Deformação das rochas

Deformação das rochas

As rochas que integram a litosfera estão sujeitas a tensões, forças exercidas por unidade de área, resultantes dos movimentos tectónicos. Quando nas rochas actuam tensões, estas podem sofrer deformações que podem ser reversíveis ou elásticas, como irreversíveis ou plásticas.

Tipos de tensão
As tensões podem ser compressivas ou distensivas (ou tractivas), quando a resultante das forças actuantes é, respectivamente, convergente ou divergente. No primeiro caso as forças tendem a reduzir o volume das rochas, no segundo caso, as forças tendem a alongar as rochas. As tensões podem também ser de cisalhamento, provocando movimentos paralelos das rochas em sentidos opostos.

Respostas à tensão
Deformação elástica: é uma deformação reversível. Quando cessa o estado de tensão, o material recupera a forma/volume iniciais e verifica-se quando a tensão exercida na rocha não supera o seu limite de elasticidade.
Deformação plástica: é permanente e irreversível. Ocorre acima do limite de elasticidade, em que se altera a forma e o volume dos materiais, mesmo que cesse a actuação do estado de tensão. Em algumas condições ambientais, devido à contínua acção do estado de tensão, as rochas atingem o limite de resistência máxima (limite de plasticidade), entrando em ruptura (deformação frágil, que origina deformações descontínuas).

Condicionantes da deformação
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 composição química/mineralógica e estrutura da rocha, da pressão de fluidos intersticiais (como a água), e da temperatura e pressão a que a rocha se encontra.
Estes parâmetros criam diferentes condições que afectam o comportamento dos materiais geológicos.

Comportamento mecânico das rochas
Podem-se considerar dois tipos de comportamentos nas rochas:
· Comportamento dúctil (pressões elevadas e altas temperaturas): a rocha tende a deformar-se mas não se fractura, originando dobras como resultado das tensões a que está sujeita;
· Comportamento frágil (pressões baixas e temperaturas abaixo do ponto de fusão dos minerais): como os materiais, nestas circunstâncias, estão muito rígidos, a deformação pode conduzir à fractura dos blocos rochosos, originando falhas. A mesma rocha pode apresentar comportamento frágil numas circunstâncias, e dúctil noutras, dependendo das condições em que se encontra.

Estruturas geológicas originadas por deformação: dobras e falhas

Dobras
Quando se ultrapassa o limite de elasticidade das rochas estas deformam-se permanentemente e em resposta a forças compressivas formam-se dobras. Uma dobra é uma deformação em que se verifica o encurvamento de superfícies originalmente planas. Resultam de rochas com comportamento dúctil. Podem ser caracterizadas pelos seguintes elementos:




As dobras podem ser classificadas de acordo com a sua disposição espacial e a idade das rochas que as constituem.
Quanto à sua disposição espacial podem ser: antiforma – se a concavidade ou abertura se encontra virada para baixo; sinforma – se a concavidade ou abertura se encontra virada para cima; neutra – se a concavidade ou abertura estiver disposta horizontalmente. Em relação à idade, a dobra pode ser anticlinal se apresentar no seu núcleo as rochas mais antigas, e sinclinal se tiver no seu núcleo as rochas mais recentes.
Para ver uma animação clique aqui.

A orientação das dobras é feita através do levantamento de dois parâmetros: a direcção da dobra e a inclinação da dobra.
Direcção da dobra: ângulo entre a linha N-S e a linha de intersecção do plano dado com o plano horizontal (linha horizontal do plano ou directriz).
Inclinação: ângulo definido entre a linha de maior declive (pendente) da superfície planar considerada com um plano horizontal, este ângulo varia entre 0º e 90º.

Falhas As letras indicam falhas alternadas.

Quando se ultrapassa o limite de plasticidade a rocha cede e entra em rotura, fracturando. Nestas superfícies de fractura ocorrem movimentos relativos entre dois blocos, e podem-se identificar alguns elementos geométricos característicos:

Ao tecto corresponde o bloco acima do plano de falha e ao muro corresponde o bloco abaixo do plano de falha.

De acordo com o movimento relativo entre os dois blocos da falha (tecto e muro), as falhas podem ser normais, inversas e de desligamento (como a falha de Santo André).

Para ver uma animação clique aqui.

Um instrumento importante no trabalho efectuado por um geólogo é a carta geológica de uma região. Para a sua elaboração é necessário traçar limites entre diferentes litologias, registar particularidades estruturais (dobras, falhas…).

Para ver um vídeo-resumo da matéria clicar aqui.