O documento fornece instruções sobre como medir e representar atitudes estruturais usando bússolas. Explica como medir a direção e o mergulho de planos e linhas estruturais e como representá-los em notações comuns. Também discute métodos para analisar padrões de fraturas como diagramas de rosetas e estereogramas.

1. AULAS PRÁTICAS
FUNDAMENTOS
Departamento de Geologia – UFPR
Prof. Eduardo Salamuni
GEOLOGIA ESTRUTURAL

2. ATITUDES ESTRUTURAIS
Em Geologia Estrutural os dados mais importantes se referem
aos que marcam à posição no espaço de determinado objeto
geológico (camadas, foliações, planos de falha, eixos de dobra,
veios, intrusões em forma de diques, minerais alinhados e tantos
outros). A posição espacial é marcada pela atitude estrutural,
composta pela direção (strike) e o mergulho (dip ou plunge).
Direção: sempre
marcado em relação
ao Norte (por
quadrante ou de
forma azimutal).
Mergulho: sempre
marcado em relação
ao plano horizontal.

3. OBTENDO-SE AS ATITUDES ESTRUTURAIS
A bússola é o equipamento
necessário para obtenção das
atitudes estruturais. As mais
utilizadas são a dos tipos
Brunton e Clar.
Com a bússola tipo Brunton
se marca a direção do plano
e o seu mergulho
(N40/50SE) ou a direção da
linha e o seu mergulho (ou
caimento).

4. Com a bússola Brunton se marca, por exemplo
em um plano de falha, a direção do plano e o seu
mergulho (N40/50SE). Já com a bússola Clar se
marca a direção do mergulho do plano e ângulo
de seu mergulho (130/50).

5. Para lembrar:
A notação de atitudes estruturais pode ser
representada das seguintes formas:
 Modo quadrante (bússola do tipo Brunton)
Plano = N60W/40SW Linha = N25/70
 Modo azimutal (bússola Brunton ou Silva)
Plano = N300/40SW Linha = N25/70
 Modo clar (bússola do tipo Clar)
Plano = 210/40 Linha = 25/70
Obs: note que na atitude Clar nunca se coloca o N (de
norte)

6. Há outra medida estrutural importante. Trata-se do rake (ou pitch),
definido pelo ângulo que uma determinada linha faz com a direção do
plano. P. ex., linhas paralelas à direção do plano posseuem rake 0o.
O rake é muito utilizado para
verificação do posicição das
estrias de atrito
(slickensides). Podem
orientar o pesquisador na
interpretação do tipo de
movimento dos blocos
adjacentes, ou seja, aquele
que produziu tal estria. P. ex.,
falhas transcorrentes em
geral possuem rakes que
variam de 0o a 15º .

7. MÉTODOS DE ANÁLISE DE PLANOS DE JUNTAS E
FALHAS
• Os métodos de análises mais comuns para a determinação de
padrões de fraturas utilizam o Diagrama de Rosetas (ou de
Rosáceas) e o Diagrama de Schmidt-Lambert (etereograma).
• No Diagrama de Rosetas é necessário estar atento ao fato
de que, neste tipo de análise, as famílias de fraturas estão
representadas somente pela sua direção, não importando
neste caso o mergulho das estruturas planares. (Há exceção
quando se confecciona um diagrama de roseta das direções
de mergulho e um plano).

8. • O diagrama de roseta é um círculo ou semicírculo, subdividido de
10o em 10o, semelhante a um transferidor. A linha N-S, coincide
com o retículo do 0o (zero graus), já a linha E-W, coincide com o
retículo de 90o. Subdivide-se o semicírculo em dois quadrantes:
NW (0o a 90o W) e NE (0o a 90o E).
• A linha E-W é subdividida em porcentagens. A escala varia de 0 a
100% (10 em 10%), tanto para W quanto para E, a partir do
centro da linha, ou então poderá ser subdividida pela quantidade
máxima de atitudes de fraturas para uma dada direção. Assim,
determina-se a quantidade de fraturas de uma área qualquer e
calcula-se a porcentagem de fraturas direcionadas em uma mesma
direção. Por exemplo: se a quantidade de fraturas de uma área é
100 e 20% das mesmas estão direcionadas entre N20 e 30E,
assinala-se uma fatia, a partir do centro do diagrama, entre os
traços 20o e 30o até um semicírculo auxiliar que corresponde ao
valor de 20%.

10. 7188000
7192000
7196000
7200000
736000 740000 744000 748000
COMPRIMENTO ACUMULADO
FREQUENCIA ACUMULADA
O diagrama de roseta pode representar não só a estatística de maior
frequência acumulada, mas também a estatística das direções de
maior comprimento. A diferença quase sempre é sutil porém a
interpretação estrutural é um pouco diferente entre as duas situações.

11. PRINCÍPIOS BÁSICOS DE PROJEÇÕES DE
LINHAS E PLANOS
A diferença entre projeções: (a) projeção ortográfica (geometria
descritiva) mostra apenas a relação espacial entre as estruturas
(b) projeção estereográfica mostra a geometria e a orientação das
linhas e planos.
O uso da projeção estereográfica é preferível pela facilidade de
manuseio pois a projeção ortográfica requer lenta construção de
linhas e planos.
A projeção estereográfica é usada para representar projeções
esféricas em uma superfície plana. É um método prático de
representação bidimensional de elementos planares e lineares
(situados no espaço) com preservação dos ângulos e das suas
relações angulares.
O problema de representação de uma projeção esférica sobre uma
superfície horizontal bidimensional é análogo ao problema da
construção de um mapa bidimensional da abóbada celeste.

12. REDE ESTEREOGRÁFICA OU ESTEREOGRAMAS
A rede estereográfica ou estereograma é uma projeção
bidimensional de apenas um hemisfério da esfera de
referência. É composta pelos seguintes elementos:
Rede de projeções de grandes e pequenos círculos (projeções
ciclográficas) que ocupam o plano equatorial da projeção da
esfera de referência.
Os grandes círculos representam arcos no sentido norte-sul e
tem a propriedade de demarcar os mergulhos dos planos em
relação à superfície do terreno. Representam uma família de
planos de mergulhos comuns de 0o a 90º .
Os pequenos círculos podem ser caracterizados como o
"caminho" ao longo do qual as linhas se moverão quando
rotacionadas sobre um eixo horizontal, desde que orientadas
paralelamente ao sentido equatorial (E-W) da rede.

13. Há dois tipos diferentes de estereogramas: Rede de Wulff (de igual
ângulo) e Rede de Schmidt (igual área = equiárea).
As análises em cada uma delas são executadas do mesmo modo. No
entanto a Rede de Schmidt é a mais usada em geologia estrutural
por permitir um estudo estatístico mais acurado.
Quando a rede é de equiárea (Schmidt-Lambert) o espaçamento entre
os arcos é de 2o entre tanto entre os grandes e pequenos círculos que
ocupam o plano de referência. A cada 10o os círculos são reforçados em
negrito.
Na literatura as denominações encontradas para a REDE
ESTEREOGRÁFICA como sinônimo são as seguintes: Estereograma
(Stereonet), Rede de Schmidt, Diagrama de Schmidt e Rede de
Equiárea.

15. PROJEÇÕES COM USO DE DIAGRAMA
A tridimensionalidade de uma projeção estereográfica pode
ser visualizada nas figuras abaixo, onde:
a. Projeção de um plano e uma linha através do centro de
uma esfera de referência: (a) o plano intercepta o
hemisfério inferior da esfera como um grande círculo e (b)
a linha intersepta o hemisfério inferior como um ponto.
b. Projeção do ponto de intersecção a partir de hemisfério
inferior da esfera ao zênite da projeção.
O diagrama é sempre usado sob uma folha de papel
transparente onde é desenhado o estereograma. Sempre deve
haver as seguintes indicações:
círculo no equador / norte / tipo e números de dados
hemisfério de referência

16. Deve haver as seguintes indicações: (1) círculo no equador; (2)
norte; (3) tipo e números de dados; (4) hemisfério de referência;
(5) outras informações procedentes (p. ex. tipo litológico;
localização)

20. PROJEÇÃO POLAR

21. CONTAGEM DE PONTOS: CONFECÇÃO DO
DIAGRAMA DE ISOLINHAS
• Diagrama (ou
Rede) de
Kalsbeek

22. (a) Construção da Rede de Kalsbeek

23. (b) Contagem de pontos (trata-se de uma estatística gráfica)

24. (c) Confecção das isolinhas

26. • Diagrama de Schmitd-Lambert: análise espacial de fraturas, utilizando-
se direção e mergulho dos planos. É possível realizar uma estatística gráfica
com os dados e definir a concentração máxima que representará o plano de
fratura médio (ou mais representativo) para o maciço analisado.
Fonte: E. Salamuni (1998)

28. • Técnicas de Arthaud e dos diedros retos: análise espacial das
fraturas, utilizando-se tanto a atitude da direção quanto os mergulhos
dos planos. Neste caso também se utiliza de estruturas secundárias
tais como as estrias (slickensides) presentes no plano de falha, bem
como indicação do sentido de movimento.
Fonte: E. Salamuni (1998)

29. Solução focal teórica
(beach balls)

30. Técnica de Arthaud
É uma técnica de determinação dos
Sigmas (eixos de tensão) a partir de
dados de falhas, estrias e sentido
de movimento, partindo-se da
construção de um plano auxiliar,
unindo-se o pólo da falha e a estria.

36. PERFIL ESTRUTURAL
É um método utilizado em Geologia Estrutural para representar, da
forma mais realista possível, a geometria da morfoestrutura com a
qual se está trabalhando. Por meio de croquis e da fundamental
obtenção das atitudes estruturais, é possível recriar a posição
geométrica de planos e linhas no espaço.

37. Interpretações estruturais
possíveis de perfis

38. Métodos para traçado de perfis
• A seguir são mostradas sequências de figuras onde, passo a passo, podem ser
visualizados os métodos principais para se desenhar perfis da forma mais
realística possível.
Método 1: Método de Busk ou método dos arcos

39. • (método de Busk, continuação)

40. Método 2: Método das dobras similares

41. Método 3: Método Kink – seção de dobras