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GEOLOGIA ESTRUTURAL Márcio Fernandes Leão Foliação e clivagem Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Definir foliação e clivagem Descrever as características e a classificação das rochas foliadas Determinar o desenvolvimento e os tipos de clivagens Introdução Clivagem e foliação são termos amplamente utilizados para definir es truturas planares associadas ao processo de deformação Apesar de essas duas estruturas serem planares existe diferença entre elas a primeira é de natureza essencialmente mecânica e a segunda é textural Entretanto podem ser utilizadas para uma mesma finalidade nas situações em que as superfícies de menor resistência da rocha sejam também superfícies de orientação mineralógica Durante um tempo existiu divergência quanto ao uso dos termos foliação e clivagem alguns autores faziam distin ção entre clivagem origem mecânica e foliação origem textural mas hoje esse conceito não é mais utilizado pois passouse a usar foliação como um termo genérico para definir qualquer feição planar penetrativa em um corpo rochoso PASSCHIER TROUW 1996 Neste capítulo você vai estudar sobre os conceitos de foliação e cliva gem definir suas características e certas rochas Além disso vai determinar o modo como essas estruturas se desenvolvem bem como seus tipos 1 Conceitos de foliação e clivagem O surgimento de certas estruturas é comum durante o metamorfi smo regional a baixas e médias temperaturas quando a geração de novos minerais orien tados no campo das tensões internas desenvolvidas pela orogênese motiva o aparecimento de nítidas superfícies penetrativas de foliação metamórfi ca ou secundária ou de clivagem de fl uxo também conhecida como xistosidade esse termo implica a existência tanto da clivagem quanto da foliação A clivagem ocorre quando certas rochas se partem em fatias em lâminas paralelas ou subparalelas ou em superfícies planares designadas superfícies ou planos de clivagem sem depender diretamente dos processos ígneos e sedimenta res Já a foliação é qualquer tipo de paralelismo de minerais eou massas minerais em uma rocha ígnea e metamórfica fugindo da contextualização genética do material A foliação estabelecida em uma rocha ígnea durante a época de sua geração é denominada foliação primária a foliação secundária ou metamórfica é o resultado do metamorfismo sob a ação de tensões tangenciais DAVIS 1984 Por serem estruturas planares a atitude da clivagem da xistosidade e da foliação é medida com a bússola mesma medição utilizada para saber a atitude de um acama mento ou uma junta A direção de uma clivagem xistosidade ou foliação é o ângulo entre a direção do norte e a de sua linha horizontal situada na superfície de clivagem O mergulho é o ângulo entre a superfície de clivagem e um plano horizontal imaginário medido em um plano perpendicular à direção da clivagem A clivagem ardosiana e a xistosidade são superfícies penetrativas da rocha que são definidas pelo arranjo paralelo de folhas de mica A distância entre as superfícies é microscópica e limitada apenas pelo tamanho dos grãos constituídos da rocha Figura 1 Figura 1 a Presença de clivagem em mineral de quartzo b Exemplo de xistosidade em rocha em que se notam os traços com tendência de serem inclinados da esquerda para a direita da imagem Fonte Adaptada de a Geneamichaud 2006 e b USGS 1929 Foliação e clivagem 2 A diferença entre clivagem ardosiana e xistosidade reside portanto apenas no grau de recristalização e na melhor ou na pior expressão dos minerais micáceos recristalizados Na xistosidade as micas são mais recristalizadas e facilmente visíveis a olho nu na clivagem são desenvolvidas de modo inci piente a olho nu Assim a clivagem ardosiana é formada por uma infinidade de superfícies que penetram na rocha e nas quais existem palhetas placas em geral submilimétricas de mica ou outros filossilicatos formadas por recristalização incipiente GHOSH 1993 A clivagem é chamada clivagem de fluxo ou xistosidade quando ocorre o aparecimento de outros minerais além de mica nas superfícies Isso ocorro em virtude de um processo de recristalização mais avançado de modo que o acamamento original da rocha desapareça ou seja mascarado pelo desenvol vimento generalizado dessas novas superfícies Na xistosidade verdadeira suas superfícies penetram estendendose por todas as camadas constitutivas da unidade rochosa atributo chamado de propriedade penetrativa Quando a xistosidade exibe um desenvolvimento avançado considerando metassedimentos o acamamento original pode desaparecer por completo ou ser extremamente obliterado pela recristalização de minerais tais como quartzo filossilicatos etc Um olho bem treinado poderá perceber o acamamento pois podem ser notadas faixas ou listras irregulares até mesmo difusas oblíquas à xistosidade Se inspecionadas com atenção e no caso de serem constatadas diferenças composicionais essas características indicarão com segurança tratarse de estratos o que evidencia o acamamento Em circunstancias mais favoráveis é possível encontrar de modo even tual alguns afloramentos da formação metassedimentar e de acamamento obliterado pela xistosidade nos quais níveis conglomeráticos microcon glomeráticos ou com acamamentos gradacionais podem ser observados de maneira relativa à xistosidade o que permite observar justamente o acamamento KULLBERG 1995 Se a clivagem ardosiana e a xistosidade constituem uma questão que de manda certa complexidade a foliação além disso tornase mais complicada por ser uma estrutura planar que pode ser observada tanto em rochas ígneas quanto em metamórficas ao passo que a clivagem ardosiana e a xistosidade só ocorrem em rochas metamórficas 3 Foliação e clivagem As diferentes estruturas megascópicas como clivagem xistosidade e foliação podem ser claramente diferenciadas nos afloramentos e nas amostras de mão não havendo razão para considerar essas estruturas sinônimas de uma mesma definição Assim podemos dizer que a foliação é a estrutura planar em rochas ígneas e me tamórficas formada pelo arranjo de minerais tabulares platiformes ou prismáticos como micas cloritas anfibólios piroxênios feldspatos etc que se orientam seguindo planos paralelos penetrativos por toda a rocha Esse arranjo pode ser conferido pelo agrupamento mais ou menos pronunciado de certos minerais que compõem a rocha em lentículas coplanares em listras ou em bandas bem definidas ou difusas com frequência muito ricas em algum mineral e contrastando em geral pela cor por exemplo O contraste de cor entre os agrupamentos minerais como a biotita e o feldspato tende a sublinhar a estrutura especialmente quando forma bandas claras quartzofeldspáticas alternadas com bandas escuras biotíticas como acontece com os gnaisses Pode haver deformação sem haver metamorfismo trazendo o uso da foliação como termo genérico e não exclusivamente genético A foliação pode ter dois tipos os quais KULLBERG 1995 foliação primária formase durante a cristalização de um magma formação da rocha sendo préconsolidada e ocorrendo apenas em rochas ígneas foliação secundária é de caráter deformacional como por exemplo o bandamento em gnaisses que se origina por metamorfismo de rochas preexistentes como rochas ígneas já cristalizadas sedimentares e metamórficas As foliações são chamadas de estruturas tipo S diferentemente das line ações conhecidas como estruturas tipo L Na Figura 2 são apresentados os padrões formados para a foliação do tipo L em comparação com a lineação do tipo S Observe que a foliação exibe um padrão de superfície aleatório de grãos e de forma não estirada mas o arranjo de camadas paralelas horizon tal prevalece de forma lateral Também é possível observar na Figura 2 a foliação e a lineação que são duas terminologias distintas mas em geral são encontradas se complementando nas mesmas rochas metamórficas como veremos mais a frente Foliação e clivagem 4 Figura 2 Exemplos de a lineação e b foliação A estratificação horizontal em toda a amostra é clara c e os minerais lineares alongados em toda a amostra se apresentam de maneira unidirecional d Fonte Adaptada de Rubilar 1999 2 Características das rochas foliadas As aplicações práticas da foliação são inúmeras a foliação primária fornece excelentes dados sobre o modo de posicionamento de corpos magmáticos plutônicos e a sua forma além disso permite que sejam obtidas informações sobre a estrutura de rochas efusivas e a direção de fl uxo de lavas A foliação secundária por exemplo desenvolvida em metassedimentos dobrados pode ter uma relação geométrica com as dobras de maneira análoga às mantidas pela clivagem ardosiana e pela xistosidade A foliação pode se originar por vários processos um deles ocorre pela di ferenciação e da precipitação gravitacional e da compactação dos minerais em uma câmara magmática LEYSHON LISLE 1996 Durante o resfriamento do magma os minerais que se cristalizam tendem a se acumular na parte inferior da câmara magmática de acordo com a sua densidade como olivina piroxênio feldspato constituindo materiais de composição distinta Os minerais tabulares e prismáticos têm a propensão de se precipitar e de serem compactados com suas faces planas orientadas segundo superfícies sucessivamente paralelas Como resultado podem se originar rochas com estrutura bandeada exibindo uma foliação primária tais como peridotitos gabros piroxenitos anortositos etc 5 Foliação e clivagem Em linhas gerais em virtude de sua viscosidade o escoamento de um magma obedece as leis de fluxo laminar dos líquidos isto é partículas elementares movemse segundo lâminas paralelas que deslizam umas sobre as outras Assim durante o escoamento de um magma parcialmente cristalizado seja em grandes profundidades como em câmaras magmáticas seja na superfície sob a forma de lava os cristais formados de maneira precoce individualmente ou segregados como os ferromagnesianos os feldspatos etc podem se orientar durante o fluxo da massa líquida tal como plaquetas retangulares de madeira se orientam quando lançadas em uma correnteza Dessa maneira os minerais planares e os prismáticos precocemente formados na massa magmática terão sua posição deter minada segundo lâminas de fluxo paralelamente uma às outras Tal processo originará após a consolidação da rocha uma estrutura foliada Inclusões de fragmentos de rochas preexistentes como sedimentares ígneas ou metamórficas serão orientadas de forma paralela entre si o mesmo acontecendo com as segregações de minerais préformados Se um setor da crosta é atingido por movimentos orogênicos após a consolidação parcial de um magma este poderá ser expelido de seu reservatório e injetado nas litologias encaixantes Uma estrutura foliada pode ser estabelecida durante esse processo mas os minerais orientados se mostrarão afetados pelos movimentos exibindo alongamento e outros sinais de deformação Assim minerais como quartzo feldspatos piroxênicos etc podem se mostrar elipsoidais cisalhados granulados e parcialmente recristalizados Durante o metamorfismo regional podese desenvolver foliação resultante do processo deformacional da rocha preexistente associado a fenômenos de recristalização Os minerais tendem a se orientar segundo o eixo principal máximo de deformação seja por deformação plástica seja em virtude do crescimento segundo essa direção enquanto se recristalizam Metamorfismo cataclástico gera estrutura marcadamente foliada nas rochas resultando em milonitos ultramilonitos etc Processos de segregação metamórfica tais como o descrito para xistosidade podem também imprimir uma estrutura foliada durante o metamorfismo A foliação pode ser uma herança de rochas preexistentes por exemplo xistos que se transformaram em um gnaisse por extensiva feldspatização ocorrida durante o metamorfismo regional ao longo das superfícies da Foliação e clivagem 6 xistosidade Por outro lado durante a injeção de um magma em rochas encaixantes as inclusões envolvidas podem ser parcialmente transformadas e recristalizadas e por deformação produzir faixas cisalhadas que se dispõem em bandas alternadas ricas e pobres em minerais escuros como a biotita por exemplo De modo geral uma rocha foliada não precisa se desplacar segundo os planos de foliação ocorrendo comumente rochas foliadas que se mostram compactas PASSCHIER TROUW 1996 Uma rocha desprovida de foliação sem estrutura planar ou pouco perceptível é designada como maciça isótropa homófona ou não foliada Do ponto de vista prático as rochas foliadas podem representar um grande problema do ponto de vista da engenharia Esse problema é menos crítico em rochas ígneas e metamórficas de alto grau considerando que as estruturas dessas rochas não governam tanto as propriedades de resistência da rocha entretanto a situação é mais crítica em rochas cuja foliação seja muito proeminente como é o caso de ardósias de filitos e de xistos finos Muitas foliações têm uma estrutura caracterizada por domínios laminar a lenticular que são volumes restritos e uniformes em relação a uma estrutura específica e que diferem quanto a volumes adjacentes Os domínios de foliação são diferenciados por mudanças na orientação preferencial dos grãos minerais na estrutura ou na composição As foliações espaçadas são definidas por domínios com espaçamento de 10 μm ou mais São categorizadas com base em quatro características formato do domínio espaçamento do domínio características distintivas de domínios individuais como composição mineral ou orientação preferida de grãos minerais e a proporção da rocha ocupada pelos diferentes tipos de domínios Reconhecemos três categorias de foliação espaçada foliações composicionais disjuntivas e de crenulação As foliações contínuas exibem uma estrutura mais fina ou nenhuma estrutura pertencente a um domínio O Quadro 1 apresenta a classificação morfológica esquemática das folia ções e das clivagens 7 Foliação e clivagem Fonte Adaptado de Twiss e Moores 1992 Foliação e clivagem Espaçada Composicional Difusa Bandada Disjuntiva Estiolítica Anastomosada Rugosa Suavizada Crenulação Zonal Discreta Contínua Fina Microcrenulação Microdisjuntiva Microcontínua Granular Quadro 1 Classificação morfológica esquemática das foliações e das clivagens Entre as rochas que mais se destacam por apresentarem boa foliação em ter mos de observação citamse diversas variedades de gnaisses Outras litologias que também exibem foliação são migmatitos granitos granodioritos rochas máficaultramáficas gabro peridotitos piroxenitos rochas alcalinas etc A foliação nos gnaisses também chamada de bandamento e nos grani tos pode se manifestar de diversas maneiras variando desde perfeitamente distinta até extremamente difusa ou esmaecida Para rochas exclusivamente metamórficas as rochas foliadas variam conforme o grau de metamorfismo A foliação gnáissica ocorre em rochas de alto grau que são definidas por camadas composicionais metamórficas São formadas a partir de condições de alta pressão e de alta temperatura na forma original era uma rocha ígnea de granito As camadas composicionais originais de uma rocha também podem ser direcionadas para uma nova orientação durante o metamorfismo Nos estágios iniciais uma nova foliação começa a se desenvolver na rocha como resultado do estresse de compressão em algum ângulo em relação ao fundamento original MATTAUER 1973 Foliação e clivagem 8 A foliação gnáissica é caracterizada por seu aspecto de fitas difusas e irregulares de riscos ou traços de material escuro que se destacam pelo contraste com a massa rochosa em que estão presentes apresentando cor mais clara e quartzofeldspática dominante Um gnaisse desse tipo recebe o nome de gnaisse riscado streaky gneiss Outra variedade é quando a foliação é proporcionada pela alternância de camadas definidas de composição quartzofeldspáticas dife rentes de cores claras e biotíticasanfibolíticas originando um gnaisse listrado ou bandado em que as listras podem variar de menos de 1 mm até quase 1 m de espessura Quando a foliação na rocha é ressaltada por veios subparalelos ou ramificados de material pegmatítico de forma descontínua ou irregular injetados em um xisto preexistente temos o chamado gnaisse venulado Certos gnaisses revelam entre os componentes estruturais uma diferença em litologia e como consequência em cor praticamente imperceptível resultando em um gnaisse nebulítico Além desses exemplos há ainda os granitos maciços desprovidos de orientação planar de seus constituintes minerais e granodioritos cujos minerais que os compõem encontramse de maneira orientada pouco perceptível segundo um plano ideal o que confere aos granitos uma foliação relativamente visível Figura 3f PARK 1997 Observe a Figura 3 Figura 3 a Gnaisse com estrutura planar conferida pelo arranjo dos constituintes minerais em listras alternadas bastante difusas b Gnaisse bandeado com foliação grosseiramente coincidente com o bandeamento c Gnaisse kinzigítico com estrutura complexa d Granito nebulítico em avançado estágio de homogeneização e Tonalito com estrutura homófona porfiroide com biotita f Granodiorito discretamente foliado Fonte Adaptada de a Breck P KentShutterstockcom b Gerry BishopShutterstockcom c Michael ChattShutterstockcom d SunghornShutterstockcom e wwwsandatlasorgShutterstockcom f encikmohdfirdausShutterstockcom 9 Foliação e clivagem O xisto Figura 4a é caracterizado por apresentar uma foliação tipica mente de rochas de grau médio definida pelo alinhamento da mica meta mórfica minerais planares Exibe lineações e foliações de forma conjunta Pode apresentar alinhamento de cristais pretos turmalina por exemplo paralelos um ao outro Já a ardósia Figura 4b é uma rocha metamórfica foliada e granulada que tem constituição física e química alterada os grãos minerais mudam de direção por meio da alteração do xisto ou da rocha a que deu origem ígnea ou sedimentar e pelo metamorfismo regional de baixo grau Essa textura é causada pela orientação paralela dos grãos microscópicos A rocha que possui essa textura é caracterizada por uma tendência à separação ao longo de planos paralelos Esse recurso é uma propriedade conhecida como clivagem ardosiana e não deve ser confundida com a clivagem de um mineral que está relacionada à estrutura atômica interna do mineral PARK 1997 A foliação milonítica Figura 4c está relacionada a camadas transpostas e a bandas gnáissicas mas a distância entre os domínios de foliação é menor em geral na escala milimétrica ou centimétrica relacionada às altas deformações envolvidas como por exemplo o achatamento de elementos e de camadas finas Essas foliações estão relacionadas às altas tensões envolvidas que achatam os objetos e afinam as camadas Pequenos boudins Figura 4d são estruturas que indicam deformação e podem estar presentes nessas rochas formadas durante o alongamento das camadas que causou a sua separação O filito Figura 4e é um tipo de rocha metamórfica foliada originada da ardósia que foi mais metamorfoseada de modo que a mica de grão muito fino não visível na ardósia encontra uma orientação preferencial Em um filito as camadas são tão finas que são chama das de laminações assim como nas ardósias Essa textura filítica é formada pelo arranjo paralelo de minerais planares geralmente micas que são pouco visíveis a olho nu O paralelismo com frequência é sedoso ou crenulado A predominância de minerais micáceos confere brilho às amostras de mão PASSCHIER TROUW 1996 Foliação e clivagem 10 Figura 4 Exemplos de rochas foliadas em função do tipo de estrutura a Xisto b ardósia c foliação milonítica d boudins e filito Fonte Adaptada de a Rattachon AngmaneeShutterstockcom b Sakdinon KadchiangsaenShutterstockcom c wwwsanda tlasorgShutterstockcom d Tyler BoyersShutterstockcom e Woudloper 2008 Um protomilonito significa que a rocha só experimentou uma redução no tamanho do grão em menos de 50 Além disso é uma rocha milonítica produzida a partir de rochas metamorfoseadas por contato com granulação devida a sobreposições que seguem as superfícies de contato entre a intrusão e a rocha Os ultramilonitos são um tipo de milonito definido por porcentagem modal de grãos da matriz acima de 90 Essa rocha é em geral dura escura de aparência muito fina a fina e às vezes se assemelha à obsidiana Já os blastomilonitos apresentam textura grosseira sem bandas tectônicas definidas e apresentam um aumento no tamanho de grão por recristalização PARK 1997 11 Foliação e clivagem 3 Desenvolvimento das clivagens Existem diversos tipos de clivagens mas muitas delas podem ser simplifi cadas a depender da aplicação que se deseja Entre os principais tipos podemos citar as clivagens de crenulação Elas são formadas por marcas que se assemelham a rugas harmônicas ou a dobras que se desenvolvem em uma foliação preexis tente A nova foliação atravessa a antiga e é defi nida por ambas as crenulações simétricas ou pelas crenulações assimétricas A foliação antiga é preservada nos micrólitos como charneiras de crenulações simétricas ou como um dos fl ancos das crenulações assimétricas A largura do micrólito é comparável ao meio comprimento de onda ou ao comprimento de onda das crenulações O padrão de orientação dos minerais planares no domínio da clivagem é a base para a subdivisão adicional das crenulações que é a seguinte Foliação de crenulação zonal os minerais planares no novo domínio de clivagem são orientados em um pequeno ângulo em relação ao domínio e formam uma variação contínua de orientações dos minerais planares nos micrólitos Os limites do micrólito são gradacionais Em muitos casos há uma diferença de composição entre domínios de clivagem e micrólitos caracterizada por uma proporção maior de minerais planares nos domínios de clivagem do que nos micrólitos Foliação de crenulação discreta a orientação dos minerais planares nos novos domínios de clivagem é paralela aos domínios e discordante com as orientações dos minerais planares nos micrólitos As crenulações são preservadas nos micrólitos Os domínios de clivagem são geralmente estreitos e podem ou não corresponder a flancos de crenulações nos micrólitos As diferenças na mineralogia entre os dois domínios são semelhantes às das foliações zonais Todas as variações entre esses dois extremos da foliação da crenulação podem ser observadas De fato não é incomum encontrar as duas morfologias na mesma amostra Vamos considerar uma amostra de ardósia Figura 5a e observar as diver sas superfícies que ela apresenta Repare que a maior parte das superfícies é relativamente lisa e não se vê a olho nu via de regra a presença de minerais micáceos orientados Essas superfícies lisas que dividem a rocha em que não há minerais visíveis a olho nu são as juntas Ao realizar uma fratura fresca na ardósia de modo a cortar alguns dos planos de juntas de forma mais ou menos transversal é possível constatar que a fratura corta numerosas e minús Foliação e clivagem 12 culas superfícies ou planos de estreito espaçamento em geral milimétrico a submilimétrico nas quais se verifica a presença de placas milimétricas de mica Essas superfícies que penetram toda a rocha constituem as superfícies de clivagem ardosiana A Figura 5b apresenta uma amostra de ardósia dobrada em que a espessura da camada dobrada não se mantém a mesma pelo contrário ela é menor nos flancos e maior na charneira Por que será que acontece esse fenômeno O adelgaçamento da ardósia é provocado por movimento diferencial ao longo de um número infinito de superfícies de cisalhamento paralelas Nas superfícies S1 nos flancos elas cortam as superfícies de acamamento S0 formando com elas um ângulo agudo ao passo que na charneira ambos os conjuntos de superfície são aproximadamente perpendiculares entre si Além disso elas se dispõem sensivelmente paralelas ao plano axial das dobras Entretanto as superfícies S1 não se manifestam com a mesma nitidez em todos os estratos ou lâminas naqueles de composição pelíticoarenosa por exemplo essas superfícies são claramente distinguíveis e nos estratos arenosos são pouco nítidas PRICE COSGROVE 1990 Na parte superior da Figura 5c podemos ver estratos arenosos dobrados por meio de um deslizamento flexural concêntrico isto é paralelo aos planos de acamamento Esse fato é evidenciado pela presença tênue de níveis con cêntricos de películas de material argiloso no interior da camada arenosa ao longo dos quais ocorreu o deslizamento Quando o contato entre os dois estratos é nítido percebese que o estrato arenoso deslizou ao longo dele cortando de forma aguda as superfícies paralelas de cisalhamento que penetram nos estratos argilosos Considere agora uma amostra de mica xisto semelhante à Figura 5d Re pare que de forma diferente da ardósia o xisto exibe uma granulação mais grosseira e se constitui predominantemente por minerais micáceos o que pode ser distinguido facilmente a olho nu assim como os demais constituintes Verifique que existe um grau de orientação mineral preferencial identificável por microscópio estando as placas de mica dispostas com suas faces para lelas definindo superfícies ou planos que são penetrativos por toda a rocha e paralelamente aos quais dispõemse também os grãos de quartzo Essas superfícies que contém as placas de mica de granulação bastante grosseira e que permitem a sua identificação a olho nu são as superfícies ou os planos de xistosidade PRICE COSGROVE 1990 No xisto dobrado as relações existentes entre o plano axial das dobras e a xistosidade são não só quanto ao paralelismo mas em todo o restante semelhantes às observadas nas amostras de ardósia anteriormente descritas 13 Foliação e clivagem Figura 5 Exemplos de clivagens em rochas Fonte Adaptada de a tezzstockShutterstockcom b Guillermo Guerao SerraShutterstockcom c francesco de marcoShutterstockcom d AninnaShutterstockcom Com base nas características descritas anteriormente podemos concluir que em virtude do plano axial de toda dobra ser sempre perpendicular à direção de esforço máximo e devido às superfícies de clivagem serem paralelas ao plano axial elas se originaram pelo mesmo esforço que ocasionou aquele dobramento Também é possível concluir que a clivagem é independente da superfície de acamamento e da litologia envolvida e que as superfícies de clivagem contêm entre si delgadas lâminas micrólitos ou microfatias de rocha que se dispõem de forma paralela àquelas RAMSAY HUBER 1983 A origem da clivagem eou da xistosidade é um tema sobre o qual existe muita polêmica que advém sobretudo do fato de essas estruturas planares não constituírem um fenômeno simples e nem terem origem a partir de um único processo Ao contrário podem ser derivadas de numerosos processos e de espécies de movimentos combinados entre si de modalidades diversas TWISS MOORES 1992 Quanto ao seu caráter cinemático vários tipos de clivagem e de xisto sidade análogos ou distintos podem comumente ser reconhecidos em uma única amostra ou afloramento Esse fato impossibilita a elaboração de uma Foliação e clivagem 14 teoria genética universal sobre tais estruturas planares assim como sobre seu significado tectônico O que é certo e os fatos de observação demonstram isso é que a clivagem e a xistosidade constituem nos terrenos metamórficos estruturas de rumos conspícuos e persistentes mostrando seu vínculo íntimo com o campo tensional e o quadro de movimento prevalecente durante o metamorfismo Existem ainda outros tipos de clivagem apresentados a seguir Clivagem de fratura Desenvolvese a partir de um processo de cisalhamento e dispõese segundo planos que se interceptam e fazem um ângulo teórico de 60 entre si tendo como bissetriz o eixo máximo principal de tensão Esse tipo de clivagem referese a uma variedade de foliações disjuntivas ou foliações de crenulação discretas O termo tem sido aplicado com mais frequência a foliações disjuntivas nas quais o micrólito tem pouco ou nenhuma textura e os domínios de clivagem são fi nos e podem ter o aspecto superfi cial de um conjunto penetrante de fraturas especialmente em superfícies intemperizadas A expressão gera dúvidas porque as fraturas observadas são em geral estruturas secundárias que se formam ao longo de planos de foliação desenvolvidos anteriormente Clivagem de transposição É um fenômeno de cisalhamento conhecido há anos como clivagem de cisalhamento Desenvolvese segundo as fraturas de cisalhamento relacionadas ao elipsoide de tensão mas ocorrem diminutos deslocamentos ao longo dos seus planos É consenso geral que os fatores que governam a orientação dos minerais são os seguintes rotação dos grãos minerais planares e elipsoidais quanto maior for a deformação maior será a tendência dos minerais se disporem de forma perpendicular ao eixo mínimo de deformação achatamento e alongamento dos grãos minerais um grão de quartzo por exemplo originalmente esférico durante o metamorfismo irá ser achatado e alongado sob condições de temperatura e pressão em parte por recristalização e em parte por granulação outro processo de modifi cação de forma em cristais individuais ocorre por meio de deslocamentos nas malhas da rede cristalina cristalização com faces cristalinas particulares normais ao eixo maior de tensão os minerais especialmente os placares ou os planares e prismáticos como micas tendem a se comportar dessa forma 15 Foliação e clivagem Clivagem de acamamento ou xistosidade Comum em alguns terrenos metamórfi cos é desenvolvida a partir de várias causas entre elas dobramento isoclinal falhamentos de empurrão fl uxo paralelo ao acamamento recrista lização mimética e metamorfi smo de carga O profissional que busca entender as características estruturais deve ter muito cuidado ao observar a xistosidade na sua medida e ao concluir pelo paralelismo do acamamento e da xistosidade em vista de algumas razões WILSON 1982 Quando pelitos e psamitos interestratificados como folhelhos e arenitos são afetados por metamorfismo pode ocorrer de forma eventual que os folhelhos menos competentes e plásticos sejam espremidos entre as superfícies de clivagem que interceptam obliquamente os arenitos Como resultado temos o bandamento ou o listramento de clivagem em que as bandas variam de poucos milímetros a alguns centímetros Em rochas sedimentares há a clivagem disjuntiva desenvolvida em rochas que foram submetidas à tensão diferencial tectônica sob condições metamórficas das fácies xistoverde É definida por uma matriz de elementos subparalelos de textura chamados domínios de clivagem nos quais a textura e a composição originais da rocha foram marcadamente modificados pelo processo de solução sob pressão Sob condições severas de metamorfismo os minerais claros e escuros tendem a se segregar em listras de cores respectivas subcentimétricas a centimétricas alternadas e dispostas de forma paralela à xistosidade resultando no listramento ou no bandea mento de segregação Com frequência o intemperismo que age sobre superfícies de fraturas de cisalhamento ou de clivagem pode provocar uma descoloração ao longo desses espaços de modo que o efeito geral é a rocha apresentarse com listras claras meteorizadas alternadas com listras mais escuras rocha não descorada simulando um acamamento Concluise que somente o exame cuidadoso a experiência e a análise final de cada caso permitirão decidir com segurança a respeito da estrutura planar observada É notória a aplicação das relações puramente geométricas da clivagem da xistosidade e da foliação especialmente das duas primeiras no mapeamento e na resolução de problemas de geologia estrutural e de estratigrafia Entretanto existem limitações que se referem principalmente ao fato de ocorrerem diversos tipos dessas estruturas planares que podem conduzir a erros o observador menos avisado Foliação e clivagem 16 DAVIS G H Structural geology of rocks and regions New York Wiley 1984 GENEAMICHAUD Quartz clivé de SaintPaullaRoche 2006 Disponível em https commonswikimediaorgwikiFileQuartzclivC3A9deSaintPaullaRochejpg Acesso em 27 maio 2020 GHOSH S K Structural geology fundamentals and modern developments Oxford Pergamon 1993 KULLBERG M C Geologia estrutural apontamentos Lisboa Universidade de Lisboa 1995 LEYSHON P R LISLE R J Stereographic projection techniques in structural geology Oxford ButterworthHeinemann 1996 MATTAUER M Les déformations des matériaux de lécorce terrestre Paris Hermann 1973 PARK R G Foundations of structural geology 3rd ed Glasgow Chapman Hall 1997 PASSCHIER C W TROUW R A J Micro tectonics New York Springer 1996 PRICE N J COSGROVE J W Analysis of geological structures Cambridge Cambridge University 1990 RAMSAY J G HUBER M I The techniques of modern structural geology New York Academic 1983 2 v RUBILAR N H Geología estructural Santiago Chile Ril Editores 1999 TWISS R J MOORES E M Structural geology New York Freeman 1992 USGS Bulletin 799 Plate 8A Harpers Schist 1929 Disponível em httpscommonswikime diaorgwikiFileBulletin799Plate8AHarpersSchistjpg Acesso em 27 maio 2020 WILSON G Introduction to smallscale geological structures Boston Allen Unwin 1982 WOUDLOPER Mylonite Strona 2008 Disponível em httpscommonswikimediaorg wikiFileMyloniteStronajpg Acesso em 27 maio 2020 Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos testados e seu fun cionamento foi comprovado no momento da publicação do material No entanto a rede é extremamente dinâmica suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo Assim os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade precisão ou integralidade das informações referidas em tais links 17 Foliação e clivagem
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GEOLOGIA ESTRUTURAL Márcio Fernandes Leão Foliação e clivagem Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Definir foliação e clivagem Descrever as características e a classificação das rochas foliadas Determinar o desenvolvimento e os tipos de clivagens Introdução Clivagem e foliação são termos amplamente utilizados para definir es truturas planares associadas ao processo de deformação Apesar de essas duas estruturas serem planares existe diferença entre elas a primeira é de natureza essencialmente mecânica e a segunda é textural Entretanto podem ser utilizadas para uma mesma finalidade nas situações em que as superfícies de menor resistência da rocha sejam também superfícies de orientação mineralógica Durante um tempo existiu divergência quanto ao uso dos termos foliação e clivagem alguns autores faziam distin ção entre clivagem origem mecânica e foliação origem textural mas hoje esse conceito não é mais utilizado pois passouse a usar foliação como um termo genérico para definir qualquer feição planar penetrativa em um corpo rochoso PASSCHIER TROUW 1996 Neste capítulo você vai estudar sobre os conceitos de foliação e cliva gem definir suas características e certas rochas Além disso vai determinar o modo como essas estruturas se desenvolvem bem como seus tipos 1 Conceitos de foliação e clivagem O surgimento de certas estruturas é comum durante o metamorfi smo regional a baixas e médias temperaturas quando a geração de novos minerais orien tados no campo das tensões internas desenvolvidas pela orogênese motiva o aparecimento de nítidas superfícies penetrativas de foliação metamórfi ca ou secundária ou de clivagem de fl uxo também conhecida como xistosidade esse termo implica a existência tanto da clivagem quanto da foliação A clivagem ocorre quando certas rochas se partem em fatias em lâminas paralelas ou subparalelas ou em superfícies planares designadas superfícies ou planos de clivagem sem depender diretamente dos processos ígneos e sedimenta res Já a foliação é qualquer tipo de paralelismo de minerais eou massas minerais em uma rocha ígnea e metamórfica fugindo da contextualização genética do material A foliação estabelecida em uma rocha ígnea durante a época de sua geração é denominada foliação primária a foliação secundária ou metamórfica é o resultado do metamorfismo sob a ação de tensões tangenciais DAVIS 1984 Por serem estruturas planares a atitude da clivagem da xistosidade e da foliação é medida com a bússola mesma medição utilizada para saber a atitude de um acama mento ou uma junta A direção de uma clivagem xistosidade ou foliação é o ângulo entre a direção do norte e a de sua linha horizontal situada na superfície de clivagem O mergulho é o ângulo entre a superfície de clivagem e um plano horizontal imaginário medido em um plano perpendicular à direção da clivagem A clivagem ardosiana e a xistosidade são superfícies penetrativas da rocha que são definidas pelo arranjo paralelo de folhas de mica A distância entre as superfícies é microscópica e limitada apenas pelo tamanho dos grãos constituídos da rocha Figura 1 Figura 1 a Presença de clivagem em mineral de quartzo b Exemplo de xistosidade em rocha em que se notam os traços com tendência de serem inclinados da esquerda para a direita da imagem Fonte Adaptada de a Geneamichaud 2006 e b USGS 1929 Foliação e clivagem 2 A diferença entre clivagem ardosiana e xistosidade reside portanto apenas no grau de recristalização e na melhor ou na pior expressão dos minerais micáceos recristalizados Na xistosidade as micas são mais recristalizadas e facilmente visíveis a olho nu na clivagem são desenvolvidas de modo inci piente a olho nu Assim a clivagem ardosiana é formada por uma infinidade de superfícies que penetram na rocha e nas quais existem palhetas placas em geral submilimétricas de mica ou outros filossilicatos formadas por recristalização incipiente GHOSH 1993 A clivagem é chamada clivagem de fluxo ou xistosidade quando ocorre o aparecimento de outros minerais além de mica nas superfícies Isso ocorro em virtude de um processo de recristalização mais avançado de modo que o acamamento original da rocha desapareça ou seja mascarado pelo desenvol vimento generalizado dessas novas superfícies Na xistosidade verdadeira suas superfícies penetram estendendose por todas as camadas constitutivas da unidade rochosa atributo chamado de propriedade penetrativa Quando a xistosidade exibe um desenvolvimento avançado considerando metassedimentos o acamamento original pode desaparecer por completo ou ser extremamente obliterado pela recristalização de minerais tais como quartzo filossilicatos etc Um olho bem treinado poderá perceber o acamamento pois podem ser notadas faixas ou listras irregulares até mesmo difusas oblíquas à xistosidade Se inspecionadas com atenção e no caso de serem constatadas diferenças composicionais essas características indicarão com segurança tratarse de estratos o que evidencia o acamamento Em circunstancias mais favoráveis é possível encontrar de modo even tual alguns afloramentos da formação metassedimentar e de acamamento obliterado pela xistosidade nos quais níveis conglomeráticos microcon glomeráticos ou com acamamentos gradacionais podem ser observados de maneira relativa à xistosidade o que permite observar justamente o acamamento KULLBERG 1995 Se a clivagem ardosiana e a xistosidade constituem uma questão que de manda certa complexidade a foliação além disso tornase mais complicada por ser uma estrutura planar que pode ser observada tanto em rochas ígneas quanto em metamórficas ao passo que a clivagem ardosiana e a xistosidade só ocorrem em rochas metamórficas 3 Foliação e clivagem As diferentes estruturas megascópicas como clivagem xistosidade e foliação podem ser claramente diferenciadas nos afloramentos e nas amostras de mão não havendo razão para considerar essas estruturas sinônimas de uma mesma definição Assim podemos dizer que a foliação é a estrutura planar em rochas ígneas e me tamórficas formada pelo arranjo de minerais tabulares platiformes ou prismáticos como micas cloritas anfibólios piroxênios feldspatos etc que se orientam seguindo planos paralelos penetrativos por toda a rocha Esse arranjo pode ser conferido pelo agrupamento mais ou menos pronunciado de certos minerais que compõem a rocha em lentículas coplanares em listras ou em bandas bem definidas ou difusas com frequência muito ricas em algum mineral e contrastando em geral pela cor por exemplo O contraste de cor entre os agrupamentos minerais como a biotita e o feldspato tende a sublinhar a estrutura especialmente quando forma bandas claras quartzofeldspáticas alternadas com bandas escuras biotíticas como acontece com os gnaisses Pode haver deformação sem haver metamorfismo trazendo o uso da foliação como termo genérico e não exclusivamente genético A foliação pode ter dois tipos os quais KULLBERG 1995 foliação primária formase durante a cristalização de um magma formação da rocha sendo préconsolidada e ocorrendo apenas em rochas ígneas foliação secundária é de caráter deformacional como por exemplo o bandamento em gnaisses que se origina por metamorfismo de rochas preexistentes como rochas ígneas já cristalizadas sedimentares e metamórficas As foliações são chamadas de estruturas tipo S diferentemente das line ações conhecidas como estruturas tipo L Na Figura 2 são apresentados os padrões formados para a foliação do tipo L em comparação com a lineação do tipo S Observe que a foliação exibe um padrão de superfície aleatório de grãos e de forma não estirada mas o arranjo de camadas paralelas horizon tal prevalece de forma lateral Também é possível observar na Figura 2 a foliação e a lineação que são duas terminologias distintas mas em geral são encontradas se complementando nas mesmas rochas metamórficas como veremos mais a frente Foliação e clivagem 4 Figura 2 Exemplos de a lineação e b foliação A estratificação horizontal em toda a amostra é clara c e os minerais lineares alongados em toda a amostra se apresentam de maneira unidirecional d Fonte Adaptada de Rubilar 1999 2 Características das rochas foliadas As aplicações práticas da foliação são inúmeras a foliação primária fornece excelentes dados sobre o modo de posicionamento de corpos magmáticos plutônicos e a sua forma além disso permite que sejam obtidas informações sobre a estrutura de rochas efusivas e a direção de fl uxo de lavas A foliação secundária por exemplo desenvolvida em metassedimentos dobrados pode ter uma relação geométrica com as dobras de maneira análoga às mantidas pela clivagem ardosiana e pela xistosidade A foliação pode se originar por vários processos um deles ocorre pela di ferenciação e da precipitação gravitacional e da compactação dos minerais em uma câmara magmática LEYSHON LISLE 1996 Durante o resfriamento do magma os minerais que se cristalizam tendem a se acumular na parte inferior da câmara magmática de acordo com a sua densidade como olivina piroxênio feldspato constituindo materiais de composição distinta Os minerais tabulares e prismáticos têm a propensão de se precipitar e de serem compactados com suas faces planas orientadas segundo superfícies sucessivamente paralelas Como resultado podem se originar rochas com estrutura bandeada exibindo uma foliação primária tais como peridotitos gabros piroxenitos anortositos etc 5 Foliação e clivagem Em linhas gerais em virtude de sua viscosidade o escoamento de um magma obedece as leis de fluxo laminar dos líquidos isto é partículas elementares movemse segundo lâminas paralelas que deslizam umas sobre as outras Assim durante o escoamento de um magma parcialmente cristalizado seja em grandes profundidades como em câmaras magmáticas seja na superfície sob a forma de lava os cristais formados de maneira precoce individualmente ou segregados como os ferromagnesianos os feldspatos etc podem se orientar durante o fluxo da massa líquida tal como plaquetas retangulares de madeira se orientam quando lançadas em uma correnteza Dessa maneira os minerais planares e os prismáticos precocemente formados na massa magmática terão sua posição deter minada segundo lâminas de fluxo paralelamente uma às outras Tal processo originará após a consolidação da rocha uma estrutura foliada Inclusões de fragmentos de rochas preexistentes como sedimentares ígneas ou metamórficas serão orientadas de forma paralela entre si o mesmo acontecendo com as segregações de minerais préformados Se um setor da crosta é atingido por movimentos orogênicos após a consolidação parcial de um magma este poderá ser expelido de seu reservatório e injetado nas litologias encaixantes Uma estrutura foliada pode ser estabelecida durante esse processo mas os minerais orientados se mostrarão afetados pelos movimentos exibindo alongamento e outros sinais de deformação Assim minerais como quartzo feldspatos piroxênicos etc podem se mostrar elipsoidais cisalhados granulados e parcialmente recristalizados Durante o metamorfismo regional podese desenvolver foliação resultante do processo deformacional da rocha preexistente associado a fenômenos de recristalização Os minerais tendem a se orientar segundo o eixo principal máximo de deformação seja por deformação plástica seja em virtude do crescimento segundo essa direção enquanto se recristalizam Metamorfismo cataclástico gera estrutura marcadamente foliada nas rochas resultando em milonitos ultramilonitos etc Processos de segregação metamórfica tais como o descrito para xistosidade podem também imprimir uma estrutura foliada durante o metamorfismo A foliação pode ser uma herança de rochas preexistentes por exemplo xistos que se transformaram em um gnaisse por extensiva feldspatização ocorrida durante o metamorfismo regional ao longo das superfícies da Foliação e clivagem 6 xistosidade Por outro lado durante a injeção de um magma em rochas encaixantes as inclusões envolvidas podem ser parcialmente transformadas e recristalizadas e por deformação produzir faixas cisalhadas que se dispõem em bandas alternadas ricas e pobres em minerais escuros como a biotita por exemplo De modo geral uma rocha foliada não precisa se desplacar segundo os planos de foliação ocorrendo comumente rochas foliadas que se mostram compactas PASSCHIER TROUW 1996 Uma rocha desprovida de foliação sem estrutura planar ou pouco perceptível é designada como maciça isótropa homófona ou não foliada Do ponto de vista prático as rochas foliadas podem representar um grande problema do ponto de vista da engenharia Esse problema é menos crítico em rochas ígneas e metamórficas de alto grau considerando que as estruturas dessas rochas não governam tanto as propriedades de resistência da rocha entretanto a situação é mais crítica em rochas cuja foliação seja muito proeminente como é o caso de ardósias de filitos e de xistos finos Muitas foliações têm uma estrutura caracterizada por domínios laminar a lenticular que são volumes restritos e uniformes em relação a uma estrutura específica e que diferem quanto a volumes adjacentes Os domínios de foliação são diferenciados por mudanças na orientação preferencial dos grãos minerais na estrutura ou na composição As foliações espaçadas são definidas por domínios com espaçamento de 10 μm ou mais São categorizadas com base em quatro características formato do domínio espaçamento do domínio características distintivas de domínios individuais como composição mineral ou orientação preferida de grãos minerais e a proporção da rocha ocupada pelos diferentes tipos de domínios Reconhecemos três categorias de foliação espaçada foliações composicionais disjuntivas e de crenulação As foliações contínuas exibem uma estrutura mais fina ou nenhuma estrutura pertencente a um domínio O Quadro 1 apresenta a classificação morfológica esquemática das folia ções e das clivagens 7 Foliação e clivagem Fonte Adaptado de Twiss e Moores 1992 Foliação e clivagem Espaçada Composicional Difusa Bandada Disjuntiva Estiolítica Anastomosada Rugosa Suavizada Crenulação Zonal Discreta Contínua Fina Microcrenulação Microdisjuntiva Microcontínua Granular Quadro 1 Classificação morfológica esquemática das foliações e das clivagens Entre as rochas que mais se destacam por apresentarem boa foliação em ter mos de observação citamse diversas variedades de gnaisses Outras litologias que também exibem foliação são migmatitos granitos granodioritos rochas máficaultramáficas gabro peridotitos piroxenitos rochas alcalinas etc A foliação nos gnaisses também chamada de bandamento e nos grani tos pode se manifestar de diversas maneiras variando desde perfeitamente distinta até extremamente difusa ou esmaecida Para rochas exclusivamente metamórficas as rochas foliadas variam conforme o grau de metamorfismo A foliação gnáissica ocorre em rochas de alto grau que são definidas por camadas composicionais metamórficas São formadas a partir de condições de alta pressão e de alta temperatura na forma original era uma rocha ígnea de granito As camadas composicionais originais de uma rocha também podem ser direcionadas para uma nova orientação durante o metamorfismo Nos estágios iniciais uma nova foliação começa a se desenvolver na rocha como resultado do estresse de compressão em algum ângulo em relação ao fundamento original MATTAUER 1973 Foliação e clivagem 8 A foliação gnáissica é caracterizada por seu aspecto de fitas difusas e irregulares de riscos ou traços de material escuro que se destacam pelo contraste com a massa rochosa em que estão presentes apresentando cor mais clara e quartzofeldspática dominante Um gnaisse desse tipo recebe o nome de gnaisse riscado streaky gneiss Outra variedade é quando a foliação é proporcionada pela alternância de camadas definidas de composição quartzofeldspáticas dife rentes de cores claras e biotíticasanfibolíticas originando um gnaisse listrado ou bandado em que as listras podem variar de menos de 1 mm até quase 1 m de espessura Quando a foliação na rocha é ressaltada por veios subparalelos ou ramificados de material pegmatítico de forma descontínua ou irregular injetados em um xisto preexistente temos o chamado gnaisse venulado Certos gnaisses revelam entre os componentes estruturais uma diferença em litologia e como consequência em cor praticamente imperceptível resultando em um gnaisse nebulítico Além desses exemplos há ainda os granitos maciços desprovidos de orientação planar de seus constituintes minerais e granodioritos cujos minerais que os compõem encontramse de maneira orientada pouco perceptível segundo um plano ideal o que confere aos granitos uma foliação relativamente visível Figura 3f PARK 1997 Observe a Figura 3 Figura 3 a Gnaisse com estrutura planar conferida pelo arranjo dos constituintes minerais em listras alternadas bastante difusas b Gnaisse bandeado com foliação grosseiramente coincidente com o bandeamento c Gnaisse kinzigítico com estrutura complexa d Granito nebulítico em avançado estágio de homogeneização e Tonalito com estrutura homófona porfiroide com biotita f Granodiorito discretamente foliado Fonte Adaptada de a Breck P KentShutterstockcom b Gerry BishopShutterstockcom c Michael ChattShutterstockcom d SunghornShutterstockcom e wwwsandatlasorgShutterstockcom f encikmohdfirdausShutterstockcom 9 Foliação e clivagem O xisto Figura 4a é caracterizado por apresentar uma foliação tipica mente de rochas de grau médio definida pelo alinhamento da mica meta mórfica minerais planares Exibe lineações e foliações de forma conjunta Pode apresentar alinhamento de cristais pretos turmalina por exemplo paralelos um ao outro Já a ardósia Figura 4b é uma rocha metamórfica foliada e granulada que tem constituição física e química alterada os grãos minerais mudam de direção por meio da alteração do xisto ou da rocha a que deu origem ígnea ou sedimentar e pelo metamorfismo regional de baixo grau Essa textura é causada pela orientação paralela dos grãos microscópicos A rocha que possui essa textura é caracterizada por uma tendência à separação ao longo de planos paralelos Esse recurso é uma propriedade conhecida como clivagem ardosiana e não deve ser confundida com a clivagem de um mineral que está relacionada à estrutura atômica interna do mineral PARK 1997 A foliação milonítica Figura 4c está relacionada a camadas transpostas e a bandas gnáissicas mas a distância entre os domínios de foliação é menor em geral na escala milimétrica ou centimétrica relacionada às altas deformações envolvidas como por exemplo o achatamento de elementos e de camadas finas Essas foliações estão relacionadas às altas tensões envolvidas que achatam os objetos e afinam as camadas Pequenos boudins Figura 4d são estruturas que indicam deformação e podem estar presentes nessas rochas formadas durante o alongamento das camadas que causou a sua separação O filito Figura 4e é um tipo de rocha metamórfica foliada originada da ardósia que foi mais metamorfoseada de modo que a mica de grão muito fino não visível na ardósia encontra uma orientação preferencial Em um filito as camadas são tão finas que são chama das de laminações assim como nas ardósias Essa textura filítica é formada pelo arranjo paralelo de minerais planares geralmente micas que são pouco visíveis a olho nu O paralelismo com frequência é sedoso ou crenulado A predominância de minerais micáceos confere brilho às amostras de mão PASSCHIER TROUW 1996 Foliação e clivagem 10 Figura 4 Exemplos de rochas foliadas em função do tipo de estrutura a Xisto b ardósia c foliação milonítica d boudins e filito Fonte Adaptada de a Rattachon AngmaneeShutterstockcom b Sakdinon KadchiangsaenShutterstockcom c wwwsanda tlasorgShutterstockcom d Tyler BoyersShutterstockcom e Woudloper 2008 Um protomilonito significa que a rocha só experimentou uma redução no tamanho do grão em menos de 50 Além disso é uma rocha milonítica produzida a partir de rochas metamorfoseadas por contato com granulação devida a sobreposições que seguem as superfícies de contato entre a intrusão e a rocha Os ultramilonitos são um tipo de milonito definido por porcentagem modal de grãos da matriz acima de 90 Essa rocha é em geral dura escura de aparência muito fina a fina e às vezes se assemelha à obsidiana Já os blastomilonitos apresentam textura grosseira sem bandas tectônicas definidas e apresentam um aumento no tamanho de grão por recristalização PARK 1997 11 Foliação e clivagem 3 Desenvolvimento das clivagens Existem diversos tipos de clivagens mas muitas delas podem ser simplifi cadas a depender da aplicação que se deseja Entre os principais tipos podemos citar as clivagens de crenulação Elas são formadas por marcas que se assemelham a rugas harmônicas ou a dobras que se desenvolvem em uma foliação preexis tente A nova foliação atravessa a antiga e é defi nida por ambas as crenulações simétricas ou pelas crenulações assimétricas A foliação antiga é preservada nos micrólitos como charneiras de crenulações simétricas ou como um dos fl ancos das crenulações assimétricas A largura do micrólito é comparável ao meio comprimento de onda ou ao comprimento de onda das crenulações O padrão de orientação dos minerais planares no domínio da clivagem é a base para a subdivisão adicional das crenulações que é a seguinte Foliação de crenulação zonal os minerais planares no novo domínio de clivagem são orientados em um pequeno ângulo em relação ao domínio e formam uma variação contínua de orientações dos minerais planares nos micrólitos Os limites do micrólito são gradacionais Em muitos casos há uma diferença de composição entre domínios de clivagem e micrólitos caracterizada por uma proporção maior de minerais planares nos domínios de clivagem do que nos micrólitos Foliação de crenulação discreta a orientação dos minerais planares nos novos domínios de clivagem é paralela aos domínios e discordante com as orientações dos minerais planares nos micrólitos As crenulações são preservadas nos micrólitos Os domínios de clivagem são geralmente estreitos e podem ou não corresponder a flancos de crenulações nos micrólitos As diferenças na mineralogia entre os dois domínios são semelhantes às das foliações zonais Todas as variações entre esses dois extremos da foliação da crenulação podem ser observadas De fato não é incomum encontrar as duas morfologias na mesma amostra Vamos considerar uma amostra de ardósia Figura 5a e observar as diver sas superfícies que ela apresenta Repare que a maior parte das superfícies é relativamente lisa e não se vê a olho nu via de regra a presença de minerais micáceos orientados Essas superfícies lisas que dividem a rocha em que não há minerais visíveis a olho nu são as juntas Ao realizar uma fratura fresca na ardósia de modo a cortar alguns dos planos de juntas de forma mais ou menos transversal é possível constatar que a fratura corta numerosas e minús Foliação e clivagem 12 culas superfícies ou planos de estreito espaçamento em geral milimétrico a submilimétrico nas quais se verifica a presença de placas milimétricas de mica Essas superfícies que penetram toda a rocha constituem as superfícies de clivagem ardosiana A Figura 5b apresenta uma amostra de ardósia dobrada em que a espessura da camada dobrada não se mantém a mesma pelo contrário ela é menor nos flancos e maior na charneira Por que será que acontece esse fenômeno O adelgaçamento da ardósia é provocado por movimento diferencial ao longo de um número infinito de superfícies de cisalhamento paralelas Nas superfícies S1 nos flancos elas cortam as superfícies de acamamento S0 formando com elas um ângulo agudo ao passo que na charneira ambos os conjuntos de superfície são aproximadamente perpendiculares entre si Além disso elas se dispõem sensivelmente paralelas ao plano axial das dobras Entretanto as superfícies S1 não se manifestam com a mesma nitidez em todos os estratos ou lâminas naqueles de composição pelíticoarenosa por exemplo essas superfícies são claramente distinguíveis e nos estratos arenosos são pouco nítidas PRICE COSGROVE 1990 Na parte superior da Figura 5c podemos ver estratos arenosos dobrados por meio de um deslizamento flexural concêntrico isto é paralelo aos planos de acamamento Esse fato é evidenciado pela presença tênue de níveis con cêntricos de películas de material argiloso no interior da camada arenosa ao longo dos quais ocorreu o deslizamento Quando o contato entre os dois estratos é nítido percebese que o estrato arenoso deslizou ao longo dele cortando de forma aguda as superfícies paralelas de cisalhamento que penetram nos estratos argilosos Considere agora uma amostra de mica xisto semelhante à Figura 5d Re pare que de forma diferente da ardósia o xisto exibe uma granulação mais grosseira e se constitui predominantemente por minerais micáceos o que pode ser distinguido facilmente a olho nu assim como os demais constituintes Verifique que existe um grau de orientação mineral preferencial identificável por microscópio estando as placas de mica dispostas com suas faces para lelas definindo superfícies ou planos que são penetrativos por toda a rocha e paralelamente aos quais dispõemse também os grãos de quartzo Essas superfícies que contém as placas de mica de granulação bastante grosseira e que permitem a sua identificação a olho nu são as superfícies ou os planos de xistosidade PRICE COSGROVE 1990 No xisto dobrado as relações existentes entre o plano axial das dobras e a xistosidade são não só quanto ao paralelismo mas em todo o restante semelhantes às observadas nas amostras de ardósia anteriormente descritas 13 Foliação e clivagem Figura 5 Exemplos de clivagens em rochas Fonte Adaptada de a tezzstockShutterstockcom b Guillermo Guerao SerraShutterstockcom c francesco de marcoShutterstockcom d AninnaShutterstockcom Com base nas características descritas anteriormente podemos concluir que em virtude do plano axial de toda dobra ser sempre perpendicular à direção de esforço máximo e devido às superfícies de clivagem serem paralelas ao plano axial elas se originaram pelo mesmo esforço que ocasionou aquele dobramento Também é possível concluir que a clivagem é independente da superfície de acamamento e da litologia envolvida e que as superfícies de clivagem contêm entre si delgadas lâminas micrólitos ou microfatias de rocha que se dispõem de forma paralela àquelas RAMSAY HUBER 1983 A origem da clivagem eou da xistosidade é um tema sobre o qual existe muita polêmica que advém sobretudo do fato de essas estruturas planares não constituírem um fenômeno simples e nem terem origem a partir de um único processo Ao contrário podem ser derivadas de numerosos processos e de espécies de movimentos combinados entre si de modalidades diversas TWISS MOORES 1992 Quanto ao seu caráter cinemático vários tipos de clivagem e de xisto sidade análogos ou distintos podem comumente ser reconhecidos em uma única amostra ou afloramento Esse fato impossibilita a elaboração de uma Foliação e clivagem 14 teoria genética universal sobre tais estruturas planares assim como sobre seu significado tectônico O que é certo e os fatos de observação demonstram isso é que a clivagem e a xistosidade constituem nos terrenos metamórficos estruturas de rumos conspícuos e persistentes mostrando seu vínculo íntimo com o campo tensional e o quadro de movimento prevalecente durante o metamorfismo Existem ainda outros tipos de clivagem apresentados a seguir Clivagem de fratura Desenvolvese a partir de um processo de cisalhamento e dispõese segundo planos que se interceptam e fazem um ângulo teórico de 60 entre si tendo como bissetriz o eixo máximo principal de tensão Esse tipo de clivagem referese a uma variedade de foliações disjuntivas ou foliações de crenulação discretas O termo tem sido aplicado com mais frequência a foliações disjuntivas nas quais o micrólito tem pouco ou nenhuma textura e os domínios de clivagem são fi nos e podem ter o aspecto superfi cial de um conjunto penetrante de fraturas especialmente em superfícies intemperizadas A expressão gera dúvidas porque as fraturas observadas são em geral estruturas secundárias que se formam ao longo de planos de foliação desenvolvidos anteriormente Clivagem de transposição É um fenômeno de cisalhamento conhecido há anos como clivagem de cisalhamento Desenvolvese segundo as fraturas de cisalhamento relacionadas ao elipsoide de tensão mas ocorrem diminutos deslocamentos ao longo dos seus planos É consenso geral que os fatores que governam a orientação dos minerais são os seguintes rotação dos grãos minerais planares e elipsoidais quanto maior for a deformação maior será a tendência dos minerais se disporem de forma perpendicular ao eixo mínimo de deformação achatamento e alongamento dos grãos minerais um grão de quartzo por exemplo originalmente esférico durante o metamorfismo irá ser achatado e alongado sob condições de temperatura e pressão em parte por recristalização e em parte por granulação outro processo de modifi cação de forma em cristais individuais ocorre por meio de deslocamentos nas malhas da rede cristalina cristalização com faces cristalinas particulares normais ao eixo maior de tensão os minerais especialmente os placares ou os planares e prismáticos como micas tendem a se comportar dessa forma 15 Foliação e clivagem Clivagem de acamamento ou xistosidade Comum em alguns terrenos metamórfi cos é desenvolvida a partir de várias causas entre elas dobramento isoclinal falhamentos de empurrão fl uxo paralelo ao acamamento recrista lização mimética e metamorfi smo de carga O profissional que busca entender as características estruturais deve ter muito cuidado ao observar a xistosidade na sua medida e ao concluir pelo paralelismo do acamamento e da xistosidade em vista de algumas razões WILSON 1982 Quando pelitos e psamitos interestratificados como folhelhos e arenitos são afetados por metamorfismo pode ocorrer de forma eventual que os folhelhos menos competentes e plásticos sejam espremidos entre as superfícies de clivagem que interceptam obliquamente os arenitos Como resultado temos o bandamento ou o listramento de clivagem em que as bandas variam de poucos milímetros a alguns centímetros Em rochas sedimentares há a clivagem disjuntiva desenvolvida em rochas que foram submetidas à tensão diferencial tectônica sob condições metamórficas das fácies xistoverde É definida por uma matriz de elementos subparalelos de textura chamados domínios de clivagem nos quais a textura e a composição originais da rocha foram marcadamente modificados pelo processo de solução sob pressão Sob condições severas de metamorfismo os minerais claros e escuros tendem a se segregar em listras de cores respectivas subcentimétricas a centimétricas alternadas e dispostas de forma paralela à xistosidade resultando no listramento ou no bandea mento de segregação Com frequência o intemperismo que age sobre superfícies de fraturas de cisalhamento ou de clivagem pode provocar uma descoloração ao longo desses espaços de modo que o efeito geral é a rocha apresentarse com listras claras meteorizadas alternadas com listras mais escuras rocha não descorada simulando um acamamento Concluise que somente o exame cuidadoso a experiência e a análise final de cada caso permitirão decidir com segurança a respeito da estrutura planar observada É notória a aplicação das relações puramente geométricas da clivagem da xistosidade e da foliação especialmente das duas primeiras no mapeamento e na resolução de problemas de geologia estrutural e de estratigrafia Entretanto existem limitações que se referem principalmente ao fato de ocorrerem diversos tipos dessas estruturas planares que podem conduzir a erros o observador menos avisado Foliação e clivagem 16 DAVIS G H Structural geology of rocks and regions New York Wiley 1984 GENEAMICHAUD Quartz clivé de SaintPaullaRoche 2006 Disponível em https commonswikimediaorgwikiFileQuartzclivC3A9deSaintPaullaRochejpg Acesso em 27 maio 2020 GHOSH S K Structural geology fundamentals and modern developments Oxford Pergamon 1993 KULLBERG M C Geologia estrutural apontamentos Lisboa Universidade de Lisboa 1995 LEYSHON P R LISLE R J Stereographic projection techniques in structural geology Oxford ButterworthHeinemann 1996 MATTAUER M Les déformations des matériaux de lécorce terrestre Paris Hermann 1973 PARK R G Foundations of structural geology 3rd ed Glasgow Chapman Hall 1997 PASSCHIER C W TROUW R A J Micro tectonics New York Springer 1996 PRICE N J COSGROVE J W Analysis of geological structures Cambridge Cambridge University 1990 RAMSAY J G HUBER M I The techniques of modern structural geology New York Academic 1983 2 v RUBILAR N H Geología estructural Santiago Chile Ril Editores 1999 TWISS R J MOORES E M Structural geology New York Freeman 1992 USGS Bulletin 799 Plate 8A Harpers Schist 1929 Disponível em httpscommonswikime diaorgwikiFileBulletin799Plate8AHarpersSchistjpg Acesso em 27 maio 2020 WILSON G Introduction to smallscale geological structures Boston Allen Unwin 1982 WOUDLOPER Mylonite Strona 2008 Disponível em httpscommonswikimediaorg wikiFileMyloniteStronajpg Acesso em 27 maio 2020 Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos testados e seu fun cionamento foi comprovado no momento da publicação do material No entanto a rede é extremamente dinâmica suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo Assim os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade precisão ou integralidade das informações referidas em tais links 17 Foliação e clivagem