados de mapas de contorno. 
Dados Tipo de mapa 
Elevação Topográfico, estrutural, falha, etc 
Espessura de sedimento Isócora, isópaca 
Pressão Isóbara 
Temperatura Isoterma 
Litologia Isólita 
 
Regras de contorno: 
As linhas de contorno não se cruzam exceto em circunstâncias especiais; não se 
fundem com contornos de mesmo ou diferentes valores. Em algumas 
circunstâncias as linhas podem parecer se fundir ou cruzarem onde há 
recobrimento como nos casos de dobras com vergência ou superfícies verticais. 
A linha de contorno deve passar entre pontos cujos valores são maiores e 
menores que o valor da própria linha. Um dado valor da linha de contorno é 
repetido para indicar a inversão na direção da inclinação como nos casos de 
sinclinais e anticlinais. A linha sobre uma superfície contínua deve fechar dentro 
da área mapeada ou terminar nos limites da área. 
Outros guias de contorno: 
Datum de referência. 
O intervalo de contorno deve ser constante exceto nos casos onde a inclinação 
da superfície é radicalmente forte ou muito suave. 
Todo mapa deve possuir escala gráfica e numérica. 
Em depressões fechadas as linhas devem ser hachuradas indicando o sentido do 
fechamento. 
Iniciar o contorno a partir de regiões com número elevados de pontos de 
controle. 
Construir grupos de linhas de contorno ao invés de linhas órfãs pois, se obtém 
uma melhor visualização da superfície contornada e ganha-se tempo. 
Escolha a solução de contorno mais simples que contemple o maior número de 
pontos de controle para se obter a interpretação mais realística possível. 
Métodos de contorno: 
Contorno mecânico, paralelo, de espaçamento constante e interpretativo. 
 Contorno mecânico: Assume que o mergulho ou inclinação da superfície 
a ser contornada é constante ente os pontos de controle e a mudança 
ocorre no ponto de controle. O espaçamento entre as linhas de contorno 
é geometricamente (mecanicamente) proporcional entre os pontos de 
controle adjacentes. 
Prós e contras: O mapa apresenta pouca ou até mesmo nenhuma 
interpretação geológica; é um mapa matematicamente correto; 
geologicamente não-realísitico, especialmente em áreas com controle 
fraco; embora este método não seja recomendado para a maioria das 
situações geológicas ele é aplicável onde se tem um volume significativo 
de dados de controle onde resta pouco espaço para interpretação; em 
casos de litigação e uniformização para minimizar tendências pessoais; 
sugere-se este método para se iniciar um trabalho em áreas novas. 
 Contorno paralelo: As linhas de contorno são traçadas paralelas ou quase 
paralelas entre si. O espaçamento entre as linhas pode variar e 
consequentemente a inclinação da superfície não é constante entre os 
pontos contornados. 
Prós e contras: seguindo à risca o método, ele pode também produzir 
feições geológicas não-reais; em relação ao método do contorno 
mecânico este pode resultar em mapas mais realísticos pois não assume 
um mergulho uniforme; este método não é conservador em relação ao 
contorno mecânico podendo, portanto, revelar estruturas não 
representadas no mapa contornado mecanicamente. 
 Contorno de espaçamento constante: Este método de contorno assume 
inclinação ou ângulo de mergulho constante para toda a área ou pelo 
menos em um segmento estrutural como no flanco de uma dobra. Pode 
ser considerado uma versão especial do método de contorno paralelo. É 
o menos conservativo dos métodos. Isto resulta em: inúmero altos e 
baixos ou ondulações não estabelecidas pelos pontos de controle e sim 
são resultantes da manutenção do intervalo de contorno constante; pode 
indicar a expectativa de um número máximo de altos e baixos estruturais 
no início do estudo. 
 Contorno interpretativo: Neste método o geólogo tem a liberdade de 
produzir um mapa que reflita a melhor interpretação da área levando em 
consideração todos os pontos de controle disponíveis. Não se assume 
nenhum dos princípios dos métodos anteriores durante o contorno 
utilizando este método. O geólogo pode produzir um mapa interpretativo 
o mais realístico possível usando sua experiência, imaginação e 
habilidade espacial e conhecimento do estilo estrutural e deposicional da 
região. É o método mais aceito e comumente empregado. 
Considerações finais: 
A escolha do método depende de inúmeros fatores, tais como número de 
pontos de controle; distribuição desses pontos; objetivo do mapa etc. A 
partir de qualquer método utilizado o mapa final não é correto. Ninguém 
pode, de fato, obter uma interpretação correta da subsuperfície com a 
mesma exatidão de um mapa topográfico. O mais importante é produzir um 
mapa cuja interpretação seja a mais razoável e realística possível a partir dos 
dados disponíveis. 
Fechamento Estrutural (F): 
É a distância vertical entre o ponto mais elevado e a última linha de contorno 
estrutural fechada que representa um corpo volumetricamente isolado. 
 
 Linhas de Forma: Mapas de Linhas de Forma: 
As linhas de forma são linhas de contorno estrutural produzidas em áreas onde 
não se tem camadas guias reconhecíveis. Tais linhas são desenhadas sem um 
nível de referência determinado. Essas linhas expressam apenas a forma 
geométrica ou a morfologia de uma feição estrutural a partir de um conjunto de 
dados dispostos sobre a superfície topográfica através das direções estruturais 
(strike). Ou seja, representam apenas a direções da estrutura, não se considera 
a topografia e geralmente representa o acamamento pois representa a estrutura 
original. 
Dados: acamamento ou bandamento composicional; xistosidade ou clivagem. 
Métodos: mapas estruturais, imagens de sensor remoto (interseção da foliação 
com a superfície topográfica). 
Fatores limitantes: não possui cota ou elevação como nos mapas estruturais 
(pois nos dobramentos há uma harmonia); não representa o contorno de 
contatos, superfícies ou camadas guias. 
Vantagens: visualização da estrutura sem a presença de nível guia; útil em 
regiões de baixa densidade de afloramento. 
Regras gerais para a construção de mapas de linhas de forma: O traço das linhas 
de forma deve ser // às direções estruturais e perpendiculares às direções das 
retas de máximo declive. As linhas de forma de bandamento composicional não 
interceptam traços dos respectivos contatos litológicos. Jamais interceptam a 
direção de pares de atitudes adjacentes. Devem ser harmônicas. O traço das 
linhas de forma deve ser curvo e nunca reto. As linhas de forma não interceptam 
traços de falhas. 
Propriedades dos Mapas de Linhas de Forma: representam a direção das atitudes 
estruturais (s0, s1 e sentidos gerais dos mergulhos). As atitudes estruturais são 
representadas em um plano horizontal. As linhas de forma indicam apenas a 
direção aproximada das inúmeras superfícies estruturais representadas por cada 
uma das atitudes georeferenciadas no mapa. As linhas de forma não estão 
referenciadas a um datum. Os traços são contínuos por poucas distâncias e não 
emparelhados. Representa a harmonia do sistema dobrado ou fraturado. Os 
espaçamentos entre as linhas de forma devem representar a magnitude dos 
mergulhos estruturais (mergulhos elevados = espaçamento menor, mergulhos 
menores = espaçamento maior). As linhas de forma do acamamento não 
interceptam os contatosentre unidades. As superfícies estruturais como 
xistosidade e clivagem interceptam os contatos estratigráficos. As linhas de 
forma não mantêm uma relação com a superfície topográfica. 
Para pares de dados situados em quadrantes opostos: O traço das linhas de 
forma deve manter-se paralelos às direções estruturais e perpendiculares às 
direções das retas de máximo declive. 
 
Para pares de dados co-direcionais situados em quadrantes adjacentes: A linha 
de forma interatitude deve se manter ente os traços das direções. 
 
Para pares de dados com mergulhos suavemente divergentes (ou convergentes) 
situados em quadrantes adjacentes: As linhas de forma não interceptam os 
respectivos traços das direções. As linhas se mantém paralelas às direções e 
perpendiculares à reta de máximo declive. 
 
 
Para pares de dados com mergulhos codirecionais e sub-codirecionais: Zona de 
domínio direcional (ZDD): é uma zona definida pelas intersecções e RMD’s de 
dois pares de dados consecutivos. 
 
Dados de orientação distribuídos no mapa estrutural: Primeiro deve-se construir 
uma linha perpendicular às direções 
estruturais. Em seguida, sobre a linha 
perpendicular e utilizando o ábaco construir o 
espaçamento das linhas de forma a partir dos 
mergulhos indicados. 
 
 
Por último, deve-se traçar as linhas de forma tangente às linhas equiespaçadas. 
 
 
Determinação de Strain 
 
 Medidas de strain (Deformação Específica): 
 
 Extensão: Δl = l i- lf 
 
 Encurtamento ou extensão (alongamento): 𝑒 ≡
∆𝑙
𝑙𝑖
= 
(𝑙𝑓−𝑙𝑖)
𝑙𝑖
=
𝑙𝑓
𝑙𝑖
− 1 
 Estiramento (stretch): 𝑆 ≡
𝑙𝑓
𝑙𝑖
= 1 + 𝑒 
 Alongamento quadrático: λ=S² = (1+e)² 
Se λ=1, não tem deformação. λ <1, houve 
encurtamento. λ > 1, ocorreu extensão. 
 
 
 Reologia: Viscosidade: 
 
 Geometria: 
O comprimento de onda da dobra (w) sofre influência da espessura da camada 
e do contraste de viscosidade (η). 
 
 Análise de dobra: 
Segundo Bastida et al. (2005) e Aller et al. (2008), tem-se: 
 
Sendo: αmáx = ângulo de mergulho máximo do limbo da dobra. 
t0 = espessura Ramsay da charneira 
tαmáx = espessura ortogonal em mergulho máximi 
t’1= espessura ortogonal correspondente ao valor do arc((sen² αmáx)/√2) 
t’2 = espessura ortogonal em mergulho máximo (αmáx)= tαmáx 
 
Aplicação: 
 
 Método Hari Srivastava: 
 
 
 
 
 
 
 
 Mecanismos de dobramento: 
 
 
 Análise de dobra: 
Calculo da deformação específica (strain): Rf. É feita a partir do elipsoide de 
deformação. 
 
Lineamentos 
Balanceamento Estrutural 
 
 Lineamento: Conceito: 
Uma feição linear mapeável, simples ou composta, continua ou descontínua, da 
superfície terrestre, cujas partes, estão alinhadas em um arranjo retilíneo ou 
suavemente curvo e que difere distintamente dos padrões de feições que lhes 
são adjacentes e, presumivelmente, reflete um fenômeno da subsuperfície. 
Combinação de feições: quebra positiva, negativa, cristas e vales. 
Deslocamente, Efeito Coriolis: Representação esquemática de fluxo em torno de 
uma zona de baixa pressão. A força de 
gradiente de pressão é representada pelas 
flechas azuis. A “força de Coriolis”, sempre 
perpendicular à velocidade, em vermelho. 
A forma de Coriolis é uma força de inércia 
que atua junto com outras duas forças, a 
centrífuga e a de arraste, sobre um corpo 
cujo sistema de referência esteja em 
rotação. 
 Fraturas: Levantamento: 
Levantamento sistemático: Transversal: 
 
Levantamento sistemático: Área: 
 
 Balanceamento Estrutural: 
São técnicas para saber se a seção está geologicamente compatível (se não 
houve adição ou remoção massa). 
Apresentação: Validar a geometria das estruturas no perfil geológico mediante 
análise de falhas e dobras. 
Tipos de seções: 
 Seção no estado deformado: antes de construir a seção, tem que ter um 
modelo em mente para ser seguido. A profundidade das estruturas é 
calculada de acordo com o encurtamento. 
 Seção admissível: interpretação que retrata as feições diretamente 
observadas. 
 Seção viável: é a seção que pode ser restaurada para o estado não-
deformado tal que a geometria das falhas são admissíveis e 
comprimentos e áreas das camadas conservadas ou consistentes. 
 Seção balanceada: é a seção que é admissível e viável. 
 Seção restaurada: seção na qual os deslocamentos das falhas e dobras 
foram removidas. 
Teste de Validade do Perfil Restaurado: Tem que haver conservação do 
comprimento (o deslocamento inicial tem que ser igual do rejeito) e a área 
também. 
Seção admissível X Seção não admissível: 
 
Em (a) percebe-se que o comprimento das camadas não se manteve 
constante. 
 
 Sistemas de dobras e empurrões: 
Geometria de falhas de empurrão: Tipos de rampa: 
 
Rampas e Patamares: 
 
A geometria final de dobras e falhas depende da geometria de rampas e 
patamares. Nas falhas de empurrão, quando a superfície de deslocamento 
encontra-se paralela ao acamamento, estamos no patamar. 
 
Zonas de Sopreposição (ZS) de Falhas de Empurrão: 
 
Três seções de um sistema de empurrão: 
 
 Dip 
 
 
 
 
 
 Strike 
 
Regra 1: As falhas de empurrão seccionam a seção estratigráfica da base para o 
topo no sentido do transporte tectônico. 
 
Regra 2: As falhas de empurrão nascem e se propagam no sentido do antepaís 
(foreland). 
 
 Exceções à regra: Falhas de colapso de capa (out-of-sequence faults): 
 
Retro-empurrão: falhas de descolamentos para o pós-país: 
 
 
Condições complementares: 
 Sequencias de falhas: não ocorrem ao mesmo tempo. Existem falhas de 
zonas externas e falhas de zonas internas. Pode ocorrer colapso de lapa 
e capa. Existem falhas fora-de-sequência (out-of-sequence). 
 Direção de transporte: A seção ideal situa-se no máximo 5-10 da direção 
de transporte, caso contrário é imbalanceável. Perpendicular à direção 
das falhas ou eixos de dobras ou paralelo à lineação de estiramento do 
tipo “a”. 
 Direção da superfície de deslocamente – Rampa: A rampa não corta as 
dobras pré-formadas. Velho sobre o novo. 
 Deformação plana: Plane strain. História deformacional complexa: falhas 
curvas, rampas laterais. 
 Conservação do deslocamento da falha: Rejeito constante ao longo do 
traço da falha. 
Ao balancear uma seção você não está verificando se ela está correta. A seção 
balanceada constitui ainda uma interpretação que poderá estar incorreta ou 
não. A seção não-balanceada provavelmente está incorreta. 
 
 
Inversão de paleotensão 
 
 
 
 
Pressão confinante e 
temperatura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fratura: Termo genérico para designar qualquer descontinuidade mecânica de origem 
não sedimentar que represente uma superfície ou uma zona mecânica de ruptura. 
Modos de fratura: Modos fundamentais de fraturamento. Modo I, Modo II e Modo III. 
Todos os três modos podem ocorrer separadamente ou em qualquer combinação. Neste 
caso denominamos de modos de fraturamento misto. 
 
 
Orientação regional de fraturas: As figuras seguintes representam os três regimes de 
tensões regionais mais comuns. Estes são chamados de tensão Andersoniana e se 
caracterizam por apresentar uma tensão principal na vertical e outros dois na horizontal. 
Regime de falhas normais: a direção 
de interseção das falhas irá fornecer 
a direção de σ2. σ1 tem que ser 
vertical e σ3 é perpendicular ao plano 
formado por σ1 e σ2. 
 
 
 Modelo de Riedel (cisalhamento simples): Transpressão e transtração: 
A transpressão ocorre quando surge uma componente de encurtamento coaxial. 
E ocorre redução de área e volume. 
 
Na transtração tem-se um alívio de pressão e então expansão do volume e da 
área. 
 
 Respostas ao dobramento: 
 
Em um mesmo sistema pode ter estruturas distensivas e compressivas, isso irá 
depender da orientação das forças. 
 
 Modelo Andersoniano: 
 
 
 O ângulo θ entre σ1 e σ2 irá variar de acordo com as características 
reológicas da rocha, mas no geral, é próximo de 60°. 
 O plano M (de movimento) é perpendicular a todas as estruturas, pois 
ele tem como plano o polo de σ2, irá conter a lineação mineral e é 
perpendicular a lineação de interseção. 
 
 Condições de contorno: 
A reconstrução das direções de paleotensões por meio de fraturas de 
cisalhamento é realizada considerando os seguintes parâmetros: estado de 
tensão – constante; deformação plana; meio homogêneo; nível estrutural; 
idade; interação com outras estruturas; reativação; pressão de fluido.