Movimento de Massa

Frank Press • Raymond Siever • John Grotzinger • Thomas H. Jordan
Understanding Earth
Fourth Edition
Movimento de Massa
Lecture Slides prepared by
Bill Dupré • Peter Copeland
Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company

Movimento de Massa
Processo pelo qual o material
move vertente abaixo sob a
ação da força da gravidade

Movimento de Massa é
Classificado com Base na:
• Natureza do material
• Velocidade do movimento
• Natureza do movimento

Fatores Influentes no
Movimento de Massa
• Natureza dos materiais da encosta
• Declividade da encosta
• Conteúdo de água
• Estabilidade da encosta

Tabela 12.1 - Fatores que Influenciam os Movimentos
de Massa
Natureza do material da
encosta
Areia ou silte arenoso
soltos
Mistura inconsolidada de
areia, silte, solo e
fragmentos de rocha.
Rocha diaclasada e
deformada
Rocha maciça
Declividade da
encosta
Não consolidado
Ângulo de repouso
Moderada
Íngreme
Moderada a íngreme
Moderada
Íngreme
Consolidado
Conteúdo de
água
Seco
Úmido
Seco
Úmido
Seco
Úmido
Seco ou
úmido
Seco ou
úmido
Seco ou
úmido
Estabilidade
da encosta
Alta
Moderada
Alta
Baixa
Alta
Baixa
Moderada
Alta
Moderada

Movimento de Massa Depende da Natureza do Material, da
Quantidade de Água e da Declividade da Encosta
Areia úmida
Ângulo de
repouso
Areia Fina Areia Média Seixos angulosos
Mais
coesão
Areia
seca
Areia saturada
de água
Menos
coesão
Fig. Story 12.1

Movimento de Massa Depende da Natureza do
Material
Ângulo de
repouso
Areia Fina Areia Média Seixos angulosos
Ângulo de Repouso:
o máximo ângulo no qual uma pilha de partículas inconsolidadas
podem ficar paradas
Fig. Story 12.1a

Movimento de Massa Depende da Natureza do
Material
Ângulo de
repouso
Areia Fina Areia Média Seixos Angulosos
(35 o ) (40 o ) (45 o )
O ângulo de repouso aumenta com o aumento do
tamanho dos grãos
Fig. Story 12.1a

Origem da Tensão Superficial
Moléculas de água no
interior de líquidos são
atraídas em todas as
direções…
Fig. Story 12.1b

Origem da Tensão Superficial
Moléculas de água no
interior de líquidos são
atraídas em todas as
direções…
…enquanto que na
superfície, as moléculas
tem uma rede de atração
dirigida para dentro o que
resulta em tensão
superficial …
Fig. Story 12.1b

…que age como
uma membrana,
permitindo que
objetos flutuem.
Fig. Story 12.1b

Movimento de Massa Depende da Quantidade de Água
Areia úmida
Mais coesão
Tensão Surface superficial tension inem
damp areia úmida sand increases aumenta
cohesion a coesão
Areia seca
Menos coesão
Areia saturada de água
Fig. Story 12.1c

Movimento de Massa Depende da Quantidade de Água
Areia úmida
Mais coesão
Tensão Surface superficial tension inem
damp areia úmida sand increases aumenta
cohesion a coesão
Areia seca
Areia Dry sand seca is é
ligada bound somente only by
pelas friction formas e
pelo atrito
Menos coesão
Areia saturada de água
Fig. Story 12.1c

Movimento de Massa Depende da Quantidade de Água
Areia úmida
Mais coesão
Areia seca
Tensão superficial em
areia úmida aumenta
a coesão
Areia seca
Areia saturada de água
Areia seca é
ligada somente
pelas formas e
pelo atrito
Menos coesão
Areia saturada de água
Areia Saturada
flui facilmente por
causa da água
intersticial
Fig. Story 12.1c

A inclinação
das rampas em
areia úmida é
mantida pela
umidade entre
os grãos
Fig. 12.2

Yellowstone National Park
Perda de
vegetação e
sistemas de
raízes aumenta a
susceptibilidade
dos solos à
erosão e ao
movimento de
massa.
Fig. 12.3

Folhelho alterado
forma uma cascalheira
na base da escarpa.
Fig. 12.4

Folhelho alterado
forma uma cascalheira
na base da escarpa.
Ângulo de Repouso
Fig. 12.4

Antes do Terremoto de 1964 no Alaska
Areia e
cascalho
Argila
Argila
Camada arenosa
saturada de água
Fig. 12.5

Depois do Terremoto de 1964 no Alaska
Perfil antes do terremoto
Paisagem resultante do Terremoto
conhecido como “Good Friday” por causa da
liquefação da camada areia inferior em
Turnagain Heights.
Fig. 12.5

Subdivisão de Turnagain Heights, Alaska
Fig. 12.5

Classificação do movimento de massa é baseada no material dominante, conteúdo de fluído
e velocidade de movimento.
Material inconsolidado Rocha Material
Natureza do
Movimento
Fluxo
Deslizamento ou
queda
Fluxo
Deslizamento ou
queda
Rastejo de solo
Lento
(1 cm/ano)
Baixo conteúdo de água
Escorregamento
Velocidade
Moderado
(1 km/hora)
Alto conteúdo de
água
Deslizamento de rocha Queda de bloco
Fluxo de terra Fluxo de detritos
Corrida de lama
Deslizamento de detritos
Rápido
(5 km/hora)
Alto conteúdo de
ar
Avalanche de rocha
Avalanche de detritos

Tipos de Movimento de Massa de
Rochas
• queda de bloco
• deslizamento de rocha
• avalanche rochosa

Queda de Bloco
Um movimento de massa
muito rápido no qual blocos de
rocha recentemente soltos
subitamente caem de uma
rampa da encosta ou talude.

Queda de bloco
Substrato com
diáclases
Fig. 12.7

Queda
de Bloco
no Zion
National
Park
Fig. 12.7

Deslizamento de Rocha
O rápido movimento de
grandes blocos de camadas de
rochas soltas deslizam mais ou
menos como uma unidade.

Deslizamento
de Rocha
Fig. 12.8

Deslizamento de Rocha
Fig. 12.8

Avalanche Rochosa
Rápido* movimento de massa de
material rochoso fragmentado,
geralmente desce em uma almofada
de ar. Usualmente disparado por um
terremoto.
* 10 a 100 km/h!

Terremoto
Avalanche
de Rocha
Fig. 12.9

Avalanchas de Rocha Disparadas por
um Terremoto (Nov. 3, 2002) no Alaska
Fig. 12.9

Tipos de Movimentos de Massa
de Materiais Inconsolidados
Fluxos de Materiais Inconsolidados
Rastejo
Fluxo de Terra
Fluxo de Detritos
Corrida de lama
Aumento
de
Velocidade

Rastejo
O movimento de solo e outros
detritos morro à baixo,
tipicamente em taxas de
cerca de 1 a 10 mm/ano.

Fundações do
prédio cisalham
e racham
Evidências de Rastejo
Lápides e mourões
de cercas inclinam
Árvores crescem com
troncos encurvados
Rachaduras em estradas
Postes de luz inclinam
Fig. 12.10

Fig. 12.10

Fluxo de Terra
Um movimento fluído de
materiais de grãos relativamente
finos , tais como solos, folhelhos
alterados e argilas.

Solo
permeável
à água
Rocha
impermeável
à água
Fluxo de
Terra
Fig. 12.11

Fluxo de
terra
Fig. 12.11

Fluxo de detritos
Um movimento de massa fluído
de fragmentos rochosos
suportados por uma matriz de
lama. Pode mover em
velocidades de até100 km/h!

Folhelho
Rocha
fraturada
Fluxo de detritos
Cicatrizes no talude
Fig. 12.12a

Fig. 12.12a

Corrida de lama
Uma massa fluída de material (na
maioria das vezes mais fino do que
areia, com alguns fragmentos de
rocha) contendo uma grande
quantidade de água. Pode deslocar
por grandes distâncias e com altas
velocidades, e carregar partículas
tão grandes como uma casa!

Neve e gelo
Cinza permeável
à água
Lava
impermeável
à água
Corrida de lama
Fig. 12.12b

Fig. 12.12b

Avalanche de detritos
Rápidos* movimentos de solo e
rocha morro abaixo, usualmente
ocorrendo em regiões
montanhosas úmidas.
*até 280 km/h !

Avalanche de Detritos
Fig. 12.13

Mt Huascaran, Peru
(antes de 1970)
Fig. 12.13

Mt Huascaran, Peru
(depois de 1970)
Cidades
enterradas pela
avalanche de
detritos
Fig. 12.13

Tipos de
Movimento de Massa de Material
Inconsolidado
Deslizamentos de Inconsolidados e Quedas
Escorregamento
Deslizamento de detritos
Avalanche de detritos
Aumento de
velocidade

Escorregamento
Um deslizamento lento de
material inconsolidado que
desloca como uma unidade.

Escorregamento
Fig. 12.14

Escorregamento Cicatriz
Fig. 12.14

Deslizamento de Detritos
Um tipo de movimento de massa
no qual o material rochoso e o
solo movem-se
predominantemente como uma
ou mais unidades ao longo de
planos de fraqueza.

Deslizamento de Detritos
Fig. 12.15

Deslizamento
de detritos
Fig. 12.15

Possíveis Deflagradores para o
Movimento de Massa
• encosta muito inclinada:
– erosão / erosão lateral;
– cinza vulcânica;
– escavação (antrópica)
• aumento do conteúdo de água:
– chuvas intensas;
– aumento do lençol freático (ex. depois do
represamento)
• eventos cíclicos:
– terremotos
– tormentas

Efeitos do Tectonismo
• relevo alto, encostas inclinadas
• rochas fraturadas, inclinadas
• terremotos freqüentes
(desencadeador)
• vulcanismo

Rocha e solos
permeáveis à água
Camada de
argila impermeável
à água
Deslizamento Causado por
Talude de Corte muito Inclinado
Argila
Substrato
impermeável
Box 12.1

Note dipping beds undercut by excavation for house
Observe o mergulho das camadas cortadas pela escavação da casa
Rocha e solos
permeáveis à água
Camada de
argila impermeável
à água
Box 12.1
Argila
Substrato
impermeável

Failure occurs when watersaturated
strata slide along
slippery clay unit, breaching
thin retaining wall
O evento ocorre quando camadas
saturadas com água deslizam sobre
a unidade argilosa escorregadia,
rompendo a fina parede
retentora
Box 12.1

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming em 1925
Estágio 1
Chuvas fortes da primavera e o
derretimento da neve saturaram a
camada de arenito permeável que
mergulhava em direção ao rio Gros
Ventre.
Fig. 12.16

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming em 1925
Estágio 2
Sob o arenito, uma camada de
folhelho mole e impermeável tornouse
escorregadia quando encharcada.
Estágio 1
Chuvas fortes da primavera e o
derretimento da neve saturaram a
camada de arenito permeável que
mergulhava em direção ao rio Gros
Ventre.
Fig. 12.16

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming em 1925
Estágio 2
Sob o arenito, uma camada de
folhelho mole e impermeável tornouse
escorregadia quando encharcada.
Estágio 1
Chuvas fortes da primavera e o
derretimento da neve saturaram a
camada de arenito permeável que
mergulhava em direção ao rio Gros
Ventre.
Estágio 3
A camada de arenito erodida pelo
rio não tinha capacidade de suporte
na sua extremidade inferior.
Fig. 12.16

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming em 1925
Estágio 2
Sob o arenito, uma camada de
folhelho mole e impermeável tornouse
escorregadia quando encharcada.
Estágio 1
Chuvas fortes da primavera e o
derretimento da neve saturaram a
camada de arenito permeável que
mergulhava em direção ao rio Gros
Ventre.
Estágio 3
A camada de arenito erodida pelo
rio não tinha capacidade de suporte
na sua extremidade inferior.
Fig. 12.16

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming em 1925
Estágio 4
O menor atrito entre o arenito e o folhelho
escorregadio e a inclinação excessiva da camada
de arenito causada pela erosão levou o arenito a
desprender do folhelho e deslizar.
Fig. 12.16

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming em 1925
Estágio 4
O menor atrito entre o arenito e o folhelho
escorregadio e a inclinação excessiva da camada
de arenito causada pela erosão levou o arenito a
desprender do folhelho e deslizar.
Estágio 5
O deslizamento criou uma
barragem de detritos que formou
um grande lago a montante.
Fig. 12.16

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming em 1925
Estágio 6
A água do lago irrompeu os
detritos inconsolidados, causando
subitamente uma enchente desastrosa a
juzante.
Fig. 12.16

Deslizamento de Gros Ventre, Wyoming
Fig. 12.16

Deslizamento no Reservatório de Vaiont
Barragem
de Vaiont
Limite do
deslizamento
de 1960
Limite do deslizamento de
9 de outubro de 1963
Área soterrada pelo
deslizamento de 1963
Limite da enchente a
jusante do deslizamento
Cidades e vilas
Fig. 12.17

Formas para Reduzir as Perdas
Causadas por Deslizamentos Incluem:
• evitar construção em áreas predispostas
à movimento de massa;
• construir de uma forma que taludes
naturalmente estáveis não tornem
instáveis ;
• projetar um sistema de drenagem para
prevenir que os estratos tornem-se
saturados de água e predispostos à
movimentação.