FUND GEOLOGIA - Elementos Estruturais das Rochas

FUND GEOLOGIA - Elementos Estruturais das Rochas

(Parte 2 de 8)

5.4.3 Sequência de morros 41

5.4.5 Mudança brusca no solo 41

5.4.6 Omissão de camadas 42

5.4.7 Repetição de camadas 42

6 FRATURAS 42 6.1 TIPOS DE FRATURAS 43 6.1.1 Diáclases 43 6.1.2 Diáclases de tensão 4 7 CONCLUSÃO 45 REFERÊNCIAS 46

ELEMENTOS ESTRUTURAIS DAS ROCHAS 9

1 INTRODUÇÃO

É sabido que o nosso planeta encontra-se em constante mudança. Em sua maioria, essas modificações são imperceptíveis para a existência humana, pois muitos desses processos demoram milhares a milhões de anos para se realizarem. Tais modificações podem se responsáveis pela formação dos oceanos, nos deslocamentos das grandes massas continentais e na formação de grandes cadeias de montanhas. Para entender essas perturbação faz-se necessário um estudo de como foi formado esses corpos rochosos e classificá-los de forma que se possa definir suas causas, processos e suas características.

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2 GEOLOGIA ESTRUTURAL

As forças internas da Terra trazem, em sua dinâmica, resultados que podem ser observados na superfície. A crosta é dotada de dinamismo gerado por esforços resultantes de forças endógenas, as quais provocam deslocamentos de massas rochosas denominadas de movimentos tectônicos, vulcanismos, a formação de grandes cadeias de montanhas, e a formação de rochas dobradas e falhadas.

A Geologia Estrutural, proposta por Charles Lyell em 1873, no seu livro

“Princípios de Geologia”, é a ciência que estuda os processos deformacionais da litosfera e as estruturas decorrentes dessas deformações. Têm a missão de investigar as formas geométricas que se desenvolvem em decorrência do dinamismo de nosso planeta, voltado inicialmente para deformações de grandes estruturas. Com a evolução da ciência geológica, passou-se também a estudar as estruturas menores, por vezes microscópicas.

Seus estudos focam basicamente as estruturas dos corpos rochosos de forma global. No que concerne às suas estruturas (geometria e morfologia), sua movimentação (cinemática) e a origem desta movimentação (dinâmica). Do ponto de vista prático e comercial, muitas destas estruturas são responsáveis pelo armazenamento de petróleo, de gás mineral, de água e de minérios. São importantes também em obras de Engenharia Civil, onde o levantamento das estruturas geológicas constitui a base para grandes obras como barragens, pontes, túneis, etc.

3 DEFORMAÇÕES DAS ROCHAS

Um corpo rochoso, uma vez submetido à ação de uma tensão, pode sofrer uma deformação (podendo gerar uma nova forma ou nova geometria) ou uma movimentação de sua estrutura.

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Um estudo dessas tensões permite compreender a distribuição e transferência de forças no interior dos corpos rochosos. Já nas deformações, tem como estudo caracterizar e medir essas deformações a fim de classificá-las.

Para a Geologia Estrutural, o conceito de força e esforço está direcionado para a formação de estruturas e para a compreensão dos processos mecânicos envolvidos na dinâmica do nosso planeta.

3.1 REOLOGIA

De acordo com Rômulo Machado e Marcos Egydio Silva, a reologia é a ciência que lida com a deformação e escoamento de corpos. É definida como o estudo da deformação e do escoamento de materiais, devido à força nele aplicada, ou seja, está relacionada com a deformação de sólidos e deformação e escoamento de fluidos líquidos e gasosos.

No nosso caso, a reologia estuda o comportamento físico das rochas a partir da aplicação de forças e de tensões. Em suma, é o estudo da deformação e do fluxo dos corpos rochosos.

As condições físicas que ocorrem durante as deformações são fundamentais para o comportamento do corpo rochoso. Quando as tensões a que as rochas estão sujeitas são superiores à capacidade de resistência das rochas, estas começam a deformar-se. Essa deformação depende da intensidade da força, da sua duração, da sua composição químico/mineralógica e a estrutura da rocha, da pressão de fluidos intersticiais (pressão hidrológica) e da temperatura e pressão que a rocha se encontra. Estes parâmetros criam diferentes condições que afetam o comportamento dos materiais geológicos.

Por este motivo, as deformações podem ser dúcteis (é o material que se deforma, se quebra sob a ação de uma ou mais tensões) e rúpteis (é caracterizado por estiramentos e deformações plásticas á ação de tensões).

O Comportamento rúptil de fusão dos minerais) ocorre quando os materiais, nestas circunstâncias, estão muito rígidos, a deformação pode conduzir à fratura dos blocos rochosos, originando falhas.

O Comportamento dúctil a rocha tende a deformar resultado das tensões a que está sujeita.

A mesma rocha pode apresentar comportamento frágil numas circunstâncias, e dúctil noutras, dependendo das condições em que se encontra. No gráfico abaixo está na relação entre a temperatura e a pressão hidrostática sobre a rocha. Nela, é possível observar que com o aumento da temperatura e/ou pressão, o material rochoso passa por algumas transições (passa de rúptil para dúctil).

Os domínios de deformação em função temperatura. Linhas BP regimes de alta e baixa gradiente

Gráfico 1: Gráfico de deformação em função da pressão e da temperatura.

Comportamento rúptil (sob pressões baixas e temperaturas abaixo do ponto rais) ocorre quando os materiais, nestas circunstâncias, estão muito rígidos, a deformação pode conduzir à fratura dos blocos rochosos,

O Comportamento dúctil (sob pressões elevadas e altas temperaturas) é onde a rocha tende a deformar-se, mas não ocorre fratura, originando resultado das tensões a que está sujeita.

A mesma rocha pode apresentar comportamento frágil numas circunstâncias, e dúctil noutras, dependendo das condições em que se encontra. No gráfico abaixo relação entre a temperatura e a pressão hidrostática sobre a rocha. Nela, é possível observar que com o aumento da temperatura e/ou pressão, o material rochoso passa por algumas transições (passa de rúptil para dúctil).

Os domínios de deformação em função da pressão hidrostática e da temperatura. Linhas BP-AT / AP-BT representam o comportamento esperado em alta e baixa gradiente, respectivamente:

AP = alta pressão

AT = alta temperatura

BP = baixa pressão BT = baixa temperatura

Gráfico de deformação em função da pressão e da temperatura. Fonte: Decifrando a Terra, Cap. 19, 2009.

(sob pressões baixas e temperaturas abaixo do ponto rais) ocorre quando os materiais, nestas circunstâncias, estão muito rígidos, a deformação pode conduzir à fratura dos blocos rochosos,

(sob pressões elevadas e altas temperaturas) é onde fratura, originando dobras como

A mesma rocha pode apresentar comportamento frágil numas circunstâncias, e dúctil noutras, dependendo das condições em que se encontra. No gráfico abaixo relação entre a temperatura e a pressão hidrostática sobre a rocha. Nela, é possível observar que com o aumento da temperatura e/ou pressão, o material rochoso passa por algumas transições (passa de rúptil para dúctil).

da pressão hidrostática e da BT representam o comportamento esperado em

AP = alta pressão

AT = alta temperatura

BP = baixa pressão BT = baixa temperatura

Gráfico de deformação em função da pressão e da temperatura.

Estas transições podem ser visto na imagem abaixo, onde a transformação de materiais quebradiços (rúptil)

Figura 1: Fonte: w.geologia.ufpr.br/graduacao/estrutural2006/aula5.pdf

As zonas dúcteis e dúcteis propriedades equivalentes.

3.2 TIPOS DE DEFORMAÇÕES

Um corpo ao se deformar, pode sofrer distorções, apresentando comportamentos mecânicos distintos. Algumas deformações podem ser recuperáveis, isto é, sob ação de esforços, podem sofrer contração ou extensão, mas quando esses esforços são retirados, o corpo retorn originais. Esse tipo de deformação é chamado de elástica.

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