Movimento de Massa

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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.

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