Aula X _ Estruturas Planares e Lineares

GEOLOGIA ESTRUTURAL

Aulas 10

ESTRUTURAS PLANARES E LINEARES

ESTRUTURAS SECUNDRIAS FOLIAO E LINEAO

Introduo Estruturas primrias foliares existem mas no so muito comum. Podem

ocorrer em:

Rochas gneas acamadadas pelo fluxo de lava

Clivagem plano axial de em dobras de slumps, em rochas sedimentares

Foliao diagentica em folhelhos

Estruturas secundrias planares, representadas pelas foliaes (xistosidades e clivagens) e lineares representadas pelas lineaesminerais e de interseo, ocorrem em rochas que foram submetidas a metamorfismo acima de graus incipientes.

Podem ser geradas atravs de falhas (incluindo-se aqui as zonas de cisalhamento) e dobras.

DEFINIES Foliao o termo genrico que se aplica, em geral, ao se referir a

feies planares das rochas metamrficas e corresponde a vrios tipos de estruturas, tais como:

Clivagens (de rocha): a separao da rocha em planos paralelos, nos quais no h cristalizao orientada de minerais

Xistosidade: definida pela reorientao de minerais pr-existentes e/ou cristalizao orientada de novos minerais, especialmente os micceos. Caracteriza-se por uma intensa anisotropia planar.

Estrutura ou bandamento gnaissico: estrutura planar caracterizada por cristalizao orientada e segregao de minerais metamrficos individualizados a olho nu, em bandas definidas

FOLIAES

Foliaes e Lineaes X Tectonitos

CARACTERSTICAS DE ROCHAS FOLIADAS O fabric e a mineralogia foram alterados sob stress para produzir

clivagem ou estruturas bandadas.

Estruturas bandadas consistem em alternncia de laminao entre o domnio das clivagens e o domnio dos micrlitos.

Os micrlitos possuem partes da rocha original em forma de lentes ouanastomosadas

MORFOLOGIA DAS FOLIAES

espaamento

trama dos micrlitons

forma

arranjo

H alguns parmetros morfolgicos/texturais que podem caracterizar os tipos principais de foliaes:

Espaamento: a maior parte de rochas foliadas possui planos com espessuras variadas entre 1cm e 0,1 mm.

Trama dos micrlitons: necessrio determinar se a mesma retilnea ou lenticular (ou anastomosada). Isto pode caracterizar se de alvio ou de compresso.

Forma: neste caso importante o grau de planaridade. A foliao pode ser lisa ou rugosa spera e estilolticas. As foliaes rugosas so tpicas de psamitos deformados e as lisas de ardsias e filitos, enquanto que as estilolticas so bem observadas em rochas como o mrmore e a metamarga.

Arranjo: descreve o padro das superfcies da foliao que podem ser planares, sinuosos, anastomosados ou trapezoidais e tambm conjugados. Os trs ltimos descrevem padres conjugados, com arranjos de foliaes que possuem ngulos entre si (por exemplo em xistos e filitos). Arranjos trapezoidais podem ser observados em mrmores e quartzitos.

CLASSIFICAO DE ROCHAS FOLIADAS

Fonte: Peter Copeland e William Dupr (Universidade de Houston)


Ardsia com foliao e bandamento reliquiar

Ardsia

Andrew J. Martinez/Photo Resrachers


Clivagem ardosiana


Foliao metamrfica em mdio grau

Filito (clivagem ardosiana)


S. Dobos

Filito: Foliao metamrfica em mdio grau

Direo da tenso

Xisto

Biophoto Associates/Photo Researchers


Xisto em seo delgada (lmina)


Quartzito


Quartzito em lmina (orientao incipiente do quartzo)

Quartzito em lmina (orientao mediana do quartzo)

Quartzito em lmina (orientao bem definida do quartzo)


Mrmore (foliao pouco visvel, h clivagem de fratura)


Mrmore em lmina


Breck P. Kent

Gnaisse(bandamento

gnaissico)

TIPOS DE CLIVAGENS

Clivagem de fraturas (ou clivagem disruptiva): marcada por um conjunto de microfraturas cujo espaamento milimtrico a centimtrico. No h gerao de minerais recristalizados.

Clivagem ardosiana: foliao em metapelitos de granulao muito fina, cujos planos so lisos ao tato e apresentam aspecto fosco. formada sob grau metamrfico muito baixo, porm com cristalizao de minerais placides (sericita).

Clivagem de crenulao: resulta da transposio de flancos de micro-ondulaes ou micro-dobras em rochas xistosas (ocorre em rochas metamrficas). As pequenas fatias de rocha so denominadas de micrlitos (ou microlitons) que se movimentam uns em relaes aos outros.

Por vezes difcil a distino entre a clivagem ardosiana e a xistosidade, principalmente no domnio dos filitos. Porm o xisto caracterizado por apresentar minerais micceos visveis a olho nu.

Desenvolvimento de uma foliao: a rocha torna-se micro-ondulada, representando a crenulao, em estgios mais avanados os planos de cisalhamento tornam-se evidentes, caracterizando uma clivagem de crenulao.

a

TIPOS DE XISTOSIDADE

Foliao primria diagentica (micas detrticas orientadas)

Xistosidade propriamente dita: refere-se orientao de minerais placides ou prismticos ou ainda ao arranjo agregado de minerais tabulares.

Milonitizao: feio planar resultante do fluxo plstico (lamelar) produzido por cisalhamento no-coaxial e com metamorfismo mais energtico da rocha

Foliao de transposio: gerada pelo reordenamento de uma feio estrutural de uma posio para outra. Pode ser formada por um cisalhamento simples, no-coaxial, inclusive com gerao de dobras intrafoliares, mediante projeo da deformao, podendo gerar, inclusive, dobras de estilos variados e crenulao.

O bandamento e a xistosidade so deformados e rotacionados, passando do estado (a) para o estado (c). Em (c) caracterizada a foliao de transposio.

BANDAMENTO COMPOSICIONAL caracterizado por faixas com diferentes composies mineralgicas

ou texturais, geralmente paralelas entre si. Quando em rocha metamrfica pode ser chamado de bandamento tectnico, e pode corresponder ao acamamento reliquiar paralelo direo da foliao, segregao metamrfica, migmatizao, cisalhamento ou dissoluo por presso

Um problema freqente nos trabalhos de campo em rochas meta-sedimentares a distino entre o bandamento composicionalprimrio, tambm chamado de S0, e o bandamento secundrio, tambm chamado de Sn.

Segundo Trouw (1985), alguns critrios de separao podem ser utilizados, tais como:

a. Bandamento primrio: as espessuras das bandas, umas em relao s outras pode ser varivel devido: a variao na composio, a variao no tamanho dos gros; a assimetria e principalmente a presena de estruturas sedimentares.

b. Bandamento secundrio: as bandas tm espessuras montonas; sua composio tem tendncia bimodal; a textura anastomosada; h simetria e ausncia de estruturas sedimentares

A esquerda bandamentodobrado (So // Sn).

Abaixo observa-se o perfil da dobra, com seu plano-axial

ORIGEM DA CLIVAGEM E DA XISTOSIDADE

Clivagem de fratura: formada sob condies rpteis em baixas temperaturas (nvel estrutural superior). tpica de rochas resistentes.

Clivagem de crenulao: associada deformao tardia de rochas que j possuem uma marcante clivagem ou xistosidade.

Xistosidade: pode ser produzida diretamente a partir da clivagem ardosiana, em funo do aumento do tamanho dos gros, gerado pelo do incremento da temperatura e da presso.

Trs processos fundamentais ocorrem para a formao da xistosidade:

RecristalizaoRotao Interna

Achatamento Contnuo

MECANISMOS DE DESENVOLVIMENTO DA XISTOSIDADE

Rotao mecnica de gros tabulares ou alongados

Dissoluo por presso

Deformao cristalplstica

Recristalizao dinmica

Crescimento mimtico

Crescimento em campo de tenses

Crenulao

TEORIAS MECNICAS SOBRE A GERAO DA CLIVAGEM ARDOSIANA OU DA XISTOSIDADE

Processo 1: cristalizao esttica dos minerais seguindo superfcies perpendiculares ao esforo mximo.

Processo 2: Origem atravs do movimento paralelo ao plano mximo de cisalhamento (processo de milonitizao).

A foliao milontica desenvolve-se segundo o plano XY, oblquo ou sub-paralelo s bordas da zona de cisalhamento. Com o aumento da deformao cisalhante a foliao tende a se rotacionar, paralelizando-se com as bordas da zona de cisalhamento. Neste contexto os principais processos no desenvolvimento da foliao envolvem processos de interao rocha-gua: dissoluo por presso; dissoluo de face-livre do cristal e difuso em filmes.

CARACTERSTICAS PRINCIPAIS DAS FOLIAES

Formas dos fabrics na foliao

Fabric ou arranjo a estrutura produzida por um conjunto de formas (objetos) orientadas paralelamente entre si. Um importante efeito da deformao na maioria das rochas o alinhamento paralelo dos objetosdeformados no corpo rochoso.

Relaes entre estruturas planares e a estrutura maior

A deformao responsvel pela gerao de uma foliao produz estruturas maiores tais como dobras, zonas de cisalhamento e falhas.

RELAO ENTRE FOLIAO E ESTRUTURAS MAIORES H relaes geomtricas simples, entre as foliaes e as estruturas

maiores, geradas pelo mesmo evento de deformao, como explicado abaixo:

falhas de cavalgamento: a foliao geralmente concordante com o plano sub-horizontalizado da falha, e normalmente a textura anastomosada.

falhas transcorrentes: as foliaes so empinadas ou at verticalizadasno plano de falha. Sua textura pode ser anostomosada ou lenticular.

zonas de cisalhamento: geram milonitos (ou filonitos), que dependendo do seu estiramento e a quantidade de matriz so protomilonitos, milonitos ou ultramilonitos. Nas zonas de cisalhamento comum a ocorrncia de foliao (ou estrutura) S/C, que composta por dois planos de foliao: um principal, aproximadamente paralelo direo de movimento (plano S ou C), e um segundo que ocorre com uma obliqidade 30 em relao primeiro, sendo interrompido por este.

dobras: a foliao apresenta um arranjo simples em leque paralela superfcie axial. representada por planos de xistosidade ou ento, clivagens de fratura.

A foliao plano-axial formada numa posio aproximadamente paralela, na zona de charneira, ao plano axial das dobras produzidas por um dado evento deformacional.

Esta caracterstica importante na anlise estrutural de reas deformadas, visto que a foliao plano-axial mostra que a rea foi submetida a um regime dctil ou dctil-ruptil, ligado a processos de recristalizao metamrfica.

Clivagens de

fraturas plano-axiais (dobras suaves)

INTRODUO Lineao a poro linear de uma foliao, ou seja, o conjunto de

estruturas lineares produzidas em uma rocha como resultado da deformao. Havendo duas superfcies planares que se intersectam haver exposio de lineaes.

Caracteriza-se pelo sub-paralelismo ou paralelismo do alinhamento de elementos linerares elongados

Os espcimes so vistos desde a escala macroscpica at microscpica.

LINEAES

Devem possuir fabric penetrativo atravs de toda a rocha.

As atitudes recebem valores em azimute e medem a direo(que variam de 0 a 360o) e o mergulho (tambm chamado de caimento, que varia de 0 a 90o).

As lineaes so subdivididas nos seguintes grupos:

Lineaes primrias (L0)

Lineaes Secundrias (La)

Lineaes Secundrias (Lb)

TIPOS DE LINEAES PRIMRIAS L0a. Lineao de particionamento

Arranjo linear de gros de silte e areia , devido ao vento ou corrente de gua.

b. Lava pahoehoeLava em forma de corda,

convexa na direo do fluxo.

TIPOS DE LINEAES SECUNDRIAS (La)

a. Objetos alongados

um dos tipos mais comuns de lineao, e formado pelo alinhamento paralelo do eixo maior de objetos geolgicos deformados.

b. Lineao mineral

A orientao mineralgica, sem estiramento, gera alinhamentos mineralgicos e caracteriza uma lineao mineral.

c. Lineao de estiramento mineral

Minerais deformados e alongados paralelamente a uma direo geram alinhamentos indicando lineao.

Lineao mineral (quartzo ribbon)

Lineao mineral (alinhamento de minerais)

Lineao de estiramento mineral

d. Estruturas colunares

No caso das estruturas colunares, a interseo entre uma superfcie original e as colunas que fornece uma lineao.

e. Forma de rods achatados

Termo usado para designar estruturas extremamente longase lineares.

f. Seixos de conglomerados estirados

g. Boudins e/ou Mullions

Boudins cujos eixos X e Y tem, aproximadamente a mesma elongao. No caso de boudins so as necklines que caracterizam as lineaes, produzidas pela extenso (ou distenso) de bandamento paralelo)

Havendo contraste entre camadas, em uma deformao importante taiscamadas sofrem um estrangulamento.

h. Estruturas em lpisPossuem escalas pequenas, como de um lpis e formam clivagem de interseco e intensa fissilidade. Em estratos dobrados a estrutura emlpis esto orientadas sub-paralelamente aos eixos das dobras.

i. Steps (comum em reas rupteis)Produzidas pela deposio de minerais em descontinuidades de superfciesde deslizamento.

TIPOS DE LINEAES SECUNDRIAS (Lb)a. Eixos de dobras (diversas escalas)

Geometrias comuns em foliaes (em duas escalas de apresentao)

b. Eixos paralelos de crenulaoEstruturas lineares produzidas pelo eixo de microdobras ou crenulao, que so geradas pelo dobramento de rochas finamente laminadas.

c. Interseco de planosQuando dois conjuntos de estruturas planares (duas foliaes ou duas clivagens de crenulao p. ex. ) se intersectam criada a lineao de interseo.

INDICAO DA DIREO E SENTIDO DE MOVIMENTO

Slickensides ou estrias de atrito: superfcies de falhas mostram marcadores estriados produzidos pelo movimento e atrito entre os blocos falhados. Estrias devido deslocamentos flexurais tambm esto nesta categoria.

Quando em zonas milonticas, lineaes minerais ou de estiramento mineral, tendem a se paralelizar com as bordas da zonas de cisalhamento, marcando a orientao do eixo X na deformao finita.

Indicao e movimento rotacional

Quase que invariavelmente as lineaes so resultantes de deformao aplicada sobre os vrios tipos de rochas.

Nas deformaes ou cisalhamento no-coaxial as lineaes so coincidentes com o eixo x do elipside de deformao. Nas deformaes coaxiais, que resultam em dobras, as lineaesequivalem ao eixo y das estruturas.

Na deformao por cisalhamento, as rochas podem apresentar quatro padres de textura, que podem ser visualizados no diagrama de Flinn:

Tectonitos L: componentes fortemente alongados

Tectonitos S: componentes fortemente achatados

Tectonitos LS: alongamento mais pronunciado que achatamento

Tectonitos SL: achatamento mais pronunciado que alongamento

FOLIAES E LINEAES EM RELAO AO

ELIPSIDE DE DEFORMAO

Foliaes e Lineaes X Tectonitos

RELAES ENTRE A DEFORMAO E O METAMORFISMO

As rochas metamrficas apresentam texturas que demonstram uma complexa interao entre a deformao e as foliaes (xistosidade e clivagem ardosiana), materializada pela cristalizao. O metamorfismo (temperatura e presso) e a cristalizao podem agir de forma independente. Os eventos metamrficos, tal como os episdios deformacionais, podem ser divididos em vrias fases e episdios.

A elevao das isotermas da crosta em funo de um episdio tectnico, cria condies para haver o metamorfismo regional. Cessado o evento tectnico as isotermas continuam elevadas no local, de tal sorte que as condies de temperatura para o metamorfismo continuam existindo, mesmo no existindo tenso tectnica no local.

Desta forma um processo metamrfico pode iniciar concomitante um evento de cisalhamento de baixo ngulo ou de dobramento, por exemplo, mas pode se estender no tempo geolgico. Assim normal considerar o metamorfismo como sin a ps-tectnico.

A correlao cronolgica entre a cristalizao e a deformaoconsiste na interpretao de relaes temporais dentre os vrios aspectos da deformao (foliaes e lineaes) e dos aspectos da cristalizao (crescimento de novos minerais e recristalizao de minerais preexistentes). Esta correlao, que pode ser feita em nvel mesoscpico ou microscpico, depende da:

a. Relao temporal entre os diferentes aspectos da deformao.

b. Relao temporal entre a cristalizao de cada mineral e a evidncia de alguma deformao.

c. Tempo relativo da cristalizao de cada mineral.

Os estudos dos porfiroblastos como marcadores da relao entre o metamorfismo e a deformao pode dar timos resultados, no que diz respeito correlao entre estes dois processos.

GEOLOGIA ESTRUTURALESTRUTURAS SECUNDRIAS FOLIAO E LINEAO FOLIAES Foliaes e Lineaes X TectonitosMORFOLOGIA DAS FOLIAESCLASSIFICAO DE ROCHAS FOLIADASArdsia com foliao e bandamento reliquiarArdsiaClivagem ardosianaFoliao metamrfica em mdio grauFilito (clivagem ardosiana)Filito: Foliao metamrfica em mdio grauXisto em seo delgada (lmina)QuartzitoQuartzito em lmina (orientao incipiente do quartzo)Quartzito em lmina (orientao mediana do quartzo)Quartzito em lmina (orientao bem definida do quartzo)Mrmore (foliao pouco visvel, h clivagem de fratura)Mrmore em lminaabTIPOS DE XISTOSIDADEFoliao primria diagentica (micas detrticas orientadas)A esquerda bandamento dobrado (So // Sn).Abaixo observa-se o perfil da dobra, com seu plano-axialLINEAES i.Steps (comum em reas rupteis)Produzidas pela deposio de minerais em descontinuidades de superfcies de deslizamento.Geometrias comuns em foliaes (em duas escalas de apresentao)FOLIAES E LINEAES EM RELAO AO ELIPSIDE DE DEFORMAO Foliaes e Lineaes X Tectonitos

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