1. INTRODUÇÃO CAPÍTULO 09 - ESTRUTURAS GEOLÓGICAS Forma e posicionamento dos corpos rochosos estruturas geológicas e são representadas por dobras, falhas, fraturas, xistosidade e acamamento das rochas sedimentares e provocam zonas de fraqueza ou ruptura. 2. DEFORMAÇÕES DAS ROCHAS Qualquer variação da forma e/ou de volume quando sujeita à ação de pressões, tensões, variações de temperatura, etc. Podem ser elásticas, plásticas ou por ruptura (ou fratura). Normalmente, as variações de temperatura causam deformação elástica, e as dobras, falhas, fraturas causam deformações plásticas e de ruptura. 2.1 ZONAS DE PLASTICIDADE E DE FRATURA Plasticidade: mudança gradual na forma e na estrutura interna de uma rocha efetuada por reajuste químico e por fraturas microscópicas, enquanto a rocha permanece rígida (não produz fusão); Zona de plasticidade: a grande profundidade, dando origem às dobras, estruturas gnáissicas, xistosas, etc; Zona de fratura: próxima à superfície, produzindo fraturas, falhas e fendas. 2.2 ROCHAS COMPETENTES E INCOMPETENTES Competentes: possuem maior facilidade de se dobrarem e transmitirem os esforços recebidos, tais como os folhelhos e calcários; Incompetentes: possuem maior tendência de se fraturarem, tais como as rochas arenosas. 3. ATITUDE DOS PLANOS ESTRUTURAIS (direção + mergulho) Direção: é a orientação em relação ao norte, da linha resultante da interseção do plano da camada com o plano horizontal; Mergulho: é o ângulo diedro formado pelo plano da camada com o plano horizontal, tomado perpendicularmente a sua direção. Camadas horizontais apresentam um mergulho de 0 0.
4. DOBRAS São ondulações, convexidade ou concavidades, que aparecem em rochas originalmente planas, com amplitudes variando de cm a centenas de km. Ex.: Cordilheira do Himalaia. 4.1 CAUSAS DOS DOBRAMENTOS: QUANTO À ORIGEM: a) Tectônicas: resultam de movimentos da crosta terrestre; b) Atectônicas: resultante de movimentos localizados (deslizamentos, acomodações, escorregamentos, etc) sob influência da gravidade e na superfície terrestre. São de âmbito local e inexpressivas. 4.2 PARTES DE UMA DOBRA a) Plano ou superfície axial: é o plano ou superfície imaginária que divide uma dobra em duas partes similares, que pode, ou não, ser simétricas. Podem ser vertical, inclinado ou horizontal; b) Eixo axial ou charneira: é a interseção da superfície axial com qualquer camada ou é a linha em torno do qual se dá o dobramento. O ângulo que esta linha forma com a horizontal é o mergulho ou inclinação da dobra; c) Flancos ou limbos: são os dois lados da dobra; d) Crista: é a linha resultante da ligação dos pontos mais elevados de uma dobra, podendo ou não coincidir com o eixo da mesma; e) Plano da crista: é o plano que, numa dobra, passa por todas as cristas. 4.3 TERMINOLOGIA GERAL DAS DOBRAS: ASPECTO GEOMÉTRICO
a) Antiforma: convexidade voltada para cima; b) Sinforma: convexidade voltada para baixo. 4.4 TIPOS DE DOBRAS a) Anticlinal: é a dobra alongada, na qual os flancos abrem-se para baixo e a convexidade está voltada para o alto, podendo ser simétrica ou não; Anticlinal simétrica Anticlinal assimétrica b) Sinclinal: é a dobra alongada, cujos flancos abrem-se para cima e a convexidade está voltada para baixo, podendo ser simétrica ou não; Sinclinal simétrica Sinclinal assimétrica c) Simétrica: é a dobra em que os 2 flancos possuem o mesmo ângulo de mergulho; Simétrica caracteriza-se por possuir o plano axial vertical d) Assimétrica: os flancos mergulham com diferentes ângulos;
Assimétrica o plano axial vertical está fora da vertical e) Deitada: é a dobra em que o plano axial é essencialmente horizontal; Deitada o plano axial é horizontal f) Isoclinal: os dois flancos mergulham a ângulos iguais na mesma direção. Podem ser: simétrico ou vertical, inclinado e recumbente. g) Em leque: representada por dois flancos revirados; h) Homoclinal: um grupo de camadas que apresentam um mergulho regular, segundo uma mesma direção;
i) Monoclinal ou flexão: é a dobra em que se dá o encurvamento de apenas uma parte das camadas, permanecendo as demais na sua posição original; j) Domo: é uma estrutura ampla, com convexidade voltada para cima, onde as cam. mergulham em todas as direções, de maneira ± igual, a partir de um centro comum; k) Bacia estrutural ou tectônica: é uma dobra ampla cuja convexidade aponta para baixo, sendo que as cam. mergulham de todas as direções p/ um centro comum. 4.5 RECONHECIMENTO DE DOBRAS 5. FALHAS São rupturas e deslocamentos ao longo de um plano, e pelo qual as paredes opostas se movem uma em relação à outra, com dimensões que variam de mm até dezenas de km. Sua atitude ou posição é dada pela direção e mergulho. Ex: Falha de San Andreas 5.1 ELEMENTOS DE UMA FALHA
a) Plano de falha: é a superfície ao longo do qual se deu o deslocamento; b) Zona ou espelho de falha: é uma faixa que acompanha o plano de falha, representada por um fraturamento ou esmigalhamento + intenso das rochas; c) Linha de falha: é a linha formada pela interseção do plano de falha com a topografia; d) Rejeito: é a medida do deslizamento linear resultante do movimento que ocasionou a falha; Rejeito vertical (D C): é o afastamento vertical de pontos contíguos, medido em um plano perpendicular à direção do plano de falha. Rejeito horizontal (A D): é o afastamento de pontos contíguos, medido horizontalmente em um plano perpendicular à direção do plano de falha. Rejeito direcional (C A ): é o afastamento de pontos contíguos, medido paralelamente à direção do plano de falha. Rejeito total (A A ): é o afastamento de ptos contíguos, medido no pl de falha. Rejeito de mergulho (B A ): é o afastamento de pontos contíguos, medido paralelamente à direção de mergulho do plano de falha. e) Capa ou teto: é o bloco que fica acima do plano de falha (inclinado); f) Lapa ou muro: é o bloco que fica abaixo do plano de falha (inclinado). 5.2 TIPOS DE FALHA a) Baseado no movimento aparente Falha normal ou direta: capa ou teto se movimenta para baixo em relação à lapa ou muro;
Falha inversa: capa ou teto se movimenta para cima em relação à lapa ou muro; Graben : bloco afundado entre 2 falhas; Horst : bloco que se ergueu entre 2 falhas. Horst e Graben representados pela elevação e depressão, respectivamente. b) Baseado na classificação genética De empurrão: teto sobe realmente em relação ao muro, havendo compressão horizontal; De gravidade: teto desce em relação ao muro, ocasionando alívio de pressão na horizontal e o bloco cai por gravidade; De rejeito direcional ou falhas transcorrentes: movimento dominante na horizontal, através de compressão e alívio de tensões. 5.2 RECONHECIMENTO DE FALHAS Observações de escarpas e espelhos de falha, problemas de erosão, fotografias aéreas, amostras de sondagens. 6. FRATURAS É uma deformação por ruptura. É um plano que separa em duas partes um bloco de rocha ou de uma camada, e ao longo do qual não se deu deslocamento. O espaçamento entre elas pode ser de cm a metros. Podem ser abertas ou fechadas, com ou sem preenchimento (pode ou não favorecer na recuperação da coesão entre os blocos). A atitude e o espaçamento é importante para a qualificação do maciço, e representam o enfraquecimento.
6.1 NOMENCLATURA a) Diáclase: fraturas ou rupturas de causas tectônicas; b) Junta: fraturas cuja origem é a contração por resfriamento. 6.2 TIPOS a) Diáclases originadas por esforços de compressão: provocadas por esforços tectônicos, e são caracterizados por superfícies planas e ocorrem na forma de sistemas, cortando-se em ângulos. Comuns em anticlinais e sinclinais; b) Diáclases de tensão: são formadas perpendicularmente às forças que tendem a puxar opostamente um bloco rochoso e, em geral, apresentam superfícies não muito planas. Quanto à origem: Tectônica: freqüente nos anticlinais e sinclinais; Contração: caracterizados por vários sistemas entrecruzados; 7. OROGÊNESE Conjunto de fenômenos vulcânicos, erosivos e diastróficos (conjunto de movimentos tangenciais, verticais que acarretam na superfície terrestre o aparecimento de dobras e falhas) que levam à formação de montanhas (elevações superiores a 300 m sobre o terreno circundante). 7.1 MONTANHAS DE ORIGEM VULCÂNICA São formadas pelo acúmulo de material expulso, provenientes de partes profundas da crosta terrestre. Às vezes predominam larvas (vulcões havaianos), outras vezes o material piroclástico (Paracutin) e, finalmente, ambos associados (Vesúvio). Têm forma cônica, com o material acumulando-se em torno da cratera. Outros exemplos: Etna (Itália) e Aconcágua (Cordilheira dos Andes). 7.2 MONTANHAS DE ORIGEM EROSIVA
a) Isoladas pela erosão: são restos de camadas horizontais que ficaram isoladas pelos efeitos da erosão. Quando possuem o topo plano são chamadas de mesas. b) Nos divisores de água: formadas devido à erosão fluvial. c) Erosões diferenciais: formadas quando as rochas mais fracas são destruídas, restando as rochas duras que se sobressaem no relevo. Exemplos: Serra Geral do Rio Grande do Sul e parte de Santa Catarina 7.3 MONTANHAS DE ORIGEM TECTÔNICA Formam as grandes cadeias de montanhas e se originam por dobramentos, falhas ou ambos. Exemplos por falhamentos: Serra do Mar As montanhas formadas por dobramentos constituem as maiores cordilheiras. Exemplos por dobramentos: Alpes, Himalaia, Andes e Montanhas Rochosas.