Este documento fornece uma introdução à análise estrutural e geologia estrutural, discutindo conceitos-chave como deformação, estruturas geológicas, escalas de observação, análise descritiva, cinemática e dinâmica. Resume os principais tipos de estruturas, origens, processos deformacionais e abordagens para interpretar a história deformacional de rochas.

1. - Introdução à ANÁLISE ESTRUTURAL -

2. GEOLOGIA ESTRUTURAL
estudo da arquitetura da crosta
….pelo exame das rochas deformadas - ESTRUTURAS
DEFORMAÇÃO: resposta de qualquer material (sólido, líquido ou gás) às
forças que causam mudanças na sua forma, dimensão ou posição (orientação)
…resulta de tensões que excedem a resistência da rocha…

3. Certos materiais (cerca) se deformam de diferentes maneiras
Dúctil (flexões)
Frágil (rupturas)
As rochas, como a cerca, experimentará
deformação de várias formas, a depender
das propriedades da rocha e da natureza
das tensões aplicadas.
Dobras
Falhas

4. Embora engenharia e geologia estrutural sejam similares, há uma diferença
importante:
Engenharia:
Aplica stress
Observa o que acontece
Geologia Estrutural:
?
Infere a forma original e o
que aconteceu
Observa o objeto deformado

5. Em relação às rochas deformadas, os geólogos lidam com as seguintes questões ….
•Qual é a estrutura?
•Qual é a sua geometria?
•Qual a posição original dos materiais envolvidos?
•Os materiais mudaram de forma durante a deformação?
•Qual foi a fonte de tensões que causou a deformação?
•Qual foi a seqüência de fases que ocasionaram a deformação final da rocha?
•Quando ocorreu a deformação?
•Quanto tempo durou o episódio deformacional?
•Quais eram as temperaturas e pressões?
•Qual o comportamento reológico dos materiais?
•Por qual razão a deformação ocorreu naquele momento e local (Significado Tectônico?

6. Definições Básicas
►
Estrutura geológica: feições, formas ou tramas (fabrics) definidas
em uma rocha, existentes na superfície ou no interior da Terra que
podem ser descritas geometricamente (forma, tamanho, posição)
►
Elementos geométricos que definem uma estrutura:
Planos (superfícies)
Linhas

7. ORIGEM DA ESTRUTURA
►
Estrutura primária: estrutura formada durante ou seguidamente
após a deposição (sedimentar) ou formação (ígnea) de rochas
►
Estrutura secundária: estrutura originada depois de formada a
rocha (gravidade, pressão de fluídos, compactação ...)
►
Estrutura tectônica: estrutura resultante de processos
deformacionais (strain) devido a atividade tectônica
TIMING DA ESTRUTURA
►
Sin-formacional (sin-deposicional)
►
Penecontemporânea (tardi-deposicional)
►
Pós-formacional (pós-deposicional)

8. PROCESSO GERADOR DA ESTRUTURA
►
Fraturamento: deslizamento friccional
►
Plasticidade & difusão: deformação de grão ou de cristal
COESIVIDADE DA DEFORMAÇÃO
►
Rúptil (Frágil) – zonas discretas (planos) de deformação
►
Dúctil – deformação contínua (distribuída)

9. TIPO DE DEFORMAÇÃO (STRAIN)
►
Contracional: Rocha encurtada horizontalmente, alongada
verticalmente
►
Extensional: Rocha alongada horizontalmente, encurtada
verticalmente
►
Direcional (Strike-slip): rocha alongada e encurtada
horizontalmente, segundo direções perpendiculares
DISTRIBUiÇÃO DE DEFORMAÇÃO EM UM VOLUME
►
Contínua (Penetrativa): deformação que envolve o volume total
►
Localizada: penetrativa no intervalo de um pequeno domínio
►
Discreta: uma estrutura isolada

10. CATEGORIAS DE ESTRUTURAS GEOLÓGICAS:
• Elementos constitutivos de mapas estruturais
1) Contatos – separam corpos de rocha
• Deposicional normal e discordância
• Intrusivos
• Por falha
2) Estruturas primárias
• Em sedimentos antes de se tornar rocha sedimentar
…estratificação cruzada, marcas de onda, etc.
... estruturas penecontemporâneas: falhas, dobras e foliação
• Em lava ou no magma antes de se tornar rocha ígnea
…textura vesicular e almofada em basaltos (pillow), etc.
... foliação relacionado a fluxo magmático
... juntas de resfriamento
3) Estruturas secundárias
• Juntas, fraturas de cisalhamento e veios
• Falhas
• Dobras
• Foliações e lineações
• Zonas de cisalhamento

11. Contatos
Contato intrusivo

12. Contatos
Contato por falha

13. Contatos
Discordâncias
Tipos de discordâncias
► Angular
► Onlap (buttress)
► Inconformidade (nonconformitie)
► Desconformidade (paralela)

14. Estruturas (Primárias) Sedimentares

16. Estruturas (Primárias) Vulcânicas
Pillow lavas
Bandamento de fluxo em riolito
Juntas colunares
Pillow lavas

17. O acamamento representa um arcabouço de referência para descrever a
deformação em rochas sedimentares
Lei da Horizontalidade Original (Steno)
Acamamento basculado ou dobrado é fácil de reconhecer
…. mas pode ser difícil de ser encontrado em rochas metamórficas
de médio a alto grau ou muito deformadas.

18. Apenas o acamamento permite a identificação das
primeiras fases de dobramento em uma área
Homoclinal
Dobra recumbente

19. Estruturas Penecontemporâneas
Ou soft-sediment deformation
(deformação ao mesmo tempo da deposição)

21. Estruturas diagenéticas e/ou de compactação

22. Estruturas Secundárias

23. GEODINÂMICA TERRESTRE

27. REGIMES TECTÔNICOS

28. METALOGÊNESE

29. Sítios Geotectônicos e Formação de Depósitos Minerais:
►
Os grandes traços estruturais, ao controlarem a sedimentação, o magmatismo e a
percolação de fluidos, controlam direta ou indiretamente a localização e a geometria
dos corpos de minério.
►
Os sítios geotectônicos exercem um controle maior no tipo da mineralização, na sua
deformação e no seu potencial de preservação, por diversas maneiras:
Tipo de magmatismo: também, associado um sistema hidrotermal particular
Natureza da bacia sedimentar: A geometria, a espessura, a composição, a sucessão de
fácies e a formação dos depósitos minerais singenéticos, diagenéticos e epigenéticos
Gradiente geotérmico: Específico para cada ambiente, exercendo um controle importante
na circulação/migração de fluidos (por ex., salmouras quentes mineralizantes – brines).
Grandes zonas de falhas: controlam a circulação dos fluidos mineralizantes e, portanto, a
deposição de minérios.
Ambiente tectônico: Determina o potencial de preservação das rochas e dos depósitos
minerais associados

32. DISCIPLINAS RELACIONADAS COM A GEOLOGIA ESTRUTURAL
Geotectônica
METALOGÊNESE
(Tectônica Global)
Transcorrente, Extensional e Compressional
Tectônica
Tectônica & Sedimentação
Inversão Tectônica
Tectônica do Sal
Tectonofísica
Neotectônica (Geomorfologia Estrutural)
Mecânica Estrutural (Stress, Strain, Reologia)
Análise Estrutural
Análise Descritiva
Análise Cinemática
Análise Dinâmica
Geologia Estrutural
Modelagem Estrutural
Modelagem Física
Modelagem Numérica
Interpretação e Modelagem de Seções
Análise do Strain
Análise do Stress e Paleostress
Microtectônica
Exploração &
Pesquisa MIneral

33. TECTÔNICA X GEOLOGIA ESTRUTURAL
(relacionadas e interdependentes)
►
Tectônica: estudo da origem e evolução geológica (história de
movimento e deformação) de grandes áreas (regional a global)
da litosfera da Terra (por ex., origem dos continentes; formação
de montanhas, formação do assoalho oceânico
►
Geologia Estrutural: estudo da deformação nas rochas, em
escalas que variam de regional a submicroscópica (micro-,
meso-, e macro-escala)
►
Um geólogo que estuda a deformação das rochas ...
..... identifica e interpreta estruturas geológicas e suas
implicações tectônicas

34. Escalas de Observação e Resoluação
As estruturas podem ser de várias escalas
Global: o mundo inteiro ~104-105 km
Regional ou provincial: pouco definido;
província fisiográfica
ou cinturão montanhoso (103-104 km)
Macroscópica ou escala de mapa: maior do que uma área que se possa ver
de um local (10-102 km) (e.g. 7.5’)
Mesoscópica: afloramento ou amostra de mão (10-5-10-1 km) (cm-m)
Microscópica: visível sob microscópio ótico (10-8-10-6 km)
Submicroscópica: TEM, SEM, etc. (< 10-8 km)
►
Para executar uma análise estrutural completa é
necessário fazer observações em várias escalas

35. Também:
Penetrativa: caracteriza a rocha total na escala de observação
Não-penetrativa: não caracteriza integralmente a rocha
Não-penetrativa
Penetrativa
Falhas parecem estar bem espaçadas
Falhas pouco espaçadas
A grau de penetratividade de uma estrutura depende da escala de observação

37. A escala também afeta o que pode ser observado:
veios
Dobras

38. Estruturas geológicas de várias escalas:
Global

39. Regional ou de Província

40. Macroscópica (escala de mapa)

41. Macroscópica (escala de mapa)

42. Macroscópica (escala de mapa)

43. Mesoscópica (afloramento)

44. Mesoscópica (amostra de mão)
Estruturas sigmoidais
(zonas de cisalhamento)
Foliação

45. Microscópica (microscópio óptico)

46. Submicroscópica
• Scanning electron microscopy (SEM)
• Transmission electron microscopy (TEM)

48. ►
Estrutura
Feição geométrica em uma rocha cuja forma, dimensão e
distribuição pode ser descrita
►
Microestrutura
Arranjo em pequena escala de elementos geométricos e mineralógicos no
arcabouço da rocha
►
Textura
Orientação preferencial de eixos cristalográfico na amostra
►
Microtrama
Compreende a microestrutura e a textura de um material

49. Uso de Modelos
►
Utilizam-se modelos geométrico, mecânico e cinemático para
compreender a deformação em todas as escalas (micro, meso,
macro)
►
Modelo Geométrico: interpretação 3D da distribuição e orientação
das feições na crosta terrestre
►
Modelo Cinemático: especifica a história de movimento que deve ter
levado o sistema de um estado indeformado para um deformado (ou
de uma configuração para outra)
Ex. Modelo de Tectônica de Placas
►
Modelo Mecânico: baseado nas leis de mecânica do contínuo
Estudo da deformação de rocha sob forças aplicadas (em laboratório)
Ex. Modelo de forças indutoras da Tectônica de Placas (mecanismo de
convecção no manto)

50. Abordagens, Fundamentos e Objetivos da Análise Estrutural
Após ver inúmeras estruturas….
Como proceder para determinar suas origens?
• OBSERVAÇÃO (ANÁLISE DESCRITIVA):
Definição de geometrias estruturais em 3 dimensões (3D)
Diretamente: mapeamento, sondagem, laboratório
Indiretamente: sísmica, gravidade, magnetismo etc.
• ANÁLISE CINEMÁTICA:
Investigação dos movimentos ocorridos ...
…translação, rotação , dilatação, distorção (história deformacional; strain)
• ANÁLISE DINÂMICA:
Estudo do stress e da resistência da rocha a partir do objeto deformado
(em geral interpretativo)
A Análise Estrutural
(uma combinação de análise descritiva, cinemática e dinâmica)
Conduz ao reconhecimento de que a geometria e simetria da estrutura interna das rochas
refletem a geometria e simetria dos movimentos e tensões responsáveis pela
deformação.

51. Cada estrutura é composta de elementos estruturais que devem ser identificados e
descritos …
Elementos físicos: real, tangível com geometria mensurável
Elementos geométricos: superfícies e/ou linhas imaginárias identificáveis
Partes de uma Dobra
Eixo da dobra
Flanco
da
dobra
Plano axial

52. Análise Descritiva:
Fundamentada no mapeamento geológico …
…revela contatos entre unidades e geometria 3D dos corpos
Fazer inventário das orientações de:
• contatos
• Unidades rochas
• Estruturas primárias
• Estruturas secundárias
Construir seções geológicas que correspondam às melhores
interpretações da geologia projetadas em subsuperfície

53. A análise descritiva inclui os seguintes itens:
Tipo de rocha ou material
Geometria da feição (linear; superfície: planar ou curva; volume)
Posição no espaço – usualmente um mapa, seção, bloco diagrama
(requer coordenadas e orientação espacial)
Forma e dimensão
Relação espacial com outras feições (distância, orientação relativa
Relação temporal com outras feições (Estratigrafia, relações de
corte, idades radiométricas)
Matematicamente
Feição estrutural = f(x,y,z,t)

54. Base cartográfica
Mapa interpretado
Mapa “real”

58. Elementos constitutivos de mapas estruturais

59. Construção de Perfil/Seção Geológica
Perfil Estrutural
Seção Estrutural

60. Medindo a Deformação nas Rochas
Sistemas de Referência
Localizador GPS

61. Elementos Estruturais
- Planos (superfícies)
ou
- Linhas (lineações)

62. Direção (strike) e Mergulho (dip)

63. Em levantamentos estruturais costuma-se medir:
- Strike e Dip
ou
- Dip e Dip direction
Strike – Direção da linha horizontal
em um plano inclinado
Dip – declividade máxima de uma
camada, medida a partir da
horizontal
Dip Direction – Direção do mergulho
máximo; a 90o do strike

66. Rumo (bearing) e Caimento (plunge)

67. Medidas de estruturas lineares
Caimento e direção do caimento
Pitch ou rake + atitude do plano

68. NOTAÇÕES USUAIS EM GEOLOGIA ESTRUTURAL
►
Função do tipo de bússola de geólogo utilizado:
Quadrante: variando de 0 a 90°. O plano é referido aos quadrantes do Norte (NE e
NW), o rumo do mergulho a todos os quadrantes (NE, NW, SE e SW). A linha é
referida aos quadrantes, seguido do valor angular de mergulho. PLANO:
N30E/50NW
Azimutal: considera a direção entre 0 e 360°; o rumo do mergulho é referido ao
quadrante. PLANO: 30/50NW
Clar: definida pelo azimute do rumo de mergulho, seguido do valor angular de
mergulho. PLANO: 300/50

69. EXERCÍCIO
Estrutura
Notação Quadrante
N30E/50NW
Plano
Linha
Notação Azimutal
Notação Clar

70. EXERCÍCIO
Estrutura
Linha
Notação Azimutal
N30E/50NW
Plano
Notação Quadrante
30/50NW
Notação Clar

71. EXERCÍCIO
Estrutura
Linha
Notação Azimutal
Notação Clar
N30E/50NW
Plano
Notação Quadrante
30/50NW
300/50

72. EXERCÍCIO
Estrutura
Notação Quadrante
Notação Azimutal
Notação Clar
N30E/50NW
30/50NW
300/50
N40W/30NE
Plano
50/40SE
190/20
N45E/30NE
45/30NE
Linha
225/30
45/30

73. EXERCÍCIO
Estrutura
Notação Quadrante
Notação Azimutal
Notação Clar
N30E/50NW
30/50NW
300/50
N40W/30NE
320/30NE
50/30
Plano
50/40SE
190/20
N45E/30NE
45/30NE
Linha
225/30
45/30

74. EXERCÍCIO
Estrutura
Notação Quadrante
Notação Azimutal
Notação Clar
N30E/50NW
30/50NW
300/50
N40W/30NE
320/30NE
50/30
N50E/40SE
50/40SE
140/40
Plano
190/20
N45E/30NE
45/30NE
Linha
225/30
45/30

75. EXERCÍCIO
Estrutura
Notação Quadrante
Notação Azimutal
Notação Clar
N30E/50NW
30/50NW
300/50
N40W/30NE
320/30NE
50/30
N50E/40SE
50/40SE
140/40
N80W/20SW
280/20SW
190/20
N45E/30NE
45/30NE
45/30
Plano
Linha
225/30

76. EXERCÍCIO
Estrutura
Notação Quadrante
Notação Azimutal
Notação Clar
N30E/50NW
30/50NW
300/50
N40W/30NE
320/30NE
50/30
N50E/40SE
50/40SE
140/40
N80W/20SW
280/20SW
190/20
N45E/30NE
45/30NE
45/30
S45W/30
225/30
225/30
Plano
Linha

77. Redução da medida
Mapa

78. Croquis Estruturais
Fotografias de Estruturas

79. Fotografia de Estruturas

80. Croqui Estrutural

81. Métodos de
cartografia digital
Considerar a limitação da escala de observação
dos detalhes representados no mapa
Métodos de projeção
estereográfica

82. Dados estruturais de testemunho

84. Análise Estrutural Cinemática
Trata da medida de deslocamentos
?

85. 20
20
60
60
80
80
100
100
120
120

86. Falha
20
60
20
80
60
100
80
120
100
120
Soerguimento

87. Erosão
20
Rocha jovem
Rocha antiga
80
60
100
80
120
100
120
Soerguimento

88. Falha
20
60
20
80
60
100
80
120
100
120
Soerguimento

89. 20
20
60
60
80
80
100
100
120
120

90. Processos avaliados na análise cinemática e de strain:
Deslocamento de corpo rígido (sem variação na forma ou dimensão):
Translação
Rotação
Mudança de forma e/ou dimensão (strain):
Dilação (contração ou expansão de volume
Strain: (alteração da forma)
Timing
Tempo gasto para ocorrer uma deformação ou deslocamento
Seqüência de formação das várias feições estruturais

91. Análise Cinemática: 4 tipos de movimentos possíveis:
Tempo 1
Tempo 2
Translação
(corpo rígido)
Rotação
(corpo rígido)
Distorção; strain
(mudança de forma)
Variação de volume
(dilatação, contração)

92. Dilatação
Rotação
Translação
Distorção
(strain)

93. Análise Dinâmica
Interpretação de forças, tensões, mecanismo gerador de estruturas
Explicação do caráter físico e geométrico das estruturas, cinemática e
relações entre stress e strain, em termos de forças que atuaram sobre os
materiais
Descrição da orientação e magnitude do stress e resposta do material
Essas forças não podem ser aferidas diretamente, uma vez que o
evento sucedeu há algum tempo. Portanto, o geólogo estruturalista
deve fundamentar seu estudo em modelos dinâmicos para tentar
duplicar as observações geométricas e cinemáticas
MODELOS FÍSICOS-ANALÓGICOS
(EXPERIMENTAIS)
&
MODELOS NUMÉRICOS
(MATEMÁTICOS)

94. Modelos físicos em escala de laboratório: algum material (em geral areia ou
argila) é utilizado para representar o comportamento da rocha. Forças são aplicadas
e as estruturas geradas, observadas e comparadas com feições naturais.

95. g
ç
Extensionais

96. g
ç
Extensionais

97. Modelos Matemáticos/Numéricos Quantitativos: um conjunto de equações
matemáticas são desenvolvidas para prever a deformação. Elas são resolvidas analita e
ou numericamente para gerar estruturas e comparar com feições naturais. Alguns
modelos matemáticos podem ser complexos.

99. HISTÓRIA ESTRUTURAL
– Timing dos eventos/processos deformacionais
Princípios
Timing relativo
Superposição
Horizontalidade original das camadas sedimentares
Sucessão faunística
Timing absoluto: decaimento radioativo (Geocronologia)

100. Distinção entre Stress e Strain
• Stress é instantâneo; existe apenas quando aplicado
• Strain é a deformação resultante na rocha ....
que é a base para a análise estrutural detalhada
A aplicação de stress resulta em strain
Cada qual com seus próprios termos associados:
Stress: compressão e distensão
Strain: encurtamento (contração) e alongamento (extensão)
O stress é responsável pela formação de estruturas geológicas

101. Terminologia
►
Stress – força que atua
sobre uma superfície (força
por unidade de área)
►
Deformação – mudança na
forma e/ou volume da rocha
em resposta ao stress
►
Strain – deformação
resultante do stress.

102. Tipos de Stress
Stress Uniforme: força igual aplicada em cada direção
Compressional
Stress Diferencial: força aplicada: força aplicada maior
em uma direção
Compressional
Distensional
Cisalhamento

106. Cálculo do stress
Strain -% mudança
Tipos de mudanças
• Expansão
• Contração
• Rotação

107. Deformação
1. Elástica – não permanente (a rocha retorna à forma original)
2. Dúctil – permanente (a rocha flui ou se flexiona)
3. Rúptil (ou Frágil) – permanente (a rocha experimenta ruptura)

108. Fatores que controlam a deformação ou resistência da rocha
1.
Temperatura –
Alta T e P, o material se torna dúctil
Baixa T e P, o material se torna rúptil
1.
Pressão litostática – com o aumento da Pl (peso das rochas
sobrejacente), os materiais se tornam mais dúcteis
2.
Taxa de Deformação – com a aplicação rápida do stress, a
rocha tende a um comportamento rúptil. Stress aplicado por
um longo tempo gera mudanças mais dúcteis
3.
Composição das rochas – nas mesmas condições de T e P,
algumas rochas são mais rúpteis do que outras; a
composição mineral controla a resistência

110. Tipos de Deformação
►
Deformação Elástica: o material retorna à sua forma original depois que o stress é
cessado.
►
Deformação Dúctil: mudança permanente na forma seja por flexão ou através de
fluxo.
►
Deformação Frágil (Rúptil): mudança permanente na forma, quando o material
experimenta fraturamento ou se quebra
Limite de elasticidade: ponto
além do qual ocorre a
deformação permanente

111. breaks
15-2b
flows

112. A deformação pode ser homogênea ou heterogênea:
(a) Homogênea
Quantidade de deformação é igual em todas as
partes infinitesimais do corpo.
(b) Heterogênea
Deformação não é similar em todos os pontos
do corpo.

113. Em relação aos eixos do elipsóide de deformação observa-se que:
(a) Se Y corresponde à direção de
encurtamento. Há constrição com
geração de lineação;
(b) Quando Y corresponde à direção de
estiramento há achatamento com
geração da foliação;
(c) Quando não há deformação na direção
Y a deformação é plana gerando
foliação e lineação.

115. A deformação pode ser quantificada. As mudanças tanto no comprimento
de linhas como no valor angular entre essas linhas podem ser calculadas.
Utilizam-se as seguintes relações:

117. Passos da ANÁLISE ESTRUTURAL
1.
Compilação bibliográfica e cartográfica
2.
Integração de dados de sensoriamento remoto
3.
Integração de dados geofísicos (MAG, GAMA, GRAVI ...)
4.
Reconhecimento preliminar
5.
Estratégia do levantamento cartográfico
6.
Levantamento sistemático de campo
7.
Organização e tratamento dos dados estruturais
8.
Análise e interpretação dos resultados
9.
Integração com o contexto tectônico/geotectônico regional
10.
Síntese Estrutural (relatório contendo a descrição, análise e interpretação das
estruturas além de mapas, seções e diagramas estruturais)

118. Métodos de levantamento estrutural
1.
Mapeamento convencional por afloramento (exploração regional)
2.
Mapeamento por travessa (estilo estrutural)
3.
Mapeamento de contato (precisão e natureza geológica)
4.
Mapeamento de acidente tectônico – falha e/ou zona de cisalhamento
(precisão e natureza geológica)
5.
Mapeamento de afloramento (relações litoestruturais)
6.
Mapeamento de mina subterrânea (relações litoestruturais)
7.
Mapeamento de frente de lavra (relações litoestruturais)

119. Domínios Estruturais e Compartimentação Tectônica

121. Interpretação e Modelagem de Seções Estruturais

123. Porque saber geologia estrutural?

124. Exploração de petróleo: estruturas como
falhas, juntas são condutos potenciais para
fluidos (água, gás, óleo) e controlam o
transporte de fluidos em subsuperfície
enquanto que certas estruturas (dobras ...)
formam trapas estruturais.

125. Pesquisa e Exploração Mineral – CONTROLE ESTRUTURAL
DE MINERALIZAÇÕES. Estruturas geológicas (falhas, dobras,
ÕES
veios ...) são sítios para a deposição de minério, enquanto que os
processos deformacionais controlam e/ou modificam a geometria de
depósitos minerais.

126. Relação dos depósitos minerais com as feições estruturais
►
Os depósitos minerais, de qualquer tipo, ou gênese, são controlados por estruturas
geológicas.
►
Natureza dos Depósitos Minerais Estruturalmente Controlados:
Sedimentares-deformacionais
Magmáticos-deformacionais
Metamórficos-deformacionais
Zonas de cisalhamento

127. Armadilhas (trapas) Estruturais de Depósitos Minerais
►
As armadilhas por estruturas deformacionais são estruturas geológicas
capazes de bloquear a circulação de fluidos mineralizantes, determinadas por
processos de dobramento e/ou falhamento e envolvem:
A abertura de espaços vazios;
A juxtaposição de estratos permeáveis e impermeáveis;
Formação de cúpulas antiformais onde estratos permeáveis são
“selados” por estratos impermeáveis.
CONTROLE ESTRUTURAL
Dilatância versus Deformação

128. Mecanismos de geração de dilatância
1)
Abertura de fratura de extensão
2)
Intersecção de fraturas
3)
Movimentos ao longo de superfície não-planares
4)
Rotação variável de estratos
5)
Dilatação no lado convexo de estratos arqueados
6)
Dilatação como uma componente da compressão geral

129. Geração de armadilhas deformacionais por falhamento
SITUAÇÕES ESTRUTURAIS
►
Inflexões/deflexões das falhas: a zona transtensiva é estabelecida
quando a inflexão é feita no sentido da rotação interna da falha.
►
Ramificações das falhas: a zona de coalescência das falhas secundárias
com a falha principal é submetida à transtensão.
►
Interseções de falhas: ocasiona espaços abertos por deslocamentos
diferenciais
►
Fraturas distensivas

130. Geração de armadilhas deformacionais por dobramento
SITUAÇÕES ESTRUTURAIS
►
Durante o dobramento as rochas dobradas suportam vários tipos de
distorções, dando origem a estruturas internas e a mudança de forma, cuja
acomodação depende da natureza do material geológico, da forma da dobra
e do mecanismo de deformação.
►
Mecanismos de dobramento x mineralizações:
Flambagem (buckling): em geral, forma dobras do tipo paralela, com
espessuras das camadas constantes. A acomodação das distorções nesse
mecanismo de dobramento comumente produz espaços abertos intra ou
interestratais
Achatamento (flattening): dobras com flancos adelgaçados e ápices
espessados. Nessa classe de dobras, não são produzidos espaços abertos.

131. Seção estrutural através de um segmento
dobrado de Broken Hill, contendo
depósitos minerais tipo stratabound.
Depósitos do tipo Saddle reef na
província aurífera de Bendigo
(Victoria, Austrália)

132. MECANISMOS DEFORMACIONAIS E MINERALIZAÇÕES
►
A mineralização é formada sincronicamente com a deformação, embora
ocorra preferencialmente nos estágios tardios.
►
Em qualquer sistema com circulação de fluidos em meios porosos, a
mineralização estará associada a um zoneamento de minerais
neoformados por:
Substituição da rocha encaixante
Preenchimento dos espaços abertos pela deformação

133. ►
As fraturas constituem condutos para o fluxo de fluidos de forma que se
encontra uma variedade de alterações e produtos de mineralização ao
longo de suas superfícies.
►
Fraturas mineralizadas podem conter fibras as quais preenchem a
abertura da fratura.

134. ►
Veios extensionais: abundantes em zonas de cisalhamento.

135. FRATUMENTO HIDRÁULICO
►
Os fluidos mineralizantes migram das zonas de maior pressão para os
espaços abertos por dilatação deformacional.
►
Nesses espaços a pressão de fluidos aumenta bem para compensar a
diminuição da pressão litostática.
►
Local e temporariamente a pressão de fluidos é maior do que a pressão
litostática confinante e do que a resistência mecânica da rocha encaixante.
►
Dessa forma ocorre o hidrofraturamento da rocha encaixante e a abertura de
espaços adicionais para mineralização.

137. Mineralizações em zonas de cisalhamento
►
Os depósitos são formados pela mobilização de fluidos mineralizantes de
origem formacional, ou metamórfica em zonas de intenso fraturamento, ou
falhamento.
►
A deformação por cisalhamento dá origem a canais interconectados de
permeabilidade secundária, por onde os fluidos mineralizantes podem percolar:
►
Lixiviando a rocha nas porções de mais alta pressão e/ou temperatura; e
►
Depositando/precipitando minerais metálicos e ganga nos sítios
dilatacionais de menor pressão convinante e/ou temperatura.

138. Transformação de Depósitos Estratiformes
►
A superposição de processos deformacionais em corpos estratiformes,
acompanhados por metamorfismo, modifica a geometria inicial dos
depósitos na medida em que os níveis, ou as lentes podem:
Ser segmentados por falhas;
Adelgaçados por processos compressionais
►
A reconstrução de depósitos cuja geometria original foi segmentada pode
trazer informações importantes para campanhas de prospecção que visem
o aumento de reservas numa determinada unidade estratigráfica.
►
Contribuições adicionais da deformação e do metamorfismo:
Concentrações minerais lenticulares em charneiras de dobras e
flexuras de estratos;
Concentrações minerais colunares na interseção de falhas com
estratos favoráveis.

139. Acamamento horizontal
Depósito de cromita acamadada

140. EVOLUÇÃO E CONTROLE ESTRUTURAL DE UM DEPÓSITO ESTRATIFORME
Acamamento horizontal
Dobramento aberto a fechado
Redobramento das dobras originais
Dobramento cerrado +
achatamento
Outro episódio de redobramento

141. SLIDES NÃO UTILIZADOS NO CURSO

143. Gráficos da deformação em função do esforço
Cilindro sob compressão uniaxial
Deformação sob pressão confinante
constante e temperatura variável
Deformação sob temperatura constante
e pressões de confinamento variáveis
Deformação sob condições de
velocidade e deformação variáveis

144. Stress x Strain
►
Um corpo rochoso é submetido a duas pressões, a litostática isotrópica e
a tectônica anisotrópica.
►
Uma rocha apresenta variação de sua deformação em função da pressão
e da temperatura conforme o gráfico TENSÃO x DEFORMAÇÃO.
►
No gráfico são demonstrados os campos referentes à deformação
elástica, limite da elasticidade, deformação plástica e o ponto de ruptura.
►
A curva de
deformação é
conseqüência das
mudanças dos
mecanismos da
deformação ativadas
em escala cristalina.

145. Quando há o aparecimento da primeira deformação, com incrementos posteriores, a
rocha poderá assumir uma ou mais das seguintes condições:
(a) Aumento natural da deformação com a manutenção do esforço constante,
(b) strain hardening: aumento da resistência e conseqüente necessidade do aumento
do esforço para aumento da deformação.
(c) strain softening: aumento da deformação com esforços cada vez menores. Nesta
situação o local tende a concentrar cada vez mais a deformação impedindo a propagação
para o restante da rocha.