Biologia e Geologia 11º ano. Ana Margarida Matos

Transcrição

1 Biologia e Geologia 11º ano Ana Margarida Matos

2 1- Deformações A mobilidade da litosfera e o peso das camadas suprajacentes provocam tensões nas rochas ao longo dos tempos. Tensão força aplicada por unidade de área.

3 As deformações podem corresponder a: Alterações de volume ou alterações na forma Na maior parte dos casos, as deformações correspondem a alterações de forma e de volume, simultaneamente.

4 1.1- Tipos de tensões

5 Tensões compressivas As tensões de compressão conduzem à redução do volume da rocha na direção paralela à atuação das forças, e ao seu alongamento na direção perpendicular. Podem provocar a sua fratura.

6 Tensões distensivas As tensões de distensão conduzem ao alongamento da rocha, na direção paralela à atuação das forças, ou à sua fratura.

7 Tensões de cisalhamento As tensões de cisalhamento causam a deformação da rocha por movimentos paralelos em sentidos opostos.

8 Tensões compressivas - associadas a limites convergentes de placas. Tensões distensivas - associadas a limites divergentes de placas. Tensões de cisalhamento - associadas a limites transformantes.

9 1.2- Como respondem as rochas às tensões? Variação da deformação em função da tensão suportada Comportamento elástico a deformação é reversível, e proporcional ao estado de tensão aplicado; quando cessa o estado de tensão, o material recupera a sua forma/volume iniciais; verifica-se quando a força aplicada sobre a rocha não ultrapassou o seu limite de elasticidade. Comportamento plástico a deformação é permanente e o material fica deformado sem rutura; verifica-se quando a força aplicada sobre a rocha é superior ao seu limite de elasticidade e inferior ao limite de plasticidade; associado à formação de dobras.

10 Comportamento das rochas sob a ação de tensões Deformação em regime dúctil Deformação em regime frágil A rocha altera-se, sofre deformações permanentes mas não fratura, mesmo em condições elevadas de pressão e temperatura Dobras A rocha fratura facilmente em condições de baixa pressão e baixa temperatura Falhas

11 1.3- Fatores que condicionam a deformação das rochas Tensão e temperatura Tensão confinante ou litostática resulta do peso das camadas suprajacentes.; aumenta a ductilidade da rocha, aumentando o campo de plasticidade e, consequentemente, a resistência à rutura; as forças aplicadas são iguais em todas as direções e aumentam com a profundidade; um aumento da pressão litostática provoca uma diminuição do volume das rochas e um aumento de densidade. Tensão não litostática ou dirigida ocorre quando um corpo está sujeito a forças de intensidade diferente nas diversas direções.

12 A rutura ocorre, principalmente, quando as rochas estão próximas da superfície. Embora à superfície a maioria das rochas apresente um limite de plasticidade baixo, existem, contudo, muitas séries de rochas estratificadas com deformações do tipo plástico.

13 A profundidades elevadas e sob a ação de grandes tensões e temperaturas, as rochas entram em rutura mais dificilmente, revelando um comportamento plástico. A deformação ocorre em regime dúctil. Em certas condições extremas de pressão e de temperatura, as rochas podem ter mesmo um comportamento semelhante a fluidos extremamente viscosos. Os conceitos de ductilidade e de fragilidade, nas rochas, são algo relativos, porque o seu comportamento mecânico é influenciado por uma série de fatores ambientais.

14 Conteúdo em fluidos - Nas zonas mais superficiais, a porosidade dos materiais é mais elevada e os espaços podem estar ocupados por fluidos, nomeadamente, a água. - Esta situação favorece e existência de deformação em regime frágil e, portanto, uma maior tendência para a rutura dos materiais geológicos. Tempo de atuação das forças Composição e estrutura da rocha

15 Resumindo: - Diferentes parâmetros, como a composição química/mineralógica, a tensão, a temperatura e os fluidos intersticiais variam com a profundidade, criando diferentes condições que afetam o comportamento dos materiais geológicos.

16 2- Estruturas geológicas originadas por deformação: dobras e falhas

17 2.1- Dobras deformações que se caracterizam pelo arqueamento das camadas; podem existir a nível macroscópico ou a nível microscópico; resultam da atuação de tensões de compressão em rochas com comportamento dúctil.

18 Dobra suave - Estrada da Beira-cruzamento para Ribas (Grupo das Beiras - Formação de Caneiro) - Coimbra

19 Elementos de uma dobra Charneira zona de convergência das camadas de cada flanco, isto é, zona de curvatura máxima da dobra, havendo uma charneira para cada camada. Flancos vertentes da dobra, isto é, partes da dobra de um e do outro lado da charneira. Superfície ou Plano axial plano de simetria da dobra que a divide em duas partes (flancos) aproximadamente iguais. Eixo interceção do plano axial com a charneira. Núcleo conjunto das camadas mais internas da dobra.

20 Dobra em caixa dobra com duas charneiras. Camadas finas de xistos intercalam com grauvaques (Formação de Boque- Serpins).

21 Dobra apertada em quartzitos do Ordovícico Fragas de S. Simão (Figueiró dos Vinhos).

22 Tipos de dobras Classificação quanto: À posição espacial À idade relativa dos estratos Sinforma Antiforma Anticlinal Sinclinal Dobra neutra

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24 Quais são os tipos de dobras (disposição no espaço)? Antiforma Sinforma

25 Quais são os tipos de dobras (disposição no espaço)? Antiforma Sinforma

26 Quais são os tipos de dobras (idade relativa)? Anticlinal Sinclinal

27 Quais são os tipos de dobras (idade relativa)? Sinclinal Anticlinal

28 Quais são os tipos de dobras (idade relativa)? Anticlinal

29 Quais são os tipos de dobras (idade relativa)? Sinclinal

30 Atitude das camadas de uma dobra A posição das camadas de rochas no espaço, isto é, a atitude dessas camadas pode ser definida pela direção e pela inclinação/pendor das referidas camadas. Diretriz linha horizontal resultante da interseção do plano da camada com um plano horizontal. Direção da camada ângulo formado pela diretriz com a direção N-S geográfica. Inclinação ou pendor dos estratos - ângulo formado pela pendente (linha de maior declive) com o plano horizontal.

31 2.2- Falhas deformações descontínuas em que se verifica a fratura das rochas acompanhada do deslocamento dos blocos fraturados, um em relação ao outro; ocorrem quando é ultrapassado o limite de plasticidade dos materiais rochosos; podem resultar da atuação de qualquer tipo de tensão (compressiva, distensiva ou cisalhante) em rochas com comportamento frágil.

32 Elementos de uma falha Plano de falha superfície de fratura ao longo da qual ocorreu o movimento dos blocos. Teto bloco que se sobrepõe ao plano de falha. Muro bloco que se situa abaixo do plano de falha. Rejeto ou Rejeito menor distância entre dois pontos que estavam juntos antes da fratura e do respetivo deslocamento. Escarpa de falha ressalto topográfico produzido pela falha.

33 Tipos de falhas O movimento relativo dos dois blocos da falha está na base da sua classificação. Falhas normais Falhas inversas Falhas de desligamento

34 Falha normal O teto desce em relação ao muro. Resulta, geralmente, da atuação de tensões de distensão em rochas com comportamento frágil. Muro Teto

35 Falha normal EUA Lima, Perú EUA

36 Falha normal Arenitos ferruginosos (Grés de Silves) afetados por uma falha normal Quinta da Portela (Coimbra)

37 Falha inversa O teto sobe em relação ao muro. Resulta, geralmente, da atuação de tensões de compressão em rochas com comportamento frágil. Muro Teto Muitas vezes, especificam-se estas falhas de acordo com o seu pendor: - Falha inversa pendor igual a 45º - Cavalgamento - 30º < pendor < 45º - Carreamento pendor < 30º

38 Cavalgamento Salgueiro da Lomba (Figueiró dos Vinhos).

39 Falha inversa EUA EUA EUA

40 Falha de desligamento Os movimentos dos blocos são essencialmente horizontais e paralelos à direção do plano de falha. Resulta, geralmente, da atuação de tensões de cisalhamento em rochas com comportamento frágil.

41 Falha de desligamento Desligamento direito próximo de Las Vegas, Nevada (vista aérea).

42 Falha de desligamento Falha de Santo André A Falha de Santo André é uma falha geológica tangencial que se prolonga por cerca de 1290 km através da Califórnia, marcando o encontro entre a Placa do Pacífico e a Placa Norte- Americana.

43 Atitude de uma falha 1- Plano de falha 2- Teto 3- Muro 4- Direção α - Inclinação Direção ângulo formado por uma linha horizontal do plano de falha com a linha N-S geográfica. Inclinação ou pendor ângulo formado pelo plano de falha com um plano horizontal que interseta o plano de falha.

44 Associação de falhas horsts e grabens Horst bloco elevado em relação aos territórios vizinhos por ação de movimentos tectónicos associados a falhas. Tendem a ser faixas alongadas de terreno, que podem ter centenas de quilómetros de comprimento, separados do território vizinho por escarpas de falhas normais. Graben depressão de origem tectónica formada quando um bloco fica afundado em resultado de movimentos combinados de falhas tectónicas.

45 Associação de falhas horsts e grabens Montanha da Mesa (África do Sul)

46 Associação de falhas horsts e grabens

47 Bibliografia: DIAS, Guerner et al. (2008). Geologia 11. Areal Editores. Porto. SILVA, Amparo Dias et al. (2011). Terra, Universo de Vida. 2º Parte, Geologia 11º ano. Porto Editora. Porto. SILVA, João Carlos et al. (2008). Desafios. Volume 2 11º ano. Edições ASA. Porto. Webgrafia: