Capítulo 10:

GeologiaGeologia

Universidade Federal do AmazonasInstituto de Ciências Exatas

Departamento de Geociências

Capítulo 10:DeformaçãoDeformação e a e a FormaçãoFormação das das MontanhasMontanhas

CLAUZIONOR LIMA DA SILVACLAUZIONOR LIMA DA SILVA

REFERÊNCIASREFERÊNCIAS

�� GEOLOGIA GERALGEOLOGIA GERAL -- Capítulo 10 e 12;

�� DECIFRANDO A TERRA DECIFRANDO A TERRA –– Capítulo 19: Estruturas em rochas (antigo),

Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo)Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo)

��PARA ENTENDER A TERRA PARA ENTENDER A TERRA –– Capítulo 11: Dobras, falhas e outros tipos de

deformação;

� FUNDAMENTOS DE GEOLOGIAFUNDAMENTOS DE GEOLOGIA – Capítulo 10: Deformação e Formação de

Montanhas.

Deformação de RochasDeformação de Rochas

• Por deformação entende -se: alterações na forma e/ou volume causada por pressão ( stress ) que leva à distorção ( strain );leva à distorção ( strain );

•• DobrasDobras e FalhasFalhas são estruturas geológicas causadas por deformação tectônica;

•• TectônicaTectônica # # atectônicaatectônica

Falhas em ManausFalhas em Manaus

Deformação de Rochas: movimentos básicosDeformação de Rochas: movimentos básicos

StressStress ::força por unidade de área força por unidade de área

Tipos de stress dirigido inclui:

• compressão• compressão• compressão• compressão

• • extensão ou distensãoextensão ou distensão

• • cisalhamentocisalhamento

Forças compressivas apertam e encurtam um corpo

Forças extensionais estiram um corpo e tendem a rompê-lo

As de cisalhamento empurram dois lados em direções opostas.

Forças que atuam na TerraForças que atuam na Terra

CompressãoCompressãoAção de forças dirigidas em sentidos

opostos que age na mesma direção ao mesmo tempo e com igual intensidade

TensãoTensãoAção de forças dirigidas opostamente e coincidentes que se estendem uma com

relação à outra

CisalhamentoCisalhamento

Ação de forças dirigidas de modo opostos e coincidentes agindo

paralelamente ao longo de uma dada superfíciesuperfície

Deformação (Strain)Deformação (Strain)

Qualquer mudança na forma e tamanho de objeto em resposta a força de tensão

(stress) que age no corpo rochoso

Tipos de DeformaçãoTipos de Deformação

•• elásticaelástica

•• dúctil (plástica)dúctil (plástica)

•• rúptil (ruptura)rúptil (ruptura)

Deformação ElásticaDeformação Elástica

Mudança TemporáriaTemporária na forma e

tamanho da rocha, mas, quando tamanho da rocha, mas, quando

removida a força, a rocha volta ao

estado inicial (indeformado).

Deformação Dúctil (Plástica)Deformação Dúctil (Plástica)Mudança permanente na

forma e tamanho da rocha. Mesmo removida a força, o corpo não volta

ao estado normalao estado normal

Ocorre pelo deslizamento de átomos ou de

pequenos grupos de átomos, uns aos outros, no material deformado,

sem perder a coesão

Materiais dúcteisMateriais dúcteis: deformação plástica, suave e contínua. Não retorna mais à sua forma original, mesmo cessado o esforço

dobramento estiramento cisalhamento

Deformação Rúptil (Ruptura)Deformação Rúptil (Ruptura)

Perda da coesão de um corpo sob a

influência de esforço deformacional

Usualmente ocorre ao longo de superfícies

subplanares que separam zonas de material coerente

Materiais rúpteisMateriais rúpteis mudam pouco e então quebram repentinamente.

Falha Reversa Falha Normal Falha Transcorrente

Fatores que Afetam a DeformaçãoFatores que Afetam a Deformação

•• temperaturatemperatura

•• pressãopressão

•• taxa de deformaçãotaxa de deformação•• taxa de deformaçãotaxa de deformação

•• tipo de rochatipo de rocha

A variação destes fatores determina se a rocha apresentará falha ou dobra.

Orientação de Rochas DeformadasOrientação de Rochas DeformadasNós precisamos, de algum modo,

descrever a orientação das estruturas geológicas. Então nós usamos os termos

direção ( strike ) e mergulho ( dip ).

DireçãoDireção : é a orientação geográfica de uma DireçãoDireção : é a orientação geográfica de uma camada rochosa dada pela interseção desta com uma superfície horizontal (medida com a bússola).

MergulhoMergulho : é o grau de inclinação da camada com a superfície horizontal; é sempre perpendicular à direção da camada.

Direção e Mergulho em um telhado

Direção e Mergulho em uma Rocha

Direção e Mergulho em uma Rocha

Mapa geológicoLegenda

Conglomerado(formação mais nova)

Calcário

Folhelho

Arenito vermelho

Arenito marrom(formação mais antiga)

Seção geológica transversal

(formação mais antiga)

Dobramento das RochasDobramento das Rochas

• Produzido por forças horizontais

ou vertica is

• A escala pode ser desde

centimétrica centimétrica até quilométricaquilométrica

Dobras AtectônicasDobras Atectônicas

Mecanismos de DobramentoMecanismos de Dobramento

Terminologia de DobraTerminologia de Dobra

Terminologia de DobraTerminologia de DobraPlano axial (Pa) ou SuPlano axial (Pa) ou Superfície Axial (Sa)perfície Axial (Sa): o plano que divide

a dobra em duas partes iguais.

EixoEixo: linha formada pela intersecção do plano axial com o plano da camada.

Linha de Charneira: Linha de Charneira: Linha que une pontos de curvatura máxima da superfície dobrada.

Linha de Inflexão: Linha de Inflexão: Linha que une pontos de curvatura mínima da superfície dobrada.

Linha de Crista e Quilha: Linha de Crista e Quilha: São os pontos mais altos e baixos, respectivamente, de uma superfície dobrada. Só coincidem com a linha de charneira em dobras simétricas.

Flancos: Flancos: São os lados de uma dobra.

Traço axial: Traço axial: intersecção da Sa intersecção da Sa ou Pa com a ou Pa com a topografiatopografia

CLASSIFICAÇÃO DE DOBRASCLASSIFICAÇÃO DE DOBRAS

Monoclinal Big Monoclinal Big HornHorn -- WyomingWyoming

Classificação quanto a Charneira de DobraClassificação quanto a Charneira de Dobra

Sinclinal:Sinclinal: uma seqüência de rochas dobradas com as rochas mais novas situadas dentro da dobra.

Termos usados para Dobras Termos usados para Dobras

situadas dentro da dobra.

AnticlinalAnticlinal: uma seqüência de rochas dobradas com as rochas mais velhas situadas dentro da dobra.

Sinclinal & AnticlinalSinclinal & Anticlinal

Dobras Simétricas

Dobras Assimétricas

Classificação quanto a Superfície AxialClassificação quanto a Superfície AxialC

b

Dobras Recumbentes

Eixo da Dobra

Dobra com caimento

Eixo de dobra e caimento do eixoEixo de dobra e caimento do eixo

Dobra horizontal

Caimento de um Anticlinal

Caimento de um Sinclinal

Importância das Dobras

Classificação quanto ao ângulo interClassificação quanto ao ângulo inter--flanco flanco

D. AbertaD. Aberta 90-170

Classificação quanto ao ângulo interClassificação quanto ao ângulo inter--flanco flanco

10-0D. apertada

Tipos de DobrasTipos de Dobras

ChevronSão dobras

angulares repetidas, simétricas e com flancos de igual

comprimento (dobras concertina

ou sanfona).

HomoclinalHomoclinal

Homoclinal (homocline) : flancos de grandes dobras, em escala regional.

E mais Terminologias de DobrasE mais Terminologias de Dobras

DomoDomo : uma seqüência de rochas dobradas na qual todas as camadas mergulham para fora do ponto central.

BaciaBacia : uma seqüência de rochas dobradas na qual todas as camadas mergulham em direção a um ponto central.

Formação mais antiga exposta à superfície Formação mais nova

Arenito

Folhelho cinza Folhelho vermelho

Calcário

Camada + velhaCamada + nova

Dobras estão associadas à História Dobras estão associadas à História Tectônica da RegiãoTectônica da Região

Província de Vales e Montanhas próxima às Montanhas Província de Vales e Montanhas próxima às Montanhas Apalachianas: Remanescentes de um Cinturão de Apalachianas: Remanescentes de um Cinturão de

Montanhas DobradasMontanhas Dobradas

Juntas & FalhasJuntas & Falhas

JuntasJuntas

Rupturas nas rochas que não

apresentam deslocamento

visível.

Juntas na Ponta NegraJuntas na Ponta Negra

Juntas em corpos plutônicos se deve ao resfriamento e a stress tectônico

tardio.

A orientação da junta pode ser influenciada pelo li mite do corpo

Disjunção Colunar em BasaltoWyoming

DefiniçõesDefinições

• FalhasFalhas são fraturas nas rochas que mostram deslocamento perceptível;• Plano de FalhaPlano de Falha: superfície onde ocorre o deslocamento;• EstriasEstrias: ranhuras deixadas ao longo da • EstriasEstrias: ranhuras deixadas ao longo da superfície falhadas;• Espelho de FalhaEspelho de Falha: superfície polida pelo atrito entre os blocos;• BrechaBrecha: blocos ou pedaços da rocha triturados pelo atrito entre os blocos de falha.

Brecha de falha ou Brecha de falha ou CataclasitoCataclasito

MilonitoMilonito

Estrias de atritoEstrias de atrito

Estrias de atritoEstrias de atrito

Tipos de FalhasTipos de Falhas

• Falha Normal

• Falha Reversa(rejeito de mergulho)

• Falha Transcorrente (rejeito direcional)

• Falha Oblíqua (rejeito oblíquo)

••Capa ou TetoCapa ou Teto : Termo usado por mineiros. Eles podiam "pendurar" sua luz neste lado da falha porque estava acima deles.

••Lapa ou MuroLapa ou Muro : Também dos mineiros, é o lado da parede sobre a qual eles poderiam ficar abaixo do teto.

a) Falha normal Plano de falhac) Falha transcorrente

b) Falha reversa

d) Falha oblíqua

Falha NormalFalha Normal

Falha Normal LístricaFalha Normal Lístrica

Conjunto de Conjunto de Falhas NormaisFalhas Normais(Gráben = Bacia)(Gráben = Bacia)

Rift ValleyRift Valley

Rift ValleyRift Valley

Modelo da evolução de uma falha de cavalgamento

Aspectos GeomorfológicosAspectos Geomorfológicos

Falhas TranscorrentesFalhas Transcorrentes

O movimento

dos blocos é

paralelo à paralelo à

direção da

falha.

Falha Transcorrente

Falha Oblíqua

Rejeito e Separação de uma falhaRejeito e Separação de uma falha

A ORIGEM DAS MONTANHASA ORIGEM DAS MONTANHAS

A ORIGEM DAS MONTANHASA ORIGEM DAS MONTANHAS

•• MontanhaMontanha: qualquer área da Terra, com cume restrito que se eleve significativamente alto, pelo menos 300 m acima da terra circundante; m acima da terra circundante;

• Cadeias de Montanhas, Sistema de Montanhas.

TIPOS DE MONTANHASTIPOS DE MONTANHAS

•• IntemperismoIntemperismo diferencial e erosão diferencial e erosão (platôs, mesas, (platôs, mesas, batólitosbatólitos, cadeias , cadeias vulcânicas oceânicas;vulcânicas oceânicas;

•• bloco falhado: bloco falhado: HorsteHorste e e GrabenGraben

SweetgrassSweetgrass MountainsMountains , Montana, Montana

Monte Roraima, BrasilMonte Roraima, Brasil

Serra do Tumucumaque, AP, BrasilSerra do Tumucumaque, AP, Brasil

TIPOS DE MONTANHASTIPOS DE MONTANHAS

•• OrogêneseOrogênese: formação de montanhas;: formação de montanhas;

•• Gênese: Tectônica das Placas que Gênese: Tectônica das Placas que explica a localização e geometria;explica a localização e geometria;explica a localização e geometria;explica a localização e geometria;

LIMITES DAS PLACAS E A LIMITES DAS PLACAS E A FORMAÇÃO DAS MONTANHASFORMAÇÃO DAS MONTANHAS

•• Dois cinturões orogênicos na Terra: AlpinoAlpino--HimalaianoHimalaiano & Pacífico& Pacífico;

• Orógenos no limite de placas do tipo • Orógenos no limite de placas do tipo crosta oceânica versus crosta oceânica

• arcos de ilhas arcos de ilhas (atividade ígnea)• prisma de prisma de acresçãoacresção (deformação de sedimentos oceânicos);• metamorfismo de baixo graumetamorfismo de baixo grau;Ex. Japão

Convergent plate boundaryConvergent plate boundary

Fig. 2.9

LIMITES DAS PLACAS E A LIMITES DAS PLACAS E A FORMAÇÃO DAS MONTANHASFORMAÇÃO DAS MONTANHAS

•• Orógenos no limite de placas do tipo Crosta Oceânica versus Crosta Continental

• arcos magmáticos arcos magmáticos (atividade ígnea)• núcleo central granítico circundado por • núcleo central granítico circundado por vulcões andesíticos;• na costa (oeste) rochas sedimentares deformadas do prisma de acresção;• à Leste do núcleo central, rochas sedimentares intensamente dobradas;Ex. Andes

Oceano-continente

LIMITES DAS PLACAS E A LIMITES DAS PLACAS E A FORMAÇÃO DAS MONTANHASFORMAÇÃO DAS MONTANHAS

•• Orógenos no limite de placas do tipo Crosta Continental versus Crosta Continental

• arco vulcânico e corpos plutônicos inicial na subducção oceano x continente (Tibet);• colisão continente x continente: • colisão continente x continente: resistência à subducção >>> Espessamento crustal e elevação da cadeia de montanhas;• Acresção continental• ex. Himalaia

Continente-continente

REFERÊNCIASREFERÊNCIAS

�� GEOLOGIA GERALGEOLOGIA GERAL -- Capítulo 10 e 12;

�� DECIFRANDO A TERRA DECIFRANDO A TERRA –– Capítulo 19: Estruturas em rochas (antigo),

Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo)Capítulo 16: Deformações de rochas: estruturas e processos (novo)

��PARA ENTENDER A TERRA PARA ENTENDER A TERRA –– Capítulo 11: Dobras, falhas e outros tipos de

deformação;

� FUNDAMENTOS DE GEOLOGIAFUNDAMENTOS DE GEOLOGIA – Capítulo 10: Deformação e Formação de

Montanhas.