Geologia - Oficina de Textos...cisalhamento puro Dominado por cisalhamento simples Partição da deformação (transpressão) Dobra Falha Dúctil Fig 19.23 Ilustração da partição

www.ofitexto.com.br19 Falhas de rejeito direcional, transpressão e transtração

Geologiaestrutural

Haakon Fossen

2ª edição

Fig 19.1Falhas de rejeito direcional puro não causam deslocamento de camadas verticais ou horizontais (A), ou paralelas à direção da falha (B). Portanto, sua identificação apenas a partir de dados sísmicos pode ser difícil. O sentido de movimento mostrado nos esquemas é sinistral (lateral esquerdo)

A

B


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Fig 19.2Falhas de transferência sinistral entre duas fraturas extensionais. Trilha para Delicate Arch, Utah, EUA


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Fig 19.3 Movimentos de transcorrência podem ocorrer ao longo de rampas laterais, tanto em contextos extensionais como contracionais. Falhas de rejeito direcional desse tipo são falhas de transferência e podem atingir deslocamentos significativos, com pouca ou nenhuma variação ao longo de sua direção. Cada terminação da falha de transferência é conectada a uma falha extensional ou contracional

Normal

Normal

Transcorrência

Transcorrência

Inversa

A

B Inversa


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Fig 19.4 Falhas de rejeito direcional que conectam hemigrabens de polaridade oposta são um tipo de falha de transferência. Essas falhas são comuns em riftes, como nos sistemas de rifte do leste da África e no rifte do Mar do Norte

Hemigraben

Hemigraben

Falha detransferência


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Movimentorelativo

Sem movimentorelativo(inativa)

Fig 19.5 Falha transformante em cadeia mesoceânica (visão em perspectiva e em mapa). A falha é ativa apenas entre os dois segmentos da cadeia (exceto por pequenos ajustes verticais). O deslocamento é constante ao longo da parte ativa da falha e seu comprimento cresce a uma taxa diretamente proporcional à taxa de espalhamento lateral


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Fig 19.6 Falhas transformantes são falhas de rejeito direcional que conectam limites de placas. (A) Falha entre dois segmentos de espalhamento lateral de uma cadeia mesoceânica. (B) Falha transformante conectando um segmento de rifte e um arcode ilhas/zona de subducção. (C) Falha deslocando um limite destrutivo de placas

A

B

C

Cadeia-cadeia

Cadeia-arco

Arco-arco

A

B

C

Cadeia-cadeia

Cadeia-arco

Arco-arco


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Fig 19.7Falha de rejeito direcional em uma zona de subducção com vetor de subducção oblíquo. Esse modelo tem sido aplicado à Falha de San Andreas, onde a placa oceânica é a Placa do Pacífico e o bloco descolado é o Bloco Salina

Falha derejeitodirecional

Crosta oceânica


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Massa deargila

MadeiraMadeira

R

A

B

Fig 19.8Modelo físico com dois blocos de madeira sob uma camada de argila. Note a geometria das fraturas R e o espessamento para cima da zona de cisalhamento


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Fig 19.9Estruturas formadas por movimento direcional destral. (A) Modelo de Riedel, onde R e R’ são fraturas sintéticas e antitéticas de Riedel, respectivamente. Cisalhamentos P são secundários e conectam as superfícies R e R’. O ângulo de fricção interna é representado por Φ. (B) Outras estruturas de pequena escala que podem formar-se em uma zona de falhas de rejeito direcional. (C) Estruturas de larga escala

P

R’

R

Modelo tipo Riedel

ф/2 90–ф/2

Estruturas de pequena escala

Estilolitos

FalhainversaDobras

Falha normal

FraturaModo I

Dobra

Estruturas em escala de mapa

ф/2

ISA1ISA3

A

B

C


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Fig 19.10Dobras formadas por movimento direcional em uma ampla zona de deformação com acamamento horizontal

Dobrasoblíquas


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45+ ф/2

σ1

Fig 19.11Modelo de cisalhamento puro conjugado na formação de falhas de rejeito direcional. A orientação de fraturas extensionais (vertical) e estilolitos (horizontal) é indicada. O modelo considera que ambos os conjuntos sejam ativos de modo aproximadamente simultâneo


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Fig 19.12Formação de falhas de rejeito direcional à frente de um bloco rígido. Dois conjuntos de falhas, que podem ser considerados como conjugados, formam-se enquanto há uma extrusão lateral de material. O modelo é considerado como um análogo da região norte dos Himalaias. O experimento é descrito por Tapponnier et al. (1986)

90°

60°

20°

40°

120°

Índia

China

Paqu

istão

Tailândia

Him

alai a

A

B


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Duplex contracionalem curva derestrição

Duplexextensional

Baciapull-apartem curva deliberação

Fig 19.13Duplexes extensional (transtracional) e contracional (transpressional) desenvolvidos em curvas em um sistema de falhas de rejeito direcional. Exemplos de larga escala podem causar a formação de bacias ou orogenias locais


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Fig 19.14Crista suave localizada em uma curva restritiva ao longo da Falha de San Andreas próximo a Palmdale, EUA, onde as camadas de rochas da Formação Anaverde (Plioceno?) foram lindamente dobradas devido a encurtamento horizontal


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20 km

OwlsheadMontanhas

Bloco

MountainsBlack

N

Montanhas Funeral

Zona de falha Furnace Creek

Cadeia Panamint

Graben do Vale da M

orte

Zona de falha do sul do Vale da Morte

Fig 19.15O Mar Morto é uma área-tipo para bacias pull-apart. Área-tipo é o local onde a feição foi descrita pela primeira vez, nesse caso por Burchfiel e Stewart (1966)Fonte: baseado parcialmente em Wright et al. (1974).


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Estrutura em �ornegativaEstrutura em �or

positiva

A B

Fig 19.16Principais feições de estruturas em flor (A) negativa e (B) positiva, desenvolvidas em curvas de liberação e de restrição, respectivamente


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ExtensãoContração

Trans

pres

são

Transtração

Rejeito direcional(cisalhamento simples)

Fig 19.17Transpressão e transtração representam ligações de contração, rejeito direcional e extensão


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Fig 19.18Modelo simples de Sanderson e Marchini (1984) para transpressão: deformação homogênea entre dois blocos rígidos

k1

Componente decisalhamentopuro

Compon

ente de

cisalham

ento

simples

k-1

y

x

z


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Fig 19.19Diagrama de Flinn com representação de trajetórias de Wk constantesFonte: Baseado em Fossen et al. (1994)

100

10

10010

Wk=

0,9Wk=

0,8

Wk=

0,7

W k=0

,6

W k=0

,5

W k=0

,4W k

=0,3

W k=0

,2

W k=0

,2

W k=0

,3

W k=0

,4

W k=0,5

W k=0,6

Wk=0,7

Wk= 0.9 Wk=0,8

W k=1

,0

Wk=

0,9

0,85

Wk=

0,95

Wk=

0,98

0,85

Wk= 0,95

Wk= 0,98

Transtração

Tran

spre

ssão

00

X / Y

Y / Z


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Fig 19.20Orientação e forma do elipsoide de deformação finita de quatro classes de transpressão/transtração discutidas no textoFonte: baseado em Fossen et al. (1994).

X

X

Transpressão dominada por cisalhamentopuro

Transpressão dominada por cisalhamento simples

Transtração dominada por cisalhamento simples

X

Transtração dominadapor cisalhamento puro

X

y

x

z

α

A

B

C

D

X

X

Transpressão dominada por cisalhamentopuro

Transpressão dominada por cisalhamento simples

Transtração dominada por cisalhamento simples

X

Transtração dominadapor cisalhamento puro

X

y

x

z

α

A

B

C

D


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50

20

10

90

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0Cisalhamento puro

Cisalhamento puro

70

80

60

40

30

θ

Deformação dom

inada por cisalhamento puro

50

20

10

90

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0Wk Wk

70

80

60

40

30

α

Transtração dominadapor cisalhamento simples

Transpressão dominadapor cisalhamento simples

ISAmáx

ISAinterm.

ISAmáx

A B

Transtração dominada por cisalhamento puro

Transpressão dominada por cisalhamento puro

Cisalhamentosimples

Cisalhamentosimples

Cisalhamentosimples

Dominada por cisalhamentosimples

Fig 19.21(A) Relação entre Wk e o ângulo θ entre o eixo de máximo estiramento horizontal instantâneo e a zona de cisalhamento. (B) Relação entre α (orientação da apófise de fluxo oblíquo) e Wk(tanto para transpressão como para transtração)Fonte: baseado em Fossen e Tikoff (1993).


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x

y

Transtração Transpressão

Cisalhamento simples

Wk

=0,

85W

k=

0,5

Wk

=0,

0

Fonte (metaestável) Sumidouro (estável)

Wk =1

y

x

AP AP

AP AP

AP

AP AP

AP

Fig 19.22Padrões de rotação de estruturas lineares passivas, mostrados em estereogramas (projeção de igual área). AP = apófise de fluxoFonte: Fossen et al. (1994).


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Dominado porcisalhamento puro

Dominado porcisalhamentosimples

Partição dadeformação(transpressão)

DobraFalha

Dúctil

Fig 19.23Ilustração da partição de deformação em uma zona de transpressão. Alguns blocos são submetidos a cisalhamento simples, enquanto em outros predomina o cisalhamento puro. Nos níveis crustais mais rasos, o cisalhamento simples é reduzido a uma ou poucas falhas


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Dobra

α

Placa do Pací�co

Placa da América do Norte

Dominado porcisalhamentopuro

Falha

Fig 19.24Esquema da zona de falha de San Andreas, Califórnia, EUA. O ângulo α entre as duas apófises de fluxo é de apenas 5º, mas como o cisalhamento simples é localizado nas falhas, o cisalhamento puro predomina no volume entre as falhas; por esse motivo, os eixos das dobras são subparalelos às falhas, e não como aqueles indicados na Fig. 19.10

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