Geologia Estrutural

A geologia estrutural é o estudo da estrutura interna e da deformação da crosta terrestre. Os geólogos estruturais usam uma variedade de técnicas, incluindo observações de campo, mapeamento, métodos geofísicos, e experimentos de laboratório, para estudar a maneira pela qual rochas são deformados e os processos que controlam a deformação.

A geologia estrutural é um campo importante porque nos ajuda a compreender os processos que moldam a superfície da Terra, como montanha construção, falha e dobramento. Também tem aplicações práticas em áreas como a engenharia civil, onde as características das rochas e as forças que atuam sobre elas são importantes para o projeto de estruturas como pontes e edifícios.

Alguns dos principais tópicos estudados em geologia estrutural incluem:

1. Tensão e deformação: Definição de tensões e deformações, tipos de tensões e deformações e seus efeitos nas rochas.
2. Deformação da rocha: Tipos de deformação da rocha, incluindo deformação frágil, dúctil e plástica, e os fatores que controlam a deformação.
3. Falhas: Definição, classificação e geometria de falhas, a mecânica das falhas e a relação entre falhas e terremotos.
4. Folds: Definição, classificação e geometria das dobras, a mecânica das dobras e a relação entre as dobras e a deformação da rocha.
5. Articulações e Fraturas: Definição e classificação das juntas e fraturas, suas causas e efeitos, e sua relação com a geologia estrutural.
6. Mapas Geológicos: Princípios de cartografia geológica, interpretação de mapas geológicos e utilização de mapas geológicos em geologia estrutural.
7. Análise estrutural: Técnicas de análise da estrutura das rochas, incluindo projeção estereográfica, seções transversais e modelagem 3D.
8. Tectônica de Placas: A relação entre placas tectônicas e geologia estrutural, o papel dos limites das placas na deformação das rochas e os efeitos das placas tectônicas na crosta terrestre.
9. Aplicações da Geologia Estrutural: As aplicações práticas da geologia estrutural, incluindo exploração mineral, exploração de hidrocarbonetos e engenharia geotécnica.
10. Geologia Estrutural Regional: O estudo de características estruturais de grande escala, incluindo cinturões de montanhas, bacias e sistemas de fendas, e sua relação com as placas tectônicas.
11. Estruturas geológicas e Geohazards: A relação entre estruturas geológicas e perigos naturais, incluindo deslizamentos de terra, quedas de rochas e terremotos.

O que é uma estrutura geológica?

A estrutura geológica refere-se ao arranjo tridimensional de unidades rochosas, depósitos minerais, e outras características geológicas na crosta terrestre. As estruturas geológicas são o resultado de vários processos geológicos, como deformação, erosão e deposição. Essas estruturas podem variar em escala, desde características microscópicas, como orientação de grãos minerais, até características de grande escala, como cinturões de montanhas e bacias sedimentares.

Alguns tipos comuns de estruturas geológicas incluem falhas, dobras, juntas, fraturas e inconformidades. As falhas são zonas de fratura de rocha onde um lado da fratura se moveu em relação ao outro, enquanto as dobras são dobras ou curvas em camadas de rocha causadas por forças compressivas. Juntas e fraturas são rachaduras na rocha que não envolvem deslocamento, enquanto discordâncias são lacunas no registro geológico onde as camadas de rocha estão faltando devido à erosão ou não deposição.

Dobras são estruturas geológicas que resultam da flexão e deformação de rochas. Eles podem variar em tamanho, desde dobras pequenas e sutis até dobras grandes e dramáticas, como cadeias de montanhas.

As falhas são estruturas geológicas que resultam do movimento de rochas ao longo de uma fratura ou ruptura na crosta terrestre. As falhas podem variar em tamanho, desde pequenas fraturas localizadas até grandes falhas regionais que se estendem por centenas de quilômetros.

As juntas são estruturas geológicas que resultam da fissuração de rochas ao longo de planos de fraqueza, sem deslocamento significativo das rochas. As juntas podem ser causadas por uma variedade de processos, como resfriamento, secagem e forças tectônicas.

As estruturas geológicas são um importante campo de estudo porque nos ajudam a entender os processos que moldam a crosta terrestre e a história da superfície terrestre. Eles também têm aplicações práticas em áreas como engenharia civil e exploração de recursos, onde as características das estruturas geológicas são importantes para o projeto de estruturas e a avaliação dos recursos. depósitos.

É o ramo da geologia que trata de:

• Forma, disposição e arquitetura interna das rochas
• Descrição, representação e análise de estruturas de escala pequena a moderada
• Reconstrução dos movimentos das rochas

O que é geologia estrutural?

A Geologia Estrutural é uma subdisciplina da geologia que se ocupa do estudo da deformação e estrutura das rochas da crosta terrestre. Envolve a análise da distribuição espacial e orientação das unidades rochosas, a geometria das camadas rochosas e outras características geológicas e os mecanismos que causam a deformação das rochas. Os geólogos estruturais usam uma variedade de ferramentas e técnicas para analisar e interpretar estruturas geológicas, como mapeamento de campo, análise laboratorial de amostras de rochas e modelagem baseada em computador.

O estudo da geologia estrutural é importante para uma ampla gama de aplicações geológicas e de engenharia. Por exemplo, os geólogos estruturais podem estudar as características estruturais das rochas para identificar e localizar depósitos minerais, reservatórios de petróleo e gás ou águas subterrâneas aquíferos. Eles também podem analisar estruturas geológicas para avaliar a estabilidade de encostas, túneis ou edifícios, ou para entender o potencial de terremotos e outros perigos naturais.

O campo da geologia estrutural está intimamente relacionado com outras áreas da geologia, como petrologia, sedimentologiae tectônica. Também está intimamente ligado a outros campos de estudo, incluindo geofísica, geologia de engenhariae geologia ambiental.

É o ramo da geologia que estuda a geometria 3D da escala micro à macro das rochas para explicar os processos de deformação que as rochas experimentaram desde a sua origem.

Apresenta o lado físico das Ciências Geológicas e enfatiza:

• Geometria (forma, orientação, posição, tamanho, etc.)
• Movimento (posições iniciais e finais e caminhos de partículas e corpos - deformação ou mudança na geometria)
• Mecânica (explicações de por que a geometria e o movimento são como são)

Inclui muitas observações de campo (mas também algumas de laboratório e modelagem computacional)
Ensina não apenas fatos, mas também habilidades e técnicas necessárias em aulas avançadas e essenciais para a prática geológica.
A geologia estrutural fornece informações sobre as condições durante a deformação regional usando estruturas.

Quais são as oportunidades de trabalho para um geólogo estrutural?

Existem várias oportunidades de trabalho para um geólogo estrutural, incluindo:

1. Exploração mineral e indústria de mineração: Geólogos estruturais podem trabalhar para empresas de mineração para identificar e avaliar depósitos minerais e suas estruturas. Eles também podem trabalhar na exploração mineral para identificar novos depósitos minerais.
2. Indústria de engenharia e construção: Os geólogos estruturais podem trabalhar na indústria de engenharia e construção para avaliar a estabilidade de estruturas como barragens, pontes e túneis. Eles também podem auxiliar no projeto e construção de tais estruturas para garantir sua estabilidade.
3. Indústria de petróleo e gás: Os geólogos estruturais podem trabalhar na indústria de petróleo e gás para identificar potenciais reservatórios de hidrocarbonetos e avaliar os controles estruturais no desenvolvimento de reservatórios.
4. consultoria ambiental: Os geólogos estruturais podem trabalhar para empresas de consultoria ambiental para avaliar a estabilidade geológica de canteiros de obras propostos ou para investigar riscos geológicos, como deslizamentos de terra, terremotos e erupções vulcânicas.
5. academia e pesquisa: Os geólogos estruturais podem trabalhar em universidades e instituições de pesquisa para ensinar e conduzir pesquisas sobre vários aspectos da geologia estrutural, incluindo tectônica, riscos geológicos e depósitos minerais.

Estes são apenas alguns exemplos das muitas oportunidades de trabalho disponíveis para geólogos estruturais. As oportunidades de trabalho específicas disponíveis para um geólogo estrutural podem depender de seu nível de educação, experiência e localização geográfica.

O que estudamos em geologia estrutural?

A geologia estrutural estuda a deformação, que é o produto final da deformação em materiais extremamente heterogêneos.
Inferimos o estresse que causa tensão; nunca observamos o estresse enquanto ele está acontecendo.

Tensão ——> Encurtamento ou alongamento (extensão)
Estresse —–> Compressão ou Tensão

• Medimos a atitude de planos e linhas.
• Atitude: a orientação de um plano ou linha no espaço.

Termos de Escala

Global: Uma escala que cobre quase todo o mundo

• Regional ou Provincial: aproximadamente definível; geralmente corresponde a uma província fisiográfica. Montanhas Taurus, Himalaia Platão.
• Escala macroscópica ou de mapa: maior do que uma área que se pode ver de um determinado ponto no solo.
• Mesoscópico: Uma área visível de um ponto particular no solo (afloramento para amostra manual)
• Microscópico: Visível com a ajuda de um microscópio óptico.
• Submicroscópico: Visível com a ajuda de um dispositivo microscópico avançado como TEM (microscopia eletrônica de transmissão) ou SEM (microscópio eletrônico de varredura)
• Penetrativo: Caracteriza todo o corpo da rocha
• Não penetrante: Não caracteriza todo o corpo da rocha (ex. uma parte do corpo)

Estruturas

Estruturas primárias:

São estruturas que se desenvolvem durante a formação da rocha. (Ex. Estratificação, marca de ondulação ou estratificação cruzada em rochas sedimentares). As estruturas primárias representam as condições locais do ambiente dentro do qual a rocha se forma (Davis & Reynolds, 1996).

Estruturas secundárias:

São estruturas que se desenvolvem em sedimentos ou Rochas ígneas após a litificação, e em rochas metamórficas durante ou após sua formação. As estruturas secundárias fundamentais são juntas e fraturas por cisalhamento; falhas, dobras, clivagens, foliações, lineações, zonas de cisalhamento (Davis & Reynolds, 1996).

Termos importantes na medição

• Trend: A direção de uma linha horizontal especificada por seu rumo ou azimute.
• Bearing: O ângulo horizontal medido a leste ou oeste do norte ou sul verdadeiro.
• Azimute: O ângulo horizontal medido no sentido horário a partir do norte verdadeiro.
• Greve: a tendência de uma linha horizontal em um plano inclinado. É marcado pela linha de interseção com um plano horizontal. (Davis & Reynolds, 1996).
• Inclinação: O ângulo vertical, medido desde a horizontal até um plano inclinado ou linha.

Fraturar

Em geologia, uma fratura é uma rachadura ou quebra em uma rocha que não envolve movimento ou deslocamento significativo da rocha em nenhum dos lados da rachadura. As fraturas podem ocorrer em qualquer tipo de rocha e podem variar em tamanho de microscópico a dezenas de metros de comprimento.

As fraturas podem se formar de várias maneiras. Algumas causas comuns de fraturas incluem:

1. Forças tectônicas: fraturas podem se formar em resposta a forças tectônicas, como compressão ou extensão, que atuam na rocha.
2. Resfriamento e contração: fraturas podem se formar em rochas que esfriaram e se contraíram, causando rachaduras.
3. Erosão: Fraturas podem se formar devido à erosão da rocha, como por intemperismo, água ou vento.
4. Expansão: As fraturas podem se formar devido à expansão da rocha, como o crescimento de minerais ou a absorção de água.
5. Atividade humana: As fraturas também podem ser causadas por atividades humanas, como mineração, perfuração ou escavação.

Fraturas podem ter implicações importantes para processos geológicos e atividades humanas. Por exemplo, as fraturas podem fornecer caminhos para fluidos como água, óleo ou gás se moverem através da rocha. As fraturas também podem afetar a resistência e a estabilidade das rochas e podem influenciar o comportamento de deslizamentos de terra e terremotos. Além disso, as fraturas podem fornecer pistas sobre a história geológica de uma região e podem ser úteis para exploração mineral e engenharia geotécnica.

articulações

Em geologia, juntas são fraturas naturais ou rachaduras em rochas que ocorrem sem deslocamento ou movimento significativo da rocha em ambos os lados da rachadura. As juntas podem ocorrer em qualquer tipo de rocha e podem variar em tamanho de microscópico a vários metros de comprimento.

As juntas geralmente são formadas em resposta ao estresse, como forças tectônicas ou resfriamento e contração, e geralmente são orientadas em uma direção específica com base na direção do estresse. As articulações podem ocorrer como fraturas únicas ou como um conjunto de fraturas paralelas que formam um sistema articular.

As juntas podem ter implicações importantes para processos geológicos e atividades humanas. Por exemplo, as juntas podem fornecer caminhos para fluidos como água, óleo ou gás se moverem pela rocha e podem afetar a resistência e a estabilidade das rochas. As juntas também podem influenciar o comportamento de deslizamentos de terra e terremotos.

As juntas são comumente usadas em mapeamento geológico e exploração para recursos naturais como petróleo, gás e minerais. Eles também podem ser importantes na engenharia e construção, pois podem afetar a estabilidade e a resistência dos maciços rochosos e o comportamento de estruturas subterrâneas, como túneis e minas.

Alguns tipos comuns de articulações incluem:

1. Articulação colunar: um tipo de articulação que ocorre em rochas ígneas, tipicamente basalto, onde a rocha se fratura em um padrão de colunas verticais.
2. Juntas de tração: juntas que se formam em resposta a tensões de tração, como as que ocorrem na parte superior de uma zona de falha.
3. Juntas de cisalhamento: juntas que se formam em resposta ao estresse de cisalhamento, como aquelas que ocorrem ao longo da fronteira entre duas placas tectônicas.
4. Juntas conjugadas: dois conjuntos de juntas que se cruzam em um determinado ângulo, formando um padrão “hachurado”.

No geral, as juntas são um aspecto importante da geologia estrutural e podem fornecer informações valiosas sobre a história e o comportamento das rochas na crosta terrestre.

Falhas

Em geologia, uma falha é uma fratura planar ou quebra na rocha onde os dois lados se moveram um em relação ao outro, resultando em deslocamento ao longo do plano de falha. As falhas podem ocorrer em qualquer profundidade na crosta terrestre e podem variar em tamanho de alguns centímetros a milhares de quilômetros de comprimento.

As falhas são comumente formadas por forças tectônicas, que fazem com que as rochas se deformem e eventualmente quebrem ao longo de um plano de falha. Quando um lado da falha se move em relação ao outro lado, isso é conhecido como deslizamento de falha ou movimento de falha.

Existem vários tipos de falhas, incluindo:

1. Falhas normais: falhas onde a parede suspensa se move para baixo em relação à lapa. As falhas normais estão associadas a forças tectônicas extensionais.
2. Falhas reversas: falhas em que a parede suspensa se move para cima em relação à lapa. Falhas reversas estão associadas a forças tectônicas compressivas.
3. Falhas transcorrentes: falhas em que o movimento relativo entre os dois lados da falha é principalmente horizontal. Falhas transcorrentes estão associadas a forças tectônicas de cisalhamento.
4. Falhas de deslizamento oblíquo: falhas em que o movimento relativo entre os dois lados da falha é uma combinação de movimento horizontal e vertical.

Falhas podem ter implicações importantes para processos geológicos e atividades humanas. Por exemplo, as falhas podem fornecer caminhos para fluidos como água, óleo ou gás se moverem através da rocha e podem afetar a resistência e a estabilidade das rochas. As falhas também podem ser a fonte de terremotos, e seu comportamento pode influenciar o potencial de deslizamentos de terra e outros riscos geológicos.

As falhas são comumente usadas no mapeamento geológico e na exploração de recursos naturais, como petróleo, gás e minerais. Eles também podem ser importantes em engenharia e construção, pois podem afetar a estabilidade e resistência de maciços rochosos e o comportamento de estruturas subterrâneas, como túneis e minas. No geral, o estudo de falhas é um aspecto importante da geologia estrutural e pode fornecer informações valiosas sobre o comportamento e a história da crosta terrestre.

escala macroscópica

escala mesocópica

escala microscópica

Folds

Em geologia, uma dobra é uma deformação curva ou dobra nas camadas rochosas que resulta da aplicação de forças tectônicas ou outras tensões. As dobras podem ocorrer em qualquer profundidade na crosta terrestre e podem variar em tamanho de microscópico a vários quilômetros de comprimento.

As dobras são formadas quando as rochas são submetidas a forças de compressão, como as que ocorrem quando as placas tectônicas colidem. A pressão faz com que as camadas de rocha se entortem e dobrem, criando uma dobra. As dobras podem ter uma variedade de formas e tamanhos, dependendo da orientação e magnitude das tensões aplicadas, bem como das propriedades da rocha.

Alguns tipos comuns de dobras incluem:

1. Anticlinais: dobras onde as camadas de rocha são dobradas para cima, criando uma forma de “V”.
2. Sinclinais: dobras onde as camadas rochosas são dobradas para baixo, criando uma forma de “U”.
3. Monoclinais: dobras onde as camadas de rocha são dobradas em uma única direção, criando uma forma de degrau.
4. Dobras reviradas: dobras onde as camadas de rocha são dobradas de tal forma que a camada original não é mais horizontal, mas inclinada ou mesmo revirada.

As dobras podem ter implicações importantes para processos geológicos e atividades humanas. Por exemplo, as dobras podem fornecer pistas sobre a história e a evolução de uma região, incluindo a deformação ocorrida ao longo do tempo. As dobras também podem afetar o comportamento das águas subterrâneas e dos reservatórios de hidrocarbonetos e podem ser importantes na exploração geológica e na extração de recursos.

As dobras são comumente usadas no mapeamento geológico e na exploração de recursos naturais, como petróleo, gás e minerais. Eles também podem ser importantes em engenharia e construção, pois podem afetar a estabilidade e resistência de maciços rochosos e o comportamento de estruturas subterrâneas, como túneis e minas. No geral, o estudo das dobras é um aspecto importante da geologia estrutural e pode fornecer informações valiosas sobre o comportamento e a história da crosta terrestre.

escala macroscópica

escala mesocópica

escala microscópica

Folheação

A foliação é um tipo de estrutura geológica que se refere à estratificação repetitiva ou alinhamento paralelo de minerais em uma rocha. A foliação é comumente observada em rochas que sofreram metamorfismo regional, processo em que as rochas são submetidas a altas temperaturas e pressões em uma grande área, resultando na deformação e recristalização da rocha original.

A foliação pode assumir uma variedade de formas, dependendo da orientação e arranjo dos grãos minerais dentro da rocha. Alguns tipos comuns de foliação incluem:

1. Folheação xistosa: um tipo de foliação caracterizado pelo alinhamento paralelo de minerais de grão fino, como mica, resultando em uma aparência de ardósia em camadas.
2. Xistosidade: tipo de foliação caracterizada pelo alinhamento paralelo de grãos minerais maiores, como quartzo e feldspato, resultando em uma aparência de xisto de granulação grossa.
3. Bandas gnáissicas: um tipo de foliação caracterizada por camadas alternadas de bandas minerais claras e escuras, resultando em uma aparência semelhante a gnaisse.

A foliação pode ter implicações importantes para o comportamento e as propriedades das rochas. Por exemplo, a foliação pode afetar a resistência e o comportamento de deformação das rochas, bem como sua permeabilidade e capacidade de transmitir fluidos. A foliação também pode fornecer pistas importantes sobre a história e evolução de uma região, incluindo as forças tectônicas e processos geológicos que afetaram as rochas ao longo do tempo.

A foliação é comumente usada no mapeamento geológico e na exploração de recursos naturais, como minerais e minérios. Também pode ser importante em engenharia e construção, pois pode afetar a resistência e a estabilidade de maciços rochosos e o comportamento de estruturas subterrâneas, como túneis e minas. No geral, o estudo da foliação é um aspecto importante da geologia estrutural e pode fornecer informações valiosas sobre o comportamento e a história da crosta terrestre.

Lineação

A lineação é um tipo de estrutura geológica que se refere às características lineares ou alongadas encontradas nas rochas. Lineações podem assumir uma variedade de formas, incluindo alongamento mineral, estrias e sulcos. Lineações são freqüentemente usadas para determinar a direção das forças tectônicas que afetaram as rochas.

Alguns tipos comuns de lineamentos incluem:

1. Alongamento mineral: um tipo de lineação onde minerais alongados, como anfibólios ou feldspato, estão alinhados em uma direção específica. O alongamento mineral pode ser usado para determinar a direção da tensão durante a deformação.
2. Estrias: tipo de lineamento caracterizado por sulcos ou arranhões na superfície de uma rocha, geralmente formados pelo movimento de uma geleira ou outro processo erosivo.
3. Sulcos: tipo de lineamento caracterizado por marcas mais profundas e pronunciadas na superfície de uma rocha, também geralmente formadas pelo movimento de uma geleira ou outro processo erosivo.

As lineações podem fornecer pistas importantes sobre a história da deformação das rochas, bem como a orientação e magnitude das forças tectônicas que afetaram as rochas. As lineações também podem ser usadas no mapeamento geológico e na exploração de recursos naturais, como minerais e minérios, pois podem fornecer informações sobre a orientação e distribuição desses recursos.

No geral, o estudo de lineações é um aspecto importante da geologia estrutural e pode fornecer informações valiosas sobre o comportamento e a história da crosta terrestre.

zonas de cisalhamento

Uma zona de cisalhamento é um tipo de estrutura geológica que se forma quando as rochas são submetidas a intensas tensões de cisalhamento, fazendo com que se deformem e se quebrem ao longo de uma zona estreita. As zonas de cisalhamento podem ser identificadas pela presença de um padrão característico de fraturas e falhas espaçadas, muitas vezes com uma orientação ou alinhamento distinto.

As zonas de cisalhamento são comumente associadas à atividade tectônica, como a colisão de placas tectônicas, e podem ocorrer em várias profundidades na crosta terrestre. Eles também podem ser formados por outros processos, como o movimento de geleiras ou o fluxo de rocha fundida.

A deformação em uma zona de cisalhamento é tipicamente focada ao longo de uma zona estreita, resultando em um alto grau de tensão e deformação dentro das rochas. Isso pode resultar em uma variedade de estruturas, como falhas violar, milonitos e cataclasitos, caracterizados pela presença de rocha cisalhada de granulação fina.

As zonas de cisalhamento podem ter implicações importantes para uma variedade de processos e atividades geológicas. Por exemplo, as zonas de cisalhamento podem afetar o comportamento das águas subterrâneas e dos reservatórios de hidrocarbonetos e podem ser importantes na exploração geológica e na extração de recursos. As zonas de cisalhamento também podem desempenhar um papel na estabilidade de maciços rochosos e no comportamento de estruturas subterrâneas, como túneis e minas.

No geral, o estudo das zonas de cisalhamento é um aspecto importante da geologia estrutural e pode fornecer informações valiosas sobre o comportamento e a história da crosta terrestre.

Simbologia em geologia estrutural

O simbolismo na geologia estrutural refere-se ao uso de símbolos e representações gráficas para transmitir informações sobre a orientação, geometria e outras propriedades das estruturas geológicas. O simbolismo é comumente usado em mapeamento e exploração geológica, bem como em pesquisa científica e educação.

Alguns símbolos comuns usados ​​em geologia estrutural incluem:

1. Símbolos de ataque e mergulho: Esses símbolos são usados ​​para indicar a orientação de estruturas geológicas, como leitos, falhas e dobras. O símbolo do golpe é uma linha curta perpendicular à direção do golpe, e o símbolo do mergulho é uma linha com uma seta apontando na direção do mergulho.
2. símbolos de seta: Esses símbolos são usados ​​para indicar a direção e a magnitude de várias forças, como tensão ou deformação. As setas podem ser usadas para indicar a direção do movimento da falha, por exemplo.
3. Simbologia para dobras: Diferentes tipos de dobras podem ser representados por diferentes símbolos. Por exemplo, um anticlinal pode ser representado por uma série de pequenos triângulos apontando em uma direção, enquanto um sinclinal pode ser representado por uma série de pequenos triângulos apontando na direção oposta.
4. Simbologia para lineamentos: Diferentes tipos de lineamentos, como alongamento mineral ou estrias, podem ser representados por diferentes símbolos, como ovais alongados ou linhas paralelas.

O simbolismo na geologia estrutural é uma ferramenta importante para comunicar informações complexas sobre estruturas geológicas de maneira clara e concisa. É também uma ferramenta valiosa para a pesquisa científica, pois permite que os pesquisadores registrem e analisem dados geológicos de maneira consistente e padronizada. No geral, o simbolismo desempenha um papel crítico no campo da geologia estrutural e é uma habilidade essencial para os geocientistas que trabalham nesse campo.