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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA/ DEPARTAMENTO DE PETROLOGIA E GEOTECTÔNICA DISCIPLINAS GEOLOGIA ESTRUTURAL APLICADA EXERCÍCIO 4 - ROTAÇÃO E PALEOTENSORES Data de entrega: 15/06/2018 1) Dois pacotes de rochas estratificadas são discordantes angularmente. O pacote mais antigo tem atitude geral N13E/45SE e o mais novo N60E/30SE. Determine a atitude original do pacote mais antigo antes de ter ocorrido o basculamento mais novo. 2) Uma falha rotacional tem atitude N10E/60SE e corta um conjunto de camadas horizontais. O teto, situado a leste do plano de falha, girou para baixo de um ângulo igual a 30 em torno do eixo situado na extremidade NE do plano de falha. Determine a atitude dos estratos no bloco girado. 3) Qual o ângulo mínimo que se precisa girar um eixo de dobra de atitude N55W/30 em torno do eixo horizontal norte-sul para que o caimento se torne zero? 4) Uma falha N40W/30NE deslocou uma camada cuja atitude no bloco sudoeste é N20E/40NW. No movimento, o bloco NE rotacionou de 50 graus (eixo de rotação perpendicular à falha), com sentido da rotação horária para observador situado na lapa, olhando para a capa. Qual a atitude da camada da capa? 5) Considere uma determinada área de onde foram obtidos dados estruturais para falhas normais (N), transcorrentes (D destral e S sinistral), conforme a tabela abaixo. A área compreende somente uma unidade litológica antiga, cujos dados foram obtidos em notação Clar (rumo e valor de mergulho (reta de maior declive). Obtenha os eixos de paleotensão para as estruturas rúpteis da área em estudo. Use o programa Wintensor (versão 4.0.3) para isso! Considere ainda que: a) O nível de confiança das estrias é Certo; b) Peso 2 para a estrutura; c) Tipo de ativação: Neoformada; d) Intensidade da superfície estriada: Bem marcada. Responda ainda! Com base nos dados acima obtidos, pergunta-se: a) Quantas e quais são as principais famílias? Justifique sua resposta; b) Dê as principais direções das estruturas, conforme o diagrama de rosetas; c) Determine os eixos de tensão conforme as duas técnicas; d) Quais e quantos são os eventos tectônicos na área? Plano Estria Cinemática Plano Estria Cinemática 1 314/80 48 155/39 152/38 N 2 307/82 224/45 N 49 158/30 181/21 N 3 307/68 228/27 S 50 150/53 210/38 4 305/80 223/53 N 51 147/34 196/30 5 303/73 52 146/86 231/25 D 6 299/82 214/33 S 53 144/76 100/70 N 7 296/78 218/42 N 54 142/72 224/28 D 8 297/72 220/38 N 55 140/65 218/30 D 9 292/83 205/30 S 56 138/86 10 292/75 215/40 57 137/83 227/32 D 11 285/72 215/53 N 58 136/58 205/34 1 281/77 199/35 S 59 134/74 222/08 D 13 272/80 187/28 S 60 132/86 222/22 D 14 260/82 172/30 61 130/87 15 258/72 176/26 62 130/66 204/38 D 16 255/78 168/13 S 63 128/82 216/23 17 250/15 190/10 N 64 127/86 215/28 D 18 245/32 179/15 N 65 127/48 170/33 D 19 245/48 184/22 N 66 125/39 195/19 D 20 242/85 152/18 S 67 125/77 209/30 21 238/82 153/31 68 122/84 209/42 N 22 238/49 186/37 N 69 121/86 211/28 D 23 232/33 185/33 70 116/86 206/26 D 24 230/62 159/32 N 71 116/78 198/25 D 25 228/48 175/36 72 117/60 194/25 D 26 220/40 176/31 N 73 116/67 193/33 27 217/52 197/50 N 74 115/73 200/29 D 28 215/56 158/40 S 75 113/80 29 215/66 138/28 S 76 112/86 30 210/60 166/52 N 77 110/82 31 208/41 192/41 N 78 109/43 175/22 D 32 206/53 163/45 N 79 108/56 182/26 N 33 203/57 239/50 N 80 108/63 190/25 D 34 201/68 144/57 N 81 104/84 193/28 N 35 197/47 230/42 N 82 102/60 183/17 D 36 196/60 133/38 N 83 101/74 156/70 37 195/36 215/26 84 098/66 171/40 N 38 193/73 139/65 85 098/88 188/20 D 39 190/43 145/36 N 86 097/87 40 190/59 146/55 N 87 096/72 178/20 D 41 190/67 138/55 88 095/58 170/22 N 42 189/50 180/50 N 89 094/65 171/27 43 187/72 117/30 S 90 086/58 164/22 44 182/62 170/62 N 91 085/75 45 182/41 179/40 N 92 081/38 130/32 N 46 175/71 93 082/80 47 161/54 135/53 94 078/85 167/18 D 6). Considerando o mapa abaixo e sabendo que essas linhas representam fraturas de cisalhamento simples, sendo as fraturas 5 do tipo P. Determine: a) A orientação das existentes fraturas; b) A orientação dos tensores Sigma 1, 2 e 3; c) Caso existissem falhas normais, qual seria a provável atitude dessa estrutura? d) E caso houvesse falhas inversas, qual seria a atitude da mesma? Obs: use transferidor para obter as medidas! N 1 3 2 4 5 7) Em um corte vertical na estrada RJ-145, obteve-se a atitude de duas falhas (F1 e F2), cujos mergulhos aparentes são 28 para F1 e 48 para F2. Em outra vicinal (RJ-153), com corte também vertical, essas mesmas estruturas foram encontradas, porém apresentando mergulhos aparentes 18 para F1 e 34 para F2 (Conforme a figura abaixo A). Considere ainda que as estrias para todas as superfícies falhadas possuem obliquidade de 90 graus (down-dip). Responda: a) Dê a atitude dos tensores Sigma 1 e 3 para o par conjugado de falhas normais; b) Dado o bloco diagrama, represente as duas falhas com suas atitudes reais; c) Considerando que a atitude da falha F3 também é aparente, sendo 78 na RJ-145 e 70 na vicinal RJ-153, determine a atitude do tensor sigma 1 e 3 para essa estrutura. Considere a mesma obliquidade de 90 graus para a estria; d) Considerando as três falhas encontradas quantos eventos tectônicos podem ter ocorrido? Justifique sua resposta; e) Seja o Bloco Diagrama B e suas camadas inclinadas, redesenhe-o como este ficará após: 1) a atuação conjunta das Falhas F1 e F2; 2) Somente para a Falha F3. Respeite a indicação cinemática das mesmas; A norte está representado pela seta. Obs: a cinemática das superfícies é conforme mostrada na figura abaixo. N30W F2 F1 F3 S30E RJ-145 S74W F1 F3 F2 N74E RJ-153 A N B 8) Os dados da tabela abaixo são apresentados na forma de rumo e valor de mergulho (reta de maior declive) das juntas medidas numa pedreira de mármore, onde o acamamento tem uma orientação do mergulho próxima 156/16. Algumas das juntas apresentam estilolitos nas suas superfícies, em posição normal ou inclinada em relação às juntas (eslicolitos). Algumas fraturas mostram sinais de movimentação, marcadas pela presença de fibras de calcita ou pleo desenvolvimento localizado de superfícies polidas e estriadas (slickensides). Pergunta-se: a) Quantas e quais são as principais famílias (atitudes)? b) Elabore diagrama de rosetas e comente sobre as principais direções das juntas; c) Posicionar os elipsoides de deformação e de esforços. SEÇÃO JUNTAS JUNTAS COM ESTILOLITOS JUNTAS COM ESLICOLITOS JUNTAS COM ESTRIAS A 351/70 083/87 265/85 269/89 342/80 398/80 046/75 050/81 355/50 273/89 336/87 343/79 312/66 294/80 080/89 277/89 073/85 333/75 337/76 268/86 275/81 022/76 345/72 266/84 347/85 333/75 301/81 267/87 06/81 296/72 020/71 325/76 330/75 292/82 029/72 349/76 07/71 055/88 296/76 226/87 267/86 338/74 225/76 296/83 055/75 298/88 261/88 332/70 257/88 296/83 294/84 080/87 310/80 056/81 306/75 303/84 051/88 308/88 290/81 299/80 302/85 013/81 B 086/86 264/88 077/88 048/80 152/85 021/87 048/86 316/80 296/84 052/82 066/89 058/75 056/81 072/80 266/82 057/84 075/85 213/85 052/85 266/89 302/84 118/85 052/80 053/89 080/86 071/84 338/84 084/88 024/66 079/84 271/89 300/80 300/86 101/85 084/85 08/77 269/89 272/88 053/78 062/81 081/89 117/89 301/89 084/85 086/85 089/89 051/80 306/87 268/87 296/85 054/86 C 056/80 267/87 262/85 269/89 183/85 178/78 298/85 359/71086/86 086/83 124/89 185/84 185/85 281/86 013/81 083/83 259/86 251/89 172/86 132/88 320/86 225/88 178/86 076/80 274/88 178/84 05/84 138/87 05/84 088/88 089/85 355/89 167/88 359/81 105/88 01/80 184/88 359/88 359/89 172/84 267/88 089/89 280/86 176/88 04/87 D 021/87 271/89 143/89 012/70 355/86 014/85 050/80 010/70 093/87 272/88 272/86 356/84 014/82 324/85 020/67 174/60 084/89 180/66 346/79 351/88 249/88 146/89 265/88 346/80 273/85 358/84 05/84 045/78 269/89 016/71 301/82 331/50 171/88 359/81 303/82 267/87 274/84 097/87 273/88 345/83 048/80 267/88 090/89 272/86 345/87 223/88 196/83 063/89 345/84 01/88 341/85 E 276/89 352/89 181/88 271/89 179/86 303/82 135/82 274/86 273/86 093/87 268/97 359/89 015/85 313/86 015/71 211/76 333/62 335/53 173/87 320/80 145/89 099/88 278/86 275/89 282/87 359/84 303/82 169/88 055/84 052/88 223/80 240/84 074/89 307/87 319/88 117/76 9) O mapa abaixo mostra a atitude (notação americana) de falhas em uma mina que ocorrem em rocha homogênea. Com base nesses dados posicione os eixos do elipsoide de stress. (obs. U= upper bloco alto; D= down bloco baixo). 10) Dado o conjunto de falhas abaixo (rumo e valor de mergulho; reta de maior declive), sabendo que estas devem fazer parte do mesmo evento deformacional, determine os campos de extensão e encurtamento. Resolva por meio de estereograma manual! Planos Estrias Cinemática 290/30 291/29 INVERSA 301/29 305/29 INVERSA 295/32 300/30 INVERSA 288/25 290/24 INVERSA 292/31 295/32 INVERSA 299/30 298/29 INVERSA 303/29 303/30 INVERSA 285/31 285/31 INVERSA 297/33 296/31 INVERSA 299/34 298/33 INVERSA Seropédica, 21/05/2018 Prof. Alexis R. Nummer Prof. Alan W. A. Miranda Prof. Clauzionor Silva