A geologia estrutural é o ramo da geologia que estuda as estruturas
deformadas presentes na litosfera, estando particularmente interessada na
investigação de suas causas, processos e aspectos geométricos, variando desde a
escala milimétrica até a escala continental (DEL MORO, 2017).
O estudo e reconhecimento das estruturas geológicas possuem importância
científica e prática. Do ponto de vista científico, os estudos em geologia estrutural têm
mostrado que nosso planeta é dinâmico e que vivemos sobre placas litosféricas de
dimensões continentais, que se movem de maneira lenta e contínua. Esta
movimentação é, em grande parte, responsável pela formação das estruturas
geológicas. Do ponto de vista prático, muitas destas estruturas são responsáveis pelo
armazenamento de hidrocarbonetos (petróleo e gás), água, minérios etc. São
importantes também em obras de engenharia civil, onde o levantamento das
estruturas geológicas constitui a base para as grandes obras de engenharia, como
barragens, pontes, túneis, estradas etc (TEIXEIRA et al., 2000).
Cada estrutura representa o resultado de uma determinada deformação sofrida
pelo volume de rochas em questão. Em geologia estrutural a deformação pode incluir
componentes de translação, rotação, distorção (strain) e dilatação (Figura abaixo). A
translação envolve a mudança de posição de todos os componentes da rocha na
mesma direção e distância. O termo rotação é usado para se descrever a rotação
física uniforme do corpo de rocha. Em ambos os casos o corpo rígido se move de
maneira intacta, sem alteração de forma ou tamanho. Quando há alteração na forma
e volume, tem-se dilatação ou distorção. A dilatação é caracterizada pela mudança de
volume, já a distorção é definida como qualquer alteração de forma, orientação,
comprimento e espaçamento de um material, com ou sem variação de volume.
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Figura: Componentes da deformação
Fonte: adaptada de Davis, Reynolds e Kluth. (2011, p. 119)
Além disso, as condições nas quais ocorrem a deformação também influenciam
o comportamento da rocha diante da atuação dos esforços. Dentre essas condições,
é importante destacar o papel da pressão e temperatura, as quais estão relacionadas
à profundidade em que as rochas se encontram na crosta no momento da deformação.
Quando uma rocha se encontra no regime rúptil, ela tem um comportamento frágil
com deformação permanente, sendo que a rocha se fragmenta por fraturamento.
Neste caso, a rocha permanece rígida durante a ação do esforço e, por isso, tende a
apresentar-se quebradiça. Já as rochas sob a influência do regime dúctil
deformam-se lentamente, comportando-deformam-se de forma elástica, não apredeformam-sentando feições de
ruptura, isto é, a rocha molda-se (como um objeto maleável) sem fragmentar-se (DEL
MORO, 2017).
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Portanto, como podemos ver, existem dois domínios geológicos que podemos
distinguir em termos de deformação, o superficial (rúptil) e o profundo (dúctil). Esses
dois níveis crustais irão ditar o comportamento mecânico-deformacional da rocha e,
consequentemente, a formação das estruturas geológicas mais comuns: dobras e
falhas (DEL MORO, 2017).
As DOBRAS são deformações dúcteis que afetam corpos rochosos da crosta
terrestre. Acham-se associadas a cadeias de montanhas de diferentes idades e
possuem expressão na paisagem, sendo visíveis em imagens de satélite. São
caracterizadas por ondulações de dimensões variáveis e podem ser quantificadas
individualmente por parâmetros como amplitude e comprimento de onda. A sua
formação se deve à existência de uma estrutura planar anterior, que pode ser o
acamamento sedimentar ou a foliação metamórfica (clivagem, xistosidade,
bandamento gnáissico) (TEIXEIRA et al., 2000).
O estudo das dobras pode ser conduzido em três escalas: macroscópica,
mesoscópica e microscópica. A escala microscópica corresponde à escala de estudo
em que a estrutura é observada com o auxílio de microscópio ou lupa. Na escala
mesoscópica a estrutura é visualizada de modo contínuo desde amostras na escala
de mão até afloramento, ou maior ainda. Na escala macroscópica a estrutura
observada é produto da integração e reconstrução de afloramentos, sendo, em geral,
representada em perfis ou mapas geológicos.
O estudo das dobras é importante na pesquisa mineral, em programas de
prospecção mineral, exploração e lavra de jazidas, pesquisa de petróleo e obras de
engenharia como escavação de túneis, construção de estradas, barragens, etc.
As dobras podem ser classificadas em dois tipos: atectônicas, relacionadas
com a dinâmica externa do planeta, e tectônicas, relacionadas com a dinâmica
interna. As primeiras são formadas na superfície ou próximas a ela, em condições
muito semelhantes às condições ambiente, sendo desencadeadas pela ação da força
da gravidade e possuem expressão apenas local; as últimas são formadas sob
condições variadas de esforço, temperatura e pressão (hidrostática, de fluidos), sendo
mais relacionadas com processos de evolução crustal, em particular com a formação
de cadeias de montanhas (TEIXEIRA et al., 2000).
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Figura: Dobras atectônicas em rochas sedimentares da região de Punta Arenas, Sul do Chile. Observar que as dobras são restritas à parte inferior das camadas.
Fonte: TEIXEIRA et al. (2000, p. 407)
As dobras atectônicas podem ser formadas a partir de sedimentos saturados
em água, os quais, após o rompimento da força de coesão entre os grãos, adquirem
fluidez e se movimentam num meio de menor densidade, em geral aquoso.
As dobras tectônicas são formadas por dois mecanismos básicos: flamblagem
e cisalhamento. O mecanismo de flambagem promove o encurtamento das camadas
perpendicularmente à superfície axial das dobras, preservando, porém, a espessura
e o comprimento das mesmas.
As FALHAS resultam de deformações rúpteis nas rochas da crosta terrestre.
São expressas por superfícies descontínuas com deslocamento diferencial de poucos
cm a dezenas e centenas de km, sendo esta a ordem de grandeza para o
deslocamento nas grandes falhas (TEIXEIRA et al., 2000).
Aparecem como superfícies isoladas e discretas de pequena expressão, ou, no
caso mais comum, como uma região deformada de grande magnitude, que é a zona
de falha, onde o deslocamento total é a soma dos deslocamentos individuais. A
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condição básica para a existência de uma falha é que tenha ocorrido deslocamento
ao longo da superfície. Contudo, se ocorrer o movimento perpendicularmente à
superfície, a estrutura receberá o nome de fratura. O relevo oriundo de falhas é, em
geral, estruturado, bem refletido em fotos aéreas e imagens de satélites (TEIXEIRA et
al., 2000).
Figura: Imagem de satélite do rio Paraíba do Sul, mostrando o relevo fortemente orientado ao longo do vale do rio, como resultado do controle exercido pela falha de Além-Paraíba
Fonte: TEIXEIRA et al. (2000, p. 411).
Em alguns casos, sobretudo quando se tem uma referência estratigráfica (uma
camada de carvão, por exemplo), a sua identificação é imediata, em outros, é mais
difícil, mesmo para aqueles já familiarizados com o assunto. Essa dificuldade é
crescente em regiões com densa cobertura vegetal e espesso manto de alteração,
como na Amazônia e boa parte das regiões Sul e Sudeste do Brasil.
As falhas são encontradas em vários ambientes tectônicos, sendo associadas
a regimes deformacionais compressivos, distensivos e cisalhantes. São feições
comuns em cadeias de montanhas modernas e antigas e aparecem em diferentes
estágios de sua evolução. Podem ser rasas ou profundas. No primeiro caso afetam
camadas superficiais da crosta, sendo muitas vezes ligadas à dinâmica externa do
planeta. A atividade sísmica (rasa ou profunda) pode também formar estruturas
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superficiais. No segundo caso, podem atravessar toda a litosfera, passando a se
constituir em limite de placas litosféricas, sendo então referidas como falhas
transformantes, como a falha de San Andreas na costa oeste dos Estados Unidos da
América (figura abaixo). (TEIXEIRA et al., 2000).
Geometricamente são divididas em dois blocos, muro e teto, separados por um
plano de falha inclinado.
O plano de falha representa a superfície sobre a qual ocorreu a movimentação
dos blocos, é nessa superfície que pode haver a formação de estrias de falha,
importantes na identificação do sentido de movimento. Quando o muro sobe em
relação ao teto, temos o que chamamos de falha normal, se o teto subir em relação
ao muro temos as chamadas falhas reversas ou inversas. Se o movimento ao longo
do plano de falha for lateral a falha é classificada como transcorrente. Quando
associada a componentes de compressão e extensão, falhas transcorrentes são
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classificadas então como transpressivas e transtativas, respectivamente (DEL MORO,
2017).
Figura: Os tipos de falhas
Fonte: DEL MORO (2017, p. 45)
Ao longo dos planos de falha em regime rúptil de crosta superior (4 a 8 km),
devido à fragmentação associada ou não à recristalização, pode haver a formação de
cataclasitos ou brechas de falha, rochas caracterizadas por grãos angulares,
altamente fraturados com ausência de orientação da rocha. Quando a deformação
ocorre sob regime dúctil em crosta inferior (superior a 10 km de profundidade), a rocha
formada é chamada de milonito e caracteriza-se pela forte orientação causada pela
recristalização dos seus minerais constituintes.
A energia liberada durante os processos de formação de falhas é também
responsável por causar terremotos e resulta do acúmulo de tensões causado durante
a movimentação entre as placas litosféricas. O ponto no qual a ruptura ocorre é
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chamado de hipocentro ou foco, e sua projeção na superfície é conhecida por
epicentro (DEL MORO, 2017).
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA
GROTZINGER, J.; JORDAN, T. Para entender a terra. 6. ed. Porto Alegre, RS:
Bookman, 2013.
GUILLOT, S.; YVES, L.; POMEROL, C.; RENARD, M. Princípios de geologia:
técnicas, modelos e teorias. 14.ed. Porto Alegre, RS: Bookman, 2013.
TEIXEIRA, W.; TAIOLI, F.; TOLEDO, C. Decifrando a terra. [S.l.]: IBEP Nacional, 2009.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
DEL MOURO, Lucas. Fundamentos da geologia – Londrina: Editora e Distribuidora
Educacional S.A., 2017. 208 p.
BERTOLINO, Luiz Carlos. Geologia. 2005
SILVA, Antônio Soares da.; VAZ, Alexssandra Juliane. Geologia Aplicada à Geografia.
v.1. - Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2012. 214 p.
No documento
CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI FUNDAMENTOS DA GEOLOGIA GUARULHOS SP
(páginas 82-90)