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Alessandro Braga 2017 GEOLOGIA ESTRUTURAL Estruturas planares e lineares Introdução • Os termos foliação e clivagem são aplicados a estruturas tectônicas planas e penetrativas na rocha; • É comum, em litologias deformadas em condições dúcteis, o desenvolvimento de uma ou mais famílias; • Estes planos, de origem tectônica (secundários), podem ou não ser paralelos à estratificação original da rocha que, em certos casos, pode ser totalmente apagada quando do desenvolvimento destas novas feições; Introdução TRAMA: uma trama é formada por minerais e agregados de minerais segundo uma orientação preferencial penetrativa na rocha com espaçamento em escala microscópica a centimétrica; É importante diferenciar tramas lineares e tramas planares: Uma trama linear corresponde a elementos alongados com orientação preferencial; Uma trama planar contém minerais tabulares ou laminares com orientação preferencial. Introdução Praticamente qualquer tipo de rocha, seja ela ígnea, sedimentar ou metamórfica, apresenta uma trama. No entanto, são mais bem desenvolvidas nas rochas metamórficas fortemente deformadas, denominadas tectonitos: Tectonitos L Tectonitos S Foliação Foliação é o termo genérico que se aplica ao se referir a feições planares ou cuvo-planares das “rochas metamórficas”, mas pode também incluir estruturas primárias. A foliação como estrutura secundária corresponde a vários tipos, tais como: Clivagem - separação da rocha em planos paralelos; Xistosidade - reorientação de minerais pré-existentes e/ou cristalização orientada de novos minerais, especialmente os micáceos; Bandamento gnáissico – constituído por diferentes bandas ou camadas mineralógicas, resultado da combinação de processos de deformação e metamorfismo; Foliação milonítica - arranjo paralelizado de minerais e agregados minerais produzido pelo fluxo plástico durante o cisalhamento simples. • O termo clivagem engloba feições geradas através de mecanismos diversos, mas que apresentam em comum o fato de provocar uma partição, ou fissilidade, das rochas afetadas. Refere-se à propriedade que uma rocha tem de se romper ou clivar em superfícies paralelas; • As clivagens são características do nível estrutural médio. Podem ocorrer em rochas metamórficas de grau incipiente a muito baixo e em gnaisses micáceos ou xistos, na forma de clivagem de crenulação; Foliação - Clivagem As clivagens podem ser do tipo espaçada ou contínua. Foliação - Clivagem Desenvolvimento das clivagens De modo geral, existem diversos tipos de clivagem. Par lidar de modo específico é necessário considerar o nível crustal e o tipo litológico; O nível crustal está relacionada a temperatura e pressão, assim, com o aumento desses parâmetros os minerais tendem a se mobilizar, em condições ainda mais elevadas ocorre recristalização; Os filossilicatos são importantes, pois, na sua ausência não ocorrerá a formação de clivagens ou xistosidade; Foliação - Clivagem A foliação geralmente se forma quando a rocha sedimentar é exposta a esforços tectônicos que causam encurtamento horizontal; A dissolução por pressão é também importante quando folhelhos são submetidos a esforços tectônicos. Nesse caso, a dissolução do quartzo causa concentração e reorientação dos argilominerais; A foliação geralmente se forma quando a rocha sedimentar é exposta a esforços tectônicos que causam encurtamento horizontal; A dissolução por pressão é também importante quando folhelhos são submetidos a esforços tectônicos. Nesse caso, a dissolução do quartzo causa concentração e reorientação dos argilominerais; Enquanto as argilas são progressivamente reorientadas e o quartzo removido, o resultado é uma clivagem contínua denominada de clivagem ardoseana; A clivagem ocorre pela rotação de grãos, crescimento mineral em uma direção preferencial e principalmente pela difusão via úmida (dissolução por pressão) dos minerais mais solúveis da rocha. Clivagem de crenulação Uma clivagem tectônica pode ser afetada por uma clivagem posterior (S2); Como a clivagem tende a se formar na direção perpendicular à direção de máximo esforço, uma nova clivagem irá se sobrepor; Assim, a clivagem de crenulação caracteriza-se por uma série de microdobras em escala centimétrica ou menor, com superfícies plano-axiais paralelas; A clivagem de crenulação ocorre predominantemente devido a presença de filossilicatos em rochas com uma foliação pré- existente. Foliação - Clivagem Da clivagem à xistosidade Os filossilicatos neoformados podem crescer a partir dos argilominerais em folhelhos e ardósias que entram no campo do metamorfismo de fácies xisto verde. Assim forma-se um filito e a clivagem torna-se clivagem filítica; Quando um argilito atinge a fácies xisto verde alta e a fácies anfibolito baixa, os cristais de mica tornam-se maiores e mais visíveis em amostras de mão. Ao mesmo tempo a foliação tona-se mais plana, envolvendo agregados quartzo-feldspáticos e minerais metamórficos como, granada, cianita e anfibólio. A foliação deixa de ser clivagem e passa a ser uma xistosidade – a rocha passa a se chamar xisto. Foliação - Clivagem Relação das com dobramentos Na maioria dos casos existe uma relação muito próxima entre as clivagens e as dobras, em geral formam-se juntas; Em termos geométricos uma clivagem divide a dobra mais ou menos segundo sua superfície axial, em geral na zona de charneira, é denominada clivagem de plano axial; Porém, ao estudarmos em detalhe as relações entre clivagem e dobras, podemos notar diferenças nesse padrão. As diferenças ocorrem devido a diferença de viscosidade. Foliação - Clivagem É caracterizado por faixas com diferentes composições mineralógicas ou texturais, geralmente paralelas entre si. Pode corresponder ao acamamento reliquiar paralelo à direção da foliação, segregação metamórfica, migmatização, cisalhamento ou à dissolução por pressão. Em geral, o bandamento gnáissico é resultado da deformação de estruturas como diques, veios e foliações que são achatadas e rotacionadas até um paralelismo praticamente completo. Processo denominado de transposição. Foliação – bandamento gnáissico Mesmo que não haja estruturas planas preexistentes nas rochas magmáticas, a alta deformação principalmente não coaxial pode resultar em foliação milonítica; Também é resultado de transposição, mas a espessura dos domínios é menor, milimétrica a centimétrica, em consequência da alta deformação que achata os objetos e adelgaça as camadas; As zonas miloníticas são comumente encontradas em zonas de cisalhamento ou de cavalgamento. Foliação – milonítica Foliação S-C Foliação mineral em granitóides Os granitos e outras rochas quartzo-feldspaticas pobres em filossilicatos não desenvolvem clivagens de modo eficiente; Se a quantidade de mica for baixa é necessário muito tempo e energia para reorganiza-las em uma clivagem; Entretanto, a baixas temperaturas e na presença de água, ocorre alteração dos feldspatos para micas favorecendo a formação de foliação; Granitos e outras rochas magmáticas com altadeformação desenvolvem uma foliação por reorientação e achatamento de minerais e de agregados de minerais. O termo lineação é usado para descrever elementos lineares que ocorrem em uma rocha; Diversas estruturas lineares primárias ou não tectônicas podem ocorrer; Em rochas ígneas podem surgir nas disjunções colunares, lineações de fluxo, etc. Em rochas sedimentares podem se fazer presente na forma de clastos imbricados, por ex.; No entanto, os mais importantes para a geologia estrutural são aqueles originados por deformação. Lineação Uma lineação representa um elemento de trama no qual uma dimensão é consideravelmente maior que as outras duas; Essas estruturas são definidas como objetos físicos alongados, tais como agregados minerais e linhas de intersecção entre estruturas planas, mas também podem ocorrer na forma de linhas geométricas, como linhas de charneira de dobras e eixos de crenulação; Podem ser definidas como: Lineações penetrativas; Lineações geométricas; Lineações superficiais. Lineação Não confundir lineação com lineamento!! Uma trama linear pode se formar por recristalização, dissolução/precipitação ou rotação rígida; Uma trama linear penetrativa é tipicamente composta por minerais ou agregados de minerais alongados; As lineações penetrativas são encontradas quase que exclusivamente em rochas deformadas em regime plástico; Em alguns casos as lineações não ocorrem de forma muito aparente, necessitando assim de analise ao microscópio. Lineação Lineação de orientação mineral A orientação mineralógica, sem estiramento, gera alinhamentos mineralógicos e caracteriza uma lineação mineral; A rotação física de minerais prismáticos em uma matriz menos competente pode ocorrer durante o processo deformacional. Um tipo particular de lineação mineral é a estrutura designada por sombra de pressão. Uma sombra de pressão desenvolve-se, simetricamente, junto de corpos rígidos (cristais bem desenvolvidos, por exemplo, de pirite, magnetite, etc.) Lineação Lineação de estiramento Minerais deformados e alongados paralelamente a uma direção geram alinhamentos indicando lineação. Tal lineação é a forma mais comum em rochas metamórficas. Lineação Lineação Lineação de intersecção Diversas rochas deformadas contêm mais de um conjunto de estruturas planas. Uma combinação de acamamento e clivagem é o exemplo mais comum; Quando as estruturas planas se intersectam a linha de intersecção é denominada lineação de intersecção; Na maioria dos casos essa lineação relaciona-se a dobramentos, com a lineação sendo paralela ao traço axial e à linha de charneira. Lineação Lineação de eixo de dobras Os eixos de dobras são geralmente considerados estruturas lineares, apesar de serem linhas teóricas relacionadas à forma geométrica da superfície dobrada; Algumas rochas apresentam uma alta densidade de eixos paralelos de dobras, constituindo uma trama; As lineações de crenulação são compostas por numerosas charneiras em escala milimétrica a centimétrica; Apresentam uma relação próxima à lineação de intersecção, no entanto, são marcadas apenas pelas charneiras. Lineação Boudinagem A boudinagem é uma estrutura típica de estratos competentes, que fraturaram e segmentaram em intervalos regulares, originando corpos cilíndricos (boudins), dispostos lado a lado. Sendo corpos alongados, os boudins constituem um tipo particular de lineação; São muito mais alongados em uma direção do que nas outras duas; Em rochas dobradas, aparecem tipicamente nos flancos com o eixo mais longo na direção do eixo da dobra. Lineação Lineação em falhas Há dois tipos principais de lineação em falhas, aquelas formadas por abrasão mecânica (estrias - Slickensides) e as formadas por crescimento mineral (lineações fibrosas de deslizamento); Essas estruturas não constituem uma trama e são características do regime rúptil; Representam crescimento mineral em fraturas extensionais e estrias escavadas em planos de falhas. Lineação é um termo geral para descrever qualquer alinhamento repetido, comumente penetrativo e paralelo de elementos lineares dentro de uma rocha (para enrolar a disposição, imaginar pacotes de espaguete). Uma linhação pode ser um elemento de tecido ígneo ou sedimentar primário, como uma série de porfiroblastos de feldspato K alongados, inclusões ou seixos orientados com suas longas dimensões mutuamente paralelas ou moldes de flauta. O alinhamento primário dos marcadores está correlacionado com a direção do fluxo de magma ou linhas de fluxo paleocorrentes e forma. A geologia estrutural está particularmente preocupada com as linhas produzidas por deformação. As linhas devido à deformação dúctil na verdade são colocadas em planos de foliação e, portanto, são tão penetrais quanto as foliações. Uma deformação única pode produzir vários conjuntos de linhas com diferentes orientações dentro de um plano de foliação determinado. As linhas são referidas como elementos L do tecido da rocha. Onde L-linhas de diferentes gerações estão presentes no mesmo tecido, eles recebem sufixos numéricos de acordo com a idade relativa: 0 L é a linha primária e 1 L, 2 L, n L são lineações secundárias em ordem de superposição determinada. Rochas linesas Que não são foliadas são conhecidas, particularmente em gneiss, como L- tectonitas (ou lápis Tectonitos). A linhação é um dos elementos de tecido mais importantes e deve ser incluída em todos os mapas de estrutura completos. Lineação • Slickensides são superfícies de rocha naturalmente polidas por movimentos em falhas. Eles geralmente exibem estrias, que são estruturas lineares devido ao deslizamento de fricção nas superfícies de falha. As estrias de Slickenside (slickenlines) são confinadas a estas superfícies; Portanto, eles não são um elemento de tecido penetrante. Ridges e sulcos ou estrias são canais lineares paralelos feitos por abrasão por cisalhamento de uma parede de falha no outro. Eles indicam a direção do vetor de deslizamento de falha. As estrias e as fibras de Slickenside podem ser encontradas em superfícies de cama envolvidas na dobra de deslizamento flexural. Eles indicam que as camadas sucessivas deslizam uma sobre a outra à medida que as dobras se apertam. Essas linhas geralmente fazem um grande ângulo com o eixo da dobra e mostram consistentemente que as camas superiores se movem para cima em direção aos eixos anticline. Quando uma rocha se separa ao longo de uma superfície C de uma estrutura CS (ver palestra sobre foliação), a superfície é estriada em Uma morfologia de ranhura e ranhura paralela à direção de cisalhamento, enquanto que as superfícies em S possuem uma linearização de estiramento conforme descrito abaixo.
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