Fabio Vito Pentagna PaciulloFALHAS TRANSCORRENTES FALHAS TRANSCORRENTES (STRIKE-SLIP) Falhas de rejeito direcional (strike-slip) são geralmente verticais e acomodam cisalhamento horizontal paralelo ao strike do plano de falha. Seus traços na superfície podem ser retilíneos ou curvos e seus deslocamentos são definidos em movimentos destrais (lateral para direita) e sinistrais (lateral para esquerda). Falhas strike-slip obliquas resultam da adição de componentes horizontais de contração ou extensão perpendiculares ao traço da falha. I – TIPOS Falhas de rasgamento (tear ou wrench fault) são falhas de rejeito direcional locais com alto ângulo de mergulho e orientadas subparalelas às direções de deslocamentos regionais. São comumente subsidiárias de outras estruturas como dobras, falhas de empurrões ou falhas normais (Figs. 1 e 2). Figura 1 – Falhas de rasgamento no cinturão de empurrão-dobras associadas do Jura, Alpes Suíços (localização regional na fig. ao lado). O mapa geral das montanhas Jura mostra as grandes falhas de rasgamento cortando e deslocando traços axiais de dobras e os limites do Graben do Reno. Notar como os eixos das dobras terminam nas falhas de rasgamento. Extraído de Twiss, R.J. & Moores, E.M. (1992), Structural Geology, fig. 7.11, pg. 122. 1 fig.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Figura 2 . pg. (1992).Estruturas de falhas de empurrão de baixo ângulo. B – Bloco diagrama esquemático mostrando a geometria da superfície do empurrão Lewis. Notar o klippe Chief Mountain perto da borda e as janelas estruturais Cate Creek e Haig Brook próximo ao Passo North Kootenay.7. XX). a rampa lateral próximo ao Passo Marias. próximo da fronteira Canadá-USA. Notar. As falhas de rasgamento limitam a rampa frontal nas suas extremidades. & Moores. A natureza irregular do traço do empurrão no mapa é um reflexo da interação entre topografia e superfície de falha com ângulo de mergulho baixo (p. Apalaches (ver localização na fig.ex: camadas horizontais seguem as curvas de nível). XX). em particular. Falhas de rasgamento marcam as terminações nordeste e sudoeste da lasca tectônica Mountain Pine. 101. D – Bloco diagrama esquemático mostrando a geometria da supefície do empurrão Mountain Pine. E.M. a rampa frontal que leva a falha para a superfície.J. e a rampa obliqua próximo ao Passo North Kootenay. R. A – Mapa do empurrão Lewis. C – Mapa do empurrão Mountain Pine na porção sul da Província Valley and Ridge. 6. 2 . Structural Geology. Extraído de Twiss. entre Alberta e Montana (ver seção marcada na fig. Em terrenos transcorrentes. 2. pg. 3). 23.G. M. (1987). 531. 531.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES O termo falha de transferência é aplicado para duas diferentes geometrias de falhas transcorrentes: 1. Extraído de Ramsay.46. as falhas de transferência ocorrem fazendo ângulos altos com as direções de deslocamento regionais e conectam falhas strike-slip adjacentes quando dispostas en echelon. Sistemas imbricados de falhas normais e possivelmente seus descolamentos terminam em falhas deste tipo podendo ter deslocamentos e orientações diferentes nos respectivos domínios adjacentes. J.44. Falhas transformantes são grandes sistemas regionais de falhas strike-slip que constituem segmentos de limites de placas tectônicas litosféricas (Figs. Figura 3 – Falha de transferência ligando dois sistemas de falhas normais. (1987). 4.G. 5 e 6A).I.I. fig. Em terrenos extensionais. pg. The Techniques of Modern Structural Geology. J. The Techniques of Modern Structural Geology. elas são paralelas às direções dos deslocamentos regionais e interligam diferentes domínios de falhas normais (Fig. Figura 4 – Falha transformante ligando duas zonas de grabens extencionais. 23. M. 3 . & Huber. Extraído de Ramsay. O vetor movimento da falha de transferência contém tanto componentes horizontais como verticais. & Huber. fig. Não existe uma diferença clara entre falhas de rasgamento e falhas de transferência exceto talvez que as últimas são de escalas mais regionais e acomodam maiores deslocamentos que as primeiras (Twiss & Moores 1992). Structural Geology. 531. The Techniques of Modern Structural Geology. R. Falhas transcorrentes são falhas strike-slip na crosta de escalas regionais. pares de setas indicando sentido de deslocamento. fig. & Moores. 23. J. (1992). Extraído de Twiss. & Huber.J. não constituindo limites de placas tectônicas (Fig. (1987).G. Figura 6 – Sistemas de falhas strike-slip regionais. Califórnia. 7. E. B – Mapa tectônico simplificado da Ásia. Linhas grossas negras são falhas. pg.2. fig.44. M. 6).I.M.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Figura 5 – Falhas transformantes em zonas de espalhamento de fundo oceânico (limite de placa divergente). mostrando múltiplas falhas. 4 . pg. 115.A – Sistema falha San Andréas. Extraído de Ramsay. google. 6Ae 7). Extraído da Internet – www.A falha San Andréas. 6 e 7). 6B). Sendo falhas de comprimentos kilométricos. numa zona de não mais que 100 a 150 km de largura. 2 – Sistema de falhas transcorrentes da Ásia Central e Leste. dominado por falhas sinistrais (lateral para esquerda) nas porções leste do Tibet. dobras.com strike-slip fault – imagem.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Exemplos de sistemas regionais de falhas transformantes e transcorrentes são: 1 . é um sistema de falha transformante destral (lateral para direita) com 1300 km de comprimento que conecta duas junções tríplices. da posição do elipsóide de strain (Fig. rochas de falha (brecha. em outras palavras. falhas normais e empurrões. deslocamentos de contatos litológicos e linhas de strike.) e feições topográficas (ver fig. etc. 14. São Francisco na costa norte da Califórnia (Figs. uma ao sul do Golfo da Califórnia. Figura 7 – Esquema do ambiente tectônico da falha San Andréas. O sistema consiste de inúmeras falhas aproximadamente paralelas. e por falhas destrais (lateral para direita) numa área que se estende desde o lago Baikal no NE até a falha Quetta-Chaman no SW (Fig. e outro no Cabo Mendocino. Muitos autores interpretam este sistema de falhas como uma conseqüência do choque entre a placa da Índia contra a placa da Ásia (Twiss & Moores 1992). 8). Comparar com fig. produzindo estriamento horizontal no plano de falha. Suas orientações em relação à falha principal dependem do sentido do cisalhamento na falha ou. 6A. Capítulo “Contatos Tectônicos”). Califórnia. milonito. Como toda falha. 5 . Estruturas associadas à falhas strike-slip incluem fraturas de cisalhamento. têm expressão na superfície terrestre através de lineamentos kilométricos (Figs. II – CARACTERÍSTICAS E ESTRUTURAS ASSOCIADAS Falhas strike-slip têm como característica principal o movimento horizontal entre os blocos. apresentam traços retilíneos ou sinuosos. B – Traços de charneiras de dobras. 530. fraturas de cisalhamento R’ ou R2.4. ou seja.J. Riedel (1929).Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Figura 8 – Estruturas associadas à falhas strike-slip e suas orientações em relação ao sentido de cisalhamento na falha. M. antitéticas à falha principal. e fazendo ângulo alto (75°80°) com a falha/zona de cisalhamento principal (Figs. ou seja. descobriu que ao movimentá-las formava-se na argila um sistema conjugado de fraturas de cisalhamento arranjadas num padrão en echelon: fraturas de cisalhamento R ou R1. R’ e P. (1992). 8A).42. Structural Geology. resultando em desenvolvimento de falhas secundárias. em experimento com camada de argila sobre placas rígidas. A – fraturas de cisalhamento R. As setas negras representam os eixos principais de strain incremental resultante de cisalhamento simples na zona de falha/cisalhamento. E. Figura 9 – Cisalhamento conjugado de Riedel (R1 e R2) em zona de cisalhamento sinstral. C – Falhas de empurrão. com movimento oposto ao desta.M. com o mesmo sentido de movimento desta. e fazendo ângulo baixo (10°-15°) com a falha/zona de cisalhamento principal. 8A e 9). Fraturas de cisalhamento secundárias conhecidas como cisalhamento conjugado de Riedel podem se desenvolver a determinados ângulos em relação ao eixo principal de compressão Z do elipsóide de strain.G. Extraído de Twiss. a partir das orientações das fraturas de cisalhamento R e R’ (Fig. D – Falhas normais.I. fig. & Moores. J. 7. pg. The Techniques of Modern Structural Geology. R. Extraído de Ramsay. (1987). fig. pg. & Huber. 116. 23. Fraturas de cisalhamento P são sintéticas e simetricamente orientadas em relação à falha/zona de cisalhamento principal. 6 . sintéticas em relação à falha principal. deformação cataclástica parece acomodar cisalhamento assísmico numa zona de transição e. Structural Geology. Extraído de Twiss.5. Falhas normais também podem se formar associadas a grandes falhas transcorrentes.J. aponta na direção do seu movimento (Figs. mais abaixo. 117. falhas transcorrentes podem terminar em outra falha de descolamento de baixo ângulo ou podem continuar atravessando a crosta até perderem identidade. Pares de setas tracejadas indicam extensão ou compressão através das curvaturas e separações. terminando numa zona de deformação dúctil. (1992). ou seja. Fig. 8D). As setas grandes indicam o movimento de cisalhamento.M. 7 . tipicamente estão presentes até uma profundidade de 15 km. Figura 10 – Geometria e terminologia de curvaturas (bends) e separações (stepovers) ou padrão en echelon de falhas transcorrentes. 8B e 8C). As separações aqui consideradas equivalem ao padrão en echelon. também podem apresentar traços curvos (bends ou jogs) e separações (offset ou stepover) (Fig. 10). perpendiculares as direções de extensão do elipsóide de strain (eixo principal X. pg. Embora sejam falhas com mergulhos subverticais e por isso apresentarem traços retilíneos na superfície. por deformação dúctil (Twiss & Moores 1992). & Moores. Terremotos ao longo de falhas transcorrentes modernas.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Dobras e falhas de empurrão arranjadas num padrão en echelon podem se formar acima ou ao lado de grandes falhas transcorrentes. Dispõem-se em arranjos en echelon e orientadas a 45° da falha principal. E. fig.FORMAS E DESLOCAMENTOS Em profundidade. 7. III . R. As direções das charneiras (eixo) das dobras e as direções (strike) das falhas de empurrão ficam orientadas a 45° ou menos da falha transcorrente principal e o ângulo agudo formado entre estas direções e o traço da falha principal. Abaixo disso. Extraído de Ramsay. bend= curvatura para direita. 10D e 11A direita). 529.I. The Techniques of Modern Structural Geology.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Falhas transcorrentes agrupadas em padrão en echelon ou solitárias e de traços curvos. Figura 11 – Desenhos à esquerda . 23. figs. Desenhos à direita – tipos de transpressão e transtensão desenvolvidos em falhas transcorrentes de traços curvos. & Huber. terrenos levantados (uplift terrains) e pressure ridges (Fig. The Techniques of Modern Structural Geology. 10 e 11).G. J.= en echelon para direita. 23.tipos de estruturas secundárias desenvolvidas nos setores de recobrimento entre falhas transcorrentes en echelon. J. Figs.G. Extraído de Ramsay. r. A formação de dobras e/ou empurrões é geralmente acompanhada de levantamento crustal gerando feições como horsts de forma rômbica (rombic-shaped horsts).37 e 23. 10A. Transpressão ocorre quando o movimento de cisalhamento e o arranjo geométrico das falhas interagem de tal modo que na região entre falhas paralelas (Figs. 528.I.38. B – Bacia pull-apart ou graben romboédrico desenvolvido em zona de transtensão. desenvolvem-se estruturas relacionadas a este tipo de ambiente tectônico como falhas de empurrão e/ou dobras.37 e 23.39. & Huber.h. (1987). 10A. Figura 12 – A – Região levantada desenvolvida em zona de transpressão. figs. r. 8 . conforme interagem arranjo geométrico x movimento de cisalhamento.h. 12A). l. pg. (1987). São as chamadas transpressão e transtensão. M. M. respectivamente (Figs. 10D e 11A esquerda) ou na região de curvatura de falhas de traços curvos (Figs. pg.h. desenvolvem zonas de compressão e extensão com suas respectivas estruturas associadas. Assim. a compressão é o esforço atuante. shear = cisalhamento lateral para esquerda. Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Se o movimento predominante do falhamento for cisalhamento simples. (1987). Os vetores deslocamento dos empurrões poderão mostrar tanto componentes de deslizamento de rejeito direcional como os de rejeito de mergulho reverso. Extraído de Twiss. 529. reversa ou positiva. as charneiras formadas tenderão a rotacionar para a direção do traço da falha principal de modo que estiramento subparalelo aos eixos das dobras é de se esperar que ocorra. E. Com a continuação do movimento da falha. setas pequenas indicam o sentido dos componentes strike-slip e reverso do movimento das falhas secundárias dentro da zona transpressiva.M. Structural Geology. & Moores. 119. Figura 14 – Estrutura em flor ou palmeira com falhas de empurrão laterais de sentidos de mergulho opostos. The Techniques of Modern Structural Geology. desenvolvidas ao longo de zona de transpressão sinistral. Processos de erosão atuam nas regiões levantadas tornando-as fonte de sedimentos. & Huber. 11A. C – Bloco diagrama em 3D mostrando estrutura em flor ou palmeira.J. fig. 13 e 14). Extraído de Ramsay. (1992). uma transpressão muito forte pode causar a extrusão de material rochoso da zona de falha gerando uma feição chamada de estrutura em flor ou palmeira. 23.G. os traços axiais das dobras e as direções (strikes) dos empurrões estarão orientados a 40°. Em alguns casos. M.7. pg.40.45° do traço da falha principal (ângulo α da fig. consistindo de uma série de falhas de empurrão com mergulhos opostos (Figs. esquerda). J. Setas grandes indicam sentido de cisalhamento dominante na zona de falha. pg. 9 . 7. A – Curvatura contracional numa falha destral.I. Figura 13 – Formação de um duplex contracional numa falha strike-slip de traço curvo. figs. R. B – Duplex contracional desenvolvido a partir de A. mas. em geral formam-se obliquamente em relação à falha principal a ângulos entre 45°-50° (ângulo β da fig. fig. Movimentação posterior do cisalhamento simples poderá aumentar este ângulo pela rotação de blocos no sentido do cisalhamento da falha principal. pg. (1992). E. 16). Figura 15 – Graben Angara.J. Structural Geology. por causa de que uma das bordas da bacia é a própria falha strike-slip e em movimento. 10C e 11B esquerda) ou na região de curvatura de falhas de traços curvos (Figs. Os sedimentos geralmente mostram mudanças de espessuras da borda para o centro da bacia (mais espesso na borda) e variações laterais de fácies. 12B e 15). R. Em pequena escala.9. 10B. e alguma estrutura compressional pode se desenvolver perpendicularmente ao strike dos planos de falha. 10C e 11B direita). este tipo de estrutura de extensão leva a formação de depressões na superfície terrestre chamadas de sag ponds (localmente o sítio de lagos permanentes ou temporários) enquanto que em grande escala. . uma bacia pull-apart a NE do Lago Baikal. A bacia é ladeada por escarpas de falhas normais NE.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Transtensão ocorre quando o movimento de cisalhamento e o arranjo geométrico das falhas interagem de tal modo que na região entre falhas paralelas (Figs. & Moores. neste ambiente estrutural formam-se estruturas em flor negativas ou tulipas (Fig.M. 10 . Suas orientações podem ser governadas por fraquezas pré-existentes. A bacia se formou entre falhas strike-slip sinistrais (lateral para esquerda) com arranjo en echelon (stepover) para esquerda (indicados pelas setas). formam-se grandes depressões crustais chamadas de bacias pull-apart (pull-apart basin) ou grabens romboédricos (romb-shaped graben) (Figs. Assim. 10B. 121. desenvolvem-se estruturas relacionadas a este tipo de ambiente tectônico como sistemas de falhas normais de alto e baixo ângulo. 11B esquerda). Extraído de Twiss. Estas bacias serão os sítios de acumulação e deposição de sedimentos derivados da erosão das regiões topograficamente altas ao redor do graben (Fig. Ao contrário de estruturas em flor positiva (palmeira). 7. 11B esquerda). Sibéria. a tração é o esforço atuante. Extraído de Twiss.M. C – geometria de leques imbricados contracionais nas terminações de falhas destrais. As falhas strike-slip se ramificam num leque imbricado de falhas normais quando em ambiente extencional (Fig. ramifica-se em leques imbricados de falhas de empurrão (Fig. fig.6.10. Em outros casos. pg. R.M. setas pequenas indicam o sentido do cisalhamento dos componentes strike-slip e normal do movimento. O deslocamento total no bloco do lado direito é a soma de pequenos deslocamentos nas ramificações do bloco à esquerda. & Moores. 121. 11 . E. R. dependendo do posicionamento entre o sentido do cisalhamento e a locação da terminação na zona na falha. Setas grandes indicam o sentido do cisalhamento dominante na zona de falha.17A e B). E. A – curvatura extencional numa falha strike-slip destral. Extraído de Twiss. curvadas na direção do bloco que se afasta (Fig. fig. 7. nas ramificações.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Figura – 16 – Formação de duplex extencional em falha transcorrente de traço curvo. E – geometria de ramificação rabo-de-cavalo (horsetail splay) em terminações de falhas destrais. & Moores. (1992). Structural Geology. Terminações Falhas strike-slip podem terminar em zonas de deformação extencional ou contracional. (1992).J. 17E). a falha termina num leque de falhas strikeslip secundárias ramificadas – rabo-de-cavalo (horsetail splay). Structural Geology. B – duplex extencioanl desenvolvido a partir de A C – bloco gdiagrama mostrando uma estrutura em flor negativa em 3D. pg.J. D – bloco diagrama de parte de C. 118. Em ambientes contracionais. Figura 17 – Terminações de falhas strike-slip: A – geometria de leques imbricados extencionais nas terminações de falhas destrais. B – bloco diagrama de parte de A. 7. 17C e D). um bloco da crosta levantado por falhas de empurrão com direções leste-oeste (Figs. R. 18). ao longo desta curvatura contracional ocorrem bacias extencionais. ilustrando a complexidade do arranjo de estruturas. A estrutura está se desenvolvendo numa falha strike-slip sinistral com curvatura do traço do plano de falha para esquerda (Fig. Extraído de Twiss.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES IV – EXEMPLOS DE ASSOCIAÇÕES ESTRUTURAIS Falhas de rasgamento e de transferência Falhas strike-slip são comumente estruturas secundárias associadas a falhamentos e dobramentos regionais. separações (stepovers) e duplexes Falhas transcorrentes e transformantes nunca ocorrem como simples planos de falhas.M. paralelas ou arranjadas em en echelon (Fig. Falhas de transferência desenvolvem-se caracteristicamente em ambientes estruturais de falhamento normal (Fig. Curvaturas (bends). NE do Irã. provavelmente representando antigas bacias pull-apart formadas em duplexes extencionais.12. Entretanto. 123. diferenciados por essa diferença na densidade de fraturas de cada um. Aqui.J. A figura interna mostra a interpretação da estrutura. Figura 18. E. Falhas subsidiárias à leste e uma densa concentração de falhas à oeste delimitam dois horses. Structural Geology. na região onde a falha Garlock intercepta a falha San Andréas. (1992). 6A. Uma curvatura para esquerda maior ainda ocorre no sistema da falha San Andréas. pg. a contração esperada para uma falha transcorrente destral com curvatura para esquerda está representada pelas Serras Transversais (Transverse Ranges). & Moores. alguns deles deslocados de suas posições originais. USA.Duplex extencional desenvolvido na falha ativa Dasht-E Bayaz. Um exemplo de duplex extencional (transtensão) ocorre na falha ativa de DashtE Bayaz no NE do Irã. fig.1 e 2). 12 . Estas bacias são preenchidas por sedimentos do Neogeneo. são caracterizadas por uma complexa zona de falhas anastomosadas. 7 e 19). sul da Califórnia. 7. 6A). 3) e falhas de rasgamento em ambientes estruturais de dobramento e cavalgamento (Figs. A falha Garlock também acaba numa terminação contracional na sua terminação leste. O sistema de falha transcorrente sinistral Quetta-Chaman termina para o sul numa série de falhas de empurrão e dobras que. As falhas secundárias acabam contra a falha Alpina e têm deslocamentos curtos distribuídos em cada ramificção como mostrado pelas separações dos contatos da formação Pounamou (Fig. sul da Califórnia. de fato. 17 C e D). 6A). no Paquistão.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Figura 19 – Sistema de falhas Garlock-San Andréas. fig. R. 6B e 20).J. Terminações Falhas strike-slip com terminação contracional terminam em falhas de empurrão curvas e de baixo ângulo de mergulho. A falha Hope. E. & Moores. (1992). 21). fazem parte de uma margem convergente de placa tectônica (Figs. 7.M. O sistema de falha ativo Quetta-Chaman. 19). USA (ver localização na fig. Extraído de Twiss. onde aparentemente vira para sul e se transforma numa falha de empurrão mergulhando para oeste (Bloco Mojave Central) abaixo das montanhas Soda e Avawatz (Fig. 13 . Structural Geology. é um bom exemplo de estrutura desse tipo. pg.13. acabando perpendicularmente a direção do movimento (Fig. 123. uma das que constituem o sistema de falha Alpino da Nova Zelândia é um bom exemplo para ramificações rabo-de-cavalo. As falhas menores orientadas NW e NE são interpretadas como falhas de rasgamento ou de transferência conjugadas (ver localização na fig. pg. R. como as falhas Chaman e Ornach-nal. E.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Figura 20 – Mapa de falhas do sul do Paquistão. Structural Geology. & Moores.J. Grandes falhas transcorrentes sinistrais orientadas N-S. A maioria dessas falhas leste-oeste é interpretada como falhas de empurrão sintéticas à zona de subducção que ocorre no Oceano Índico.M. Extraído de Twiss.14. 7. fig. (1992). mais ao sul. 6B). terminam para sul em um cinturão de empurrões-dobras associadas orientados E-W. 14 . 124. FREEMAN & COMPANY ed. 2: Folds and Fractures. Rio de Janeiro. 1984.M. 124. vol. E. 528 pgs. & HUBBER. E. John Wiley & Sons. Edgard Blucher Ltd. 15 . 1987. de & LADEIRA. & Moores. 700 pgs. Academic Press. 1992. 532 pgs. W. 7. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA DAVIS. J. 492 p..H. New York. CNPq.I.Fabio Vito Pentagna Paciullo FALHAS TRANSCORRENTES Figura 21 – Terminação da falha Hope contra a falha Alpina. Structural Geology of Rocks and Regions. (1992). R..J. 1976. Nova Zelândia. & MOORES E.15. Inc. fig. Structural Geology. G. pg.G. Ramificações da falha Hope e seus encurvamentos na direção do bloco que se afasta é evidente. L. Extraído de Twiss. Geologia Estrutural e Introdução a Geotectônica. RAMSAY. TWISS. LOCKZY.J.M. Structural Geology. R. M.H. Os deslocamentos das ramificações são observadas pelas separações do contato da formação Pounamou. The Techniques of Modern Structural Geology. São Paulo.