Explicar deformações com base na mobilidade da litosfera e no comportamento dos materiais.
A deformação das rochas, que depende das tensões que atuam sobre elas, corresponde à alteração da sua forma e do seu volume originais, formando estruturas como as falhas e as dobras. Vamos seguir a explicação deste fenómeno.
A deformação das rochas corresponde à alteração da sua forma e/ou volume originais. Essa deformação é o resultado da atuação de tensões¹ sobre as diferentes rochas ao longo do tempo. As tensões que atuam nas rochas resultam da pressão a que elas estão submetidas abaixo da superfície (tensão litostática ou confinante) e das tensões geradas pela movimentação das placas tectónicas (tensões tectónicas ou dirigidas), originando diferentes estruturas.
A deformação das rochas depende do tipo de tensões atuantes e do tipo de comportamento das rochas quando sofrem essas tensões. As tensões podem classificar-se em:
- tensões litostáticas ou confinantes – abaixo da superfície, as rochas estão submetidas a uma pressão que atua com igual magnitude em todas as direções, devido ao peso exercido pelas rochas situadas acima. É o equivalente à pressão hidrostática. Há variação no volume do corpo rochoso;
- tensões tectónicas ou dirigidas (não litostáticas) – quando a pressão é diferente nas várias direções, de acordo com as forças tectónicas. Há alteração na forma/geometria do corpo rochoso:
b.1) tensões compressivas – quando as rochas são apertadas por tensões que atuam em sentidos opostos, segundo uma direção perpendicular à superfície da rocha, provocando o encurtamento e/ou achatamento do corpo rochoso segundo a direção paralela à tensão aplicada, e ao seu alongamento segundo a direção perpendicular à direção da tensão aplicada. Estas tensões fazem-se sentir, normalmente, sobre as rochas presentes em limites convergentes de placas tectónicas e levam ao encurtamento crustal. Dependendo do comportamento das rochas, poderão formar-se dobras e falhas inversas;
b.2) tensões distensivas, extensivas ou de tração – quando as rochas são estiradas/esticadas por tensões que atuam em sentidos opostos, segundo uma direção perpendicular à superfície da rocha, provocando o alongamento do corpo rochoso segundo a direção paralela à tensão aplicada. Estas tensões fazem-se normalmente sentir sobre as rochas presentes em limites divergentes de placas tectónicas, podendo originar falhas normais e levando ao estiramento crustal.
b.3) tensões de cisalhamento, tangenciais, ou de corte – quando as rochas são distorcidas por ação de tensões que atuam em sentidos opostos paralelamente à superfície da rocha, provocando movimentos de torção em sentidos opostos do corpo rochoso. Estas tensões fazem-se normalmente sentir sobre as rochas presentes em limites transformantes de placas tectónicas, podendo originar falhas com desligamento direito ou esquerdo.
O comportamento mecânico ideal dos materiais rochosos em relação às tensões sofridas pode classificar-se em:
- comportamento elástico – quando as rochas se deformam de modo elástico, ou seja, a sua deformação é proporcional à tensão aplicada, voltando ao estado não deformado se as tensões forem removidas.
- comportamento frágil ou rígido – quando as rochas se deformam partindo, em resultado das tensões que atuam sobre elas, quando o seu limite de elasticidade é ultrapassado, originando fraturas e
- comportamento dúctil ou plástico – quando as rochas se deformam sem partir, em resultado das tensões que atuam sobre elas, quando o seu limite de elasticidade é ultrapassado, originando dobras. A deformação das rochas será mantida, mesmo que as tensões sejam removidas.
O tempo ao longo do qual as tensões atuam sobre as rochas também é fundamental para a deformação obtida, condicionando de forma direta a resposta do material à tensão sofrida. Uma rocha sujeita à atuação de uma tensão constante ao longo de um intervalo de tempo longo, pode deformar-se dobrando (comportamento dúctil), enquanto que a mesma rocha sujeita à mesma tensão, mas num curto intervalo de tempo, poderá fraturar (comportamento frágil).
A profundidade (temperatura e pressão litostática) a que as rochas se encontram também é determinante para o tipo de deformação resultante. Um material rochoso que exiba um comportamento frágil/rígido nas condições de superfície, fraturando, tenderá a apresentar um comportamento dúctil, dobrando, quando exposto a condições de maior profundidade, onde a temperatura e a pressão litostática são mais elevadas.
Outros fatores, como a presença de fluidos, de fraturas e de foliações influenciam a deformação das rochas, favorecendo normalmente o comportamento frágil.
Em resumo:
- a deformação das rochas corresponde à alteração da sua forma e do seu volume originais, formando estruturas como as falhas e as dobras;
- a deformação das rochas depende essencialmente do tipo de tensões que atuam sobre elas, do seu comportamento mecânico, das condições de pressão e temperatura a que estão sujeitas e do tempo de atuação das tensões;
- os materiais rochosos podem apresentar diferentes comportamentos, reagindo de forma diferente às tensões sofridas, ora fraturando, podendo originar falhas, ora dobrando, originando dobras.
Temas
Ficha Técnica
- Título: Explicar deformações com base na mobilidade da litosfera e no comportamento dos materiais.
- Área Pedagógica: Geologia
- Tipologia: Explicador
- Autoria: Adão Mendes - Associação Portuguesa de Professores de Biologia e Geologia (APPBG)
- Ano: 2020
- Imagem: Fotografia de Dajana Reçi, Pexels.
- Nota1: Tensão - força por unidade de área (Pa)
- Agradecimentos: Professor Doutor Fernando Carlos Lopes (CITEUC; DCT-UC)