Deformação Das Rochas VI

Regime

frágil e dúctil

Professora Isabel Henriques

1

Deformação Deformações das rochas O dinamismo interno da Terra pode manifestar-se, não apenas na forma de vulcões e sismos, mas através de deformações nas rochas originadas por tensões que afectam a sua forma e/ou volume. A tensão é a força exercida por unidade de área.


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Deformação As deformações surgem por tensões que alteram a forma e ou o volume das rochas. As rochas estão sujeitas a tensões provocadas pela:  mobilidade das placas litosféricas;  pressão das camadas suprajacentes.


3

Deformação Tipos de tensão Tensão de compressão – conduzem à redução do volume da rocha na direção paralela à atuação das forças e ao seu alongamento da direcção perpendicular. Podem provocar a sua fratura. Tensões de distensão – conduzem ao alongamento da rocha na direção paralela à atuação das forças, ou à sua fratura. Tensões de cisalhamento – causa a deformação da rocha por movimentos paralelos em sentidos opostos. Professora Isabel Henriques

4

Deformação


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TRANSFORMANTE

DIVERGENTE

CONVERGENTE

TIPO DE LIMITE TECTÓNICO

TIPOS de TENSÕES

COMPRESSÃO (COMPRESSIVAS)

As forças tendem a reduzir o volume das rochas.

TIPO DE ROCHA/DEFORMAÇÃO

DÚCTIL – DOBRA (deformação contínua)

FRÁGIL – FALHA COMPRESSIVA ( deformação descontínua )

DISTENSÃO OU TRACÇÃO (DISTENSIVAS)

As forças tendem a alongar a rocha.

DÚCTIL – estiramento

FRÁGIL – FALHA DISTENSIVA ( deformação descontínua )

CISALHAMENTO (CISALHANTES)

As forças provocam movimentos paralelos, mas em sentidos opostos.

DÚCTIL – cisalhamento

FRÁGIL – FALHA DE (deformação descontínua)

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DESLIGAMENTO

O estado de tensão aplicada as rochas mostra que as rochas apresentam três tipos de comportamento:

Elástico Plástico Frágil


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Deformação em respostas à tensão 





Deformação elástica – a rocha deforma mas, quando a tensão cessa, a rocha volta à a sua forma/volume iniciais. A rocha deforma-se elasticamente até um certo limite, quando este é ultrapassado a rocha pode: permanecer com a deformação e já não volta ao estado normal comportamento plástico, ou fraturar. Deformação plástica – é permanente, o material fica deformado sem rotura e verifica-se quando a força aplicada sobre a rocha é superior ao seu limite de elasticidade e inferior ao limite de plasticidade. Exemplo: Dobras. Deformação frágil – o material fratura. Verifica-se quando a força aplicada sobre a rocha é superior ao seu limite de plasticidade originando deformações descontínuas. Exemplos: Falhas. Professora Isabel Henriques

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Deformação Regimes de deformação Elástico: o objeto retorna à sua forma inicial logo que a força deixar de atuar.

Plástico: deformação permanente o material não retorna à sua posição inicial após a aplicação da força (ultrapassa o limite de elasticidade).


Frágil: deformação permanente, que ultrapassa o limite de plasticidade provocando a quebra do material.

9

Deformação


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Condicionantes da deformação O comportamento que a rocha irá apresentar vai depender de:  fatores intrínsecos à própria rocha, a composição mineralógica e textura;  fatores extrínsecos, a temperatura, o tempo, a pressão de fluidos, e do tipo e intensidade da tensão. A mesma rocha pode apresentar comportamento frágil numas circunstâncias, e dúctil noutras, dependendo das condições em que se encontra. Professora Isabel Henriques

11

http://emvc.geol.ucsb.edu/forteachers/flashmovies/faults.swf

https://ees.as.uky.edu/sites/default/files/elearning/module10swf.swf

Deformação

Deformação Condicionantes da deformação  Diz-se temperatura e pressão confinante às temperaturas e pressões que são exercidas em todas as direções sobre uma rocha no interior da crosta.  O aumento da pressão e da temperatura favorece a deformação plástica.  À superfície as rochas apresentem um comportamento frágil.  No interior da litosfera, porque a pressão e a temperatura aumentam, o comportamento das rochas é dúctil.  A maior profundidade as rochas passam a ter um comportamento viscoso e no limite à fusão.


12

Deformação


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Deformação de uma rocha em função das condições físicas TEMPERATURA

TEMPO

TENSÕES ESFORÇO

COMPORTAMENTO

ESTRUTURAS GERADAS

Baixa

Curto espaço de tempo

Repentino

Frágil

Fraturas/ falhas

Média

Curto espaço de tempo

Repentino

Frágil

Fraturas/ falhas

Média

Grande espaço de tempo

Gradual

Dúctil

Dobras

Alta

Intermédio entre grande e curto espaço de tempo

Entre pequeno e grande esforço

Dúctil

Dobras


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Temperatura

Deformação Condicionantes da deformação

O aumento da temperatura aumenta a plasticidade. As elevadas temperaturas que ocorrem na crusta e manto superior permitem a existência de um regime dúctil, que forma dobras quando o material é sujeito a forças compressivas. Pressão O aumento da pressão diminui a rigidez, tornando os materiais mais plásticos.

Tempo


A atuação das forças ao longo do tempo permite que os materiais se ajustem e adaptem, até atingirem o seu limite de plasticidade. 15

Deformação

-

Condicionantes da deformação


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A deformação das rochas respondendo aos tipos de comportamento, permite classificá-las em: Regime Dúctil - As rochas sujeitas a temperaturas e pressões elevadas tendem a dobrar-se sem fraturarem.  Regime Frágil - As rochas sujeitas a temperaturas e pressões baixas tendem a fratura-se originado as falhas. 


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Deformação


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Deformação Comportamento dos materiais Comportamento frágil – as rochas fraturam facilmente, quando sujeitas a tensões, em condições de baixa pressão e baixa temperatura. Este comportamento relaciona-se com a formação de falhas. Comportamento dúctil – as rochas sofrem alterações permanentes de forma e/ou volume, sem fracturarem, em condições de elevada pressão e elevada temperatura. Este comportamento esta relacionado com a formação de dobras.


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COMPORTAMENTO DAS ROCHAS

FRÁGIL

DÚCTIL

A rocha fratura facilmente em condições de baixa pressão e baixa temperatura. Relaciona-se com a formação de

FALHAS

Fratura das rochas acompanhada do movimento relativo de um dos blocos fraturados. Professora Isabel Henriques

A rocha altera-se, experimentando deformações permanentes mas sem fraturar, mesmo em condições elevadas de pressão e temperatura. Relaciona-se com a formação de

DOBRAS

Encurvamento de superfícies originalmente planas, em que não se verifica deslocação dos blocos . 20

Falhas Uma falha é uma superfície de fratura ao longo da qual ocorre o movimento relativo dos blocos fracturados. As falhas podem resultar da actuação de qualquer tipo de tensão em rochas com comportamento frágil.


21

Falhas


22

Falhas


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Elementos de uma Falha

1 - Muro

Bloco que se situa abaixo do plano de falha

2 – Tecto

Bloco que se sobrepõe ao plano de falha

3 - Direcção

Orientação da linha de intersecção do plano de falha com um plano horizontal

4 - Inclinação

Ângulo formado entre o plano de falha e um plano horizontal que o intercepta

5 - Plano de Falha

Superfície de fractura

6 - Rejecto ou rejeito

Movimento relativo entre os dois blocos da falha

Falhas Elementos caraterísticos das falhas

Plano de falha – superfície de fractura. Tecto – bloco que se sobrepõe ao plano de falha. Muro – bloco que se situa abaixo do plano de falha. Rejeito ou rejecto – movimento relativo entre os dois blocos da falha.


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Falhas Elementos caraterísticos das falhas

Inclinação – ângulo formado entre o plano de falha e um plano horizontal que o intercepta. Direção – corresponde à orientação geográfica do plano da falha.


26

As falhas forma-se em regime frágil


27

Falhas


28

http://www.educacaopublica.rj.gov.br/oficinas/geologia/ geologia_geral/unid2_cap3.html

Falhas Tipos de falhas O movimento relativo dos dois blocos da falha está na base da classificação das falhas. Falha normal ou distensiva – o tecto desce em relação ao muro. Falha inversa ou compressiva - o tecto sobe em relação ao muro. Falha de desligamento – os blocos têm movimentos horizontais, paralelos à direcção do plano de falha.


29

http://www.geology.ar.gov/geohazards/eq_geninfo.htm

Falhas


30

Falha Normal


31

Falha Inversa


32

Falhas


33

Falha de desligamento


34


35

https://www.youtube.com/watch?v=eY5Ec75Jj2c

https://www.youtube.com/watch?v=MrrLJ4vXHCs

Falha de desligamento

Tecto

Tecto

Muro

Muro

O tecto desce relativamente ao muro Falha Normal ou distensiva Professora Isabel Henriques

O tecto sobe relativamente ao muro Falha Inversa ou Compressiva 36

Falhas O tecto sobe relativamente ao muro. Falha Inversa ou Compressiva Tecto

Muro

O tecto desce relativamente ao muro. Falha Normal ou distensiva


Tecto Muro

37


Falhas

38

Um conjunto de falhas paralelas pode originar um: Horts – bloco elevado entre duas falhas inversas, quando sujeito a forças compressivas.

Graben – bloco abatido entre duas falhas normais, quando sujeito a forças distensivas.


39

http://earthquake.usgs.gov/learn/animations/animation.php?flash_title=Horst+and+Gr aben+Flash+Animation&flash_file=horstandgraben&flash_width=380&flash_height=2 10

Falhas

Falhas Horts e grabens podem existir associados num mesmo ambiente tectónico.


40

Falhas Horts


41

Falhas Graben


42


43

FALHA DEE DESLIGAMNTO

FALHA INVERSA ou

COMPRESSIVA

FALHA NORMAL ou DISTENSIVA

Tipo de Falha

Posição do tecto e do muro O tecto desce relativamente ao muro

Deformação causadora

Rejecto

Local de ocorrência Separação de placas continentais ou oceânicas

Distensiva

Vertical Ex. Rifte Valley Africano

O tecto sobe relativamente ao muro

Colisão de placas tectónicas

Compressiva

Vertical Ex. Himalaias e Andes Falhas transformantes de zonas oceânicas

Blocos têm movimentos

horizontais, paralelos à direcção do plano de falha

Cisalhamento Horizontal


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Ex. Falha de Sto André (Califórnia)


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As falhas formam-se em regime frágil

Compressivas Provocam a compressão do material com redução do seu volume, sendo dominantes nos limites convergentes de placas. Distensivas Tendem a provocar o estiramento do material rochoso, aumentando a distância entre as extremidades de um bloco, e são características de limites divergentes de placas. Cisalhamento Sujeitam os corpos rochosos a forças em sentidos opostos, modificando a sua forma inicial, tal como ocorre nas falhas transformantes.

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Dobras Uma dobra é uma deformação em que se verifica o encurvamento de superfícies originalmente planas. As dobras resultam de tensões de compressão em rochas com comportamento dúctil.


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Dobras


48

http://www.bioygeo.info/Animaciones/FoldingV2.swf

Dobras

Synclinal folds in bedrock, near Saint-Godard-de-Lejeune, Canada. Professora Isabel Henriques

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Dobras Elementos característicos de uma dobra Charneca – linha que une os pontos de máxima curvatura da dobra. Flancos da dobra – vertentes da dobra; situam-se de um e do outro lado da charneira.


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Dobras Elementos característicos de uma dobra Superfície axial ou plano axial – plano de simetria da dobra, que se divide em dois flancos aproximadamente iguais. Eixo da dobra – linha de intercepção da charneira com a superfície axial. Núcleo – conjunto das camadas mais internas da dobra.


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Dobras Elementos característicos de uma dobra

As dobras formam-se em regime dúctil. Professora Isabel Henriques

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Elementos que caracterizam uma Dobra: Identifique os números da figura

1

Charneira

linha que une os pontos de máxima curvatura da dobra.

3

Flancos da dobra

são as vertentes da dobra; situam-se de um e de outro lado da charneira.

5

Superfície ou plano axial

plano de simetria da dobra, que a divide em dois flancos aproximadamente iguais, com inclinações opostas.

4

Eixo da dobra

linha de intersecção da charneira com a superfície axial.

2

Núcleo

conjunto das camadas mais internas da dobra.

Dobras


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Dobras Tipos de dobras (disposição espacial) Antiforma – dobra cuja concavidade ou abertura está voltada para baixo. Sinforma – dobra cuja concavidade ou abertura está voltada para cima. Dobra neutra – dobra cuja abertura não está voltada nem para cima nem para baixo. O eixo da dobra é vertical (virada para o lado).


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Dobras Tipos de dobras (disposição espacial)


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Dobras

Tipos de dobras (disposição espacial)

Tipos de dobras Critério de classificação

Disposição espacial da dobra

Nome

ANTIFORMA

Caracterização

Dobra cuja abertura está dirigida para baixo.


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Dobras


Tipos de dobras

Critério de classificação Disposição espacial da dobra

Nome

SINFORMA

Caracterização Dobra cuja abertura está voltada para cima.


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Dobras


Tipos de dobras Critério de classificação Disposição espacial da dobra

Nome

Caracterização

Dobra cuja abertura se DOBRA orienta NEUTRA lateralmente.


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Dobras

Antiforma

Sinforma


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Dobras Tipos de dobras (idade relativa das rochas da dobra) Anticlinal – dobra em que o núcleo da antiforma é ocupado pelas rochas mais antigas. Sinclinal – dobra em que o núcleo da sinforma é ocupado pelas rochas mais recentes.


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Dobras


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Dobras Tipos de dobras (idade relativa das rochas da dobra)

Tipos de dobras Critério de classificação Disposição, na dobra, da sequência estratigráfica

Nome

ANTICLINAL

Caracterização No núcleo da antiforma encontram-se as rochas mais antigas.


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Dobras Tipos de dobras (idade relativa das rochas da dobra)

Tipos de dobras Critério de classificação Disposição, na dobra, da sequência estratigráfica

Nome

SINCLINAL

Caracterização No núcleo da antiforma encontramse as rochas mais recentes.


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Dobras Classificação dos principais tipos de dobras


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66

Dobras


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Dobras Atitude das camadas da dobra Atitude – posição das camadas de rochas no espaço, pode ser definida pela direção e pela inclinação das camadas. Para definir a direção e a inclinação, são considerados vários elementos:  um

plano horizontal que intercepta a superfície da camada;

a

direção N – S dada pela bússola;

 linha

de inclinação máxima ou pendente. Professora Isabel Henriques

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Dobras Atitude das camadas da dobra Direção da camada - ângulo formado pela diretriz com a direcção N-S geográfica. Inclinação dos estratos – ângulo formado pela pendente (linha de maior declive) com o plano horizontal.


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Dobras Atitude das camadas da dobra Inclinação dos estratos – é o ângulo formado pela pendente (linha de maior declive) com o plano horizontal. A linha de maior declive pode, no campo, ser determinada vertendo um pouco de água sobre o flanco da dobra. A água percorre a linha de maior declive.

A determinação da inclinação faz-se por intermédio de aparelhos chamados clinómetros. Professora Isabel Henriques

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Dobras Atitude das camadas da dobra Representação da direção e da inclinação das camadas numa carta geológica. Utiliza-se um segmento indicativo da direção e outro perpendicular com o valor da inclinação e dirigido no sentido pendente do flanco.


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Dobras


72

Dobras


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Falhas e Dobras em Portugal Em Portugal é possível identificar um elevado número de dobras, que se formaram durante a colisão de placas. As dobras são comuns nas regiões sul (Alentejo), centro e NW (região de Valongo - Viana do Castelo). Em Portugal, são numerosos os exemplos de falhas. Muitas dessas falhas se originaram no passado, e não possuem atualmente qualquer tipo de atividade. No entanto são as falhas os principais focos de sismos, pelo que a sua compreensão é importante na avaliação dos riscos sísmicos. Professora Isabel Henriques

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75

http://www.geolsoc.org.uk/ks3/gsl/education/resources/rockcycle/page3573.html

http://www.algebra4children.com/Geography/faulting-folding.htm

Deformação

Animações 

http://www.edugen.com:30120/geodiscoveries/resources/ch12/print/folding_anim ation2/index.htm



http://www.algebra4children.com/Geography/faulting-folding.htm



http://www.geolsoc.org.uk/ks3/gsl/education/resources/rockcycle/page3573.html



http://www.bioygeo.info/Animaciones/FoldingV2.swf



http://earthquake.usgs.gov/learn/animations/animation.php?flash_title=Horst+and +Graben+Flash+Animation&flash_file=horstandgraben&flash_width=380&flash_heigh t=210



https://www.youtube.com/watch?v=MrrLJ4vXHCs



https://www.youtube.com/watch?v=eY5Ec75Jj2c



http://www.educacaopublica.rj.gov.br/oficinas/geologia/geologia_geral/unid2_cap 3.html



http://www.geology.ar.gov/geohazards/eq_geninfo.htm



https://ees.as.uky.edu/sites/default/files/elearning/module10swf.swf



http://emvc.geol.ucsb.edu/forteachers/flashmovies/faults.swf


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Disciplina de Biologia e Geologia 11º Ano Professora: Isabel Henriques Apresentação Multimédia baseada no site CIENTIC Professora Isabel Henriques

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Deformação Das Rochas VI

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