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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
