miniaturadaimagem|240x240px|Bacia de Newark, um hemigraben do início do Mesozoico.|alt=Corte geológico esquemático da Bacia de Newark, mostrando a estrutura de um meio gráben (half-graben) formado durante a fragmentação do supercontinente Pangeia. A seção apresenta uma grande falha normal inclinada em um dos lados da bacia, ao longo da qual o bloco superior afundou, criando espaço para o acúmulo de espessas camadas de sedimentos. As camadas sedimentares aparecem inclinadas em direção à falha principal e são intercaladas por derrames de lava basáltica e intrusões ígneas. O Meio-gráben (ou hemigraben) consiste em uma estrutura geológica delimitada por uma falha em apenas um lado de seus limites. Ao contrário de um gráben completo (full graben), que é um bloco de terra rebaixado e limitado por duas falhas paralelas, o meio-graben apresenta uma geometria assimétrica.
Estrutura de fenda e falha miniaturadaimagem|312x312px|Extensão da fenda. Acima: Graben completo entre duas falhas, cada uma inclinada em direção ao centro da fenda. Abaixo: Meio graben.|alt=Na parte superior, dois blocos elevados identificados como “Horst” ladeiam um bloco central rebaixado denominado “Graben”. Setas azuis apontando para direções opostas indicam o afastamento da crosta, enquanto setas pretas mostram o movimento descendente do bloco central ao longo das falhas. Na parte inferior, é representado um “Half-graben” (meio gráben), no qual apenas um dos lados é limitado por uma falha principal. Os termos “Footwall” (bloco de muro) e “Hanging wall” (bloco de teto) identificam os blocos situados, respectivamente, abaixo e acima do plano de falha. Setas azuis indicam extensão tectônica e setas pretas mostram o deslocamento relativo dos blocos ao longo da falha. miniaturadaimagem|275x275px|Vista em bloco de uma fenda formada por três segmentos, mostrando a localização das zonas de acomodação entre eles nas mudanças de localização ou polaridade (direção de mergulho) da falha.|alt=Diagrama esquemático de canais sinuosos em um ambiente úmido ou deltaico. Áreas alongadas em tom bege representam depósitos sedimentares ou margens elevadas, separadas por canais escuros. Um rótulo identifica uma “Relay ramp” (rampa de transferência) em uma das conexões entre os depósitos. Outro rótulo aponta para uma “Breached relay ramp” (rampa de transferência rompida), onde há uma descontinuidade ou abertura que permite a conexão entre canais adjacentes. Riftes são regiões onde a litosfera se estende à medida que duas partes da crosta terrestre se afastam uma da outra. Esse processo geralmente ocorre em áreas da crosta que já foram previamente fragilizadas por atividades geológicas passadas, como vulcanismo ou movimentos tectônicos anteriores. Com o tempo, a crosta afina e pode se romper, formando vales alongados e bacias que caracterizam os riftes. Falhas extensionais se formam paralelas ao eixo do rifte. Uma falha extensional pode ser vista como uma rachadura na crosta que se estende para baixo em um ângulo em relação à vertical. À medida que os dois lados se separam, o bloco superior ("suspenso sobre" a falha inclinada) desliza para baixo em relação ao bloco inferior devido à força de extensão. Com o tempo, esse processo resulta no afinamento e rebaixamento da crosta, originando uma bacia de rifte. Nessas bacias, o material quente do manto ascende, derretendo partes da crosta e, muitas vezes, desencadeando atividade vulcânica.
Falhas extensionais podem parecer ser originadas por um graben, ou seja, um bloco de terra rebaixado entre falhas normais paralelas que mergulham em direção ao centro da estrutura a partir de ambos os lados. No entanto, na realidade, essas estruturas são geralmente compostas por hemigrabens assimétricos interligados. A alternância na direção de mergulho das falhas (denominadas falhas antitéticas) ou mudanças periódicas no mergulho das falhas principais pode criar a ilusão de simetria, fazendo com que a estrutura pareça um graben completo.
Com a expansão da bacia, os lados do rifte sobem devido ao equilíbrio isostático da litosfera. Isso resulta no relevo assimétrico típico dos hemigrabens. Ao longo do eixo do rifte, a inclinação dos hemigrabens pode se alternar, dividindo o vale do rifte em blocos segmentados.
Bacias de rifte — sejam intracontinentais ou marinhas — como o Golfo de Suez, o Rifte da África Oriental, o sistema de rifte do Rio Grande e o Mar do Norte, costumam ser compostas por várias sub-bacias de hemigrabens. Nessas estruturas, a polaridade das falhas extensionais dominantes varia ao longo do eixo do rifte. Os sistemas de falhas extensionais nessas bacias geralmente são segmentados, com falhas de borda que, quando ultrapassam 10 quilômetros de comprimento, são separadas por rampas de transferência. Essas rampas atuam como canais naturais para o transporte de sedimentos em direção ao interior da bacia. Normalmente, o rifte é dividido em segmentos de 50 a 150 quilômetros ao longo de seu eixo.
Sedimentação miniaturadaimagem|260x260px|Meio-graben preenchido por lago, mostrando sedimentação predominantemente proveniente da margem da "dobradiça".|alt=Ilustração em perspectiva de um corpo d’água representado em azul, ocupando a parte central da imagem. Nas margens marrons aparecem grandes folhas amarelas parcialmente submersas e distribuídas em intervalos regulares. Pequenas estruturas cinzas, semelhantes a barcos ou marcadores, estão posicionadas sobre a superfície da água. O desenho tem estilo esquemático, com contornos pretos e cores sólidas, sugerindo uma representação conceitual de um ambiente aquático com vegetação nas bordas. Em um meio-graben, podem ser identificadas algumas zonas principais de sedimentação. Uma delas é denominada como "margem da escarpa", e é localizada ao longo das principais falhas de borda que delimitam o meio-graben, marcando o encontro entre a parte mais profunda da bacia e as montanhas mais elevadas do ombro do rifte (flanco soerguido). Embora pouco sedimento atravesse a falha de borda principal, a margem da escarpa é a região de maior subsidência e, consequentemente, de maior acúmulo sedimentar. Nessa área, a deposição pode atingir vários quilômetros de espessura. A sedimentação inclui detritos grossos, como blocos rochosos provenientes de quedas de rochas, além de leques aluviais originados nas paredes da bacia. Outros materiais são transportados através ou ao longo da bacia, depositando-se nas partes profundas de um lago do rifte ao longo da margem da escarpa.
Grande parte dos sedimentos adentra o hemigraben pela lateral não falhada do teto (hanging wall). Na lateral oposta à falha de borda principal, a sedimentação ocorre na margem dobradiça (também denominada como "margem de shoaling" ou "margem flexural"). Nessa região, as declividades são suaves, permitindo que sistemas fluviais de grande porte transportem sedimentos para dentro da bacia. Esses sedimentos podem ser depositados em deltas, onde os rios entram no vale do rifte, e até mesmo formar depósitos carbonáticos litorâneos e sublitorâneos em condições favoráveis. Nas margens axiais, localizadas nas extremidades das bacias, geralmente há rampas de baixo gradiente, onde rios principais entram na bacia, construindo deltas e gerando correntes dentro do lago do rifte. Essas correntes podem transportar sedimentos de uma extremidade à outra do lago. Entre hemigrabens adjacentes, existem zonas de acomodação, que podem apresentar extensão local, compressão ou falhas transcorrentes. Essas zonas criam morfologias complexas, onde diferentes mecanismos influenciam a sedimentação. O tipo de sedimentação nos hemigrabens também depende de fatores como o nível do lago no rifte, clima e a química da água.
Embora a maior parte dos sedimentos sejam depostos no meio-graben pela lateral não falhada do teto, a erosão também ocorre na escarpa da falha principal. Esse processo dá origem a leques aluviais, que se formam quando canais confinados emergem da escarpa.
O Lago Baikal é um exemplo excepcionalmente grande e profundo de evolução de hemigrabens. Com dimensões de 630 km por 80 km e uma profundidade máxima de 1.700 metros, o lago abriga uma camada de sedimentos de até 6.000 metros de espessura em sua depressão. Além disso, o sistema inclui alguns pequenos vulcões do Quaternário. Inicialmente, o lago formou-se a partir de uma cadeia linear de hemigrabens interligados. Com o envelhecimento do vale do rifte, extensas deformações se desenvolveram em ambos os lados do lago, transformando a estrutura em grabens assimétricos completos.
Exemplos de hemigrabens Graben Falha Idade Localização Fontes Bacia de Albuquerque Mioceno médio e início do Plioceno Estados Unidos Bacia de Cheshire Falha de Red Rock Paleozoico Superior e Mesozoico Inglaterra Bacia de Ellisras Zona de Falha de Melinda Permiano África do Sul Depressão de Erris Erris Ridge Do Permiano ao Triássico e Jurássico Médio Irlanda Lago Baikal Cenozóico Rússia Bacia de Newark Mesozoico inicial Estados Unidos Bacia Panônica Hungria Sistema de fendas do São Lourenço Canadá Fenda do Sul da Geórgia Triássico ao Jurássico Estados Unidos Slyne Trough Triássico e Jurássico Médio Irlanda Bacia de Taipei Taiwan Vale de Clwyd Falha do Vale de Clwyd Permiano e Triássico País de Gales Golfo de Widemerpool Falha Hoton Carbonífero Inferior Inglaterra Graben de Limagne Falha de Limagne Eoceno médio – início do Mioceno França
Referências
Categoria:Geologia estrutural