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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.

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Glass microbeads in analog models of thrust wedges.
(2017) D’Angelo, Taynara; Gomes, Caroline Janette Souza
Glass microbeads are frequently used in analog physical modeling to simulate weak detachment zones but have been neglected in models of thrust wedges. Microbeads differ from quartz sand in grain shape and in low angle of internal friction. In this study, we compared the structural characteristics of microbeads and sand wedges. To obtain a better picture of their mechanical behavior, we determined the physical and frictional properties of microbeads using polarizing and scanning electron microscopy and ring-shear tests, respectively. We built shortening experiments with different basal frictions and measured the thickness, slope and length of the wedges and also the fault spacings. All the microbeads experiments revealed wedge geometries that were consistent with previous studies that have been performed with sand. However, the deformation features in the microbeads shortened over low to intermediate basal frictions were slightly different. Microbeads produced different fault geometries than sand as well as a different grain flow. In addition, they produced slip on minor faults, which was associated with distributed deformation and gave the microbeads wedges the appearance of disharmonic folds. We concluded that the glass microbeads may be used to simulate relatively competent rocks, like carbonates, which may be characterized by small-scale deformation features.
Benchmarking analogue models of brittle thrust wedges.
(2016) Schreurs, Guido; Buiter, Susanne J. H.; Boutelier, Jennifer; Burberry, Caroline; Callot, Jean Paul; Cavozzi, Cristian; Cerca, Mariano; Chen, Jian Hong; Cristallini, Ernesto; Cruden, Alexander R.; Cruz, Leonardo; Daniel, Jean Marc; Poian, Gabriela Da; Garcia, Victor H.; Gomes, Caroline Janette Souza; Grall, Céline; Guillot, Yannick; Guzman, Cecilia; Hidayah, Triyani Nur; Hilley, George; Klinkmüller, Matthias; Koyi, Hemin A.; Lu, Chia Yu; Maillot, Bertrand; Meriaux, Catherine; Nilfouroushan, Faramarz; Pan, Chang Chih; Pillot, Daniel; Portillo, Rodrigo; Rosenau, Matthias; Schellart, Wouter P.; Schlische, Roy W.; Take, Andy; Vendeville, Bruno; Vergnaud, Marine; Vettori, Matteo; Wang, Shih Hsien; Withjack, Martha O.; Yagupsky, Daniel; Yamada, Yasuhiro
We performed a quantitative comparison of brittle thrust wedge experiments to evaluate the variability among analogue models and to appraise the reproducibility and limits of model interpretation. Fifteen analogue modeling laboratories participated in this benchmark initiative. Each laboratory received a shipment of the same type of quartz and corundum sand and all laboratories adhered to a stringent model building protocol and used the same type of foil to cover base and sidewalls of the sandbox. Sieve structure, sifting height, filling rate, and details on off-scraping of excess sand followed prescribed procedures. Our analogue benchmark shows that even for simple plane-strain experiments with prescribed stringent model construction techniques, quantitative model results show variability, most notably for surface slope, thrust spacing and number of forward and backthrusts. One of the sources of the variability in model results is related to slight variations in how sand is deposited in the sandbox. Small changes in sifting height, sifting rate, and scraping will result in slightly heterogeneous material bulk densities, which will affect the mechanical properties of the sand, and will result in lateral and vertical differences in peak and boundary friction angles, as well as cohesion values once the model is constructed. Initial variations in basal friction are inferred to play the most important role in causing model variability. Our comparison shows that the human factor plays a decisive role, and even when one modeler repeats the same experiment, quantitative model results still show variability. Our observations highlight the limits of up-scaling quantitative analogue model results to nature or for making comparisons with numerical models. The frictional behavior of sand is highly sensitive to small variations in material state or experimental set-up, and hence, it will remain difficult to scale quantitative results such as number of thrusts, thrust spacing, and pop-up width from model to nature.
Structural evolution of Au, Ag and Pb lode occurrences of Serrita and Parnamirim, Pernambuco, Brazil.
(2013) Marinho, Marcelo de Souza; Gomes, Caroline Janette Souza
Um levantamento estrutural e microestrutural foi realizado para analisar a evolução das ocorrências filoneanas de Au, Ag e Pb, localizadas entre as cidades de Serrita e Parnamirim, PE. Essas ocorrências ocorrem encaixadas em metassedimentos, correlacionados ao Grupo Salgueiro, e em granodioritos associados à Suíte Serrita, no Domínio Piancó-Alto Brígida, sudoeste da Zona Transversal, Província Borborema. Foram identificadas quatro fases de deformação nos metassedimentos, que registram a mudança de uma tectônica compressiva para direcional. As duas primeiras geraram uma trama de baixo ângulo, enquanto a terceira e a quarta fases formaram dobras, com clivagem de crenulação NE-SW/ESE-WSW, e zonas de cisalhamento regionais, respectivamente. Nos metassedimentos, os veios formaram-se a partir de fraturas anastomosadas de direção E-W e N-S/NNW-SSE, cuja propagação e dilatação ocorreram em curtos intervalos de tempo. Após sua cristalização, os veios foram submetidos a novas etapas de cristalização mineral concomitante a processos de deformação e mineralização, os quais marcam a transição do regime rúptil-dúctil para o rúptil. Os veios nos granitoides exibem deformação incipiente e similar à rocha encaixante. Concluiu-se que, nas duas encaixantes, os veios se formaram sob o mesmo campo de tensão, durante o final da quarta fase, sob um tensor de compressão máxima de direção NW-SE. As diferenças resultariam de um processo de refração de fraturas em função do contraste reológico das encaixantes. Essa refração induziu a formação de fraturas de cisalhamento direcionais com direções E-W/ESE-WNW e N-S/NNW-SSE na litologia menos competente, o metassedimento, e fraturas de tração de direção NWSE na litologia mais competente, o granodiorito.
The role of backstop shape during inversion tectonics physical models.
(2010) Gomes, Caroline Janette Souza; Danderfer Filho, André; Posada, Ana María Abad; Silva, Anielle C. da
O estilo da deformação de sequências sedimentares de bacias submetidas a uma inversão tectônica positiva foi discutido a partir da análise de modelos laboratoriais, desenvolvidos em caixas de experimentos, com camadas de areia depositadas no espaço entre dois blocos de madeira. O espaço simulava estágios de extensão crustal que conduziram à formação de (1) um hemi-graben, gerado sobre um descolamento basal lístrico, com os blocos simulando o teto e o muro; e (2) um graben, com os blocos representando as margens externas que se distanciaram ao longo de um descolamento horizontal. Combinações de dois angulos diferentes foram usadas para simular o mergulho das falhas normais curvas ao longo da face interna dos blocos de madeira. Nos hemi-grabens, os anteparos possuíam geometria convexa, e, nos grabens, geometria côncava. No pacote de areia, o encurtamento foi particionado em movimentos dirigidos a pós e antepaís, e a cinemática da contração foi fortemente influenciada pela geometria convexa ou côncava das faces internas dos anteparos. Um efeito obstáculo, caracterizado por rotação do pacote de areia, próximo ao bloco do muro, foi mais elevado junto às faces internas dos blocos de mais alto angulo de mergulho. Os resultados foram comparados a outros experimentos físicos e aplicados a uma bacia invertida encontrada na natureza.
Experimental models of ‘Basement’ - controlled salients – application to the Proterozoic fold-thrust belt of the Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais, Southeastern Brazil).
(2003) Gomes, Caroline Janette Souza; Pereira Filho, Milton; Braga, Silvia Carolina Martins
Scaled sandbox models are used to simulate the development of ´basement´-controlled, salients. We investigate the controlling factors on the development of closed curvatures in map-view, considering constant both the sand pack thickness and the space between obstacles. These models are compared with the Fundão-Cambotas Fault System in the Proterozoic fold-thrust belt in the Quadrilátero Ferrífero region, along the southeastern margin of the São Francisco craton. In the experiments, a pronounced curvature resulted from the margin-controlled salient process in the presence (i) of a basal ductile detachment, or (ii) of pre-existing structures. The results suggest that the convex-to-the-foreland, west-vergent Fundão-Cambotas Fault System that borders the Archean basement highs and displaced older Transamazonian structures westward, is partly a consequence of interaction of propagating thrusts with obstacles in the foreland
Geometry and kinematics of experimental antiformal stacks.
(2000) Gomes, Caroline Janette Souza; Ferreira, Juliano Efigênio
Sandbox experiments with different boundary conditions demonstrate that antiformal stacks result from a forward-breaking thrust sequence. An obstacle blocks forward thrust propagation and transfers the deformation back to the hinterland in a previously formed true duplex. In the hinterland, continued shortening causes faults to merge toward the tectonic transport direction until the older thrusts override the younger thrusts. In experiments using thin sand layers or high basal friction, shortening is accommodated by a cyclic process of thrusting, back rotation of the newly formed thrust combined with strong vertical strain, and nucleation of a new thrust. Continuous deformation produces an antiformal stack through progressive convergence of branch lines.
Testing the influence of a sand mica mixture on basin fill in extension and inversion experiments.
(2014) Gomes, Caroline Janette Souza; D'Angelo, Taynara; Almeida, Gisela Miranda de Souza
Compara-se a deformação produzida em areia e em uma mistura de areia com cristais de micas (na proporção 14:1, em peso), empregadas para simular o preenchimento de uma bacia em modelos de extensão e inversão, para analisar o potencial da mistura areia com cristais de micas para o uso em modelos físicos que requerem um material analógico, de fortes propriedades elasto-fricional plásticas. A areia e a mistura areia com cristais de micas possuem ângulos de atrito interno, similares, mas a mistura se deforma sob uma tensão cisalhante crítica significativamente mais baixa. Na extensão, os experimentos nos quais a mistura areia com cristais de micas preenche as bacias revelam um número menor de falhas normais. Durante a inversão, a diferença mais importante entre as bacias, preenchidas com areia e com a mistura areia com cristais de micas, é relacionada à deformação interna de dobras de propagação de falhas que cresce com o aumento do ângulo de atrito basal. Conclui-se que a mistura areia com cristais de micas, de fortes propriedades elastofricional plásticas, pode ser empregada para a simulação de dobras em experimentos que pretendem simular uma inversão moderada, na crosta rúptil.
Investigating new materials in the context of analog-physical models.
(2013) Gomes, Caroline Janette Souza
To broaden the availability of granular materials that are suitable for the analog modeling of upper crustal deformation, we investigated the mechanical behaviors of pure quartz sand and two sandmixtures (quartz sandepowdered barite and quartz sand mica crystals) using ring-shear tests and simple convergent sandbox experiments. The ring-shear test results indicate that the three materials have similar peak friction angles (between 39.25° and 36.02°), but the magnitude of the shear strain and the shear strength required to cause their failure are different. The differences between the analog models are identified by distinct fault kinematics and different grain flows, which are primarily related to differences in the plastic elasto-frictional rheology. We conclude that the use of the quartzemica mixture, which showed the strongest distributed (plastic) deformation, can improve analog models where different materials are required to simulate crystalline basement (sand) and supracrustal rocks (sand mica mixture). This is a common situation in extension and inversion tectonics, such as, for example, in inversion tectonics, when a granitic basement block acts as a buttress.
A deformação em uma zona de cisalhamento descontinua na borda do complexo metamórfico do Bação, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais.
(1993) Gomes, Caroline Janette Souza; Eisele, Ronaldo Soares
A borda oeste e noroeste do Complexo Metamórfico do Bação, no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, constitui uma zona de cisalhamento do tipo transcorrente, com movimento levemente oblíquo. Esta zona é composta por augen-gnaisses, proto a blastomiloníticos, com bandamento composicional e variação granulométrica sugerindo deformação descontínua. A zona de cisalhamento estudada é caracterizada por uma foliação vertical a subvertical e lineações de estiramento de quartzo e feldspato, suborizontais. Registrou-se uma deformação progressiva com cisalhamento essencialmente dúctil e de alta magnitude de deformação que decresce durante a transição para a deformação rúptil. Para a definição do sentido de movimento, foram utilizadas estruturas macro e mesoscópicas, tais como: porfiroclastos de feldspato, dobras de arrasto, veios de quartzo tabulares deslocados, veios do tipo en echelon e fraturas Y e P com deslocamento. O levantamento estatístico dessas estruturas indica que domina o movimento sinistral, porém acompanhado por movimento dextral em todas as fases de deformação.
Contribuição ao conhecimento da nappe Chapada-Lavras Novas, no sudeste do Quadrilátero Ferrífero.
(1992) Gomes, Caroline Janette Souza; Santos, Rômulo Procópio dos; Lima, Sirlene Antônia de Abreu

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