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Geologia Estrutural - FINOM
Zonas de Cisalhamento
Dúctil - ZCD
5.o Período de Eng. de Minas
Prof. Márcio Santos
http://professormarciosantos.blogspot.com.br
/
Zonas de Cisalhamento Dúctil - ZCD
• São o equivalente e
profundo das falhas das
quais, em muitos casos,
elas constituem o
prolongamento natural.
• A principal diferença é que,
nas zonas de cisalhamentonas zonas de cisalhamento
dúctil, o deslocamento
relativo dos blocos não
acontece ao longo de um
plano de ruptura, mas de
uma faixa, mais ou menos
estreita deformada
plasticamente.
• Uma ZCD é uma faixa estreita de rochas,
deformada de maneira plástica, onde o
mecanismo principal da deformação é o
cisalhamento simples (rotacional, não coaxial e
com esforços paralelos à área do corpo), em
regime de deformação plana (estiramento emregime de deformação plana (estiramento em
uma das direções, encurtamento em outra
direção, terceira direção sem deformação),
separando dois compartimentos menos
deformados e que apresentam um
deslocamento relativo.
A) Não rotacional, coaxial e com esforços perpendiculares à área do corpo.
B) Rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à área do corpo.
• ZCD podem ser observadas em qualquer escala, do mm
à escala continental, com rejeitos extremamente
variáveis, podendo atingir centenas de km.
• Existem zonas de cisalhamento em regime extensional,
compressional e transcorrente.
• As terminologias adotadas são as mesmas das falhas
(por exemplo: zona de cisalhamento dúctil transcorrente(por exemplo: zona de cisalhamento dúctil transcorrente
dextral normal, zona de cisalhamento dúctil com
separação normal etc.).
• A nomenclatura dos rejeitos é também idêntica à das
falhas.
As ZCD variam de mm a centenas de km.
• Embora a deformação na
zona de cisalhamento possa
ser homogênea, não é
geralmente o caso e é
possível observar uma
gradação da deformação do
domínio menos deformado
até o domínio mais
deformado.deformado.
• A distribuição da
deformação é geralmente
heterogênea: alternam-se
faixas com intensidades de
deformação extremamente
variáveis, às vezes de
maneira brusca.
Resumo das principais características de uma ZCD
• São zonas tabulares de deformação da crosta.
• Ocorrem em todas as escalas, desde a milimétrica até
aquela cortando toda a crosta e envolvendo centenas de
quilômetros de desligamento.
• Como as falhas, tendem a envolver grande quantidade de
movimentos paralelos ao plano de cisalhamento
(cisalhamento simples), mas também podem ser(cisalhamento simples), mas também podem ser
influenciadas por outros tipos de deformação.
• As ZCD de acentuada deformação plástica desenvolvem
feição milonítica.
• Também como as falhas, podem ser reversas, normais,
transcorrentes ou mostrarem desligamentos oblíquos.
• Tendem a exibir mergulhos menores que as falhas (exceto
as transcorrentes).
Feições características da ZCD
• A FOLIAÇÃO
• A foliação é a feição fundamental das zonas de
cisalhamento dúctil, conseqüência principalmente da
plasticidade cristalina e da rotação de minerais.
• A foliação na ZCD não difere, basicamente, da
xistosidade desenvolvida na maior parte das rochasxistosidade desenvolvida na maior parte das rochas
metamórficas deformadas.
• A intensidade da deformação, às vezes muito elevada
nestas zonas, pode provocar uma recristalização
dinâmica importante, levando a uma drástica redução do
tamanho dos grãos. Esta xistosidade é, às vezes,
chamada de foliação milonítica.
• Foliação
milonítica
definida pela
forte
recristalização
de quartzo em
feldspato defeldspato de
granitos
deformados da
Faixa Sergipana
(a) e do oeste
Australiano (b).
• Quanto mais
intensa a
deformação, mais o
plano de foliação
(S) se aproxima do
plano de
cisalhamento C
(quando a(quando a
deformação é
pouco intensa, a
foliação, pouco
visível, forma um
ângula de cerca de
35/40º com C).
• A foliação, apesar de
ser uma feição
penetrativa, às vezes
preserva “ilhas” não
deformadas, os pods
de foliação (figura ao
lado). Essas feições
(figura ao lado) são(figura ao lado) são
encontradas em
qualquer escala, da
lãmina delgada até a
escala regional, em
megazonas de
cisalhamento.
• AS LINEAÇÕES
• As lineações de
estiramento são uma
das feições mais
características das
zonas de cisalhamento
dúctil. A deformação é
geralmente plana,geralmente plana,
gerando planos lineares
(tectonitos L/S). O
estiramento pode ser
extremamente
importante, registrado
na forma de lineações
minerais e de
alongamento.
• O plano C, ou plano
de cisalhamento,
geralmente não é
materializado, a não
ser nos domínios de
maior intensidade da
deformação onde adeformação onde a
foliação passa a ser
paralela à ZCD,
conforme se observa
na figura ao lado.
• Em certos casos,
como na figura ao
lado, quando a
deformação é
intensa e nos
domínios onde o
ângulo entre S e Cângulo entre S e C
está em torno de
10 a 15º, pequenos
planos de
cisalhamento
paralelos ao plano
C podem aparecer.
• AS DOBRAS
• Nas ZCD, as dobras são
frequentes, mas não
necessárias e nem
rítmicas.
• De maneira geral,
apresentam tendência
em ter seus eixosem ter seus eixos
paralelos ao eixo X do
elipsóide de deformação,
fato evidenciado pelo
paralelismo frenquente
dos eixos de dobras e da
lineação de estiramento.
• Em outros
casos,
apresentam
eixos curvos ou
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forma cônica
(dobras em(dobras em
bainha).
• A progressão da deformação faz com que as
dobras, que representam uma heterogeneidade
dificultando a deformação global da ZCD,
tendem a serem recortadas pela própria
evolução da xistosidade, conforme se pode
observar nas imagens seguintes, sobrando
apenas charneiras intrafoliais ou sendoapenas charneiras intrafoliais ou sendo
totalmente eliminadas. É notável que nas ZCD
que apresentam uma deformação
extremamente elevada, as dobras são raras ou
mesmo ausentes.
Esquema das principais feições nas ZCD
Rochas Metamórficas nas ZCD
• Nas zonas de falha, o trituramento de fragmentos da
rocha encaixante pode levar, por processos rúpteis, a
uma forte redução generalizada de granulação e a
formação de rochas características, as rochas
cataclásticas.
• No caso da zona de cisalhamento, a redução da
granulação é decorrente principalmente de processosgranulação é decorrente principalmente de processos
dúcteis, em particular a recristalização dinâmica
(concomitante com o processo de deformação), e se
processa não às custas de fragmentos de rochas, mas
sim de minerais. Esses processos levam à formação de
rochas mais ou menos finas onde alguns restos
arredondados de minerais (às vezes chamados de
clastos, apesar do processo deformacional diferente)
flutuam numa matriz fina foliada.
• Metamorfismo dinâmico (cataclástico) - este tipo de
metamorfismo é caracterizado por pressão elevada e
temperaturas que podem variar de baixas a altas. Está
associado a zonas de falhas ou cisalhamentos, onde
blocos crustais são pressionados uns contra os outros.
A área de abrangência deste tipo de metamorfismo é
função direta da intensidade do falhamento, podendo
afetar rochas de composição e origem distintas. Tiposafetar rochas de composição e origem distintas. Tipos
de rochas formadas: milonitos.
• Milonito: é uma rocha metamórfica bandada ou
laminada na qual a textura original da rocha-mãe é
destruída por intenso cisalhamento dentro de uma zona
falha.
– Origem dinâmica, granulometria fina, cor váriavel,
incluindo cinza, marron e preto.
Rochas nas ZCD, em função da profundidade
Fonte: TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F.
(Orgs.) Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.
Referências
• Texto extraído de:
– ARTHAUD, M. Elementos de geologia estrutural. Fortaleza, 1998.
– CARNEIRO, Celso dal Ré et al. Tipos de folilação. DGAE/IG/UNICAMP.
Obtido em: http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/87/FOLIACOES.pdf.
– FOSSEN, H. Structural Geology. Deformation: Chapter 2 e-module.
Obtido em:
http://www.rc.unesp.br/igce/petro/estrutural/Geol_Estrutural_Unesp_RC/Li
nks_uteis_files/02%20Deformation.swf.
– Geologia Estrutural. Deformação: conceitos básicos. Obtido em:
http://www3.ufpa.br/larhima/Material_Didatico/Graduacao/Geologia_Estru
tural/Capitulo_2_2007.pdf.
– UNESP. Rochas metamórficas. Acesso:
http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/metamorficas1.ht
ml.
– TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F.
(Orgs.) Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.

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Geologia estrutural zonas de cisalhamento dúctil

  • 1. Geologia Estrutural - FINOM Zonas de Cisalhamento Dúctil - ZCD 5.o Período de Eng. de Minas Prof. Márcio Santos http://professormarciosantos.blogspot.com.br /
  • 2. Zonas de Cisalhamento Dúctil - ZCD • São o equivalente e profundo das falhas das quais, em muitos casos, elas constituem o prolongamento natural. • A principal diferença é que, nas zonas de cisalhamentonas zonas de cisalhamento dúctil, o deslocamento relativo dos blocos não acontece ao longo de um plano de ruptura, mas de uma faixa, mais ou menos estreita deformada plasticamente.
  • 3. • Uma ZCD é uma faixa estreita de rochas, deformada de maneira plástica, onde o mecanismo principal da deformação é o cisalhamento simples (rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à área do corpo), em regime de deformação plana (estiramento emregime de deformação plana (estiramento em uma das direções, encurtamento em outra direção, terceira direção sem deformação), separando dois compartimentos menos deformados e que apresentam um deslocamento relativo.
  • 4. A) Não rotacional, coaxial e com esforços perpendiculares à área do corpo. B) Rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à área do corpo.
  • 5. • ZCD podem ser observadas em qualquer escala, do mm à escala continental, com rejeitos extremamente variáveis, podendo atingir centenas de km. • Existem zonas de cisalhamento em regime extensional, compressional e transcorrente. • As terminologias adotadas são as mesmas das falhas (por exemplo: zona de cisalhamento dúctil transcorrente(por exemplo: zona de cisalhamento dúctil transcorrente dextral normal, zona de cisalhamento dúctil com separação normal etc.). • A nomenclatura dos rejeitos é também idêntica à das falhas.
  • 6. As ZCD variam de mm a centenas de km.
  • 7. • Embora a deformação na zona de cisalhamento possa ser homogênea, não é geralmente o caso e é possível observar uma gradação da deformação do domínio menos deformado até o domínio mais deformado.deformado. • A distribuição da deformação é geralmente heterogênea: alternam-se faixas com intensidades de deformação extremamente variáveis, às vezes de maneira brusca.
  • 8. Resumo das principais características de uma ZCD • São zonas tabulares de deformação da crosta. • Ocorrem em todas as escalas, desde a milimétrica até aquela cortando toda a crosta e envolvendo centenas de quilômetros de desligamento. • Como as falhas, tendem a envolver grande quantidade de movimentos paralelos ao plano de cisalhamento (cisalhamento simples), mas também podem ser(cisalhamento simples), mas também podem ser influenciadas por outros tipos de deformação. • As ZCD de acentuada deformação plástica desenvolvem feição milonítica. • Também como as falhas, podem ser reversas, normais, transcorrentes ou mostrarem desligamentos oblíquos. • Tendem a exibir mergulhos menores que as falhas (exceto as transcorrentes).
  • 9. Feições características da ZCD • A FOLIAÇÃO • A foliação é a feição fundamental das zonas de cisalhamento dúctil, conseqüência principalmente da plasticidade cristalina e da rotação de minerais. • A foliação na ZCD não difere, basicamente, da xistosidade desenvolvida na maior parte das rochasxistosidade desenvolvida na maior parte das rochas metamórficas deformadas. • A intensidade da deformação, às vezes muito elevada nestas zonas, pode provocar uma recristalização dinâmica importante, levando a uma drástica redução do tamanho dos grãos. Esta xistosidade é, às vezes, chamada de foliação milonítica.
  • 10. • Foliação milonítica definida pela forte recristalização de quartzo em feldspato defeldspato de granitos deformados da Faixa Sergipana (a) e do oeste Australiano (b).
  • 11. • Quanto mais intensa a deformação, mais o plano de foliação (S) se aproxima do plano de cisalhamento C (quando a(quando a deformação é pouco intensa, a foliação, pouco visível, forma um ângula de cerca de 35/40º com C).
  • 12. • A foliação, apesar de ser uma feição penetrativa, às vezes preserva “ilhas” não deformadas, os pods de foliação (figura ao lado). Essas feições (figura ao lado) são(figura ao lado) são encontradas em qualquer escala, da lãmina delgada até a escala regional, em megazonas de cisalhamento.
  • 13. • AS LINEAÇÕES • As lineações de estiramento são uma das feições mais características das zonas de cisalhamento dúctil. A deformação é geralmente plana,geralmente plana, gerando planos lineares (tectonitos L/S). O estiramento pode ser extremamente importante, registrado na forma de lineações minerais e de alongamento.
  • 14. • O plano C, ou plano de cisalhamento, geralmente não é materializado, a não ser nos domínios de maior intensidade da deformação onde adeformação onde a foliação passa a ser paralela à ZCD, conforme se observa na figura ao lado.
  • 15. • Em certos casos, como na figura ao lado, quando a deformação é intensa e nos domínios onde o ângulo entre S e Cângulo entre S e C está em torno de 10 a 15º, pequenos planos de cisalhamento paralelos ao plano C podem aparecer.
  • 16. • AS DOBRAS • Nas ZCD, as dobras são frequentes, mas não necessárias e nem rítmicas. • De maneira geral, apresentam tendência em ter seus eixosem ter seus eixos paralelos ao eixo X do elipsóide de deformação, fato evidenciado pelo paralelismo frenquente dos eixos de dobras e da lineação de estiramento.
  • 17. • Em outros casos, apresentam eixos curvos ou mesmo uma forma cônica (dobras em(dobras em bainha).
  • 18. • A progressão da deformação faz com que as dobras, que representam uma heterogeneidade dificultando a deformação global da ZCD, tendem a serem recortadas pela própria evolução da xistosidade, conforme se pode observar nas imagens seguintes, sobrando apenas charneiras intrafoliais ou sendoapenas charneiras intrafoliais ou sendo totalmente eliminadas. É notável que nas ZCD que apresentam uma deformação extremamente elevada, as dobras são raras ou mesmo ausentes.
  • 19.
  • 20. Esquema das principais feições nas ZCD
  • 21. Rochas Metamórficas nas ZCD • Nas zonas de falha, o trituramento de fragmentos da rocha encaixante pode levar, por processos rúpteis, a uma forte redução generalizada de granulação e a formação de rochas características, as rochas cataclásticas. • No caso da zona de cisalhamento, a redução da granulação é decorrente principalmente de processosgranulação é decorrente principalmente de processos dúcteis, em particular a recristalização dinâmica (concomitante com o processo de deformação), e se processa não às custas de fragmentos de rochas, mas sim de minerais. Esses processos levam à formação de rochas mais ou menos finas onde alguns restos arredondados de minerais (às vezes chamados de clastos, apesar do processo deformacional diferente) flutuam numa matriz fina foliada.
  • 22. • Metamorfismo dinâmico (cataclástico) - este tipo de metamorfismo é caracterizado por pressão elevada e temperaturas que podem variar de baixas a altas. Está associado a zonas de falhas ou cisalhamentos, onde blocos crustais são pressionados uns contra os outros. A área de abrangência deste tipo de metamorfismo é função direta da intensidade do falhamento, podendo afetar rochas de composição e origem distintas. Tiposafetar rochas de composição e origem distintas. Tipos de rochas formadas: milonitos. • Milonito: é uma rocha metamórfica bandada ou laminada na qual a textura original da rocha-mãe é destruída por intenso cisalhamento dentro de uma zona falha. – Origem dinâmica, granulometria fina, cor váriavel, incluindo cinza, marron e preto.
  • 23.
  • 24. Rochas nas ZCD, em função da profundidade
  • 25. Fonte: TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.) Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.
  • 26.
  • 27. Referências • Texto extraído de: – ARTHAUD, M. Elementos de geologia estrutural. Fortaleza, 1998. – CARNEIRO, Celso dal Ré et al. Tipos de folilação. DGAE/IG/UNICAMP. Obtido em: http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/87/FOLIACOES.pdf. – FOSSEN, H. Structural Geology. Deformation: Chapter 2 e-module. Obtido em: http://www.rc.unesp.br/igce/petro/estrutural/Geol_Estrutural_Unesp_RC/Li nks_uteis_files/02%20Deformation.swf. – Geologia Estrutural. Deformação: conceitos básicos. Obtido em: http://www3.ufpa.br/larhima/Material_Didatico/Graduacao/Geologia_Estru tural/Capitulo_2_2007.pdf. – UNESP. Rochas metamórficas. Acesso: http://www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/metamorficas1.ht ml. – TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.) Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.