Estruturas em Rochas: Falhas e Dobras

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Disciplina: Geologia
Aula 04: Estruturas em Rochas
Apresentação
O movimento contínuo das placas da crosta terrestre pode comprimir, esticar ou quebrar os estratos rochosos,
deformando-os e produzindo falhas e dobras.
Uma falha é uma fratura em uma rocha, ao longo da qual ocorre deslocamento de um lado em relação ao outro.
O movimento pode ser vertical, horizontal ou oblíquo (vertical e horizontal).
Estas evidências de tectonismo podem ser claramente observadas nas rochas metamórficas que constituem
grande parte do Estado do Rio de Janeiro.
Objetivos
Compreender os processos que dão origem às montanhas;
Reconhecer o conceito de Falhas;
Compreender o que são Dobras nos termos da Geologia.
Introdução
A Geologia Estrutural é a parte das Ciências da Terra dedicada ao estudo dos processos deformacionais
da litosfera e das estruturas que se originam por conta dessas deformações.
Entre os tópicos desse saber, há o estudo das formas geométricas que se originam por conta das
dinâmicas de nosso planeta, tanto em escalas microscópicas como macroscópicas, abrangendo assim
desde os cristais que formam as rochas, até a própria rocha em escala continental.
Nesse contexto, vamos estudar o relevo da superfície da terra, em especial a orogênese — a formação
das montanhas.
A Geologia Estrutural é importante tanto no aspecto teórico-científico, como no aspecto prático. Assim,
importa para cientistas da terra, geólogos, geógrafos, engenheiros e a outros profissionais. Entre os
aspectos teóricos, a Geologia Estrutural tem mostrado que nosso planeta está em um processo dinâmico
de mudanças constantes, por conta das placas tectônicas — placas de dimensões continentais que se
movem de maneira lenta e contínua, processo esse responsável pela formação de nosso relevo. Já o
aspecto prático interessa a grandes obras de engenharia, ao setor de exploração de petróleo e gás e
outros minérios etc.
Os dados para o estudo da Geologia Estrutural são obtidos de maneira direta ou indireta. Dados indiretos
são adquiridos quando os alvos estão cobertos por algum outro tipo de material, como água, sedimentos,
florestas, aparelhos urbanos etc.
Algumas das ferramentas utilizadas nesses estudos são o GPS, a bússola, o altímetro, as sondas de
diversos alcances e os difratômetros, entre outros. Exige-se do pesquisador um treinamento especial
para utilização desses equipamentos e interpretação dos dados, para que ele seja capaz de coletar os
dados da maneira correta e, interpretá-los e realizar análises de maneira criteriosa.
Na imagem a seguir, o fotógrafo Sebastião Salgado capturou uma fotografia na região do Alasca (EUA),
onde podem ser observadas cadeias de montanhas muito bem definidas, que é uma grande fonte de
informação para o bom observador.
 Fotografia de Sebastião Salgado da região do Alasca (Fonte: https://goo.gl/rrNMrH <https://goo.gl/rrNMrH> )
https://goo.gl/rrNMrH
Deve-se ressaltar que a Geologia Estrutural engloba, além de todo material geológico natural, outros
materiais que simulam as rochas, os solos e os metais, em termos de estrutura e comportamento, para
que sejam usados em modelagens e em experimentos.
Desde que os primeiros observadores da natureza utilizaram rochas como abrigo, ferramenta ou armas,
eles se beneficiam de suas formas e quebras. A presença ou ausência de certas estruturas nas rochas as
tornam um bem mineral importante.
Origens das montanhas
Os sistemas de formas que atuam, em nosso planeta, de modo contínuo, modificam sua configuração
com deslocamento de massas continentais, formação de bacias oceânicas e outras características
fisiográficas, podendo também produzir grandes deformações e alterações em todos os tipos de rochas e
minerais.
O estudo dessas deformações estruturais que se encontram nas rochas sob a
forma e designação de falhas e dobras se constituem o registro que evidencia
os movimentos e as direções dos esforços produzidos pelas placas litosféricas.
(POPP, 2004)
Deformações consistem em efeitos de origem tectônica sobre as rochas; suas respostas, em geral, são
fraturas ou dobramentos, que criam diferentes padrões, mais facilmente observados em regiões de
relevo montanhosos. 
Quando há um limite do tipo convergente entre as placas tectônicas, as rochas são comprimidas, e o
resultado dessa compressão varia em função da resistência e elasticidade das rochas: rochas mais
plásticas, como folhelhos, xistos e pelitos dobram-se; já rochas mais duras geralmente sofrem fraturas e
quebram-se, liberando energia na forma de terremotos.
 Folhelhos e sua forma características (Fonte:
https://goo.gl/ywVY42 <https://goo.gl/ywVY42> )
https://goo.gl/ywVY42
 Xisto betuminoso da região de Dom Pedrito no Rio Grande do Sul
(Fonte: https://goo.gl/MQLN2K <https://goo.gl/MQLN2K> )
A colisão entre as placas tectônicas é o processo que causa a deformação das rochas, e, em muitos
casos, processos de metamorfismos; mas deve-se atentar que nem sempre rochas dobradas ou falhadas
sofrem processos metamórficos. As atividades tectônicas são lentas e envolvem milhões de anos, em
geral, resultam em soerguimento da crosta e frequentemente ocorrem associadas a vulcanismo.
As deformações são função da temperatura e pressão, que por sua vez são função da profundidade das
rochas na crosta terrestre. Ambos os domínios formam estruturas geológicas distintas.
Há, principalmente, dois domínios deformacionais principais:
o domínio superficial caracteriza-se por uma deformação essencialmente rúptil;
enquanto o domínio profundo caracteriza-se por uma deformação dúctil.
 Deformação rúptil (Fonte: https://goo.gl/zLUjzC
<https://goo.gl/zLUjzC> )
https://goo.gl/MQLN2K
https://goo.gl/zLUjzC
 Deformação Ductil (Fonte: https://goo.gl/W2DVbn
<https://goo.gl/W2DVbn> )
Neste último, a rocha pode sofrer fusão parcial, se a temperatura for suficientemente elevada. Estruturas
formadas a cerca de 40km de profundidade, com pressões da ordem de 10 kilobares e temperaturas de
8000° a 1.000°C são muito diferentes de estruturas formadas em subsuperfície.
Isto significa dizer que, para o estudo das estruturas geológicas, é necessário levar em consideração o
nível crustal em que ela foi formada. Cada nível apresenta estruturas com geometria e mecanismos de
formação similares que são diferentes de outros níveis crustais por conta das leis reológicas específicas.
Denominamos níveis estruturais os diferentes domínios da crosta, onde ocorrem os mesmos mecanismos
dominantes da deformação.
Entende-se como mecanismos da deformação, a deformação rúptil, isto é, a formação de falhas, fendas
e fraturas marcadas por planos de descontinuidades, enquanto a deformação dúctil é entendida como
deformação sem perda de continuidade, porém com a rocha sofrendo distorção. (TEIXEIRA, 2009)
Por conta disso, deve-se sempre levar em conta o gradiente térmico
regional, que consiste na variação da temperatura em função da
profundidade na crosta terrestre. São considerados dois gradientes
geotérmicos distintos, cada qual com seu tipo de deformação.
Além da temperatura, pressão e profundidade, outros fatores controlam as deformações, como o tipo da
rocha, a velocidade dos processos de deformação, a pressão confinante e de fluidos, entre outros. 
Quando o gradiente térmico é:
Mais elevado
https://goo.gl/W2DVbn
Mesmo em profundidades menores pode-se atingir temperaturas elevadas a ponto de causar uma
deformação dúctil, ou seja, no domínio da plasticidade ou viscosidade.
Menor
As deformações dúcteis só ocorrem em grande profundidade, implicando em pressões elevadíssimas.
Assim, podemos entender que as perturbações tectônicas estão ligadas diretamente a epirogênese e a
orogênese, as quais, por sua vez, estão associadas, em geral, ao modelo que explica a origem das
montanhas.
Orogênese e Epirogênese
São dois tipos de processos tectônicos. Esses movimentos oriundos da força tectônica nos ajudam a
compreender alguns processos de formação do relevo e, por sua vez, o modelo de origem das
montanhas.
Orogênese
Está associada às faixasde contato entre placas tectônicas, que originam cadeias de montanhas através
de movimentos horizontais. Nesse encontro, umas das placas podem submergir, causando soerguimento
de grandes massas rochosas. A Cordilheira dos Andes, conforme imagem abaixo e as Montanhas
Rochosas surgiram desse processo.
 Processo orogênico de formação da Cordilheira dos Andes
(Fonte: autor, s./d.)
Em anos anteriores a 1960, quando não se conhecia a Teoria das Placas Tectônicas, uma das grandes
questões científicas era explicar o porquê de haver grandes formas de relevos elevados e abruptos,
sendo que os processos erosivos eram contínuos.
A aceitação da Teoria das Placas Tectônicas, pós década de 1960, é um marco teórico para melhor
entendimento deste enigma. Até então, as diversas teorias enquadravam-se no conjunto das “teorias do
geossinclinal”.
Esse nome tem origem no reconhecimento de que as grandes cordilheiras emergem, elevando materiais
sedimentários acumulados em grandes bacias marginais, por exemplo, na existência de terrenos
sedimentários deformados em altos cumes montanhosos.
Essas teorias careciam apenas de uma explicação satisfatória da origem das imensas forças de
compressão necessárias para converter um geossinclinal em uma montanha.
Existem dois tipos principais de orogênese, considerando o tipo de movimento envolvido no processo. O
reconhecimento dessas duas classes é importante para identificação do tipo de relevo formado ou
transformado.
Orogênese térmica
Ocorre quando, no encontro da placa oceânica com continental, a primeira submerge em relação à
segunda, gerando grandes fenômenos magmáticos em consequência da fricção das placas.
A litosfera que submerge é invariavelmente oceânica; ela arrasta e deforma os materiais
acumulados em um geossinclinal. É denominada térmica pela importância dos fenômenos
magmáticos, incluindo os vulcânicos, que se originam do movimento das placas.
O termo ortotectônica faz alusão ao predomínio dos desprendimentos verticais dos quais os
horizontais são subsidiários, um ortogonal ao outro.
Orogênese mecânica
Ocorre quando há movimento convergente de duas placas tectônicas continentais. As forças são
horizontais e de origem tectônica (mecânica), com uma pequena contribuição de processos
vulcânicos ou magmáticos.
Para que a colisão entre duas placas tectônicas continentais ocorra, é necessária a total subducção
da bacia oceânica entre dois continentes. Isso significa que há uma fase pretérita à orogênese
mecânica, de constante orogênese térmica.
A orogênese de tipo mecânica produziu os relevos mais importantes do planeta, o formado pela
cadeia do Himalaia e do Tibete, que se levantaram devido ao choque que formou o subcontinente
indiano, após separar-se do continente africano.
Epirogênese
Consiste em um conjunto de processos que resultam no movimento vertical da crosta terrestre, tanto no
sentido ascendente ou descendente, que provocam soerguimento ou rebaixamento de blocos rochosos.
Tal termo foi cunhado pelo geólogo Grove Karl Gilbert em 1890. São movimentos lentos e de longa
duração. Eles não criam novas estruturas, pois não têm capacidade para produzir dobramentos ou
falhamentos. Dessa forma, acontece em função de acomodações isostáticas entre a costa continental e a
astenosfera.

Exemplo
Um exemplo desse tipo de movimento é o rebaixamento progressivo da fachada litorânea da
Holanda, que motivou a construção de diques.
A epirogênese atinge áreas continentais formando arqueamentos , intumescências ou abaciamentos
de grandes conjuntos geológicos.
As principais análises da epirogênese são feitas à beira mar porque o nível do mar é mais ou menos fixo
por longos períodos de tempo e seus movimentos de subida e descida são bem conhecidos.
Os movimentos do nível do mar são chamados de eustáticos, podendo ser de dois tipos:
De regressão
Ocorre quando o nível das águas é reduzido sobre uma plataforma litorânea.
De transgressão
Ocorre quando o nível do mar se eleva sobre os litorais.
Deve-se atentar que, em ambos os casos, não houve epirogênese,
pois foi o nível do mar que se alterou. As causas de sua variação têm
origem no tectonismo marinho em alterações nos regimes
paleoclimáticos.

Exemplo
1
file:///W:/2018.2/Geologia__GON945/aula4.html
As fossas tectônicas são um exemplo de movimento epirogenético. Essas formas têm origem no
afastamento entre duas placas tectônicas, provocando a formação de uma zona de relevo de baixa
altitude, isto é, uma depressão relativa, chamada de graben.
As regiões adjacentes ao graben são chamadas de horsts, e são mais elevadas que o terreno ao seu
redor, conforme se observa na figura abaixo.
 Formação do horst e do graben (Fonte:
https://goo.gl/wFCv9Q <https://goo.gl/wFCv9Q> )
Analisando os processos citados anteriormente, entendemos que os movimentos epirogenéticos e
orogenéticos são produto do movimento lateral dos continentes, ou seja, tanto da deriva continental
como do choque entre as placas tectônicas, e assim, devem ser entendidos em conjunto.
Esses produzem esforços sobre as rochas, que dependem da intensidade, duração e da direção dos
esforços. Também dependem da rocha e sua resistência. Isso nos leva à compreensão dos processos de
dobramento e falhamento.
Dobras (deformações dúcteis)
Podem ser entendidas como um tipo de deformação dúctil que afeta corpos rochosos da crosta terrestre,
e são associadas a cadeias de montanhas de diferentes idades.
A sua formação se deve à existência de uma estrutura planar anterior, que pode ser sedimentar ou a
foliação metamórfica. São caracterizadas por ondulações de dimensões variáveis e quantificadas por
meio de parâmetros como amplitude e comprimento de onda.
Dobras tectônicas
Têm origem em forças do interior da crosta terrestre, são de grande envergadura e ocorrem em rochas
consolidadas.
Dobras atectônicas
São resultantes de movimentos que operam na superfície ou próximo a ela, tais como deslizamentos,
escorregamentos, acomodações de camadas sedimentares, avanço de geleiras, entre outros. Por conta
disso, são de pequena envergadura e atuam geralmente sobre sedimentos inconsolidados.
https://goo.gl/wFCv9Q
Terminologia geral
Do ponto de vista geral, há dois tipos de dobras: os sinformes e os antiformes . Um antiforme converge
para cima, e sua contraparte converge para baixo, sendo desconhecidas ou desconsideradas possíveis
relações estratigráficas de suas rochas.
 Representação dos tipos de dobras A) Sinformes e B) Antiformes
Com relação à idade relativa das rochas dobradas, elas podem ser classificadas em duas categorias
principais:
Anticlinal
Fecha-se para cima, e apresenta as rochas mais antigas.
Sinclinal
É uma dobra que se fecha para baixo, com litologias mais novas.
Elementos geométricos de uma dobra
 Elementos geométricos de uma dobra (Fonte:
https://goo.gl/4SA5NM <https://goo.gl/4SA5NM> )
Plano axial
É a superfície que contém os cumes de todas as superfícies dobradas. A superfície axial pode ser
planar ou curva.
Eixo
É a linha ao redor da qual se dá o encurvamento, de forma que existe um eixo para cada camada.
Flancos
São os dois lados de uma dobra que se unem em seu eixo. No caso de várias dobras, pode haver
flancos que pertencem a duas ou mais dobras.
Crista
É a linha ao longo da parte mais elevada da dobra, podendo ou não coincidir com o eixo da dobra.
Cada camada apresenta uma crista. A superfície formada por todas as cristas define o plano de
crista.
Plano da Crista
Passa por todas as cristas das camadas da dobra.
https://goo.gl/4SA5NM
Tipos de dobras
Levam em consideração os seus fatores de formação e efetivação. Os principais são:
Anticlinal
Quando a dobra possui a convexidade voltada para baixo, i.e., os flancos se abrem para baixo. As
camadas mais antigas estão na sua parte interna.
Sinclinal
Quando a dobra possui concavidade voltada para cima, i.e., os flancos se abrem para cima. As rochas
mais novas estão na parte central.
Dobra simétrica
Possui flancos com o mesmo ângulo de mergulho. A superfície axial,divide a dobra em duas partes
simétricas.
Dobra assimétrica
É aquela cujos flancos mergulham em ângulos diferentes.
Dobra isoclinal
Apresenta os dois flancos mergulhando na mesma direção e com o mesmo ângulo de mergulho, i.e., os
flancos são paralelos. A superfície axial pode ser vertical, inclinada ou horizontal.
Dobra recumbente
A superfície axial e os flancos são horizontais. Um dos flancos situa-se abaixo do outro.
Monoclinal
Possui forma de degrau, tendo apenas um flanco inclinado. O valor do mergulho passa de suave para
forte e depois suave, mais ou menos na mesa direção.
Eixo mergulhante
É a dobra cujo eixo forma ângulo com a horizontal. Em planta apresentam os flancos convergentes.
Falhas (deformações rúpteis)
Segundo Popp (2004), denomina-se falha a fratura que tenha ocorrido nas rochas com um consequente
deslocamento dos blocos resultantes.
O deslocamento de um ou mais blocos processa-se ao longo do plano ou planos de fratura. Quando
ocorre uma fratura, sem o deslocamento de blocos, é denominada junta ou diáclase.
 Falhas normais em Ribeira da Ilha, Florianópolis (SC)
As montanhas que se originam por falhamento de blocos formam-se quando há o soerguimento de um
bloco de rocha entre duas falhas, como resultado de algum processo de compressão ou tensão na crosta.
O movimento ao longo das falhas ocorre de maneira lenta e gradual, durante milhões de anos. Em algum
momento, duas placas podem deslizar de maneira abrupta ao longo de uma linha de falha, provocando
movimentos de terra. A falha de Santo André é um exemplo.
 Falha de Santo André, localizada a 1290km da Califórnia (EUA) (Fonte: https://goo.gl/4Au6ER <https://goo.gl/4Au6ER> )
Elementos geométricos de uma falha
Uma falha pode ser caracterizada por diversas características geométricas.
 Elementos geométricos de uma falha (Fonte:
https://goo.gl/1nkSKE <https://goo.gl/1nkSKE> )
Entre elas, podemos citar:
Plano de falha
É a superfície onde se deu o deslocamento. Quando há muita fricção entre os blocos movimentados,
a superfície do plano de falha torna-se polida e brilhante.
Rejeito
É o valor do deslocamento durante a movimentação dos blocos. O rejeito pode ser medido de
maneiras diferentes:
Rejeito total: é o deslocamento máximo real;
https://goo.gl/4Au6ER
https://goo.gl/1nkSKE
Rejeito vertical: é o desnivelamento ocorrido;
Rejeito horizontal: é a medida do afastamento ocorrido, tomada em um plano perpendicular à
direção do falhamento;
Rejeito direcional: o deslocamento paralelo à direção da falha;
Rejeito de mergulho: quanto o deslocamento ocorreu paralelamente ao mergulho do plano de
falha.
Linha de falha
Resulta da intersecção do plano de falha à superfície do terreno.
Teto
É o bloco que se localiza acima do plano de falha.
Muro
É o bloco que se situa abaixo do plano de falha.
Tipos de falhas
Existem diversos tipos de falhas, sendo os principais:
Normal
É a falha onde o bloco de cima, chamado de capa, se movimentou no sentido do mergulho (para baixo),
isto é, a capa desceu em relação ao bloco de baixo (lapa).
Inversa
É a falha onde o bloco de cima (capa) se movimentou para cima em relação à lapa (bloco de baixo),
ocorrendo “encavalamento”.
Falha Horizontal ou Transcorrente
Ocorre quando há apenas deslocamento horizontal dos blocos. Também chamadas de falhas de rejeito
horizontal.
Vertical
Quando o plano de falha é vertical e o movimento também. Neste caso, não há capa e lapa.
Falha de acavalamento ou acavalgamento
Ocorre a sobreposição de rochas mais antigas sobre rochas mais jovens; caracterizada por ser inversa de
baixo ângulo e com mergulho menor do que 15º.
Horst e graben
São um conjunto de falhas escalonadas normais. A parte elevada é denominada horst ou muralha
tectônica, e a parte baixa denomina-se graben ou fossa tectônica.
Atividade
1 - A orogênese é um processo formador das montanhas. Como você interpreta essa afirmava?
2 - (IFPE) Geocientistas estimam que, a cada ano, o Himalaia cresça cerca de 4mm de altura. É um
fenômeno imperceptível aos olhos humanos, mas que ocorre há milhões de anos, contribuindo para
a formação dessa importante estrutura geológica. O movimento tectônico responsável pela
formação das cadeias de montanha, como a do Himalaia, é conhecido como:
 Orogênese
 Diogênese
 Pedogênese
 Paleogênese
 Antrogênese
3 - Sobre a falha geológica de San Andreas, localizada na Califórnia (EUA), podemos afirmar que:
 Ela é resultado dos intensos terremotos que assolam a região. 
 Sua origem está relacionada ao movimento de colisão e ao soerguimento entre duas placas
tectônicas. 
 Sua formação não possui relação com a tectônica de placas, uma vez que ela se manifesta apenas
na superfície terrestre. 
 Ela se formou graças ao movimento de deslocamento tangencial entre duas placas tectônicas.
 Ela se formou por erupção vulcânicas simples.
4 – Sobre o tipo de província geológica existente na região da Cordilheira dos Andes, podemos,
corretamente, afirmar que:
I. São formadas apenas falhas como produtos geológicos. 
II. É de formação geológica antiga. 
III. Apresenta uma grande instabilidade sísmica. 
IV. É uma dobra apenas com forma sinclinal. 
V. É fruto de processos endógenos de transformação do relevo.
São corretas as afirmativas:
 I, II
 III e V
 II, IV e V
 II, III e IV
 I, III e V
Notas
Arqueamentos 
Os arqueamentos variam de dimensão e na direção do movimento: podem haver levantamentos em um lugar e
rebaixamentos em outros. São movimentos difíceis de serem reconhecidos e medidos, dado sua lentidão. Além
disso, há a carência de um ponto de referência fixo que permita medir a extensão do fenômeno.
Referências
GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2013.
POPP, José Henrique. Geologia geral. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004.
TEIXEIRA, Wilson. FAIRCHILD, Thomas Rich. TOLEDO, M. Cristina Motta de. TAIOLI, Fabio. Decifrando a Terra.
2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009.
Próximos Passos
A Teoria da Deriva Continental;
A Teoria da Tectônica Global;
Os movimentos das placas tectônicas.
Explore mais
O portal Top10Mais criou uma lista das dez montanhas mais altas do mundo
<https://top10mais.org/top-10-montanhas-mais-altas-do-mundo/> , levando em consideração o
nível do mar.
No portal BBC Brasil, você encontra uma reportagem interessante intitulada San Andreas: o perigo real
de uma das falhas geológicas mais temidas do mundo
1
https://top10mais.org/top-10-montanhas-mais-altas-do-mundo/
http://www.bbc.com/portuguese/internacional/2016/05/160506_san_andres_terremoto_if
<http://www.bbc.com/portuguese/internacional/2016/05/160506_san_andres_terremoto_if>
.
No site Net Nature podemos ler uma matéria que trata minuciosamente da Cordilheira dos Andes, um dos
maiores dobramentos modernos registrados na Terra. Esclarece muito a visualização para além da
imaginação. ROSSETI, Victor. Viva Chile – geologia de Santiago e a Cordilheira dos Andes
<https://netnature.wordpress.com/2015/09/17/viva-chile-geologia-de-santiago-e-a-
cordilheira-dos-andes/> .
http://www.bbc.com/portuguese/internacional/2016/05/160506_san_andres_terremoto_if
https://netnature.wordpress.com/2015/09/17/viva-chile-geologia-de-santiago-e-a-cordilheira-dos-andes/