Biologia e Geologia 11º ano

Ana Margarida Matos

Biologia e Geologia – 11º ano

A mobilidade da litosfera e o peso das camadas

suprajacentes provocam tensões nas rochas ao longo dos

tempos.

1- Deformações

Tensão – força aplicada por unidade de área.

As deformações

podem

corresponder a:

Na maior parte dos casos, as

deformações correspondem a

alterações de forma e de

volume, simultaneamente.

Alterações de volume

ou

alterações na forma

1.1- Tipos de tensões

As tensões de compressão conduzem

à redução do volume da rocha na

direção paralela à atuação das forças,

e ao seu alongamento na direção

perpendicular.

Podem provocar a sua fratura.

Tensões compressivas

Tensões distensivas

As tensões de distensão

conduzem ao alongamento da

rocha, na direção paralela à

atuação das forças, ou à sua

fratura.

Tensões de cisalhamento

As tensões de cisalhamento causam a

deformação da rocha por

movimentos paralelos em sentidos

opostos.

Tensões de

cisalhamento -

associadas a limites

transformantes.

Tensões distensivas -

associadas a limites

divergentes de placas.

Tensões compressivas -

associadas a limites

convergentes de placas.

Variação da deformação em função da tensão suportada

1.2- Como respondem as rochas às tensões?

Comportamento elástico

• a deformação é reversível, e proporcional

ao estado de tensão aplicado;

• quando cessa o estado de tensão, o

material recupera a sua forma/volume

iniciais;

• verifica-se quando a força aplicada sobre a

rocha não ultrapassou o seu limite de

elasticidade.

Comportamento plástico

• a deformação é permanente e o

material fica deformado sem

rutura;

• verifica-se quando a força

aplicada sobre a rocha é superior

ao seu limite de elasticidade e

inferior ao limite de plasticidade;

• associado à formação de dobras.

Comportamento das rochas sob a ação

de tensões

Deformação em regime dúctil Deformação em regime frágil

A rocha altera-se, sofre deformações

permanentes mas não fratura, mesmo

em condições elevadas de pressão e

temperatura

A rocha fratura facilmente em

condições de baixa pressão e baixa

temperatura

Dobras Falhas

1.3- Fatores que condicionam a deformação

das rochas

Tensão e temperatura

Tensão confinante ou litostática

resulta do peso das camadas suprajacentes.;

aumenta a ductilidade da rocha, aumentando o campo

de plasticidade e, consequentemente, a resistência à

rutura;

as forças aplicadas são iguais em todas as direções e

aumentam com a profundidade;

um aumento da pressão litostática provoca uma

diminuição do volume das rochas e um aumento de

densidade.

Tensão não litostática ou dirigida – ocorre quando um

corpo está sujeito a forças de intensidade diferente nas

diversas direções.

A rutura ocorre,

principalmente, quando as

rochas estão próximas

da superfície.

Embora à superfície a

maioria das rochas

apresente um limite de

plasticidade baixo,

existem, contudo, muitas

séries de rochas

estratificadas com

deformações do tipo

plástico.

A profundidades elevadas e sob a ação de grandes tensões e

temperaturas, as rochas entram em rutura mais dificilmente, revelando

um comportamento plástico. A deformação ocorre em regime dúctil.

Em certas condições extremas de pressão e de temperatura, as

rochas podem ter mesmo um comportamento semelhante a fluidos

extremamente viscosos.

Os conceitos de ductilidade e de fragilidade, nas rochas, são algo

relativos, porque o seu comportamento mecânico é influenciado por uma

série de fatores ambientais.

Conteúdo em fluidos

- Nas zonas mais superficiais, a porosidade dos materiais é

mais elevada e os espaços podem estar ocupados por

fluidos, nomeadamente, a água.

- Esta situação favorece e existência de deformação em

regime frágil e, portanto, uma maior tendência para a

rutura dos materiais geológicos.

Tempo de atuação das forças

Composição e estrutura da rocha

Resumindo:

- Diferentes parâmetros, como a composição

química/mineralógica, a tensão, a temperatura e os fluidos

intersticiais variam com a profundidade, criando diferentes

condições que afetam o comportamento dos materiais geológicos.

2- Estruturas geológicas originadas por

deformação: dobras e falhas

deformações que se caracterizam pelo arqueamento das camadas;

podem existir a nível macroscópico ou a nível microscópico;

resultam da atuação de tensões de compressão em rochas com

comportamento dúctil.

2.1- Dobras

Dobra suave - Estrada

da Beira-cruzamento

para Ribas (Grupo das

Beiras - Formação de

Caneiro) - Coimbra

2.1.1- Elementos de uma dobra

Charneira – zona de

convergência das camadas

de cada flanco, isto é, zona

de curvatura máxima da

dobra, havendo uma

charneira para cada camada.

Flancos – vertentes da

dobra, isto é, partes da dobra

de um e do outro lado da

charneira.

Superfície ou Plano axial – plano de simetria da dobra que a divide em duas partes

(flancos) aproximadamente iguais.

Eixo – interceção do plano axial com a charneira.

Núcleo – conjunto das camadas mais internas da dobra.

Dobra em caixa – dobra

com duas charneiras.

Camadas finas de xistos

intercalam com

grauvaques (Formação de

Boque- Serpins).

Dobra apertada em

quartzitos do Ordovícico –

Fragas de S. Simão

(Figueiró dos Vinhos).

2.1.2- Tipos de dobras

Classificação quanto:

À posição espacial À idade relativa dos

estratos

Sinforma

Antiforma

Dobra

neutra

Anticlinal Sinclinal

Quais são os tipos de dobras (disposição no espaço)?

Antiforma Sinforma

Quais são os tipos de dobras (disposição no espaço)?

Antiforma Sinforma

Quais são os tipos de dobras (idade relativa)?

Anticlinal Sinclinal

Quais são os tipos de dobras (idade relativa)?

Anticlinal

Sinclinal

Quais são os tipos de dobras (idade relativa)?

Anticlinal

Quais são os tipos de dobras (idade relativa)?

Sinclinal

2.1.3- Atitude das camadas de uma dobra A posição das camadas de rochas no espaço, isto é, a atitude dessas

camadas pode ser definida pela direção e pela inclinação/pendor

das referidas camadas.

Direção da camada –

ângulo formado pela

diretriz com a direção N-S

geográfica.

Diretriz – linha horizontal

resultante da interseção

do plano da camada com

um plano horizontal.

Inclinação ou pendor dos estratos - ângulo formado pela pendente (linha de

maior declive) com o plano horizontal.

2.2- Falhas

deformações descontínuas em que se verifica a fratura das rochas

acompanhada do deslocamento dos blocos fraturados, um em

relação ao outro;

ocorrem quando é ultrapassado o limite de plasticidade dos materiais

rochosos;

podem resultar da atuação de qualquer tipo de tensão (compressiva,

distensiva ou cisalhante) em rochas com comportamento frágil.

2.2.1- Elementos de uma falha

Plano de falha – superfície de fratura ao

longo da qual ocorreu o movimento dos

blocos.

Teto – bloco que se sobrepõe ao plano de

falha .

Muro – bloco que se situa abaixo do plano

de falha.

Rejeto ou Rejeito – menor distância entre dois pontos que estavam juntos antes da

fratura e do respetivo deslocamento.

Escarpa de falha – ressalto topográfico produzido pela falha.

2.2.2- Tipos de falhas

Falhas normais

O movimento relativo dos dois blocos da falha está na base

da sua classificação.

Falhas inversas

Falhas de

desligamento

Falha normal

O teto desce em relação ao

muro.

Resulta, geralmente, da

atuação de tensões de

distensão em rochas com

comportamento frágil.

Teto Muro

Lima, Perú EUA

Falha normal

EUA

Falha normal

Arenitos ferruginosos

(Grés de Silves) afetados

por uma falha normal –

Quinta da Portela

(Coimbra)

Falha inversa

O teto sobe em relação ao

muro.

Resulta, geralmente, da

atuação de tensões de

compressão em rochas

com comportamento frágil. Muro

Teto

Muitas vezes, especificam-se estas falhas de acordo com o seu pendor:

- Falha inversa – pendor igual a 45º

- Cavalgamento - 30º < pendor < 45º

- Carreamento – pendor < 30º

Cavalgamento – Salgueiro da Lomba (Figueiró dos Vinhos).

Falha inversa

EUA

EUA EUA

Falha de desligamento

Os movimentos dos blocos

são essencialmente

horizontais e paralelos à

direção do plano de falha.

Resulta, geralmente, da

atuação de tensões de

cisalhamento em rochas

com comportamento frágil.

Desligamento direito próximo de Las Vegas, Nevada (vista aérea) .

Falha de desligamento

A Falha de Santo André é uma falha

geológica tangencial que se prolonga

por cerca de 1290 km através da

Califórnia, marcando o encontro entre a

Placa do Pacífico e a Placa Norte-

Americana.

Falha de desligamento – Falha de Santo André

2.2.3- Atitude de uma falha

Direção – ângulo formado por uma linha horizontal do plano de falha com

a linha N-S geográfica.

Inclinação ou pendor – ângulo formado pelo plano de falha com um

plano horizontal que interseta o plano de falha.

1- Plano de falha

2- Teto

3- Muro

4- Direção

α - Inclinação

2.2.4- Associação de falhas – horsts e grabens

Horst – bloco elevado em relação aos territórios vizinhos por ação de

movimentos tectónicos associados a falhas. Tendem a ser faixas

alongadas de terreno, que podem ter centenas de quilómetros de

comprimento, separados do território vizinho por escarpas de falhas

normais.

Graben – depressão de origem tectónica formada quando um bloco fica

afundado em resultado de movimentos combinados de falhas tectónicas.

Associação de falhas – horsts e grabens

Montanha da Mesa (África do Sul)

Associação de falhas – horsts e grabens

Bibliografia:

• DIAS, Guerner et al. (2008). Geologia 11. Areal Editores. Porto.

• SILVA, Amparo Dias et al. (2011). Terra, Universo de Vida. 2º Parte, Geologia – 11º

ano. Porto Editora. Porto.

• SILVA, João Carlos et al. (2008). Desafios. Volume 2 – 11º ano. Edições ASA. Porto.

Webgrafia:

• https://www.terra-online.blogspot.com/2010/05/estruturas-geologicas-originadas-

por.html

• https://www.wikipedia.org

• https://www.youtube.com/watch?v=ypZeEK7L9po

• http://www.cientic.com/portal/docs/deformacoes.pdf