Aula_Juntas_Falhas_george_atual_handout

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Geologia Estrutural e Geotectônica
Unesp – Campus de Rio Claro
Prof. Dr. George Luiz Luvizotto
Falhas
Qual o universo de estudo desta aula?
Zona de Cisalhamento
n Ruptil = Falha / Zona de Falha 
n Dúctil = Zona de Cisalhamento Dúctil 
• É importante
identificar se a região
apresenta história
deformacional dúctil
ou rúptil. Em muitos
caso identifica-se uma
história complexa
(parte dúctil – parte 
rúptil). 
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Falha - Definição
n Livro do Fossen
“Qualquer superfície ou faixa estreita onde 
é visível um deslocamento causado por 
cisalhamento”
n Outros
“Fratura com componente de 
deslocamento paralela à parede” 
Falha - Definição
Tipos de Falhas
• Quanto ao Tipo de Rejeito 
(translacionais)
– Falha Normal
– Falha Inversa
– Falha Direcional
–
– … e também oblíquas
Posição dos Esforços Tectônicos
Anderson 1951
n Anderson percebeu que como não há esforços 
cisalhantes na superfície da Terra
n Por exemplo: fluidos, água e ar não acumulam 
esforço cisalhante
n Portanto, nos regimes tectônicos um dos 
esforços principais (Sigma 1, 2 ou 3) está na 
vertical.
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Teoria de Fraturamento Anderson
Reconheceu em 1951 que
apenas falhas normais, 
inversas e direcionais podem
ocorrer na superfície terrestre
Falhas sempre fazem 
ângulo de 30° com σ1
Posição dos Esforços Tectônicos
Anderson 1951
Falhas ocorrem
sempre em ângulo
de 30� com σ1 (Na 
verdade, um ângulo
menor que 45 
graus!) 
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Horst, Graben, Sintética - Antitética
• Horst = Alto
• Graben = Baixo
• Sintética = Mesmo 
mergulho que a falha 
pincipal
• Antitética = Mergulho 
oposto (p/ outros tipos 
de falha tb)
• Hemigraben, Volteio 
(rollover), Arrasto 
inverso
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Geometria - Falhas Lístricas
• Superfície curva. Há rotação (dobramento)
• Horizontaliza-se em profundidade
Elementos geométricos das falhas
• Plano de Falha (PF)
• Capa ou Teto (hanging wall): bloco que situa-se sobre o
plano de falha
• Lapa ou Muro (footwall): bloco que situa-se sob o plano
de falha
• Espelho de falha: superfície lisa, brilhante, normalmente
cheia de estrias de atrito, situado sobre o plano de falha
• Traço ou linha de falha: a linha formada pela interseção
do plano de falha (PF) com a superfície terrestre ou o
plano horizontal (PH)
• Estrias de atrito e degraus
Rejeito (Slip)
• Rejeito é o deslocamento relativo de pontos
previamente adjacentes nos lados opostos da
falha
• Tanto os movimentos absolutos quanto os
relativos são caracterizados pelos rejeitos
• É medido no plano de falha, determinando os
componentes geométricos do deslocamento. 
Rejeito (Slip)
• Rejeito total (net slip): distância medida no plano
de falha em dois pontos deslocados pela falha.
• Rejeito direcional (strike-slip): o rejeito medido
paralelamente à direção do plano de falha. 
• Rejeito de mergulho (dip-slip): o rejeito medido
ao longo do rumo do mergulho do plano de falha
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Rejeito & Separação
Rejeito = Deslocamento Real
Separação = Deslocamento Aparente
Rejeito & Separação
Rejeito = Deslocamento Real
Separação = Deslocamento Aparente
Armadilha Rejeito x Separação
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n Qual o sentido de 
cisalhamento?
n Qual o sentido de cisalhamento?
Qual o tipo de ZC?
ZC em corte não paralelo à
direção de movimento !
Armadilhas de Rejeito x Separação
Sepa
ração
Linhas de corte (cutoff)
• Falha = geometria 
3D
• Intercepta 
diferentes 
camadas em 
diferentes 
posições em 3D
• Mapas de 
contorno 
estrutural 
(petróleo)
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Critérios para reconhecimento de 
Falhas
Deslocamento e truncamento 
de Camadas
Deslo
camento
de Camadas
Que tipo de falha é esta?
Presença de estruturas e rochas
associadas à falha
• Plano de falha / 
escarpa
• Farinha de falha
• Brechas
• Cataclasitos / 
milonitos
• Estrias
• Degraus
Rochas associadas à falha
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• brechas tectônicas: resultam
da trituração dos detritos
devido movimento dos 
blocos. São brechas
monogênicas cuja matriz
resulta do material existente
no local onde se formam. Os 
fragmentos são muito
angulosos e de dimensão
variável
Brechas, cataclasitos, milonitos
Rúptil (cataclasitos)
Variação de Texturas em 
uma Zona de Cisalhamento 
em função da profundidade
Cataclasito
Milonito
Gnaisse Fitado
P
r
o
f
u
n
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P
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Pseudotaquilitos
… critérios para reconhecimento de Falhas
Estrias / 
degraus
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Omissão e Repetição de Camadas Repe$ção e Ausência de horizontes
• Falhas podem gerar repetição ou 
ausência de camadas
• Em seções verticais: ausência = 
falha normal e repetição = falhas 
inversas
• Furos oblíquos podem “enganar”
Identificação de falhas em subsup.
• Dados sísmicos
• Ferramenta 
indispensável na 
industria do 
petróleo
Anatomia de Falha
• Zona de dano
• Núcleo ou 
superfície de 
deslizamento
• Arrasto 
(plástica?)
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Anatomia de Falha
Zona de 
dano 
apresenta 
maior 
densidade de 
banda de 
deformação. 
Valor 
máximo é 
ob;do no 
núcleo da 
falha
Anatomia de Falha
Crescimento de Falha
• Em rochas não porosas (ou com 
baixa porosidade) as falhas 
crescem a partir de pequenas 
fraturas de cisalhamento
• Isto é, não crescem a partir de um 
único plano
• Formam wing cracks
• Vários planos se juntam para 
formar a falha
• Gera aumento de porosidade
Crescimento de Falha
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Crescimento de Falha
• Em meios porosos os 
grãos se reorganizam
• Geram-se bandas de 
deformação
Bandas de deformação
• Desenvolve-se em rochas porosas
• Tipo especial de fratura de cisalhamento
• Pequenas zonas de cisalhamento
• São bastante estreitas mas podem ser muito 
longas
• Podem afetar a permeabilidade / porosidade 
de reservatórios
Bandas de deformação Bandas de deformação
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Crescimento de Falha “Arenito”
• Em meios porosos os grãos se 
reorganizam
• Geram-se bandas de deformação 
(várias) conforme a deformação 
avança
• Há diminuição da porosidade
• Os grãos se rearranjam
• Diminuição da porosidade e 
endurecimento (oposto do que se 
observa em rochas não porosas) 
Distribuição de Rejeito
• Rejeito não é uniforme ao longo da falha
• Valores máximos são obtidos próximo à região central (em falhas simples)
Distribuição de Rejeito
• Várias maneiras de 
representar
• Isolinhas…
• Vetores…
Zona de Dano
• As estruturas na zona de dano 
formam-se antes, durante e 
depois da formação da superfície 
de deslizamento (falha)
• Pode ter espessura variada
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Zona de Dano Arrasto de falha
Qq variação na a4tude de camadas ou 
marcadores nas adjacências da falha. Possui 
relação gené4ca com a falha e pode indicar 
a movimentação rela4va dos blocos
Arrasto de falha
• Dobramento de camadas em torno de uma falha
• Rúptil ou dúctil?
• Os eixos das dobras são paralelos a direção do 
plano de falha e perpendiculares ao deslocamento
Arrasto de falha
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Arrasto de falha Trishear
n Modelo Trishear - Propagação 
de dobra na frente da Falha
Interação de falhas
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Conexão de falhas e estruturas de transferência
• Quando os planos de falha crescem o regime 
de tensão e deformação ao redor dos planos 
afetam-se mutuamente (um interfere no 
outro)
• Não sobrepostas à sobrepostas à ligação 
direta
• Pode levar à formação de rampa de 
transferência (distribuição assimétrica do 
rejeito)
Conexão de falhas e estruturas de transferência
Conexão de falhas e estruturas de transferência
• Rampa de transferência
Conexão de falhas e estruturas de transferência
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Rampa de transferência Interação vertical
• As falhas se interagem 
também na vertical
Falhas
• Se desenvolvem: pela união / combinação de 
pequenas estruturas (planos) ou pela reativação de 
juntas / falhas pré-existentes. Como qualquer outra 
falha! São complexas quando obs. em detalhe…
n Fraturas Subsidiárias
É COM VOCÊS!
Se é uma falha cortada na direção do 
movimento, posicione o esforço principal!
Que outras fraturas devem aparecer?
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n Fraturas Subsidiárias
É COM VOCÊS!
Fraturas de Extensão (T) e