Resumos · Biologia e GeologiaPT · Secundário

Deformação das rochas

Estuda-se como as rochas respondem às forças tectónicas. Consoante as condições, deformam-se de modo dúctil (originando dobras) ou frágil (originando falhas). Caracterizam-se os tipos de tensão, as dobras (anticlinais e sinclinais) e as falhas (normal, inversa e de desligamento), e relaciona-se a deformação com os regimes tectónicos e as paisagens resultantes.

4 secções~11 min de leitura4 competênciasNível Padrão 2 · Aprofundamento 2

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Perfil de exame

Relacionar as tensões com o comportamento frágil ou dúctil das rochasCaracterizar as dobras (anticlinais e sinclinais)Caracterizar as falhas (normal, inversa e de desligamento)Interpretar estruturas tectónicas em perfis geológicos

Operadores:relacionacaracterizadistingueinterpretaclassificaexplica

nível básico

Reconhecer dobras e falhas e os seus tipos.

nível avançado

Relacionar as tensões e as condições com o tipo de deformação e interpretar perfis com estruturas tectónicas.

Profundidade

Texto

Conteúdo · 4 secções

Deformação das rochas

Tensões e comportamento das rochas#

PadrãoAE-biologia-e-geologia-11-deformacao

As rochas, quando sujeitas a «forças» (tensões) resultantes da dinâmica das placas, deformam-se. Distinguem-se três tipos de «tensão»: a «compressão» (forças convergentes, que encurtam e comprimem os materiais), a «distensão» ou tração (forças divergentes, que os alongam) e o «cisalhamento» (forças paralelas de sentidos opostos, que os fazem deslizar). Cada tipo de tensão tende a produzir estruturas próprias.

A resposta da rocha à tensão pode ser de três modos. A «deformação elástica» é reversível — a rocha volta à forma inicial quando a força cessa. Se a força ultrapassa certo limite, a deformação torna-se permanente: no «comportamento dúctil» (plástico), a rocha deforma-se sem se partir, originando «dobras»; no «comportamento frágil», a rocha «parte-se», originando «diaclases» (fraturas sem deslocamento) e «falhas» (fraturas com deslocamento) (ver Fig. 1).

Comportamento frágil vs dúctil

Fig. 1Fig. 1 — Comportamento frágil (falhas) e dúctil (dobras) das rochas.

O facto de a mesma rocha se comportar de forma dúctil ou frágil depende de vários «fatores»: a «temperatura» (o calor torna as rochas mais dúcteis); a «pressão confinante» (a maior profundidade favorece o comportamento dúctil); a «velocidade de aplicação» da força (uma força lenta favorece a deformação dúctil, uma força rápida favorece a rutura frágil); e o «tipo de rocha». Por isso, em profundidade dominam as dobras e junto à superfície dominam as falhas.

É esta relação que permite interpretar as estruturas: uma rocha dobrada revela que se deformou de modo dúctil (em geral, a temperatura e pressão elevadas, em profundidade e lentamente); uma rocha falhada revela deformação frágil (em geral, mais próxima da superfície). As dobras e as falhas podem coexistir e sobrepor-se numa mesma região.

Relacionar o tipo de tensão e as condições (temperatura, profundidade, velocidade) com o comportamento (dúctil ou frágil) e a estrutura resultante (dobra ou falha) é um raciocínio central, frequentemente pedido no Exame.

Exemplo resolvido

Frágil à superfície, dúctil em profundidade

Explica por que uma rocha tende a partir-se à superfície, mas a dobrar-se em profundidade.

Condições à superfície
À superfície, a temperatura e a pressão são baixas, o que torna a rocha rígida e quebradiça — comporta-se de modo frágil e parte-se (falhas).
Condições em profundidade
Em profundidade, a temperatura e a pressão confinante são elevadas, tornando a rocha mais dúctil.
Concluir
Nessas condições, e sob forças lentas, a rocha deforma-se plasticamente sem se partir, originando dobras.

Resultado: À superfície (fria e a baixa pressão) a rocha é frágil e parte-se (falhas); em profundidade (quente e sob pressão) é dúctil e dobra-se.

Erros frequentes

Considerar que as rochas só se deformam frágilmente — em profundidade (calor e pressão) deformam-se de modo dúctil (dobras).
Confundir diaclase (fratura sem deslocamento) com falha (fratura com deslocamento).

Revisão ativa

Explica por que, à superfície, uma rocha submetida a forças tende a partir-se, enquanto em profundidade a mesma rocha tende a dobrar-se.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Dobras#

AprofundamentoAE-biologia-e-geologia-11-deformacao

As «dobras» são ondulações das camadas rochosas, resultantes de deformação «dúctil», em geral por «compressão». Nos seus elementos geométricos distinguem-se: os «flancos» (os lados da dobra), a «charneira» (a zona de maior curvatura, onde a dobra inverte) e o «plano axial» (o plano que une as charneiras e divide a dobra simetricamente). Formam-se sobretudo em profundidade (ver Fig. 2).

Dobras: anticlinal e sinclinal

Fig. 2Fig. 2 — Camadas dobradas: a anticlinal (convexidade para cima) e a sinclinal (concavidade para cima).

Consideram-se dois tipos fundamentais de dobra. A «anticlinal» tem a «convexidade voltada para cima» (forma de arco, ∩); os flancos «divergem» a partir da charneira e, no seu «núcleo», ficam os estratos «mais antigos». A «sinclinal» tem a «concavidade voltada para cima» (forma de calha, ∪); os flancos «convergem» e, no seu núcleo, ficam os estratos «mais recentes».

A regra da idade dos estratos no núcleo é muito útil e frequentemente avaliada: na «anticlinal», o núcleo tem os estratos «mais antigos» (foram empurrados para cima e a erosão expõe-nos no centro); na «sinclinal», o núcleo tem os «mais recentes». Assim, mesmo sem ver a forma completa, a distribuição das idades permite identificar o tipo de dobra.

Conforme a inclinação do plano axial, as dobras podem ainda ser «direitas» (plano axial vertical, flancos simétricos), «inclinadas» ou «deitadas» (plano axial próximo da horizontal) — o que indica a intensidade e a direção da compressão. As dobras são típicas das cadeias montanhosas formadas por colisão de placas.

Interpretar uma dobra num perfil — identificar anticlinal e sinclinal, localizar os elementos e usar a idade dos estratos do núcleo — é uma competência clássica da componente de Geologia.

Exemplo resolvido

Identificar uma dobra pela idade

Num perfil, uma dobra apresenta no núcleo os estratos mais antigos. Classifica-a e indica a orientação da convexidade.

Aplicar a regra do núcleo
Os estratos mais antigos no núcleo são característicos de uma anticlinal.
Deduzir a forma
A anticlinal tem a convexidade voltada para cima (forma de arco).
Justificar
O soerguimento e a erosão do topo expõem, no centro da anticlinal, os estratos que estavam mais em baixo (mais antigos).

Resultado: É uma anticlinal (convexidade para cima); os estratos mais antigos no núcleo confirmam-no.

Erros frequentes

Trocar anticlinal (convexidade para cima; núcleo com estratos mais antigos) e sinclinal (concavidade para cima; núcleo mais recente).
Identificar a dobra só pela forma visível: quando a erosão a apagou, deve usar-se a idade dos estratos no núcleo.

Revisão ativa

Num perfil, uma dobra tem no núcleo os estratos mais antigos. Classifica-a e indica a orientação da sua convexidade.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Falhas#

AprofundamentoAE-biologia-e-geologia-11-deformacao

As «falhas» são fraturas ao longo das quais houve «deslocamento» dos blocos — resultam de deformação «frágil». Nos seus elementos distinguem-se: o «plano de falha» (a superfície de fratura), o «teto» (o bloco que assenta sobre o plano de falha, quando este é inclinado), o «muro» (o bloco por baixo do plano) e o «rejeito» (a medida do deslocamento) (ver Fig. 3).

Falha normal

Fig. 3Fig. 3 — Falha normal (distensão): o teto desce em relação ao muro.

Consideram-se três tipos principais, conforme o movimento relativo dos blocos e o tipo de tensão (ver Fig. 4). Na «falha normal», resultante de «distensão» (tração), o «teto desce» em relação ao muro; é típica de regimes distensivos (limites divergentes). Na «falha inversa», resultante de «compressão», o «teto sobe» em relação ao muro; é típica de regimes compressivos (limites convergentes). Uma falha inversa de baixo ângulo chama-se «cavalgamento».

Tipos de falha

Fig. 4Fig. 4 — Os três tipos de falha e a tensão que os origina.

Na «falha de desligamento» (ou transformante), resultante de «cisalhamento», os blocos deslizam «horizontalmente» um em relação ao outro, sem movimento vertical apreciável; é o caso da falha de Santo André (Califórnia). Assim, o tipo de tensão deixa a sua «assinatura» no tipo de falha: distensão → normal; compressão → inversa; cisalhamento → desligamento.

Quando vários blocos são afetados por falhas normais num regime distensivo, formam-se estruturas características: um bloco que «desce» entre dois outros é um «graben» (fossa tectónica); um bloco que fica «elevado» entre falhas é um «horst» (pilar tectónico). A alternância de horsts e grabens origina paisagens de blocos escalonados.

Classificar uma falha (identificando o teto, o muro e o movimento) e deduzir o tipo de tensão que a originou é um exercício frequente, muitas vezes a partir de um perfil geológico.

Exemplo resolvido

Classificar uma falha

Num perfil, o teto de uma falha desceu em relação ao muro. Classifica a falha e indica a tensão responsável.

Identificar o movimento
O teto (bloco sobre o plano de falha) desceu relativamente ao muro.
Associar ao tipo de falha
O abaixamento do teto é característico de uma falha normal.
Deduzir a tensão
As falhas normais resultam de distensão (tração), típica de regimes distensivos.

Resultado: É uma falha normal, originada por distensão (o teto desce em relação ao muro).

Erros frequentes

Trocar falha normal (distensão; teto desce) e inversa (compressão; teto sobe).
Confundir teto (bloco sobre o plano de falha) e muro (bloco sob o plano de falha).

Revisão ativa

Num perfil, o teto de uma falha desceu em relação ao muro. Classifica a falha e indica o tipo de tensão responsável.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Deformação e paisagem tectónica#

PadrãoAE-biologia-e-geologia-11-deformacao

As dobras e as falhas não são fenómenos isolados: são a resposta da litosfera aos «movimentos das placas», e a sua distribuição desenha as grandes estruturas da superfície terrestre. Os regimes «compressivos» (limites convergentes) originam dobras e falhas inversas e erguem «cadeias montanhosas»; os regimes «distensivos» (limites divergentes) originam falhas normais e afundam «fossas» tectónicas.

Nos regimes distensivos, o jogo de falhas normais produz um relevo característico de blocos: os «horsts» (blocos elevados) e os «grabens» (blocos abatidos), que se alternam (ver Fig. 5). Um graben de grandes dimensões pode originar um «rifte» — como o Vale do Rifte na África Oriental —, onde um continente está a começar a fragmentar-se.

Horst e graben

Fig. 5Fig. 5 — Horst (bloco elevado) e graben (bloco abatido), limitados por falhas normais (distensão).

Nos regimes compressivos, o empilhamento de dobras e de falhas inversas (cavalgamentos) espessa e ergue a crosta, dando origem às grandes «cadeias de montanhas» (orogéneses), como os Alpes ou os Himalaias. A deformação regista, assim, na paisagem, a história das forças tectónicas que atuaram numa região.

As estruturas tectónicas têm ainda importância prática: controlam a circulação de águas subterrâneas, a localização de jazigos minerais e a acumulação de petróleo e gás (que se alojam frequentemente em anticlinais). Compreender a deformação é, por isso, essencial para a prospeção de recursos e para a avaliação do risco sísmico (as falhas ativas são fontes de sismos).

Relacionar o tipo de deformação (dobras, falhas normais ou inversas) com o regime tectónico (compressivo ou distensivo) e com a paisagem resultante integra os conhecimentos deste tema e é frequentemente avaliado a partir de perfis ou de imagens de paisagens.

Exemplo resolvido

Regime tectónico de horsts e grabens

Numa região há falhas normais e blocos elevados e abatidos alternados. Indica o regime tectónico e nomeia as estruturas.

Interpretar as falhas
As falhas normais resultam de distensão, indicando um regime tectónico distensivo.
Nomear as estruturas
Os blocos elevados são horsts e os abatidos são grabens.
Concluir
A alternância de horsts e grabens é típica de zonas em distensão (por exemplo, riftes).

Resultado: O regime é distensivo; os blocos elevados são horsts e os abatidos, grabens, limitados por falhas normais.

Erros frequentes

Associar as cadeias montanhosas a regimes distensivos — resultam de compressão (dobras e falhas inversas).
Confundir horst (bloco elevado) e graben (bloco abatido).

Revisão ativa

Numa região dominada por falhas normais, com blocos elevados e abatidos alternados, indica o regime tectónico e nomeia as estruturas.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Referências e fontes

Fontes

Direção-Geral da Educação (DGE)

Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano

Deformação das rochas

4 secções~11 min de leitura4 competênciasNível Padrão 2 · Aprofundamento 2

Deformação das rochas

Pontos-chave

Frágil à superfície, dúctil em profundidade

Pontos-chave

Identificar uma dobra pela idade

Pontos-chave

Classificar uma falha

Pontos-chave

Regime tectónico de horsts e grabens

Fontes

Deformação das rochas

Pontos-chave

Frágil à superfície, dúctil em profundidade

Pontos-chave

Identificar uma dobra pela idade

Pontos-chave

Classificar uma falha

Pontos-chave

Regime tectónico de horsts e grabens

Fontes