Geologia estrutural zonas de cisalhamento dúctil

Aula de Geologia Estrutural para alunos do 5.o Período do curso de Engenharia de Minas.

1. Geologia Estrutural -FINOM
Zonas de Cisalhamento
Dúctil -ZCD
5.o Período de Eng. de Minas
Prof. Márcio Santos
http://professormarciosantos.blogspot.com.br
/

2. Zonas de Cisalhamento Dúctil -ZCD
• São o equivalente e
profundo das falhas das
quais, em muitos casos,
elas constituem o
prolongamento natural.
• A principal diferença é que,
nas zonas de cisalhamento nas zonas de cisalhamento dúctil, o deslocamento
relativo dos blocos não
acontece ao longo de um
plano de ruptura, mas de
uma faixa, mais ou menos
estreita deformada
plasticamente.

3. • Uma ZCD é uma faixa estreita de rochas,
deformada de maneira plástica, onde o
mecanismo principal da deformação é o
cisalhamento simples (rotacional, não coaxial e
com esforços paralelos à área do corpo), em
regime de deformação plana (estiramento em regime de deformação plana (estiramento em uma das direções, encurtamento em outra
direção, terceira direção sem deformação),
separando dois compartimentos menos
deformados e que apresentam um
deslocamento relativo.

4. A) Não rotacional, coaxial e com esforços perpendiculares à área do corpo.
B) Rotacional, não coaxial e com esforços paralelos à áre a do corpo.

5. • ZCD podem ser observadas em qualquer escala, do mm
à escala continental, com rejeitos extremamente
variáveis, podendo atingir centenas de km.
• Existem zonas de cisalhamento em regime extensional,
compressionale transcorrente.
• As terminologias adotadas são as mesmas das falhas
(por exemplo: zona de cisalhamento dúctil
transcorrente
(por exemplo: zona de cisalhamento dúctil
transcorrente
dextralnormal, zona de cisalhamento dúctil com
separação normal etc.).
• A nomenclatura dos rejeitos é também idêntica à das
falhas.

6. As ZCD variam de mm a centenas de km.

7. • Embora a deformação na
zona de cisalhamento possa
ser homogênea, não é
geralmente o caso e é
possível observar uma
gradação da deformação do
domínio menos deformado
até o domínio mais
deformado. deformado.
• A distribuição da
deformação é geralmente
heterogênea: alternam-se
faixas com intensidades de
deformação extremamente
variáveis, às vezes de
maneira brusca.

8. Resumo das principais características de uma ZCD
• São zonas tabulares de deformação da crosta.
• Ocorrem em todas as escalas, desde a milimétrica até
aquela cortando toda a crosta e envolvendo centenas de
quilômetros de desligamento.
• Como as falhas, tendem a envolver grande quantidade de
movimentos paralelos ao plano de cisalhamento
(cisalhamento simples), mas também podem ser (cisalhamento simples), mas também podem ser influenciadas por outros tipos de deformação.
• As ZCD de acentuada deformação plástica desenvolvem
feição milonítica.
• Também como as falhas, podem ser reversas, normais,
transcorrentesou mostrarem desligamentos oblíquos.
• Tendem a exibir mergulhos menores que as falhas (exceto
as transcorrentes).

9. Feições características da ZCD
•A FOLIAÇÃO
• A foliaçãoé a feição fundamental das zonas de
cisalhamento dúctil, conseqüência principalmente da
plasticidade cristalina e da rotação de minerais.
• A foliação na ZCD não difere, basicamente, da
xistosidade desenvolvida na maior parte das rochas xistosidade desenvolvida na maior parte das rochas metamórficas deformadas.
• A intensidade da deformação, às vezes muito elevada
nestas zonas, pode provocar uma recristalização
dinâmica importante, levando a uma drástica redução do
tamanho dos grãos. Esta xistosidade é, às vezes,
chamada de foliação milonítica.

10. •Foliação
milonítica
definida pela
forte
recristalização
de quartzo em
feldspato de feldspato de granitos
deformados da
Faixa Sergipana
(a) e do oeste
Australiano (b).

11. • Quanto mais
intensa a
deformação, mais o
plano de foliação
(S) se aproxima do
plano de
cisalhamento C
(quando a (quando a deformação é
pouco intensa, a
foliação, pouco
visível, forma um
ângulade cerca de
35/40º com C).

12. •A foliação, apesar de
ser uma feição
penetrativa, às vezes
preserva “ilhas” não
deformadas, os pods
de foliação(figura ao
lado). Essas feições
(figura ao lado) são (figura ao lado) são encontradas em
qualquer escala, da
lãminadelgada até a
escala regional, em
megazonasde
cisalhamento.

13. • AS LINEAÇÕES
• As lineaçõesde
estiramento são uma
das feições mais
características das
zonas de cisalhamento
dúctil. A deformação é
geralmente plana, geralmente plana, gerando planos lineares
(tectonitosL/S). O
estiramento pode ser
extremamente
importante, registrado
na forma de lineações
minerais e de
alongamento.

14. • O plano C, ou plano
de cisalhamento,
geralmente não é
materializado, a não
ser nos domínios de
maior intensidade da
deformação onde a deformação onde a foliação passa a ser
paralela à ZCD,
conforme se observa
na figura ao lado.

15. • Em certos casos,
como na figura ao
lado, quando a
deformação é
intensa e nos
domínios onde o
ângulo entre S e C ângulo entre S e C está em torno de
10 a 15º, pequenos
planos de
cisalhamento
paralelos ao plano
C podem aparecer.

16. • AS DOBRAS
• Nas ZCD, as dobras são
frequentes, mas não
necessárias e nem
rítmicas.
• De maneira geral,
apresentam tendência
em ter seus eixos em ter seus eixos paralelos ao eixo X do
elipsóide de deformação,
fato evidenciado pelo
paralelismo frenquente
dos eixos de dobras e da
lineaçãode estiramento.

17. • Em outros
casos,
apresentam
eixos curvos ou
mesmo uma
forma cônica
(dobras em (dobras em bainha).

18. • A progressão da deformação faz com que as
dobras, que representam uma heterogeneidade
dificultando a deformação global da ZCD,
tendem a serem recortadas pela própria
evolução da xistosidade, conforme se pode
observar nas imagens seguintes, sobrando
apenas charneiras
intrafoliais
ou sendo
apenas charneiras
intrafoliais
ou sendo
totalmente eliminadas. É notável que nas ZCD
que apresentam uma deformação
extremamente elevada, as dobras são raras ou
mesmo ausentes.

20. Esquema das principais feições nas ZCD

21. Rochas Metamórficas nas ZCD
• Nas zonas de falha, o trituramento de fragmentos da
rocha encaixante pode levar, por processos rúpteis, a
uma forte redução generalizada de granulação e a
formação de rochas características, as rochas
cataclásticas.
•
No caso da zona de cisalhamento, a redução da
•
No caso da zona de cisalhamento, a redução da granulação é decorrente principalmente de processos
dúcteis, em particular a recristalização dinâmica, e se
processa não às custas de fragmentos de rochas, mas
sim de minerais. Esses processos levam à formação de
rochas mais ou menos finas onde alguns restos
arredondados de minerais (às vezes chamados de
clastos, apesar do processo deformacional diferente)
flutuam numa matriz fina foliada.

22. •Metamorfismo Dinâmico-este tipo de metamorfismo é
caracterizado por alta pressão e temperaturas que
podem variar de baixas a altas. Está associado a zonas
de falhas ou cisalhamentos, onde blocos crustaissão
pressionados uns contra os outros. A área de
abrangência deste tipo de metamorfismo é função direta
da intensidade do falhamento, podendo afetar rochas de
composição e origem distintas. Tipos de rochas composição e origem distintas. Tipos de rochas formadas: milonitos.
•Milonito: é uma rocha metamórfica bandadaou
laminada na qual a textura original da rocha-mãe é
destruidapor intenso cisalhamento dentro de uma zona
falha.
–Origem dinâmica, granulometriafina, cor váriavel,
incluindo cinza, marrone preto.

24. Rochas nas ZCD, em função da profundidade

26. Referências
• Texto extraído de:
– ARTHAUD, M. Elementos de geologia estrutural. Fortaleza,
1998.
– CARNEIRO, Celso dal Ré et al. Tipos de folilação.
DGAE/IG/UNICAMP. Obtido em:
http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/87/FOLIACOES.pdf
.
– FOSSEN, H. Structural Geology. Deformation: Chapter2 e-
module. Obtido em: http://www.rc.unesp.br/igce/petro/estrutural/Geol_E strutural_Une sp_RC/Links_uteis_files/02%20Deformation.swf
.
– Geologia Estrutural. Deformação: conceitos básicos. Obtido em:
http://www3.ufpa.br/larhima/Material_Didatico/Gradu acao/Geolo gia_Estrutural/Capitulo_2_2007.pdf
.