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Title: Modelos físicos de falhas de empurrão com trajetória em degrau.
Other Titles: Physical models of thrust faults with staircase trajectory.
Authors: Gomes, Caroline Janette Souza
Ferreira, Juliano Efigênio
Pereira Filho, Milton
Keywords: Falhamento por colapso da lapa
Pressão dos fluidos
Camada incompetente
Coeficiente de atrito basal
Piggy-back thrust sequence
Issue Date: 1999
Citation: GOMES, C. J. S.; FERREIRA, J. E.; PEREIRA FILHO, M. Modelos físicos de falhas de empurrão com trajetória em degrau. Revista Brasileira de Geociências, v. 29, n. 4, p. 539-548, dez. 1999. Disponível em: <http://www.sbgeo.org.br/pub_sbg/rbg/vol29_down/2904/2904539.pdf>. Acesso em: 31 ago. 2012.
Abstract: O presente trabalho descreve a formação de falhas de empurrão com trajetória em degrau, em caixas de areia. As feições cinemáticas e geométricas das falhas em degrau tem sido largamente descritas através de simulações físicas e numéricas. Entretanto, nos estudos até agora realizados, ao invés de se posicionar o segundo patamar da falha no interior do pacote rochoso, ao longo de uma camada incompetente, conforme previsto no modelo teórico, este se desenvolve no topo do modelo. Em oito experimentos foram modificados o comprimento inicial do modelo, a presença de papel lixa sobre o descolamento basal e a existência de um 'obstáculo' no antepaís, uma cunha rígida ou a própria parede frontal fixa da caixa de experimentos. O estudo demonstrou que uma falha de empurrão adquire geometria em degrau, com patamar não aflorante, quando a resistência ao movimento progressivo, causada por um alto coeficiente de atrito basal, interrompe (temporariamente) o processo normal de falhamento por colapso da lapa. O deslocamento progressivo é transferido para uma camada incompetente intercalada entre dois pacotes competentes, em detrimento à superfície de topo do pacote, quando o coeficiente de atrito da camada incompetente for baixo. Observou-se que a formação da falha de empurrão com geometria em degrau e patamar não aflorante é governada por uma relação crítica entre os coeficientes de atrito do descolamento e da camada incompetente. Para valores elevados do coeficiente de atrito ao longo da falha mestra assume-se, na natureza, um decréscimo na pressão dos fluidos, normalmente alta, resultante de uma variação no volume de fluidos no protótipo.
metadata.dc.description.abstracten: This work aims to describe the results of physical experiments on the propagation of staircase thrusts. Kinetic and geometric features of these thrust faults have been largely simulated in sandbox experiments and computer modeling in which the hanging-wall flat has been positioned on the layers, which are situated at the model top. The models employed in the present studies follow the theoretical assumptions and put the hanging-wall flat into an interlayered incompetent rock bed. Several boundary conditions were applied to eight physical experiments, and the influence that these conditions had in the propagation of the thrust faults was analyzed. Such conditions include: l- Different lengths for the initial model of each experiment to modify the internai stress in the sand prism; 2- A sheet of sand paper placed at the base of some models, allowing to study the role of basal friction; 3- A wooden wedge in the foreland of the model to induce the creation of a frontal ramp, this is the leading thrust of the fault system; 4- A fixed wall to simulate a physical obstacle in the foreland. The physical experiments have demonstrated that the nucleation of a non-outcropping thrust with a staircase geometry requires a high sliding friction coefficient, which temporarily interrupts the progressive faulting in the forward-breaking sequence. The progressive shortening is thus transferred to the incompetent stratum that has low sliding friction coefficient and lies between competent layers. In sandboxes, the formation of a staircase thrust as defined above is ruled by a criticai relationship between friction coefficients of both the basal detachment and the incompetent bed. High friction coefficient at the detachment is explained by the water content depletion along the fault plane as a consequence of fluid pressure variations.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/1349
ISSN: 03757536
metadata.dc.rights.license: A Revista Brasileira de Geologia permite que os artigos por ela publicados sejam utilizados para aplicações cientifico-educacionais e não-comerciais. Fonte: RBG. <http://rbg.sbgeo.org.br/index.php/rbg/about/submissions#copyrightNotice>. Aceeso em 19 fev. 2014.
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