Geologia Física

Um corpo de rocha que é frágil – seja porque está frio ou devido à sua composição, ou fundo – é provável que se quebre em vez de se dobrar quando sujeito a stress, e o resultado é fracturar ou falhar.

Fracturar é comum em rochas próximas da superfície, seja em rochas vulcânicas que encolheram ao arrefecer (Figura 12.4a), ou em outras rochas que foram expostas por erosão e se expandiram (Figura 12.9).

Uma fratura em uma rocha também é chamada de junta. Não há movimento side-to-side da rocha em ambos os lados de uma articulação. A maioria das juntas se formam onde um corpo de rocha está se expandindo devido à pressão reduzida, como mostrado pelos dois exemplos da Figura 12.9, ou onde a própria rocha está se contraindo, mas o corpo de rocha permanece do mesmo tamanho (a rocha vulcânica resfriada na Figura 12.4a). Em todos estes casos, o regime de pressão é o de tensão em oposição à compressão. As juntas também podem se desenvolver onde a rocha está sendo dobrada porque, enquanto a dobra acontece tipicamente durante a compressão, pode haver algumas partes da dobra que estão em tensão (Figura 12.10).

Finalmente as juntas também podem se desenvolver quando a rocha está sob compressão, como mostrado na Figura 12.11, onde há tensão diferencial sobre a rocha, e os conjuntos de juntas se desenvolvem em ângulos para as direções de compressão.

Faulting

Uma falha é a fronteira entre dois corpos de rocha ao longo dos quais houve um movimento relativo (Figura 12.4d). Como discutimos no Capítulo 11, um terremoto envolve o deslizamento de um corpo de rocha sobre outro. Terremotos não acontecem necessariamente em falhas existentes, mas uma vez que um terremoto ocorre, uma falha existirá na rocha naquele local. Algumas grandes falhas, como a Falha de San Andreas na Califórnia ou a Falha de Tintina, que se estende do norte de B.C. até o centro de Yukon e até o Alasca, mostram evidências de centenas de quilômetros de movimento, enquanto outras mostram menos de um milímetro. A fim de estimar a quantidade de movimento em uma falha, precisamos encontrar alguma característica geológica que aparece em ambos os lados e foi compensada (Figura 12.12).

Existem vários tipos de falhas, como ilustrado na Figura 12.13, e elas se desenvolvem sob diferentes condições de tensão. Os termos “parede suspensa” e “footwall” nos diagramas aplicam-se a situações em que a falha não é vertical. O corpo de rocha acima da falha é chamado de parede suspensa, e o corpo de rocha abaixo dela é chamado de parede de rodapé. Se a falha se desenvolver numa situação de compressão, então será uma falha inversa porque a compressão faz com que a parede suspensa seja empurrada para cima em relação à parede de rodapé. Se a falha se desenvolver numa situação de extensão, então será uma falha normal, porque a extensão permite que a parede suspensa deslize para baixo em relação à parede de rodapé em resposta à gravidade.

A terceira situação é onde os corpos de rocha deslizam lateralmente em relação uns aos outros, como é o caso ao longo de uma falha de transformação (ver Capítulo 10). Isto é conhecido como um defeito de strike-slip porque o deslocamento é ao longo do “strike” ou do comprimento do defeito. Em faltas por “strike-slip” o movimento é normalmente apenas horizontal, ou com um componente vertical muito pequeno, e como discutido acima o sentido do movimento pode ser lateral direito (o lado distante move-se para a direita), como nas Figuras 12.12 e 12.13, ou pode ser lateral esquerdo (o lado distante move-se para a esquerda). Falhas de transformação são falhas de strike-slip.

Em áreas que são caracterizadas pela tectónica de extensão, não é raro que uma parte da crosta superior se submeta em relação às partes vizinhas. Isto é típico ao longo de áreas de rifting continental, como o Vale do Grande Rift da África Oriental ou em partes da Islândia, mas também é visto em outros lugares. Nessas situações, um bloco que desce é conhecido como um graben (alemão para vala), enquanto um bloco adjacente que não desce é chamado de horst (alemão para pilha) (Figura 12.14). Há muitos cavalos e garras na área da Bacia e Range no oeste dos Estados Unidos, especialmente em Nevada. Parte da região do Vale Fraser de B.C., na área ao redor da Pradaria Sumas é um graben.

Um tipo especial de falha inversa, com um plano de falha de ângulo muito baixo, é conhecido como uma falha de impulso. Falhas de impulso são relativamente comuns em áreas onde foram criadas montanhas de bandas dobráveis durante a colisão continente-continente. Algumas representam dezenas de quilómetros de empuxo, onde folhas espessas de rocha sedimentar foram empurradas para cima e sobre outras rochas (Figura 12.15).

Existem numerosas falhas de impulsão nas Montanhas Rochosas, e um exemplo bem conhecido é o McConnell Thrust, ao longo do qual uma sequência de rochas sedimentares com cerca de 800 m de espessura foi empurrada durante cerca de 40 km de oeste para leste (Figura 12.16). As rochas empurradas variam em idade de Cambriano a Cretáceo, assim na área ao redor do Monte Yamnuska Cambriano (cerca de 500 Ma) tem sido empurrada, e agora se encontra no topo da rocha com idade Cretácea (cerca de 75 Ma) (Figura 12.17).