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Margarida Barbosa Teixeira
DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS
O estado de tensão expressa-se segundo duas
componentes
tensão normal (perpendicular ao plano
considerado); pode ser compressiva ou
distensiva.
tensão cisalhante ou de corte (paralela ao plano
considerado)
2
Tensão
Tensão é a força aplicada por unidade de área.
A tensão é tanto maior quando menor for a área considerada.
Uma força ao atuar sobre um corpo faz com que este reaja gerando forças
internas, de modo a adquirir a forma original – o corpo fica sob um estado
de tensão.
3
As rochas quando submetidas a condições de pressão e temperatura
diferentes das que ocorreram na sua génese podem sofrer deformações.
A mobilidade da litosfera
+
Peso das camadas suprajacentes
Tensão (força aplicada por unidade de
área)
Deformação da rocha (alteração da
forma e volume de uma rocha)
dobra-se Dobra
A rocha
fratura-se Falha
Tensão litostática ou confinante – tensão resultante do peso das camadas
suprajacentes.
Tensão não litostática ou dirigida – ocorre quando um corpo está sujeito a
forças de intensidade diferente nas diferentes direcções.
Comportamento dos materiais rochosos
face a tensões
4
Comportamento plástico
acima do limite de elasticidade, mesmo que cesse a tensão, a alteração
de forma e/ou volume da rocha permanece – a deformação é contínua
(ex. dobras).
Comportamento dos materiais rochosos
face a tensões
Comportamento elástico
quando cessa a tensão o material
recupera a forma inicial – a
deformação é reversível.
acima do limite de elasticidade,
quando a tensão continua a atuar,
ocorre a ruptura – a deformação é
descontínua (ex. falhas).
5
Comportamento dos materiais rochosos
face a tensões
As rochas exibem diferentes tipos de comportamento,
dependentes das condições em que ocorre a deformação
Deformação em regime:
frágil rochas com comportamento elástico seguido de rutura falha
dúctil rochas com comportamento plástico dobra
6
Comportamento dos materiais rochosos
face a tensões
Deformação em
regime frágil
Ocorre em zonas:
• pouco profundas (até cerca de 20 Km),
• com temperatura e tensões pouco elevadas,
permite que as rochas tenham um comportamento
elástico, seguido de rutura.
Falha
Deformação em
regime dúctil
Ocorre em zonas:
• mais profundas,
• onde as tensões e temperaturas são mais elevadas,
permite que as rochas tenham um comportamento
plástico e consequentemente uma maior resistência à
rutura.
Dobra
7
Fatores que interferem na deformação
das rochas
Quanto maior a temperatura maior é
a deformação plástica (maior a
ductilidade) e consequentemente mais
difícil é a rutura.
A deformação depende da
temperatura
8
Para o mesmo valor
de temperatura, a
tensão necessária
para obter uma
determinada
deformação varia
com o tipo de
material.
A deformação
depende do
mineral/rocha.
Fatores que interferem na deformação
das rochas
9
A presença de água reduz a tensão
necessária para obter uma
determinada deformação (quanto
mais água maior é a ductilidade).
A presença de água favorece a
deformação em regime frágil
(tendência para a rutura).
A deformação depende da presença
de fluidos, nomeadamente da água.
Fatores que interferem na deformação
das rochas
10
Fatores que interferem na deformação
das rochas
11
Tipo e intensidade da tensão (maior tensão maior ductilidade)
Temperatura (maior temperatura maior ductilidade)
Conteúdo em fluidos (fluidos em regime frágil facilitam a fratura;
fluidos em regime dúctil aumentam a ductilidade)
Composição e estrutura da rocha.
Tempo de atuação do agente deformador; a atuação das forças ao
longo do tempo:
permite que os materiais se ajustem maior ductilidade;
elevada velocidade de deformação menor ductilidade.
Fatores que interferem na deformação
das rochas
12
 Para cada tipo de tensão ocorre um tipo de deformação
Comportamento dos materiais rochosos
face a tensões
13
Comportamento dos materiais rochosos
face a tensões
14
Falha
É uma deformação descontínua em que se verifica a fratura da rocha
acompanhada de deslocamento dos blocos fraturados um em relação ao
outro;
Pode resultar da atuação de qualquer tipo de tensão em rochas em
regime frágil.
15
 Elementos de uma falha
Plano de falha – superfície de fratura.
Teto – bloco situado por cima do plano de falha
Muro – bloco situado por baixo do plano de falha
Rejeto – a menor distância entre dois pontos que estavam juntos antes
da fratura e do respetivo deslocamento.
Falha
16
 Posição da falha no espaço
Atitude da falha
Direção - orientação da linha de
interseção do plano de falha com um
plano horizontal.
Falha
O valor da direção é dado pelo ângulo
formado entre essa linha e a linha N-S
geográfica.
17
 Posição da falha no espaço
Atitude da falha
Inclinação – ângulo formado entre o plano de falha e um plano
horizontal que o intercepta.
(o valor do ângulo varia entre 00 e 900).
Falha
18
 Posição da falha no espaço
Atitude da falha
Falha
19
(De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)
Classificação das Falhas
Falha normal ou distensiva Falha inversa ou compressiva
O teto desce relativamente ao muro.
O plano de falha prolonga-se por baixo
do bloco descaído.
Os 2 blocos formam entre si um ângulo
obtuso.
Forma-se geralmente sob a ação de
forças distensivas.
(ex. nas zonas de afastamento de
placas)
O teto sobe relativamente ao muro.
O bloco descaído situa-se por baixo do
plano de falha.
Os 2 blocos formam entre si um ângulo
agudo.
Forma-se geralmente sob a ação de
forças compressivas.
(ex. nas zonas de convergência de
placas).
20
(De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)
Classificação das Falhas
Falha de desligamento
Os movimentos dos blocos são horizontais e
paralelos à direção do plano de falha.
Forma-se geralmente sob a ação de forças de
cisalhamento
(ex. limites conservativos de placas e falhas
transformantes dos riftes).
21
(De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)
Classificação das Falhas
O teto desce
Forças distensivas
Falhas normais
22
(De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos)
Classificação das Falhas
O teto sobe
Forças compressivas
Falhas inversas
23
Associação de Falhas
Horst – maciços tectónicos
limitados por falhas, de atitudes
superiores do que as áreas
contíguas – os grabbens.
As falhas podem surgir associadas formando grabens (fossas tectónicas)
e horsts (maciços tectónicos).
Grabben – fossa tectónica, que
corresponde a blocos
rebaixados, geralmente com
comprimento superior à largura
e limitados por falhas.
24
Dobra
É uma deformação contínua caracterizada pelo arqueamento das camadas.
Tem origem em rochas:
sujeitas a tensões de compressão,
em regime dúctil.
Rochas em regime dúctil
Tensões de compressão
25
Dobra
Flancos – vertentes da dobra;
região situada de um e do outro lado da charneira.
Charneira - zona de convergência das camadas de cada flanco;
corresponde à zona de passagem de um flanco para o outro;
zona que contém os pontos de máxima curvatura da dobra.
 Elementos de uma dobra
26
Dobra
Eixo – linha imaginária na intersecção dos dois flancos da dobra.
Plano axial – plano de simetria da dobra que a divide em dois flancos;
plano imaginário que, contendo o eixo, atravessa as diversas
camadas da dobra pela zona de charneira;
Núcleo – zona mais interna da dobra.
 Elementos de uma dobra
27
Dobra
Direção – orientação da linha de
interseção da camada com um plano
horizontal
 Posição das camadas da dobra no espaço
Atitude das camadas
O valor da direção é dado pelo ângulo
formado entre essa linha e a linha N-S
geográfica.
28
Dobra
Inclinação – ângulo formado entre a linha de maior declive da camada
e um plano horizontal que a interceta .
(o valor do ângulo varia entre 00 e 900).
 Posição das camadas da dobra no espaço
Atitude das camadas
29
Dobra
 Posição das camadas da dobra no espaço
Atitude das camadas
30
Dobra
 Posição das camadas da dobra no espaço
Atitude das camadas
31
Classificação das Dobras
 De acordo com a disposição espacial
32
Classificação das Dobras
 De acordo com a idade relativa da idade das rochas
33
Classificação das Dobras
Critério de
classificação
Classificação Caracterização
Disposição
espacial da dobra
Antiforma Concavidade voltada para
baixo.
Sinforma
Concavidade voltada para
cima.
Dobra neutra
Concavidade disposta
lateralmente.
Eixo da dobra vertical.
Idade relativa
das rochas da
dobra
Anticlinal Rochas mais antigas no
núcleo da antiforma.
Sinclinal
Rochas mais recentes no
núcleo da sinforma.
34
Classificação das Dobras
Antiforma
Antiforma Sinforma
35
Classificação das Dobras
Sequência de sinformas e antiformas
36
Anticlinal (representado na carta geológica por   )
Inclinação da camada de arenito:
no flanco W – 25
no flanco E - 35
Caraterização das Dobras
37
Contribui para a compreensão e interpretação do relevo.
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Caraterização das Dobras
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Dobras e falhas

  • 2. O estado de tensão expressa-se segundo duas componentes tensão normal (perpendicular ao plano considerado); pode ser compressiva ou distensiva. tensão cisalhante ou de corte (paralela ao plano considerado) 2 Tensão Tensão é a força aplicada por unidade de área. A tensão é tanto maior quando menor for a área considerada. Uma força ao atuar sobre um corpo faz com que este reaja gerando forças internas, de modo a adquirir a forma original – o corpo fica sob um estado de tensão.
  • 3. 3 As rochas quando submetidas a condições de pressão e temperatura diferentes das que ocorreram na sua génese podem sofrer deformações. A mobilidade da litosfera + Peso das camadas suprajacentes Tensão (força aplicada por unidade de área) Deformação da rocha (alteração da forma e volume de uma rocha) dobra-se Dobra A rocha fratura-se Falha Tensão litostática ou confinante – tensão resultante do peso das camadas suprajacentes. Tensão não litostática ou dirigida – ocorre quando um corpo está sujeito a forças de intensidade diferente nas diferentes direcções. Comportamento dos materiais rochosos face a tensões
  • 4. 4 Comportamento plástico acima do limite de elasticidade, mesmo que cesse a tensão, a alteração de forma e/ou volume da rocha permanece – a deformação é contínua (ex. dobras). Comportamento dos materiais rochosos face a tensões Comportamento elástico quando cessa a tensão o material recupera a forma inicial – a deformação é reversível. acima do limite de elasticidade, quando a tensão continua a atuar, ocorre a ruptura – a deformação é descontínua (ex. falhas).
  • 5. 5 Comportamento dos materiais rochosos face a tensões As rochas exibem diferentes tipos de comportamento, dependentes das condições em que ocorre a deformação Deformação em regime: frágil rochas com comportamento elástico seguido de rutura falha dúctil rochas com comportamento plástico dobra
  • 6. 6 Comportamento dos materiais rochosos face a tensões Deformação em regime frágil Ocorre em zonas: • pouco profundas (até cerca de 20 Km), • com temperatura e tensões pouco elevadas, permite que as rochas tenham um comportamento elástico, seguido de rutura. Falha Deformação em regime dúctil Ocorre em zonas: • mais profundas, • onde as tensões e temperaturas são mais elevadas, permite que as rochas tenham um comportamento plástico e consequentemente uma maior resistência à rutura. Dobra
  • 7. 7 Fatores que interferem na deformação das rochas Quanto maior a temperatura maior é a deformação plástica (maior a ductilidade) e consequentemente mais difícil é a rutura. A deformação depende da temperatura
  • 8. 8 Para o mesmo valor de temperatura, a tensão necessária para obter uma determinada deformação varia com o tipo de material. A deformação depende do mineral/rocha. Fatores que interferem na deformação das rochas
  • 9. 9 A presença de água reduz a tensão necessária para obter uma determinada deformação (quanto mais água maior é a ductilidade). A presença de água favorece a deformação em regime frágil (tendência para a rutura). A deformação depende da presença de fluidos, nomeadamente da água. Fatores que interferem na deformação das rochas
  • 10. 10 Fatores que interferem na deformação das rochas
  • 11. 11 Tipo e intensidade da tensão (maior tensão maior ductilidade) Temperatura (maior temperatura maior ductilidade) Conteúdo em fluidos (fluidos em regime frágil facilitam a fratura; fluidos em regime dúctil aumentam a ductilidade) Composição e estrutura da rocha. Tempo de atuação do agente deformador; a atuação das forças ao longo do tempo: permite que os materiais se ajustem maior ductilidade; elevada velocidade de deformação menor ductilidade. Fatores que interferem na deformação das rochas
  • 12. 12  Para cada tipo de tensão ocorre um tipo de deformação Comportamento dos materiais rochosos face a tensões
  • 13. 13 Comportamento dos materiais rochosos face a tensões
  • 14. 14 Falha É uma deformação descontínua em que se verifica a fratura da rocha acompanhada de deslocamento dos blocos fraturados um em relação ao outro; Pode resultar da atuação de qualquer tipo de tensão em rochas em regime frágil.
  • 15. 15  Elementos de uma falha Plano de falha – superfície de fratura. Teto – bloco situado por cima do plano de falha Muro – bloco situado por baixo do plano de falha Rejeto – a menor distância entre dois pontos que estavam juntos antes da fratura e do respetivo deslocamento. Falha
  • 16. 16  Posição da falha no espaço Atitude da falha Direção - orientação da linha de interseção do plano de falha com um plano horizontal. Falha O valor da direção é dado pelo ângulo formado entre essa linha e a linha N-S geográfica.
  • 17. 17  Posição da falha no espaço Atitude da falha Inclinação – ângulo formado entre o plano de falha e um plano horizontal que o intercepta. (o valor do ângulo varia entre 00 e 900). Falha
  • 18. 18  Posição da falha no espaço Atitude da falha Falha
  • 19. 19 (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos) Classificação das Falhas Falha normal ou distensiva Falha inversa ou compressiva O teto desce relativamente ao muro. O plano de falha prolonga-se por baixo do bloco descaído. Os 2 blocos formam entre si um ângulo obtuso. Forma-se geralmente sob a ação de forças distensivas. (ex. nas zonas de afastamento de placas) O teto sobe relativamente ao muro. O bloco descaído situa-se por baixo do plano de falha. Os 2 blocos formam entre si um ângulo agudo. Forma-se geralmente sob a ação de forças compressivas. (ex. nas zonas de convergência de placas).
  • 20. 20 (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos) Classificação das Falhas Falha de desligamento Os movimentos dos blocos são horizontais e paralelos à direção do plano de falha. Forma-se geralmente sob a ação de forças de cisalhamento (ex. limites conservativos de placas e falhas transformantes dos riftes).
  • 21. 21 (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos) Classificação das Falhas O teto desce Forças distensivas Falhas normais
  • 22. 22 (De acordo com a inclinação do plano de falha e o movimento relativo dos dois blocos) Classificação das Falhas O teto sobe Forças compressivas Falhas inversas
  • 23. 23 Associação de Falhas Horst – maciços tectónicos limitados por falhas, de atitudes superiores do que as áreas contíguas – os grabbens. As falhas podem surgir associadas formando grabens (fossas tectónicas) e horsts (maciços tectónicos). Grabben – fossa tectónica, que corresponde a blocos rebaixados, geralmente com comprimento superior à largura e limitados por falhas.
  • 24. 24 Dobra É uma deformação contínua caracterizada pelo arqueamento das camadas. Tem origem em rochas: sujeitas a tensões de compressão, em regime dúctil. Rochas em regime dúctil Tensões de compressão
  • 25. 25 Dobra Flancos – vertentes da dobra; região situada de um e do outro lado da charneira. Charneira - zona de convergência das camadas de cada flanco; corresponde à zona de passagem de um flanco para o outro; zona que contém os pontos de máxima curvatura da dobra.  Elementos de uma dobra
  • 26. 26 Dobra Eixo – linha imaginária na intersecção dos dois flancos da dobra. Plano axial – plano de simetria da dobra que a divide em dois flancos; plano imaginário que, contendo o eixo, atravessa as diversas camadas da dobra pela zona de charneira; Núcleo – zona mais interna da dobra.  Elementos de uma dobra
  • 27. 27 Dobra Direção – orientação da linha de interseção da camada com um plano horizontal  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas O valor da direção é dado pelo ângulo formado entre essa linha e a linha N-S geográfica.
  • 28. 28 Dobra Inclinação – ângulo formado entre a linha de maior declive da camada e um plano horizontal que a interceta . (o valor do ângulo varia entre 00 e 900).  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas
  • 29. 29 Dobra  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas
  • 30. 30 Dobra  Posição das camadas da dobra no espaço Atitude das camadas
  • 31. 31 Classificação das Dobras  De acordo com a disposição espacial
  • 32. 32 Classificação das Dobras  De acordo com a idade relativa da idade das rochas
  • 33. 33 Classificação das Dobras Critério de classificação Classificação Caracterização Disposição espacial da dobra Antiforma Concavidade voltada para baixo. Sinforma Concavidade voltada para cima. Dobra neutra Concavidade disposta lateralmente. Eixo da dobra vertical. Idade relativa das rochas da dobra Anticlinal Rochas mais antigas no núcleo da antiforma. Sinclinal Rochas mais recentes no núcleo da sinforma.
  • 35. 35 Classificação das Dobras Sequência de sinformas e antiformas
  • 36. 36 Anticlinal (representado na carta geológica por   ) Inclinação da camada de arenito: no flanco W – 25 no flanco E - 35 Caraterização das Dobras
  • 37. 37 Contribui para a compreensão e interpretação do relevo. Contribui para a compreensão da história geológica e tectónica. Permite inferir paleoambientes. Caraterização das Dobras  Importância geológica da caraterização das dobras