Elementos de Geologia2-Prof-Vania Portes

8/3/2019 Elementos de Geologia2-Prof-Vania Portes

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Not as de au la

Prof. Vânia Lúc ia de Ol iveira Portes

Agosto/2004



Apresentação

Tradicionalmente a disciplina Elementos de Geologia transmite uma grande

carga de conhecimentos que dará subsídios ao aluno para as disciplinas de Mecânica dosSolos I e II do curso de Engenharia Civil.

Como forma de contribuir para uma simplificação dos assuntos abordados,visto o grande acúmulo de material bibliográfico que esta disciplina oferece, e assimmelhor organizar os conteúdos da disciplina de Elementos de Geologia, apresenta-se osassuntos em forma de notas de aulas. Porém, ressalta-se que a consulta de livros e outrasfontes bibliográficas são de suma importância para um maior conhecimento dos assuntos

abordados.

O livro texto base para a elaboração destas notas de aula é Geologia Aplicada à Engenharia de Nivaldo José Chiossi (Editora do Grêmio Politécnico). Ecomo grande colaborador, o Prof. Mitsuo Tsutsumi, a quem gostaria de agradecer acessão de suas notas de aula, sendo de grande contribuição à elaboração desta.

A disciplina está estruturada em capítulos a seguir apresentados:

Capítulo 01 – Introdução à Geologia

Capítulo 02 – Crosta da TerraCapítulo 03 – MineraisCapítulo 04 – Rochas

Capítulo 05 – Rochas magmáticasCapítulo 06 – Rochas sedimentaresCapítulo 07 – Rochas metamórficasCapítulo 08 – Identificacao macroscópica das rochasCapítulo 09 – Elementos sobre solosCapítulo 10 – Solos e rochas como materiais de construção

Capítulo 11 – Estruturas geológicasCapítulo 12 – Investigação do subsoloCapítulo 13 – Mapas geológicosCapítulo 14 – Água subterrâneaCapítulo 15 – Geologia prática

Prof.ª Vânia Lúcia de Oliveira Portes



TRN 020 – ELEMENTOS DE GEOLOGIA

GEOLOGIA E POSIÇÃO DA GEOLOGIA DE ENGENHARIA

1. INTRODUÇÃO

1.1 A GEOLOGIA DE ENGENHARIA

Geologia → ciência que trata da origem, evolução e estrutura da Terra, através doestudo das rochas (GEO = terra; LOGOS = estudo). Divide-se em:

• Geologia Física ou Geral → estuda a composição e fenômenos que ocorrem

na Terra;• Histórica → seqüência de fatos que resultam no atual estágio de

desenvolvimento do planeta.

APLICAÇÕES: mineração e à engenharia civil.

GEOLOGIA DE ENGENHARIA: definida como a aplicação de conhecimentos dasGeociências em estudos, projetos e obras de engenharia. Ou, de acordo com a definição

da Associação Internacional de Geologia de Engenharia:“ A ciência dedicada à investigação, estudo e solução de problemas deengenharia e meio ambiente, decorrentes da interação entre a Geologia e ostrabalhos e atividades do homem, bem como à previsão e desenvolvimento demedidas preventivas ou reparadoras de acidentes geológicos”.

GEOTECNIA: Geologia de Engenharia + Mecânica dos Solos + Mecânica das Rochas

O estudo da Geologia de Engenharia abrange:

• Definição das condições da geomorfologia, estrutura, estratigrafia, litologiae água subterrânea das formações geológicas;

• Caracterização das propriedades mineralógicas, físicas, geomecânicas,químicas e hidráulicas de todos os materiais terrestres envolvidos emconstrução, recuperação de recursos e alterações ambientais;

• Avaliação do comportamento mecânico e hidrológico dos solos e maciçosrochosos;

• Previsão de alterações, ao longo do tempo, das propriedades citadasanteriormente;• Determinação dos parâmetros a serem considerados na análise de

estabilidade de taludes de obras de engenharia e de maciços naturais;• Melhoria e manutenção das condições ambientais e das propriedades dos

terrenos.



Portanto, a Geologia de Engenharia aborda:

• A utilização das rochas, solos ou materiais terrosos como material deconstrução;

• Os fenômenos que ocorrem na superfície da Terra e que podem trazeralgum tipo de problema às obras, destacando-se a alteração, erosão e

assoreamento nos diversos ambientes (rios, lagos, mares), os movimentosde massa e a ação da água em subsuperfície;

• Os maciços rochosos e terrosos, sua investigação e como devem serapresentados ao engenheiro;

• Exemplos de conhecimentos geológicos necessários ao projeto, construçãoe conservação de diversos tipos de obras.

1.2 HISTÓRICO DA GEOLOGIA

• Geologia como ramo específico da ciência para estudo da Terra – séc. VII; • Nicolaus Steno (1631-1686), Bispo de Hamburgo, é reconhecido como o

fundador da Geologia como um ramo independente da Ciência; • Dentre os pioneiros no desenvolvimento da Geologia, encontram-se J.G.

Lehmann, estudioso alemão falecido em 1767, um dos primeiros a visualizara possibilidade de ordenar a disposição e idade das rochas da crostaterrestre;

• James Hutton (1726-1797), um escocês de Edimburgo, foi o primeirogrande nome nos anais da Ciência. Seu livro “Teoria da Terra”, publicado

em 1785, trouxe as bases para os grandes avanços realizados durante oséculo XIX;

• No século XIX, a nova ciência geológica defronta-se com uma série depreconceitos de ordem religiosa e filosófica – oposição às idéias a respeitoda antiguidade da Terra;

• A moderna Geologia sofre influência da publicação “A origem dasespécies” de Charles Darwin (1859);

• Em meados do século XIX, o progresso da sociedade industrial européiamotivou grandes obras, possibilitando o desenvolvimento da Geologia;

• Desenvolvimento de novas ciências a partir de 1914: Mecânica das Rochas,Geomecânica e Mecânica dos Solos; • A partir da década de 1950, houve um grande surto de desenvolvimento

após a 2ª Guerra Mundial, exigindo a utilização de especialistas em todas asáreas de conhecimento científico e tecnológico, resultando no aceleradocrescimento da Geotecnia.

2. POSIÇÃO DA GEOLOGIA DE ENGENHARIA

2.1 GEOLOGIA TEÓRICA OU NATURAL

2.1.1 FÍSICA: estudo dos tipos de materiais e seu modo de ocorrência bemcomo de estudo de certas estruturas.



• Mineralogia – trata das propriedades cristalográficas (formas e estruturas)físicas e químicas dos minerais, bem como da sua classificação;

• Petrografia – descrição dos caracteres intrínsecos da rocha, analisandosua origem (composição química, minerais, arranjo dos grânulos minerais,estado de alteração, etc.);

• Sedimentologia – é o estudo dos depósitos sedimentares e sua origem. Asinúmeras feições apresentadas nas rochas podem indicar os ambientes queexistiam no local no passado e assim entender os ambientes atuais;

• Estrutural – investiga os elementos estruturais presentes nas rochas ecausados por esforços;

• Geomorfologia – trabalha com a evolução das feições observadas nasuperfície da Terra, identificando os principais agentes formadores dessasfeições e caracterizando a progressão da ação de agentes como o vento,gelo, água... que afetam bastante o relevo terrestre. Em resumo: estuda amaneira como as formas da superfície da Terra são criadas e destruídas.

2.1.2 HISTÓRICA: estudo da evolução dos acontecimentos e fenômenosocorridos no passado.

• Paleontologia – estuda a vida pré-histórica, tratando do estudo de fósseisde animais e plantas micro e macroscópicos, sendo conhecidos através deseus restos ou vestígios encontrados nas rochas. Os fósseis sãoimportantes indicadores das condições de vida existentes no passado

geológico, preservados por meios naturais na crosta terrestre; • Estratigrafia – trata do estudo da seqüência das camadas (condições de

sua formação e a correlação entre os diferentes estratos ou camadas).

2.2 GEOLOGIA APLICADA: ligada ao estudo da ocorrência, exploração de mineraise rochas sob o ponto de vista econômico, bem como à aplicação dosconhecimentos geológicos aos projetos e às construções de obras deEngenharia.

2.2.1 A ECONOMIA: envolve a aplicação de princípios geológicos para oestudo do solo, rochas, água subterrânea e sua influência noplanejamento e construção de estruturas de engenharia, ou seja, é oestudo dos materiais do reino mineral que o homem extrai da Terra para asua sobrevivência e evolução (substâncias orgânicas e inorgânicas).

• Mineração;• Petróleo.

2.2.2 A ENGENHARIA: emprego dos conhecimentos geológicos para a soluçãode certos problemas de Engenharia Civil, principalmente na abertura detúneis e canais, implantação de barragens, construção de estradas,obtenção de água subterrânea, projeto de fundações, taludes, etc.



ESTRUTURA E CROSTA DA TERRA

1. DEFINIÇÃO

A Terra tem um raio médio de 6.370 Km e sua estrutura interna éconstituída por três camadas concêntricas distintas:

• Litosfera ou Crosta: espessura de 120 Km;

A crosta não é uma camada única, sendo constituída de várias placastectônicas, divididas em três seções: continentes, plataformas continentais(extensões das planícies costeiras que declinam suavemente abaixo do nível

do mar) e os assoalhos oceânicos (nas profundidades abissais dosoceanos). Sua espessura varia de 5 a 10 km sob os oceanos e, de 25 a 90km, nos continentes. É formada por três grandes grupos de rochas:magmáticas ou ígneas, metamórficas e sedimentares.

• Manto: espessura de 2.900 Km;

Camada pastosa (material magmático) composta de silício, alumínio, ferroe magnésio, sendo estes os elementos químicos predominantes. O manto

constitui 83% do volume e 65% da massa interna do nosso planeta. Suatemperatura pode variar de 870º C, junto à crosta, até 2.200º C, junto àparte externa do núcleo.

• Núcleo: espessura de 3.300 Km;

É constituído de Fe e Ni derretidos e sua temperatura varia de 2.200º C naparte superior até cerca de 5.000º C nas regiões mais profundas. Apesar daalta temperatura, a parte central do núcleo é formada de níquel e ferro emestado sólido – conseqüência da grande pressão do interior do planeta.



2. CONSTITUIÇÃO

• Rochas: agregados naturais de um ou mais minerais – magmáticas (ouígneas), sedimentares e metamórficas;

• Em volume: 95 % de rochas magmáticas e 5 % de rochas sedimentares; • Em área: 25 % de rochas magmáticas e 75 % de rochas sedimentares; • 99 % da crosta é constituída por oito elementos químicos: O, Si, Al, Fe,

Ca, Na, K e Mg, sendo o oxigênio dominante. • Litosfera ou crosta terrestre é a camada menos densa da Terra e a mais

consistente. É constituída de duas camadas: uma mais externa (SIAL) eoutra mais interna (SIMA), com uma variação de temperatura de 15ºC até1.200ºC;

ü SIAL: são encontrados os elementos químicos que concentram 90%dos minerais formadores das rochas do subsolo da crosta, como osilício, alumínio, oxigênio e ferro. O SIAL apresenta espessurasvariáveis, sendo mais espesso nas áreas continentais (50 Km) epraticamente zero nos oceanos e mares. É também chamado de

camada granítica; ü SIMA: os elementos químicos dominantes são silício e magnésio e há o

predomínio de rocha vulcânica conhecida como basalto. É também

chamado de camada basáltica; • A litosfera nos oceanos tem cerca de 5 km e só apresenta o SIMA, daí as

ilhas oceânicas serem de natureza basáltica.



MINERAIS

1. CONCEITO DE UM MINERAL

MINERAL – é toda substância homogênea, sólida ou líquida, de origem inorgânica quesurge naturalmente na crosta terrestre. Normalmente com composição química definida e,se formado em condições favoráveis, terá estrutura atômica ordenada condicionando suaforma cristalina e suas propriedades físicas.

EXCEÇÕES: o petróleo e o âmbar são considerado minerais, embora não possuamcomposição química definida e serem matéria orgânica.

Mineralogia – ciência que estuda as propriedades, composição, maneira de ocorrência egênese dos minerais.

Os minerais se formam por cristalização, a partir de líquidos magmáticos ou soluçõestermais, pela recristalização em estado sólido e ainda, como produto de reações químicasentre sólidos e líquidos.

As rochas podem ser identificadas pelo tipo de mineral que as integra:

• Mineral essencial: o mineral caracteriza um tipo de rocha, como por exemplo,o granito que é constituído pelo quartzo, micas e feldspatos;

• Minerais acessórios: revelam condições especiais de cristalização;

• Minerais secundários: aparecem na rocha depois de sua formação, ou seja,são formados da alteração de outros minerais.

2. ESTRUTURA INTERNA DOS MINERAIS

Arranjo geométrico interno → estrutura cristalina

ü Macrocristalina;

ü Microcristalina;

ü Criptocristalina;

ü Sem arranjo cristalino → estrutura amorfa.

Os minerais não-amorfos ocorrem como cristais, que são corpos com forma geométrica,limitados por faces, arranjadas de maneira regular e relacionadas com a orientação daestrutura cris talina.



EXEMPLO: Estrutura interna eforma Halita (NaCl).

Os cristais, com base nos elementos de simetria, foram reunidos em seis grupos,denominados sistemas cristalinos.



3. CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS

• De acordo com a composição química:

ü Silicatos: feldspato, mica, quartzo, serpentina, dorita, talco;

ü Óxidos: hematita, magnetita, limonita; ü Carbonatos: calcita, dolomita;

ü Sulfatos: gesso, anidrita.

• De acordo como o elemento constituinte:

Exemplo: hematita – Fe2O3 (trigonal romboédrico), magnetita – Fe3O4 (isométrico), goethita – HFeO2 (ortorrômbico), pirita – FeS2 (isométrico),

marcassita – FeS2 (ortorrômbico), etc;

• Quanto à densidade: leves (menos densos que o bromofórmio) e pesados (mais densos – d = 2,89).

• Segundo a gênese e tipo de ocorrência do mineral:

ü Magmáticos: são resultantes da cristalização do magma e constituem asrochas ígneas ou magmáticas. Nota-se n fase cristalina resultante apresença de vários minerais com composições e propriedades diferentes.

Exemplo: rochas (basaltos, gabro, granito, etc) e depósitos minerais(magnetita, etc).

ü Metamórficos: originam-se principalmente pela ação da temperatura,pressão litostática e pressão das fases voláteis sobre rochas magmáticas,sedimentares e também sobre outras rochas metamórficas.

Exemplo: granada, andaluzita, cianita, etc.

ü

Minerais sublimados: são aqueles formados diretamente da cristalizaçãode um vapor, como também da interação entre vapores e destes com asrochas dos condutos por onde passam.

ü Minerais pneumatolíticos: são formados pela reação dos constituintesvoláteis oriundos da cristalização magmática, desgaseificação do interiorterrestre ou de reações metamórficas sobre as rochas adjacentes.

Exemplo: topázio, berilo, turmalina, etc.

• Quanto à coloração: podem ser márficos ou fêmicos e félsicos ou cíclicos.



4. PROPRIEDADES DOS MINERAIS

4.1 PROPRIEDADES FÍSICAS

4.1.1 DUREZA• É a resistência que um mineral oferece à abrasão ou ao risco;

• A dureza depende da sua composição química e da estrutura cristalina;

• Na prática, utilizam-se escalas comparativas, representadas por certosminerais. Ex: Escala de Mohs – comporta dez graus e é constituída apenaspor minerais que, quando pulverizados deixam um pó branco.

Dureza Mineral Observações

1 Talco Risca-se com a unha.

2 Gipsita Risca-se com plástico comum e prego.

3 Calcita Risca-se com prego e canivete de aço.

4 Fluorita Risca-se com lima de aço e vidro de quartzo.

5 Apatita Material constituinte de ossos de animais.

6 Ortoclásio Não se risca com prego. Dureza do vidro comum.

7 Quartzo Não se risca com canivete de aço e vidro comum.

8 Topázio Não se risca com lima de aço.

9 Coríndon Material correspondente a abrasivo “alundum”.

10 Diamante Nenhum material pode riscar o diamante.

4.1.2 TRAÇO

• Propriedade de o mineral deixar um risco de pó, quando friccionado contrauma superfície não polida de porcelana branca, sendo necessário que omineral tenha dureza inferior à porcelana;

• O traço nem sempre apresenta a mesma cor que o mineral.

4.1.3 CLIVAGEM

• Propriedade de um mineral se fragmentar segundo direções determinadas;

• Esta propriedade é uma boa característica de identificação, pois nem todosminerais apresentam clivagem;

• Podem ser: proeminente (Calcita), perfeita (Feldspatos), distinta (Fluorita) eindistinta (Apatita).

4.1.4 FRATURA

• É a superfície irregular que alguns minerais apresentam quando rompidos soba ação de uma força diferente do plano de clivagem ou de partição;

• Os termos usados mais comumente para exprimir o tipo de fratura são:



⇒ Concóide ou Conchoidal – é a mais comum, com superfícies lisas ecurvadas de modo semelhante à superfície interna de uma concha(quartzo, vidro, galena, pirolusita);

⇒ Acicular – rompimento na forma de agulhas ou fibras finas;

⇒ Serrilhada – rompimento segundo uma superfície de forma dentada,irregular, com bordas angulosas;

⇒ Irregular – rompimento formado por superfícies rugosas e irregulares.

4.1.5 TENACIDADE

• É a resistência oferecida pelo mineral ao ser rasgado, moído, dobrado outriturado. Podem ser classificados em:

⇒ Friável ou Quebradiço – facilmente rompidos e são reduzidos com

facilidade a pó (galena, pirolusita);⇒ Maleável – o mineral é estendido por uma força compressiva,

transformando-se em uma lâmina fina ou folha por meio de deformaçãoplástica permanente (ouro, cobre);

⇒ Séctil – o mineral é cortado por faca ou canivete em folhas finas (cobre);

⇒ Dúctil – o mineral é extraído e alongado por uma força distensionalformando fios, por deformação plástica (ouro, prata);

⇒ Plástico – diante de um esforço, o mineral se deforma plasticamente, enão retoma a sua forma original mesmo após a retirada do esforço(gesso, clorita);

⇒ Elástico – recupera a forma primitiva ao cessar a tensão que o deforma,desde que não tenha atingido o limite de ruptura (mica).

4.1.6 FLEXIBILIDADE

• É uma deformação que pode ser: elástica ou plástica.

4.1.7 PESO ESPECÍFICO

• Corresponde ao peso do mineral em relação ao peso de igual volume de água,

calculado através:águaar

ar.esp

PP

P

−=ρ

Onde:

Par = peso do mineral no ar;Págua = peso do mineral imersa na água.

• O valor é constante para cada tipo de mineral, pois o resultado estárelacionado com a sua composição e estrutura cristalina.



Grupo Densidade Composição química Exemplos

Leve < 2,9 Silicatos félsicos.Quartzo, ortoclásio,

plagioclásio.Pouco pesado 2,9 ~ 3,4 Silicatos máficos. Anfibólios, Ortopiroxênio.

Pesado 4,0 ~ 8,0 Óxidos e sulfetos de metal. Magnetita, pirita.Muito pesado > 8,0 Elem. nativos metálicos. Ouro, prata e platina nativos.

4.1.8 PROPRIEDADES ÓPTICAS

• Brilho: é a propriedade que os minerais possuem de refletir a luz. Nãodepende da cor, podendo o mineral apresentar brilho metálico ou nãometálico. Ex: Pirita (ouro de tolo)

• Cor : importante característica de identificação dos minerais, estandorelacionada com defeitos estruturais, composição química ou impurezascontidas no mineral. Podem ser classificados como:

⇒ Incolores (acromáticos) – os raios luminosos atravessam-nos semabsorção na parte visível do espectro. Ex: diamante, cristal de rocha;

⇒ Coloridos (idiocromáticos) – a cor resulta da presença de átomos de umdado elemento próprio do mineral. Ex: azurita – azul devido ao Cobre erodonita – rosa devido ao Magnésio;

⇒ Cor adquirida (alocromáticos) – a cor resulta da presença de átomos deum elemento que o mineral contém vestígios, como acontece, porexemplo, com certas variedades de quartzo, de halita, de turmalina, etc. Acoloração pode ser proveniente da presença de núcleos coloridosproduzidos por um defeito na estrutura cristalina sem mistura de outroselementos. Ex: quartzo fumado, ametista, diamante, fluorita;

⇒ Aparentemente coloridos (pseudocromáticos) – produzem-se efeitoscoloridos no cristal na seqüência de fenômenos ópticos. Ex: fratura,refração, curvatura, dispersão ou interferência dos rios luminosos.

• Microscopia: não será abordado.

4.2 PROPRIEDADES MORFOLÓGICAS

4.2.1 HÁBITO: é a maneira mais freqüente como um cristal ou mineral seapresenta, segundo os seis sistemas cristalinos existentes.

4.3 PROPRIEDADES QUÍMICAS: variam de acordo com sua composiçãoquímica e podem ser classificados como óxidos, silicatos, carbonato, sulfetos,etc.



5. DESCRIÇÃO DOS MINERAIS MAIS COMUNS DE ROCHAS

5.1 PROPRIEDADES FÍSICAS GERAIS DOS MINERAIS DE ROCHAS

5.1.1 FORMA E HÁBITO: geralmente os minerais não se apresentam comocristais, ou seja, não possuem forma geométrica. Considera-se, portanto,três tipos de rochas: magmática (maior probabilidade de formar mineraiscom forma própria – cristal idiomorfo), metamórfica (não apresentamcristais bem formados) e sedimentar (apresentam minerais desgastados).

5.1.2 COR: quando puro, possui uma cor inerente, que pode variar de acordocom as impurezas.

5.1.3 COR DO TRAÇO: não é critério para determinação de minerais.

5.1.4 CLIVAGEM: pode ser evidente nos minerais de rochas com granulaçãogrossa.

5.1.5 FRATURA: consideraremos uma só fratura: a concóide de quartzo.

5.1.6 REAÇÕES QUÍMICAS: fazer uso do KCl (1:1) para obter aefervescência em carbonatos (calcários e dolomitos).

5.1.7 PESO ESPECÍFICO: pouco usual.

5.2 OS MINERAIS MAIS COMUNS DAS ROCHAS

1. Quartzo 6. Zircão 11. Topázio 16. Amianto

2. Feldspatos 7. Magnetita 12. Calcita 17. Talco

3. Micas 8. Hematita 13. Dolomita 18. Zeólitas

4. Anfibólios 9. Pirita 14. Caolim 19. Fluorita

5. Piroxênios 10. Turmalina 15. Clorita



Algumas dessas rochas, devido à granulaçãomuito fina, a exemplo de alguns tipos debasaltos, mostram-se em um exame a olho nu,

com aparência de um único mineral (massashomogêneas).

Todavia, quando observado ao microscópio petrográfico eem casos extremos ao microscópio eletrônico, verifica-se quesão constituídos por várias substâncias cristalinas e, às vezes,

também por material amorfo (vidro).

• Segundo a gênese e tipo de ocorrência do mineral:

ü Magmáticos: arsenopirita ü Metamórficos: cianita

ü Minerais sublimados: enxofre ü Minerais pneumatolíticos: cassiterita



Feldspato: mineralformador de rocha.



ROCHAS

1. DEFINIÇÃO

São agregados naturais de uma ou mais espécies de minerais e constituemunidades mais ou menos definidas da crosta terrestre.

Exceção: lavas vulcânicas – nem sempre se mostram formadas por grânulosde minerais iguais ou diferentes, e sim constituídos de material vítreo, amorfo e decores diversas.

Classificação das rochas quanto à quantidade de tipos de mineral

• Simples ou uniminerálicas – formada por apenas uma espécie de mineral.Exemplo: quartzito – mineral único: quartzo (SiO 2)

mármore – mineral único: cristais de calcita (CaCO3)

• Composta ou pluriminerálicas – formada por mais de uma espécie demineral.Exemplo: granito – presença de quartzo, feldspato e mica

diabásios – presença de feldspato, piroxênio e magnetita

• Mineral – matéria mineral é aquela formada por processos inorgânicos danatureza e que possui composição química e estrutura definidas. Sob o ponto de vista mineralógico, as rochas existentes na Crosta sãoconstituídas de somente 20 minerais. São eles: feldspatos (mais importantese abundantes), feldspatóides, micas, ferromagnesianos, olivinas e serpentina,silicatos, óxidos, carbonatos, fosfatos, etc.

2. CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS

Em função da sua gênese:

• Magmáticas ou endógenas

• Sedimentares ou exógenas ou estratificadas



• Metamórficas



ORIGEM E FORMAÇÃO DAS ROCHAS

MAGMA: CORRESPONDE AO ESTADO DE FUSÃO DOSCONSTITUINTES FORMADORES DA TERRA E, PRINCIPALMENTE,FORMADORES DA CROSTA (SiO2; Al2O3; FeO; MgO; CaO; Na2O; K2O).

ROCHA: É UM AGREGADO NATURAL DE UM OU MAIS MINERAIS,OU VIDRO VULCÂNICO, OU AINDA MATÉRIA ORGÂNICA, E QUEFAZ PARTE IMPORTANTE DA CROSTA SÓLIDA DA TERRA.

MAGMA ROCHA ÍGNEA

PELA ORIGEM DA TERRA, AS ROCHAS ÍGNEAS TERIAM SIDO ASPRIMERIAS A SE FORMAREM. APÓS A SUA FORMAÇÃO, ASROCHAS ÍGNEAS PASSARAM A SOFRER A AÇÃO FÍSICO-QUÍMICA EBIOLÓGICA DOS AGENTES ATMOSFÉRICOS, O QUE LEVA AINSTABILIZAÇÃO DE SEUS MINERAIS E A FORMAÇÃO DO SOLORESIDUAL. A ESTE PROCESSO, DENOMINAMOS DE

INTEMPERISMO.

ROCHA ÍGNEA SOLO RESIDUAL

O SOLO RESIDUAL FORMADO FICA SUJEITO A AÇÃO DE FLUXO DAÁGUA, DO AR, DO GELO, DO IMPACTO DOS GRÃOS E COMEÇA ASOFRER EROSÃO. O GRÃO SOLTO PASSA A SER TRANSPORTADO,ATRAVÉS DE UM AGENTE TRANSPORTADOR, E DEPOSITA-SE EMREGIÕES BAIXAS E PLANAS, PASSANDO A SER DENOMINADO DESEDIMENTO.

SOLO RESIDUAL SEDIMENTO

O SEDIMENTO FORMADO PODE SER LEVADO A GRANDESPROFUNDIDADES POR SITUAÇÕES TAIS COMO A CHOQUE DEPLACAS, DE FORMA QUE FICA SUJEITO A AÇÃO DE ALTASTEMPERATURAS E PRESSÃO. NESTE CASO, O SEDIMENTO PASSA ASOFRER O PROCESSO DE LITIFICAÇÃO, TORNANDO-SE UMA

ROCHA SEDIMENTAR.

RESFRIAMENTO + CONSOLIDAÇÃO

INTEMPERISMO

EROSÃO + TRANSPORTE + DEPOSIÇÃO



SEDIMENTO ROCHA SEDIMENTAR

CASO HAJA A CONTINUIDADE DO CHOQUE DE PLACAS(SUBSIDÊNCIA) A ROCHA SEDIMENTAR OU ÍGNEA PODERÁ

ATINGIR PROFUNDIDADES DE 5 A 20 Km, ONDE ASTEMPERATURAS E PRESSÕES PROVOCAM MUDANÇASMINERALÓGICAS QUE SÃO DENOMINADAS DE METAMORFISMO.AS ROCHAS RESULTANTES DA AÇÃO DESTES PROCESSOS SÃODENOMINADAS DE ROCHAS METAMÓRFICAS.

ROCHA SEDIMENTAR ROCHA METAMÓRFICA

TENDO CONTINUIDADE O AUMENTO DE PROFUNDIDADE, AROCHA ATINGIRÁ TEMPERATURAS E PRESSÕES TAIS QUE PODEM

PROVOCAR A SUA FUSÃO TOTAL OU PARCIAL, FORMANDONOVAMENTE O MAGMA .

ROCHA METAMÓRFICA MAGMA

RESUMO: A FORMAÇÃO DAS ROCHAS SE DÁ POR REFRIAMENTODO MAGMA, CONSOLIDAÇÃO DE DEPÓSITOS SEDIMENTARES EMETAMORFISMO.

LITIFICAÇ O

METAMORFISMO

FUSÃO



1. SEQÜÊNCIA DE CRISTALIZAÇÃO DAS ROCHAS ÍGNEAS:

AS ROCHAS ÍGNEAS SÃO CARACTERIZADAS POR SE ORIGINAREM ATRAVÉSDO RESFRIAMENTO E CONSOLIDAÇÃO DO MAGMA, QUE É UMA SOLUÇÃOSILICATADA COMPLEXA, QUENTE, EM ESTADO TOTAL OU PARCIAL DE FUSÃO.

• ROCHAS DE COMPOSIÇÃO DIFERENTES FUNDEM EM TEMPERATURASDIFERENTES;

• MINERAIS RESULTANTES DA SOLIFICAÇÃO DE UMA FUSÃODEPENDEM DA:- COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA FUSÃO- PRESSÃO TOTAL- PRESSÃO PARCIAL DOS VOLÁTEIS

2. NATUREZA DOS MAGMAS:

AS LAVAS SÃO MAGMAS QUE ATINGEM A SUPERFÍCIE DA TERRA,ATRAVÉS DOS VULCÕES.

VELOCIDADE – 100 m/dia a 50 km/h.TEMPERATURA – 900 a 1200oC

3. MODO DE OCORRÊNCIA DAS ROCHAS ÍGNEAS:

EXTRUSIVAS:FORMADAS NA SUPERFÍCIE TERRESTRE

- DERRAMES VULVÂNICOS – extravasamento e resfriamento dalava; corpos magmáticos de forma tabular que cobrem certasáreas que dependem da fluidez do magma, que por sua vez

depende da composição química. Ex:

ü Magmas básicos: pobres em Si e ricos em Fe e Mg – sãomais móveis, como por exemplo, o basalto

ü Magmas ácidos: ricos em Si e pobres em Fe e Mg – são maisviscosos dando origem às estruturas vulcânicas

- DEPÓSITOS PIROCLÁSTICOS – ocorrem explosões

Ex: brechas vulcânicas, tufos, cineritos.

ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS



INTRUSIVAS:O RESFRIAMENTO SE DÁ NO INTERIOR DA CROSTA. SUAFORMA DEPENDE DA ESTRUTURA GEOLÓGICA E DA NATUREZA DA ROCHAQUE NELAS PENETRAM.

Concordante – o magma ao penetrar uma rocha pré-existente se

orienta segundo os planos de estratificação ou xistosidade Discordante ou transgressiva – não orientada segundo planos deestratificação ou xistosidade

Mais comum no Brasil: sills, diques e batólitos

- PLUTÔNICAS OU ABISSAIS – são formadas a grandesprofundidades (batólitos)

Ex: granito, sienito

- HIPOABISSAIS – são formadas a médias profundidades (sills ediques)

Ex: diabásio

4. CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS MAGMÁTICAS:

4.1 Porcentagem de sílica

Sílica está sempre presente. De acordo com a porcentagem:

- ácidas (superiores a 65%)- intermediárias ou neutras (entre 52% e 65%)- básicas (inferiores a 52%)

4.2 Cor dos minerais

Félsicos (claros) ou máficos (escuros).Em relação a minerais escuros:

- Leucocráticas (inferiores a 30%)- Mesocráticas (entre 30% e 60%)- Melanocráticas (superiores a 60%)

4.3 Tipo de feldspato

- Alcalinas: predominância dos feldspatos potássicos, sódicos,e os intercrescimentos de ambos sobre os plagioclásios.- Monzoníticas: equilíbrio entre feldspatos alcalinos e

feldspatos alcali-cálcicos.



- Alcali-cálcicas ou plagioclásticas: predominância dosplagioclásios sobre feldspatos alcalinos.

4.4 Granulação

A granulação do mineral também é utilizada como base de classificação- Grossa (> 5 mm): rochas formadas a grandes profundidades- Média (entre 1 mm e 5 mm): rochas formadas aprofundidades médias- Fina (< 1 mm): rochas formadas na superfície da Terra

4.5 Classificação resumida

4.5.1 Rochas portadoras de feldspatos a) Rochas ácidas: granitos, pegmatitos, aplitos, granadioritosb) Rochas intermediárias: sienitos, dioritosc) Rochas básicas: basaltos, diabásios, gabros

4.5.2 Rochas sem feldspatos

a) Ultramafitos: consistem em minerais ferromagnesianos e

acessórios. A presença de qualquer tipo de feldspato, exclui arocha deste grupo.

Ex. piroxenitos, peridotitos, etc.

b) Lamprófitos: difícil enquadramento em qualquer esquema declassificação. Associados com qualquer grupo citadoanteriormente.



4.6 Classificação das rochas ígneas em Geologia de Engenharia

4.6.1 Rochas graníticas ou ácidas

Pegmatito Granito Granodiorito AplitoGranulação Muito grossa Grossa a média Média a fina Fina

Modo de ocorrência Diques Grandes massas Massas e diques Diques

Cor mais comum Clara Tons de cinza-róseo Cinza Cinza-clara e rósea

4.6.2 Rochas básicas

Gabro Diabásio Basaltomaciço

Basaltovesicular

Granulação Grossa Média a fina Fina Fina, com cavid.

Modo deocorrência

Massa de rochas e diques Diques Derrames Derrames

Cor mais comum Preta-cinza-esverdeada Preta Preta, cinza,esverdeada

Marron

4.6.3 Rochas intermediárias ou alcalinas

Nefelina-Sienito Tinguaíto, FonólitoGranulação Média a grossa Fina a média, com cristais maiores

Modo de ocorrência Intrusões Intrusões

Cor mais comum Tons de cinza Verde-escura preta



APLICAÇÕES PRÁTICAS DAS ROCHAS ÍGNEAS

a) CONSTRUÇÃO CIVIL – EDIFICAÇÕES:O GRANITO É A ROCHA MAIS EMPREGADA COMO PEDRA DE

CONSTRUÇÃO: GRANDES BLOCOS PARA PEDESTAL DE MONUMENTOS,

PEDRAS PARA MUROS E MEIO-FIOS, PARALELEPÍPEDOS E PEDRAS

IRREGULARES PARA PAVIMENTAÇÃO, BRITA PARA CONCRETO, PLACA

POLIDAS PARA REVESTIMENTO DE PAREDES, PIAS, LAVABOS, ETC.

O BASALTO TAMBÉM SE PRESTA PARA AS MESMAS UTILIDADES.

b) ATERROS:

OS SOLOS ORIGINADOS DE ROCHAS GRANÍTICAS , POR MISTURAREM

GRÃOS DE QUARTZO COM LAMELAS DE ARGILA, APRESENTAM-SE COMO

EXCELENTES MATERIAIS PARA A CONSTRUÇÃO DE ATERROS

COMPACTADOS, POIS ALIAM ATRITO E COESÃO.

SOLOS PROVENIENTES DE BASALTO POSSUEM GRÃOS PURAMENTE

ARGILOSOS, RESISITINDO SOMENTE À COESÃO.

HSOLO DE GRANITO SOLO DE BASALTO



c) ESTRADAS:

AS ROCHAS GRANÍTICAS TÊM A GRANDE VANTAGEM DE FORNECER

GRAGMENTOS DE BRITA DE FORMA CUBÓIDE, IDEAIS PARA O EMPREGO

EM BASES DE ESTRADAS, FACE À ELEVADA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃOE AO DESGASTE QUE A ELAS CONFERE.

O PAVIMENTO É UMA ESTRUTURA CONSTRUÍDA APÓS A TERRAPLENAGEM

E DESTINADA, ECONÔMICA E SIMULTANEAMENTE, EM SEU CONJUNTO A:

- RESISTIR E DISTRIBUIR AO SUBLEITO OS ESFORÇOS

VERTICAIS E HORIZONTAIS PRODUZIDOS PELO TRÁFEGO;

- MELHORAR AS CONDIÇÕES DE ROLAMENTO E

SEGURANÇA;

SOLO NATURALOU SUB-LEITO

PAVIMENTO

P

Ep

REVESTIMENTO(asfalto, concreto)

BASE(Brita Graduada)

SUB-BASE(Rachão ouMacadame Seco)

RODOVIAS FERROVIAS AEROPORTOS



d) BARRAGENS:

BARRAGENS EM BASALTOS – PROBLEMAS DE PERMEABILIDADE, DEVIDO

AO INTENSO FRATURAMENTO DA ROCHA.

- INJEÇÃO DE CALDA DE CIMENTO;- CORTINA DE JET GROUTING;

- BERMAS NA REGIÃO DE MONTANTE.

e) FUNDAÇÕES:

TANTO ROCHAS GRANÍTICAS COMO AS BASÁLTICAS SÃO EXCELENTES

MATERIAIS PARA SERVIREM DE FUNDAÇÃO DE PRÉDIOS E DEMAIS OBRASDE ENGENHARIA.

O PROBLEMA ESTÁ ASSOCIADO AOS SOLOS RESIDUAIS DESSAS ROCHAS –

PRESENÇA DE MATACÃO.

ERRADO CERTO

Linha deInjeção

BarragemRio

SOLOMATACÃO

ROCHA

ROCHA ROCHA

ROCHA



1. DEFINIÇÃO

AS ROCHAS SEDIMENTARES OU SECUNDÁRIAS OU EXÓGENAS SÃORESULTANTES DA CONSOLIDAÇÃO DE SEDIMENTOS, OU SEJA, PARTÍCULASMINERAIS PROVENIENTES DA DESAGREGAÇÃO E TRANSPORTE DE ROCHAS PRÉ-EXISTENTES.

ROCHA ÍGNEA SOLO RESIDUAL

SOLO RESIDUAL SEDIMENTO

SEDIMENTO ROCHA SEDIMENTAR

2. CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A FORMAÇÃO DE UMA ROCHASEDIMENTAR

- PRÉ-EXISTÊNCIA DE ROCHAS;- PRESENÇA DE AGENTES MÓVEIS OU IMÓVEIS QUE DESAGREGUEM OU

DESINTEGREM AQUELAS ROCHAS;

- PRESENÇA DE AGENTE TRANSPORTADOR DOS SEDIMENTOS;- DEPOSIÇÃO DESSE MATERIAL EM UMA BACIA DE ACUMULAÇÃO,

CONTINENTAL OU MARINHA;- CONSOLIDAÇÃO DESSES SEDIMENTOS;- DIAGÊNESE – TRANSFORMAÇÃO DO SEDIMENTO EM ROCHAS DEFINITIVAS.

- AS ÁREAS DE OCORRÊNCIA SÃO DENOMINADAS BACIAS SEDIMENTARES

EXEMPLOS: BACIA SEDIMENTAR DO PARANÁ, BACIA SEDIMENTAR DE SÃOPAULO...

LITIFICAÇÃO (DIAGÊNESE): ÚLTIMO PROCESSO QUE OCORRE NA FORMAÇÃODAS ROCHAS SEDIMENTARES. O PROCESSO É DIVIDO EM:

- CIMENTAÇÃO: CRISTALIZAÇÃO DE MATERIAL CARREADO PELA ÁGUA QUEPERCOLA PELOS VAZIOS DO SEDIMENTO (ESPAÇO DE VAZIOS DEIXADOS PELASPARTÍCULAS SÓLIDAS), PREENCHENDO-OS E DANDO COESÃO AO MATERIAL;

ROCHAS SEDIMENTARES

INTEMPERISMO

EROSÃO + TRANSPORTE + DEPOSIÇÃO

LITIFICAÇÃO



- COMPACTAÇÃO: COMPRESSÃO DOS SEDIMENTOS DEVIDO AO PESO DAQUELESSOBREPOSTOS, HAVENDO GRADUAL DIMINUIÇÃO DA POROSIDADE (REDUÇÃO DOSVAZIOS);

- AUTIGÊNESE: FORMAÇÃO DE NOVOS MINERAIS IN SITU.

ESTRUTURA DAS ROCHAS SEDIMENTARES

O QUE MAIS CARACTERIZA AS ROCHAS SEDIMENTARES É A SUAESTRATIFICAÇÃO, POIS SÃO GERALMENTE FORMADAS DE CAMADASSUPERPOSTAS QUE PODEM DIFERIR UMA DAS OUTRAS EM COMPOSIÇÃO, TEXTURA,ESPESSURA, COR, RESISTÊNCIA, ETC.

OS PLANOS DE ESTRATIFICAÇÃO, TAMBÉM CHAMADOS DE PLANOS DESEDIMENTAÇÃO, SÃO NORMALMENTE PLANOS DE FRAQUEZA DA ROCHA, QUEMUITO INFLUEM NO SEU COMPORTAMENTO MECÂNICO.

PLANO DE ESTRATIFICAÇ Ox

PLANO DE FRAQUEZA DA ROCHA



3. INTEMPERISMO OU METEORIZAÇÃO

É O CONJUNTO DE PROCESSOS MAIS GERAL QUE OCASIONA ADESINTEGRAÇÃO E DECOMPOSIÇÃO DAS ROCHAS E DOS MINERAIS POR AÇÃO DE

AGENTES ATMOSFÉRICOS E BIOLÓGICOS.MAIOR IMPORTÂNCIA GEOLÓGICA: DESTRUIÇÃO DAS ROCHAS PARAORIGINAR SOLOS, SEDIMENTOS E AS ROCHAS SEDIMENTARES.

BENEFÍCIOS ECONÔMICOS:

• CONCENTRAÇÃO DE MINERAIS ÚTEIS OU MINÉRIOS (ouro, platina, pedraspreciosas, etc);

• FORMAÇÃO DE DEPÓSITOS ENRIQUECIDOS DE Cu, Mn, Ni, etc.DIFERENÇA ENTRE INTEMPERISMO E EROSÃO:• INTEMPERISMO: fenômeno de alteração das rochas executado por agentes

essencialmente imóveis;• EROSÃO: remoção e transporte dos materiais por meio de agentes móveis (água, vento).PRODUTO FINAL DA INTEMPERIZAÇÃO: REGOLITO OU MANTO DE

DECOMPOSIÇÃO.

3.1 AGENTES DO INTEMPERISMO

3.1.1 FÍSICOS OU MECÂNICOS (DESAGREGAÇÃO)- VARIAÇÃO DA TEMPERATURA

- CONGELAMENTO DA ÁGUA- CRISTALIZAÇÃO DE SAIS- AÇÃO FÍSICA DE VEGETAIS

3.1.2 QUÍMICOS (DECOMPOSIÇÃO)- HIDRÓLISE- HIDRATAÇÃO

- OXIDAÇÃO- CARBONATAÇÃO

- AÇÃO QUÍMICA DOS ORGANISMOS E DOS MATERIAIS ORGÂNICOS

3.2 FATORES QUE INFLUEM NO INTEMPERISMO

3.2.1 CLIMA REGIÕES QUENTES E ÚMIDAS: PREDOMINA INTEMPERISMO QUÍMICO

REGIÕES GELADAS E NOS DESERTOS: PREDOMINA INTEMPERISMO FÍSICO

3.2.2 TOPOGRAFIA

3.2.3 TIPO DE ROCHA 3.2.4 VEGETAÇÃO



3.3 TIPOS DE INTEMPERISMO

3.3.1 INTEMPERISMO FÍSICOA) AÇÃO DA VARIAÇÃO DA TEMPERATURA: EXPANSÃO-CONTRAÇÃO →

DESINTEGRAÇÃOB) CONGELAMENTO DA ÁGUA: AUMENTO DE VOLUME - 10%C) CRISTALIZAÇÃO DE SAIS: FORÇA DE CRISTALIZAÇÃO

D) AÇÃO FÍSICA DOS VEGETAIS: CRESCIMENTO DE RAÍZES

3.3.2 INTEMPERISMO QUÍMICOÁGUA + O2, CO2, E ÀS VEZES NITRATOS E NITRITOS – PODEM FICAR

IMPREGNADOS DE ÁCIDOS, SAIS E PRODUTOS ORGÂNICOS E INICIAR ATAQUES ÀSROCHAS.

A) HIDRÓLISE COMBINAÇÃO DE ÍONS DA ÁGUA COM OS COMPOSTOS – FORMAÇÃO DENOVAS SUBSTÂNCIAS.

Exemplo: KALSI3O8 + H2O → HALSI3O8 + KOH (FELDSPATO ORTOCLÁSIO)

B) HIDRATAÇÃOADIÇÃO DE MOLÉCULAS DE ÁGUA AOS MINERAIS FORMANDO NOVOSCOMPOSTOS.

Exemplo: CASO4 + H2O → CASO4.

2H2OPROVOCA TAMBÉM O AUMENTO DE VOLUME – DESINTEGRAÇÃO

C) CARBONATAÇÃO (DECOMPOSIÇÃO POR CO2)

CO2 CONTIDO NA ÁGUA FORMA ÁCIDO CARBÔNICO

Exemplo: CO2 + H2O → H2CO3

CACO3 + H2CO3 → CA(HCO3)2

(CALCITA) + (ÁC. CARB.) → (BICARBONATO DE CÁLCIO)

D) OXIDAÇÃO DECOMPOSIÇÃO DOS MINERAIS PELA AÇÃO OXIDANTE DE O2 E CO2 DISSOLVIDOS NA ÁGUA – HIDRATOS, ÓXIDOS, CARBONATOS, ETC.

MINERAIS CONTENDO FE, MN, S, CU – MAIS SUSCEPTÍVEIS À OXIDAÇÃO

Exemplo: FE++ → FE+++

FE(HCO3)2 + O2 → FE2O3NH2O + HCO3 (LIMONITA)

E) DECOMPOSIÇÃO QUÍMICO-BIOLÓGICA

AÇÃO QUÍMICA DOS ORGANISMOS – MUITO VARIADA



4. DECOMPOSIÇÃO DAS ROCHAS

Solo proveniente de uma rocha granítica inalterada a uma profundidade de 7 m.

Mineral Composição Alteração Produto

Quartzo SiO2 não se decompõe Grãos de areia

Feldspato Silicato de Al e K é solúvel Argila e materialsolúvel

Muscovita(mica)

Silicato de Al+K+H2O não se decompõe Placas de mica

Biotita (mica) Silicato de Al, Fe,K,Mg+H2O é solúvel Argila e material

solúvelZircão Silicato de Zr não se decompõe e não

se alteraCristais de zircão

GRUPO RESULTANTE DA DECOMPOSIÇÃO DE UM GRANITO:a) MINERAIS INALTERÁVEIS: QUARTZO, ZIRCÃO E MUSCOVITA.

b) RESÍDUOS INSOLÚVEIS: ARGILAS, SUBSTÂNCIAS CORANTES.c) SUBSTÂNCIAS SOLÚVEIS: SAIS DE K, NA, FE, MG E SÍLICA.

SUBSTÂNCIAS SOLÚVEIS:• GERALMENTE TRANSPORTADO PARA O MAR (SALINIZAÇÃO);

• REGIÕES DE ALTA EVAPORAÇÃO – DEPÓSITOS;• SÍLICA, GERALMENTE DEPOSITADAS EM FRATURAS, E COMO MATERIAL DE

CIMENTAÇÃO.

SUBSTÂNCIAS INSOLÚVEIS:

• PODEM PERMANECER NO LOCAL;• GRÃOS DE QUARTZO FORMAM CAMADAS DE AREIA;• PARTÍCULAS DE ARGILA SÃO TRANSPORTADAS, E DEPOIS SEDIMENTADAS

PARA FORMAR CAMADAS DE LAMA.



Tipo de rocha Intemperizada até umaprofundidade máxima de:

Arenito

Basalto

GranitoGnaisse

15 m

25 m

40 m60 m

5. CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES

PREVALECE O CRITÉRIO GENÉTICO, SENDO DE ORIGEM EXTERNA.

CLASSIFICAÇÃO RESUMIDA DAS ROCHAS SEDIMENTARES

Rocha de origem

mecânica

Rocha de origem

orgânica

Rocha de origem

química1. GROSSEIRAS:

Conglomerados, Brechas1. CALCÁRIAS: Calcários,

Dolomitos1. CALCÁRIAS: Estalactites

e estalagmites, Mármorestravertinos

2. ARENOSAS: Arenitos,Siltitos

2. SILICOSAS: Sílex 2. FERRUGINOSAS:Minérios de ferro

3. ARGILOSAS: Argilas,Argilitos, Folhelhos

3. FERRUGINOSAS:Depósitos ferruginosos

3. SALINAS: Cloretos,Nitratos, Sulfatos

______ 4. CARBONOSAS: Turfas,

Carvões

4. SILICOSAS: Sílex

5.1 ROCHAS DE ORIGEM MECÂNICA

TAMBÉM DENOMINADAS: CLÁSTICAS OU DETRÍTICAS.

FORMADAS A PARTIR DA DESAGREGAÇÃO DE ROCHAS PRÉ-EXISTENTESPELO TRANSPORTE DA AÇÃO SEPARADA OU CONJUNTA DA GRAVIDADE, VENTO,ÁGUA E GELO, E DEPOSITADA POSTERIORMENTE.

A COMPOSIÇÃO DESTES SEDIMENTOS REFLETE OS PROCESSOS DE

INTEMPERISMO E A GEOLOGIA DA ÁREA DA FONTE.

CARACTERÍSTICAS: INICIALMENTE INCONSOLIDADO CONSTITUINDO O SEDIMENTO.

DIMENSÕES DAS PARTÍCULAS: COLOIDAIS ATÉ CENTÍMETROS E BLOCOSMAIORES.

APÓS COMPACTAÇÃO E/OU CIMENTAÇÃO – ROCHAS SEDIMENTARES OUROCHA ESTRATIFICADA.

SUBSTÂNCIAS CIMENTANTES MAIS COMUNS: SÍLICA, CARBONATO DECÁLCIO, LIMONITA, GIPSO, BARITA, ETC.



SUBDIVISÕES DE ACORDO COM DIÂMETROS PREDOMINANTES:A. GROSSEIRAB. ARENOSAS

C. ARGILOSAS

5.1.1 Rochas grosseirasφ ≥ 2 ?mm e são originadas por depósitos coluviais de tálus e os de aluvião. Tipos:

a) Conglomerados – fragmentos arredondados, transportados e depositados. O tamanho dosfragmentos varia de seixos até matacões.

b) Brechas – fragmentos angulosos e cimentados por sílica, carbonato de cálcio, etc; o quedemonstra que o transporte não foi muito grande.

5.1.2 Rochas arenosas

São as mais representativas e comuns, com diâmetros entre 0,01 e 2 mm. Tipos:a) Arenitos – constituídas substancialmente de partículas ou grânulos de quartzo detrítico, sub-

angulares ou angulares. O cimento pode ser sílica, carbonato e cálcio, substânciasferruginosas, etc.

b) Siltito – granulação finíssima φ ≈ 0,01 mm, formados por erosão fluvial, lacustre ou glacial.Apresentam camadas muito finas identificadas por diferentes faixas coloridas (películas deóxido de ferro).

5.1.3 Rochas argilosas

São representadas pelos mais finos sedimentos mecanicamente formados, com φ < 0,01 mmaté dimensões coloidais. São divididos em três grupos:a) Grupo do caulim b) Grupo da montmorillonita

c) Grupo das illitas (hidrômicas) Exemplos: folhelhos (camadas horizontais bem destacadas em planos) e argilito (planoshorizontais são menos comuns).

EM RESUMO: AS ROCHAS SEDIMENTARES CLÁSTICAS FORMAM A GRANDEFAMÍLIA DAS ROCHAS SEDIMENTARES. O TIPO DE SEDIMENTO ORIGINÁRIO

CONCEDE O NOME A ROCHA FORMADA.

CLASSE SEDIMENTO ROCHA FORMADA

BLOCO, PEDRA OU SEIXO CASCALHOCONGLOMERADO OU

BRECHA

AREIA GROSSA, MÉDIAOU FINA

AREIA ARENITO

SILTE SILTE SILTITO

ARGILA ARGILA ARGILITO



5.2 ROCHAS DE ORIGEM QUÍMICA

ALÉM DOS PRODUTOS CLÁSTICOS DEPOSITADOS MECANICAMENTE,RESULTAM DO INTEMPERISMO COMPOSTOS SOLÚVEIS QUE TEM DESTINOS

DIVERSOS. ESTES COMPOSTOS PODEM PRECIPITAR JUNTO COM AS FRAÇÕESDETRÍTICAS E SOFRER CIMENTAÇÃO. ENTRETANTO, É IMPORTANTE FRIZAR QUE AMAIOR PARTE DOS COMPOSTOS SOLÚVEIS SÃO LEVADOS AOS MARES(SALINIDADE).

EXISTEM 4 GRUPOS DE ROCHAS:a) Calcárias – precipitados em bacias através de mudanças físico-químicas do meio.

Ex. mármore travertino, crescimento de estalactites e estalagmites, dolomitos, etc.b) Ferruginosas – origem inorgânica e química.c) Silicosas – precipitação de soluções cujo constituinte predominante é a sílica.

Ex. sílex de origem química.

d) Salinas – produto da precipitação química das bacias.Ex. cloretos, sulfatos, boratos, nitratos, etc.

5.3 ROCHAS DE ORIGEM ORGÂNICA

SÃO AQUELES DEPÓSITOS SEDIMENTARES DEVIDOS, DIRETA OUINDIRETAMENTE, À ATIVIDADE ANIMAL E/OU VEGETAL DE NATUREZA DIVERSA.ESSES MATERIAIS ACUMULAM-SE PRINCIPALMENTE NO FUNDO DOS MARES.

PRINCIPAIS TIPOS:

a) Calcárias – acúmulo de conchas ou carapaças de composição carbonatada.b) Carbonosas – acúmulo de matéria vegetal com posterior carbonização, total ou parcial, e

consolidada. Compreende as turfas e carvão.Os carvões são classificados em lignito, carvão betuminoso e antracito conforme

diminuição da porcentagem de matéria volátil e o aumento do conteúdo de carbono.

- ROCHAS CARBONATADAS CALCÁREO, GIZ

- ROCHAS FOSFATADAS FOSFORITO, GUANO - RICHAS FERRÍFERAS LIMONITA

- ROCHAS SILICOSAS DIATOMITOS - ROCHAS CARBONOSAS CARVÃO, ANTRACITO

5.4 ROCHAS SEDIMENTARES NÃO CLÁSTICAS RESIDUAIS

NA CONDIÇÃO DE AÇÕES CLIMÁTICAS, TOPOGRÁFICAS E DE VEGETAÇÃO, OSSOLOS DE UMA DETERMINADA REGIÃO PODEM SOFRER SENSÍVEIS MODIFICAÇÕES.A RETIRADA E AUMENTO DE DETERMINADOS COMPONENTES PODE LEVAR OSOLO AO CONCRECIONAMENTO EM UM PRIMEIRO ESTÁGIO E A CRUSTIFICAÇÃO

(GERAÇÃO DE CROSTAS) EM UM ESTÁGIO FINAL.EX: CANGAS.



A) CONSTRUÇÃO CIVIL – EDIFICAÇÕES:

AS ROCHAS SEDIMENTARES BEM CIMENTADAS PODEM SE CONSTITUIR EMBOM MATERIAL PARA BLOCOS DE FUNDAÇÃO E DE ALVENARIA, CALÇADAS,MEIOS FIOS, ETC.

Ex: ARENITO DE BOTUCATU.

QUANDO POUCOS CIMENTADOS OU TRABALHADOS POR AGENTESGEOLÓGICOS, AS ROCHAS SEDIMENTARES PODEM DAR ORIGEM A DEPÓSITOS DEAREIAS E PEDREGULHOS OU DE LAMITOS, COM IMENSA UTILIZAÇÃO NACONSTRUÇÃO CIVIL, OS PRIMEIROS NO CONCRETO E OS ÚLTIMOS, NA FABRICAÇÃODE TIJOLOS E CERÂMICAS.

B) ATERROS:

OS SOLOS ORIGINADOS DE ROCHAS SEDIMENTARES, ESPECIALMENTE ASARGILO-ARENOSAS , PODEM SER UTILIZADAS COM CERTA TRANQUILIDADE EMATERROS, JÁ QUE COMBINANDO O ATRITO DAS AREIAS COM A COESÃO DASARGILAS DÃO, COMO PRODUTO FINAL, UM MATERIAL COM BOA RESISTÊNCIA E DERELATIVAMENTE FÁCIL TRABALHABILIDADE.

OS PROBLEMAS SURGEM QUANDO SOLOS SÃO PREDOMINANTEMENTEARENOSOS, POIS SÃO VULNERÁVEIS À EROSÃO PELA ÁGUA DAS CHUVAS EVENTOS.

C) TALUDES:

A ESTABILIDADE DO TALUDE ESTÁ DIRETAMENTE ASSOCIADA À DIREÇÃO

DO PLANO DE ESTRATIFICAÇÃO DA ROCHA.

APLICAÇÃO PRÁTICA DE ROCHASSEDIMENTARES



D) TÚNEIS:

NOVAMENTE, A DIREÇÃO PREDOMINANTE DO PLANO DE ESTRATIFICAÇÃODA ROCHA É FUNDAMENTAL PARA O COMPORTAMENTO DO MACIÇO NA FRENTEDE ESCAVAÇÃO E DOS POSSÍVEIS TIPOS DE TRATAMENTO E ESCORAMENTO.

ü SITUAÇÃO 1: TÚNEL SEMPRE NAS MESMAS CAMADAS HORIZONTAIS. ESTASITUAÇÃO É DESFAVORÁREL, POIS PODE OCORRERDESPLACAMENTO DO TETO POR AÇÃO DE FLEXÃO.

ü SITUAÇÃO 2: TÚNEL CORTA CAMADAS DIFERENTES, MERGULHANTES.SITUAÇÃO DESFAVORÁVEL, POIS COM A ESCAVAÇÃO ASPLACAS DE ROCHAS TENDEM A SER DESCALÇADAS,ORIGINANDO GRANDES DESMORONAMENTOS.

ü SITUAÇÃO 3: TÚNEL ATRAVESSA CAMADAS VERTICAIS DIFERENTES. ESTA ÉUMA SITUAÇÃO FAVORÁVEL, POIS NÃO HÁ DESCALÇAMENTODAS PLACAS DE ROCHA NA ESCAVAÇÃO.

ü SITUAÇÃO 4: TÚNEL ATRAVESSA AS MESMAS CAMADAS MERGULHANTES.SITUAÇÃO DESFAVORÁVEL NO PÉ-DIREITO DO LADO DIREITOE FAVORÁVEL NO PÉ-DIREITO DO LADO ESQUERDO.

EXIGÊNCIA DE ESPESSURA ASSIMÉTRICA DA ABÓBODA DECONCRETO ARMADO.

ü SITUAÇÃO 5: TÚNEL ATRAVESSA AS MESMAS CAMADAS VERTICAIS.SITUAÇÃO DESFAVORÁVEL, POIS AS LAJES SÃO DESCALÇASDURANTE A ESCAVAÇÃO. O DESMORONAMENTO É MENOR DOQUE QUANDO SÃO ENCONTRADAS CAMADAS HORIZONTAIS.

ü SITUAÇÃO 6: TÚNEL ATRAVESSA CAMADAS MERGULHANTES DUAS VEZES.A SITUAÇÃO É DESFAVORÁVEL NO TETO DO PÉ-DIREITOESQUERDO E FAVORÁVEL NO PÉ-DIREITO LADO DIREITO.



ü SITUAÇÃO 1: MUITO ESTÁVELü SITUAÇÃO 2: POUCO ESTÁVEL

ü SITUAÇÃO 3: RAZOAVELMENTE ESTÁVELü SITUAÇÃO 4: MUITO ESTÁVEL

ü

SITUAÇÃO 5: MUITO ESTÁVELü SITUAÇÃO 6: POUCO ESTÁVEL (rocha ígnea diaclasada)

E) BARRAGENS:

O EMPUXO DAS ÁGUAS PROVOCA ESFORÇOS HORIZONTAIS QUE TENDEM AFAZER COM QUE A BARRAGEM DESLIZE, INDEPENDENTE DO TIPO DE ROCHA DEFUNDAÇÃO. O QUE VAI IMPEDIR O DESLIZAMENTO SERÁ O ATRITO ENTRE A BASEDA BARRAGEM E A ROCHA. PARA AUMENTAR ESSE ATRITO É QUE SE ENGASTA AESTRUTURA NA ROCHA ATRAVÉS DA ESCAVAÇÃO DE DENTES.

EM ALGUMAS SITUAÇÕES DESFAVORÁVEIS É COMUM A UTILIZAÇÃO DETIRANTES DE AÇO ANCORADOS ABAIXO DO ÚLTIMO PLANO DE ESTRATIFICAÇÃO.ESTA MEDIDA GARANTE A ESTABILIDADE DO MACIÇO E AUMENTA AINTERLIGAÇÃO DA BASE DA BARRAGEM COM A ROCHA DE FUNDAÇÃO.

ATRITO ENTRE A BASE DA BARRAGEM E A ROCHA DE FUNDAÇÃO



PROBLEMAS DE EROSÃO:

A EROSÃO INTERNA É PROVOCADA PELA PERCOLAÇÃO DE ÁGUAS ÁCIDASATRAVÉS DAS CAMADAS, DISSOLVENDO O CARBONATO DE CÁLCIO E DEIXANDONAS CAMADAS VAZIOS QUE IRÃO PROGRESSIVAMENTE AUMENTANDO ATÉ

ATIINGIREM CAVERNAS DE GRANDES DIMENSÕES.

A EROSÃO EXTERNA É AQUELA PROVOCADA PELAS ÁGUAS QUE SAEM DABARRAGEM, VIA ESTRUTURAS HIDRÁULICAS COMO O VERTEDOURO, A DESCARGADE FUNDO, ETC. ESSAS CORRENTES TURBILHONADAS, VIA DE REGRA DOTADAS DEGRANDE VELOCIDADE, PODERÃO LEVAR, EM POUCO TEMPO, UM VOLUME ENORMEDE ROCHAS SEDIMENTARES POUCO OU MEDIANEMTNE CIMENTADAS.

F) FUNDAÇÕES:

OS SEDIMENTOS RECENTES, ATUALMENTE CONCENTRADOS NAS PLANÍCIESDE INUNDAÇÃO DOS CURSOS D’ÁGUA (QUE ESTÃO EM PLENO PROCESSO DEEROSÃO-TRANSPORTE-DEPOSIÇÃO E QUE AINDA NÃO SOFRERAM MAISDIAGÊNESE, SENÃO A PRESSÃO DO PRÓPRIO PESO DAS CAMADAS SOBREPOSTAS),MOSTRAM ALGUMAS CARACTERÍSTICAS QUE INFLUEM NOS PROJETOS DEFUNDAÇÕES: PRESENÇA D’ÁGUA MUITO PRÓXIMA DA SUPERFÍCIE E A PRESENÇADE CAMADAS LENTICULARES DE ARGILA NO PERFIL (ARGILA MOLE).

OUTROS PROBLEMAS ESTÃO ASSOCIADOS A ROCHAS CALCÁREAS EMCONTATO COM ÁGUAS ÁCIDAS, PROVOCANDO EROSÃO INTERNA, E ARENITOSPOUCO CIMENTADOS QUE ESTÃO SUJEITOS A EROSÃO EXTERNA.

PERCOLAÇÃO DEÁGUAS ÁCIDAS TOMBAMENTO

DA BARRAGEM

EROSÃO REGRESSIVA



CARVÃO MINERAL:

O CARVÃO MINERAL É UMA ROCHA SEDIMENTAR COMBUSTÍVEL, DE CORPRETA E DE VITAL IMPORTÂNCIA NA MODERNA INDÚSTRIA, POIS, ALÉM DA SUAUTILIZAÇÃO EM USINAS TERMELÉTRICAS E NA SIDERURGIA, CONSTITUI UMA DASPRINCIPAIS MATÉRIAS-PRIMAS NA FABRICAÇÃO DE VÁRIOS TIPOS DE PLÁSTICOS ECOMPOSTOS QUÍMICOS.

CALCÁRIO

ARENITO



ROCHAS ÍGNEAS / SEDIMENTARES ROCHAS METAMÓRFICAS

METAMORFISMO: META = MUDANÇA MORPHO = FORMA

METAMORFISMOS SÃO ALTERAÇÕES OU METAMORFOSES NO ESTADO SÓLIDO DACOMPOSIÇÃO MINERALÓGICA, TEXTURA E/OU ESTRUTURA DAS ROCHAS PRÉ-EXISTENTES (SEDIMENTARES, ÍGNEAS OU METAMÓRFICAS ANTERIORES), DEVIDOÀ AÇÃO DE AGENTES ENERGÉTICOS (ALTAS TEMPERATURAS, PRESSÕES E/OUSOLUÇÕES QUÍMICAS, DITOS “AGENTES DO METAMORFISMO”), SEM NO ENTANTOSOFREREM FUSÃO.

AGENTES DO METAFORMISMO:

a) TEMPERATURA: AO APROFUNDAREM-SE PROGRESSIVAMENTE SOB UMCRESCENTE NÚMERO DE CAMADAS DE SEDIMENTOS AS ROCHAS VÃOSOFRENDO TEMPERATURAS CADA VEZ MAIS ELEVADAS.

- CALOR RESIDUAL DA TERRA – GRAU GEOTÉRMICO (1ºC a cada 33 m);- INTRUSÕES ÍGNEAS – GRANDES MASSAS DE ROCHAS – COZINHAMENTOPRODUZEM ALTAS TEMPERATURAS;- DESINTEGRAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS RADIOATIVAS – ENERGIALIBERADA;

- ATRITO ENTRE CAMADAS – ENERGIA DE FRICÇÃO.

b) PRESSÃO: A SIMPLES ELEVAÇÃO DE TEMPERATURA NÃO É UM FATORDETERMINANTE DO METAMORFISMO, MAS É PRINCIPALMENTE A PRESSÃOEM COMBINAÇÃO COM A TEMPERATURA QUE MAIS CONTRIBUI PARA ASPROFUNDAS MODIFICAÇÕES DAS ROCHAS.- PRESSÕES ORIENTADAS – SOBRECARGA DE ROCHAS SOBREJACENTES;- PRESSÕES HIDROSTÁTICAS – ZONAS PROFUNDAS DA CROSTA, ONDE ASROCHAS TRABALHAM HIDROSTATICAMENTE;- OUTRAS PRESSÕES – PRESSÃO DA ÁGUA, GASES, VAPORES (CO2, O2).

EFEITOS DA PRESSÃO: ELIMINAÇÃO DA POROSIDADEEXPLUSÃO DE VOLÁTEISDESAPARECIMENTO DE FÓSSEISAPARECIMENTO DE MINERAIS MAIS DENSOS

c) FLUIDOS: OS FLUIDOS, TAIS COMO ÁGUA, GÁS CARBONO, OXIGÊNIO,FLUOR, ETC DESEMPENHAM A FUNÇÃO DE FACILITAR AS REAÇÕES ETRANSFORMAÇÕES MINERALÓGICAS→ ATIVIDADE QUÍMICA.

ROCHAS METAMÓRFICAS

METAMORFISMO



TIPOS DE TRANSFORMAÇÕES:A) METAMORFISMO NORMAL – SEM QUALQUER PERDA OU ADIÇÃO DE NOVO

MATERIAL A ROCHA QUE SOFREU METAMORFISMO, OU SEJA, A COMPOSIÇÃOQUÍMICA CONTINUA A MESMA, EMBORA A ROCHA SEJA OUTRA.EXEMPLOS:ARENITOS → QUARTZITO

CALCÁRIOS→ MÁRMORESFOLHELHOS → MICAXISTOS

B) METAMORFISMO METASSOMÁTICO OU METASSOMATISMO – OCORREMUDANÇA DE COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA ROCHA, EVIDENCIADO PELAFORMAÇÃO DE MINERAIS NOVOS NÃO EXISTENTES ANTERIORMENTE.

ELEMENTOS QUE CARACTERIZAM E IDENTIFICAM UMA ROCHA METAMÓRFICA:• MINERAIS ORIENTADOS• DOBRAS E FRATURAS• DUREZA MÉDIA A ELEVADA

TIPOS DE METAMORFISMO:

A) METAMORFISMO TÉRMICO OU DE CONTATO: OCORRE ATRAVÉS DOCONTATO DE DUAS ROCHAS PRÉ-EXISTENTES. O AGENTE PRINCIPAL NESTETIPO DE METAMORFISMO É O CALOR.

DISTINÇÃO ENTRE:• PIROMETAMORFISMO – TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA E FÍSICA DA SUPERFÍCIE

DAS ROCHAS PELO CONTATO IMEDIATO COM UM MAGMA.• METAMORFISMO DE CONTATO – OCORRE AO REDOR DAS GRANDES MASSAS

MAGMÁTICAS INTERNAS, PORÉM COM A TEMPERATURA INFERIOR À QUE

PREDOMINA NO PIROMETAMORFISMO. AUMENTA A MOBILIDADE DA ROCHAENCAIXANTE, FAVORECENDO O APARECIMENTO DE NOVOS MINERAIS E DEFENÔMENOS DE RECRISTALIZAÇÃO.

B) METAFORMISMO DINÂMICO OU CATACLÁSTICO: PRESSÃO NÃO UNIFORMEASSOCIADA AO AUMENTO DE TEMPERATURA PROVOCA FRATURASORIGINANDO ESTRUTURAS E TEXTURAS PRÓPRIAS. ESTE TIPO DEMETAMORFISMO OCASIONA O DESLOCAMENTO DE MASSAS DE ROCHAS EMZONAS DE FALHAS – PRESSÃO ORIENTADA E SE RESTRINGE A PARTES POUCOPROFUNDAS DA CROSTA TERRESTRE, CONSISTINDO NO FRATURAMENTO,

TRITURAÇÃO E MOAGEM DAS ROCHAS ORIGINAIS, COM A CONSEQÜENTEMODIFICAÇÃO DA TEXTURA E ESTRUTURA. NÃO HÁ PROCESSOS DERECRISTALIZAÇÃO.



C) METAMORFISMO REGIONAL DÍNAMO TERMAL: AÇÃO CONJUNTA DATEMPERATURA E PRESSÃO PROVOCANDO A RECRISTALIZAÇÃO NA ROCHA EFAVORECENDO O APARECIMENTO DE NOVAS ESTRUTURAS. ESTÁINTIMAMENTE RELACIONADO COM A FORMAÇÃO DE CADEIAS DE MONTANHAS(ÁREAS CONHECIDAS COMO GEOSINCLINAIS). É TAMBÉM CHAMADO DE“GERAL”, POIS AFETA GRANDES REGIÕES E É CONSIDERADO O MAIS

IMPORTANTE. ESTE TIPO DE METAMORFISMO OCORRE A GRANDESPROFUNDIDADES, MAS, PELA AÇÃO DE INTEMPERISMO E EROSÃO, AS ROCHASMETAMORFISADAS PODEM ATINGIR A SUPERFÍCIE, COMPLETAMENTETRANSFORMADA EM GRANDES MASSAS DE XISTOS E GNAISSES.

D) METAMORFISMO PLUTÔNICO: NUM APROFUNDAMENTO AINDA MAIOR, ASROCHAS ENTRAM NA FASE PLÁSTICA, PASTOSA E JÁ NÃO TRANSMITEMPRESSÕES DIRIGIDAS, PERDENDO POUCO A POUCO A ORIENTAÇÃO DOS SEUSMINERAIS, ENQUANTO NOVOS SE FORMAM, PRATICAMENTE SEM XISTOSIDADE.

CAUSAS DO METAMORFISMO:- CONTATO DE ROCHAS PRÉ-EXISTENTES;

- MOVIMENTOS TANGENCIAIS DOS CONTINENTES (PLACAS TECTÔNICAS).

SEQÜÊNCIA DO METAMORFISMO:

- DEFORMAÇÃO DOS MINERIAIS COM REDUÇÃO DOS POROS;

- ACHATAMENTO DOS MINERAIS;

- ORIENTAÇÃO DOS MINERAIS;

- DOBRAMENTO DAS ROCHAS;

T + P

PRESSÃO DOMINANTE

PRESSÃO ORIENTADA

ESFORÇOS TANGENCIAISÀ CROSTA



PLANO DE XISTOSIDADE:

XISTOSIDADE É UMA EXPRESSÃO DA MEDIDA EM QUE MINERAIS MICÁCEOS,LAMELARES OU PRISMÁTICOS PARALELOS OU SUB-PARALELOS CARACTERIZAM AAPARÊNCIA DE UMA ROCHA METAMÓRFICA. A XISTOSIDADE É EVIDENCIADA PELOACHATAMENTO E ORIENTAÇÃO DOS GRÃOS DA ROCHA DURANTE O PROCESSO DEMETAMORFISMO.

TIPOS DE ROCHAS METAMÓRFICAS:

ROCHA ÍGNEA OU SEDIMENTARORIGINAL ROCHA METAMÓRFICA RESULTANTE

CONGLOMERADO METACONGLOMERADO

ARENITO QUARTZITOARENITO ARGILOSO QUARTZITO MICÁCEO

ARGILITO & SILTITO (LAMITOS)

ARDÓSIAFILITO

MICAXISTO

GNAISSECALCÁREO PURO MÁRMORE BRANCO

CALCÁREO ARGILOSO MÁRMORE MICÁCEO

CALCÁREO DOLOMÍTICO MÁRMORE VERDE

CARVÃOANTRACITO

GRAFITE

GRANITO GNAISS

BASALTOXISTOS VERDES

ANFIBOLITOS

ULTRABÁSICASSERPENTINOS

TALCO-XISTOSPEDRA SABÃO

PLANO DE XISTOSIDADEx

PLANO DE FRAQUEZA DA ROCHA



PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS ROCHAS METAMÓRFICAS:

É EVIDENTE QUE AS CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DOS MACIÇOS E DAS ROCHASMETAMÓRFICAS IRÃO DEPENDER, FUNDAMENTALMENTE, DA XISTOSIDADE (AUSENTE, FRACA OU BEM PRONUNCIADA), DA COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA E DA

TEXTURA QUE ELAS APRESENTAREM.

POR SUAS CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS SITUA-SE ENTRE AS SEDIMENTARESE AS ÍGNEAS: TEM MAIOR DENSIDADE E SÃO MAIS RESISTENTES QUE ASSEDIMENTARES ORIGINAIS E SÃO MENOS RESISTENTES E MAIS DEFORMÁVEISQUE AS ÍGNEAS, ESPECIALMENTE DEVIDO À XISTOSIDADE.

É IMPORTANTE SALIENTAR QUE O ARRANJO ORIENTADO DOS GRÃOS E AXISTOSIDADE FACILITAM ALTAMENTE O ATAQUE DOS AGENTES DO

INTEMPERISMO, FACILITANDO BASTANTE A PROFUNDA ALTERAÇÃO DAS ROCHASMETAMÓRFICAS, GERANDO SOLOS ESPESSOS.

OUTRO ASPECTO IMPORTANTE PARA PRÁTICA DE ENGENHARIA É A EXTREMARAPIDEZ DE VARIAÇÃO LATERAL E VERTICAL DE SUAS CAMADAS EM TERMOSDE NATUREZA E CARACTERÍSTICAS.

ARDÓSIA – XISTOSIDADE E CLIVAGEM BEM DESENVOLVIDAS

MICAXISTO – XISTOSIDADE E CLIVAGEM BEM DESENVOLVIDAS

GNAISSE – POBRE CLIVAGEM E XISTOSIDADE

SEQÜÊNCIA DE CAMPO:

GRANITO

ROCHA SEDIMENTAR

GNAISSE

MICAXIST

FILITOS

ARDÓSIA



MINERAIS METAMÓRFICOS

1 – INFLUÊNCIA DA COMPOSIÇÃO ORIGINAL

AS TRANSFORMAÇÕES MINERAIS DEPENDEM:A) COMPOSIÇÃO DA ROCHA ORIGINAL;B) NATUREZA OU TIPO DE METAMORFISMO SUBMETIDO.

TIPOS DE ROCHAS SEGUNDO COMPOSIÇÃO INICIAL:

A) ARGILOSAS – MUDANÇAS SÃO BEM CARACTERIZADAS DE ACORDO COM AELEVAÇÃO DE TEMPERATURA E PRESSÃO. SERVEM PARA OESTABELECIMENTO DOS SUCESSIVOS GRAUS DE METAMORFISMO.

B) ARENOSAS, ÍGNEAS ÁCIDAS E TUFOS; XISTOS ÁCIDOS E GNAISSES – MENOSSENSÍVEIS ÀS MUDANÇAS, PORTANTO DIFÍCEIS DE SEREM ACOMPANHADAS.

C) CALCÁRIOS E OUTRAS ROCHAS CARBONATADAS – SÃO ROCHASCONSTITUIDAS DE CARBONATO DE CÁLCIO PURO: AS MUDANÇAS SÃOPEQUENAS EXCETO RECRISTALIZAÇÃO.

D) ÍGNEAS INTERMEDIÁRIAS, BÁSICAS E SEUS TUFOS – SÃO DO TIPOMAGMÁTICO BÁSICO.

2 – PROCESSOS

AS REAÇÕES SE PROCESSAM NO ESTADO SÓLIDO (NÃO SOFREM FUSÃO).PROVA: CONSEVAÇÃO DE VESTÍGIOS DE ESTRATIFICAÇÃO E PELA PRESENÇA DERESTOS FÓSSEIS EM ROCHAS COMPLEMENTE RECRISTALIZADAS.OS CRISTAIS CRESCERÃO NA DIREÇÃO PERPENDICULAR À DIREÇÃO DA MAIORPRESSÃO (ALONGADAS PARALELAMENTE À DIREÇÃO DE MENOR PRESSÃO).



A) MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:

A UTILIZAÇÃO DE ROCHAS METAMÓRFICAS NA COSNTRUÇÃO CIVIL DEPENDERÁDE SUA COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA E GRAU DE METAMORFISMO.

PEDRA BRITADA – APROVEITA-SE OS GNAISSES, QUARTZITOS E OS MÁRMORES.AS ROCHAS XISTOSAS, DEVIDO A TENDÊNCIA DE FORMAR FRAGMENTOSLAMELARES, NÃO SÃO APROPRIADAS PARA MATERIAL DE BRITA, SEJA PARACONCRETO, SEJA PARA ASFALTO.

REVESTIMENTO DE PISOS E PAREDES – O MÁRMORE, POR SUA BELEZA QUANDOPOLIDO E PELO SEU PREÇO ACESSÍVEL É SEMPRE BASTANTE REQUISITADO. OSENGENHEIROS DEVEM ESTAR ATENTOS PARA O FATO DE QUE, EM PISOS DEPRÉDIOS PÚBLICOS, O MÁRMORE (DUREZA 2) EM POUCO TEMPO ESTARÁTOTALMENTE RISCADO PELOS FRAGMENTOS DE AREIA (DUREZA 7). A PRESENÇADE MICAS NA GRANDE MAIORIA DAS ROCHAS METAMÓRFICAS CONFERE-LHES UMBRILHO DE GRANDE BELEZA QUE, COMBINADO COM A IMENSA VARIEDADE DECORES E A FACILIDADE COM QUE DESAGREGAM EM PLAQUETAS, FAZEM DELAS

REQUISITADOS MATERIAIS DE REVESTIMENTO DE FACHADAS E PAREDESINTERNAS.

COBERTURAS – A FACILIDADE DE SEPARAR-SE EM PLACAS CONFERE ÀS ARDÓSIASA POSSIBILIDADE DE SEREM UTILIZADAS COMO TELHAS OU COMO LAJOTAS DEREVESTIMENTO DE CALÇADAS.

B) TALUDES:

VALEM AS MESMAS CONSIDERAÇÕES APRESENTADAS EM RELAÇÃO ÀS ROCHASSEDIMENTARES, COM UM AGRAVANTE: ALÉM DOS PLANOS DE XISTOSIDADE, VIADE REGRA, SEREM MAIS INSTÁVEIS DO QUE OS PLANOS DE ESTRATIFICAÇÃO,DENTRO DO PACOTE DE ROCHAS METAMÓRFICAS MERGULHANTES PODEMEXISTIR CAMADAS COM BAIXÍSSIMA RESISTÊNCIA, ESPECIALMENTE DEVIDO ÀSMICAS.

APLICAÇÃO PRÁTICA DEROCHAS METAMÓRFICAS



C) TÚNEL:

A ESTABILIDADE DOS TÚNEIS E O PROCESSO DE ESCORAMENTO E TRATAMENTODEVERÃO OBEDECER A DIREÇÃO DO PLANO DE XISTOSIDADE E A COMPOSIÇÃOMINERALÓGICA DO MACIÇO ROCHOSO.

AS OBSERVAÇÕES FEITAS PARA AS ROCHAS SEDIMENTARES SÃO TAMBÉMVÁLIDAS PARA AS ROCHAS METAMÓRFICAS EM OBRAS DE TÚNEIS.

VALE NOVAMENTE A RESSALVA: OS PLANOS DE XISTOSIDADE SÃO, EM GERAL,MENOS RESISTENTES QUE OS PLANOS DE ESTRATIFICAÇÃO.

D) BARRAGENS:

DE UMA MANEIRA GERAL, AS ROCHAS METAMÓRFICAS SÃO POUCO PERMEÁVEIS,APRESENTANDO ESPESSURAS DE SOLOS QUE JUSTIFICAM A OPÇÃO PORBARRAGENS HOMOGÊNEAS DE TERRA.

O GRANDE PROBLEMA É A ATITUDE DA XISTOSIDADE!



RESUMO DE IDENTIFICAÇÃO MACROSCÓPICA

DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ROCHAS

OS QUATRO GRUPOS APRESENTADOS SÃO DE ACORDO COM A GRANULAÇÃO E

TIPO DE ESTRUTURA.

DE ACORDO COM A GRANULAÇÃO:

FINÍSSIMA – não se consegue observar cristais

POUCO A MUITO GROSSEIRA – percebe-se cristais a olho nu

GRUPO I

ROCHAS COM ESTRUTURA MACIÇA. GRANULAÇÃO FINÍSSIMA. NÃO SE OBSERVAM

MINERAIS. SEM ORIENTAÇÃO PREFERENCIAL.

1. DUREZA: RISCÁVEL PELA UNHA

Descrição Composição Rocha OrigemOdor característico, quando molhada (moringa).Macia ao tato. Não efervesce com HCl.

Argila Argilito Sedimentar

2. DUREZA: RISCÁVEL PELO AÇO

Descrição Composição Rocha Origem

Cheiro de moringa quando molhada. Nãoefervesce com HCl

Mica (sericita)Quartzo

Ardósia Metamórfica

Odor de argila ausente ou fraco. Forteefervescência com HCl. Cores diversas

Calcita Calcário Sedimentar

Idem. Efervescente somente a quente. Dolomita Dolomito Sedimentar

3. DUREZA: NÃO RISCÁVEL, OU DIFICILMENTE, PELO AÇO

Descrição Composição Rocha OrigemMuito duras. Sem odor característico deargila. Não efervesce com HCl.

Calcedônia Sílex Sedimentar

Densas. Não efervescem. Cores: pretas,verde-escura, marrom.

Feldspato ePiroxênio

Basalto Magmática

Claras: róseas, creme, branca. Maciça.Duras. Risca o vidro.

Quartzo Quartzito Metamórfica



GRUPO II

ROCHAS COM ESTRUTURA MACIÇA. GRANULAÇÃO MÉDIA A GROSSA. SÃO

OBSERVADOS CRISTAIS. SEM ORIENTAÇÃO PREFERENCIAL.

1. DUREZA: FACILMENTE RISCÁVEL PELO AÇO

Descrição Composição Rocha OrigemEfervescem com HCl. Granulação fina a grossa.Cores diversas.

Calcita CalcárioSedimentar

(met.)Efervescem com HCl. Granulação fina a grossa.

Cores diversas. Efervesce a quente.

Dolomita DolomitoSedimentar

(met.)

2. DUREZA: DIFICILMENTE OU NÃO RISCÁVEL PELO AÇO

a) Textura eqüigranular (minerais com tamanho semelhante)


Cores claras, em tons róseo e cinza. Quartzo

comum. Granulação milimétrica.

Quartzo,Feldspatos e

MicasGranito Magmática

Cores claras, em tons róseo e cinza. Quartzocomum. Granulação finíssima.

Quartzo,Feldspatos e

MicasAplito Magmática

Cores escuras. Granulação milimétrica.Feldspato ePiroxênio

(magnetita)Gabro Magmática

Cores escuras. Granulação ligeiramente menor.Feldspato ePiroxênio

(magnetita)Diabásio Magmática

Cor clara. Granulação milimétrica e superior.Nefelina eFeldspato(Fêmicos)

Nefelina-sienito

Magmática

Cores diversas, claras. Risca o vidro. Formadade fragmentos.

QuartzoQuartzito,Arenito

silicificado

Magmática(Sedimentar)

Cores escuras. Cor verde e preta. Anfibólios Anfibolito Metamórfica

b) Textura ineqüigranular (minerais de diferentes tamanhos)


Cores clarasFeldspato, Quartzo

(Mica)Granitos (ácidas) Magmática

Cores escuras Feldspato, Piroxênio Basaltos (Básicas) Magmática

Cores médias a escurasFeldspatos Fêmicos

(sem quartzo)Nefelina-sienitos

(Alcalina)Magmática



GRUPO III

ROCHAS ORIENTADAS EM PLANOS OU LINHAS.

1. CAUSADAS POR ESTRUTURA GNAISSICA OU XISTOSA

Descrição Composição

Rocha Origem

Cores claras. Granulação grossa a média. Grandescristais de feldspato. Cores variadas. Riscável peloaço. Minerais placóides de mica.

Quartzo,Feldspato(Fêmicos),

Micas

Gnaisse Metamórfica

Cores claras a média. Cor cinza-esverdeada. Tatomacio de pote, quando molhada.

Quartzo eSericita

Filito(xistos)

Metamórfica

Cores claras. Branca ou creme. Granulação média afiníssima. Divisibilidade em placas, às vezes boa. Riscao vidro. Às vezes, com micas.

Quartzo(Mica)

Quartzito(micáceo)

Metamórfica

Cor cinza, média a escura. Divisibilidade em placas. Micas Ardósia Metamórfica

GRUPO IVROCHAS COM CAMADAS PRÓXIMAS DA HORIZONTAL. ESTRATIFICADAS.

CLÁSTICAS. GRANULAÇÃO VARIÁVEL. FRIÁVEIS.

Descrição Composição Rocha OrigemFragmentos ou seixos de tamanho maior que2mm, semi-arredondados, cimentados porlimonita, argila, etc.

Cascalho e materialcimentante

Conglomerado Sedimentar

Fragmentos ou seixos de tamanho maior que2mm, em fragmentos angulares, ligados pormaterial cimentante.

Fragmentos ematerial cimentante

Brecha Sedimentar

Grãos semi-arrendondados, por vezes angu-losos, com tamanho entre 2mm e 0,1mm(visíveis a olho nu).Cor variada, às vezesestratificada, áspera ao tato.

Areia grossaAreia média

Arenito Sedimentar

Grãos semi-arrendondados, por vezes angu-losos, com grãos entre 0,1mm e 0,01mm,friáveis, ásperas ao tato, dificilmente

distingüíveis a olho nu. Transição entre arenitoe argilito.

Silte Siltito Sedimentar

Odor característico, quando molhada(moringa). Macia ao tato. Não efervesce comHCl. Cores diversas.

Argila Folhelho Sedimentar

Odor de argila ausente ou fraco. Forteefervescência com HCl. Cores diversas.

Calcita Calcário Sedimentar



Odor de argila ausente ou fraco. Efervescentesomente a quente

Dolomita Dolomito Sedimentar



RESUMO PARA IDENTIFICAÇÃO MACROSCÓPICA DO TIPO DAROCHA (principais características)

a) Rochas magmáticas 1. Estrutura maciça, compacta.2. Dureza média a elevada.3. No campo, a cor é relativamente homogênea.

b) Rochas sedimentares

1. Estrutura em camadas.2. Dureza baixa.3. No campo, a cor pode variar no sentido horizontal e vertical.4. Estruturas sedimentares típicas: estratificação cruzada, marcas de ondas, de

animais, de chuva, do gelo, etc. Fósseis.

c) Rochas metamórficas

1. Estrutura orientada. Paralelismo dos minerais.2. Dureza média a elevada, com exceção das micáceas e carbonatadas.

3. No campo, a cor pode variar, como as sedimentares.

ROTEIRO PARA IDENTIFICAÇÃO DAS ROCHAS

1. Cor – deve ser referida, embora não seja muito importante;2. Granulação – importante: muito grossa, grossa, média, fina ou finíssima;3. Dureza – sua avaliação é dada por: riscável pela unha, facilmente pelo

canivete e dificilmente pelo canivete;

4. Estrutura – resume-se em: maciça, orientada ou estratificada;5. Minerais presentes – depende de um maior conhecimento do indivíduo;6. Conclusão: verificar a qual dos grupos anteriores pertence.

Complementação:

7. Graus de alteração – classificam-se em: inalterada ou sã, ligeiramente,medianamente ou bastante alterada;

8. Outras observações – elementos como: eventual fratura, presença devesículas, etc;

9. Tipo da rocha – Justificar;10. Nome da rocha – Justificar.



PROPRIEDADES DAS ROCHAS

I – QUÍMICAS Composição química

Reatividade

Durabilidade

II – FÍSICAS Cor

Densidade

Porosidade

Permeabilidade

Absorção

Dureza

Módulo de Elasticidade

Coeficiente de Poisson

III – GEOLÓGICAS Composição mineralógica

Textura

EstruturaEstado de alteração

Fraturas

Gênese

IV - MECÂNICAS Resistência à compressão

Resistência ao choque

Resistência ao desgaste

Resistência ao corte

Resistência à britagem

V - GEOTÉCNICAS Grau de alteração

Grau de resistência à compressão simples

Grau de consistência

Grau de fraturamento



I. PROPRIEDADES QUÍMICAS

1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA • Por si só não é um elemento suficiente par definir uma rocha;

• A composição varia muito de uma amostra pra outra;

• Existem limites de erros permitidos nas diferentes dosagens.

2. REATIVIDADE

• Algumas rochas possuem elementos químicos capazes de reagir,como por exemplo, o silicato e a sílica mineral (reagem com álcalis docimento Portland);

• Reações – cimento/agregado: provocam a deteriorização do concreto;

• Outros tipos: transformação do anidrito em gesso (túneis), dissoluçãodos carbonatos, lixiviação de rochas em obras hidráulicas, etc.

3. DURABILIDADE

• Resistência da rocha à ação do intemperismo;

• Julgamento é feito na prática pela preservação de monumentos antigose por meio de ensaios.

II. PROPRIEDADES FÍSICAS

1. COR

• Fator de classificação fraco devido a grande variabilidade, até mesmo

dentro de uma mesma jazida;• Podem ser: monócronas (uma única coloração uniformemente

distribuída) e polícronas (duas ou mais cores);

• Rochas compactas (sedimentares) → coloração devido apigmentações ou difusão de grãos;

• Amarela, alaranjada ou vermelha → pigmentação de hidróxido deferro;

• Cinzenta e preta → pigmentos carbonosos ou betuminosos;

• Verde → depende de compostos de ferro (sulfetos) e de níquel.



2. PESO ESPECÍFICO

• Depende do peso específico dos seus elementos constituintes e desua porosidade;

• Determinado em laboratório:

- Peso específico aparente (d ou p.e.) =sa

0

WW

W

−

Onde: Wo = peso da amostraWs = peso da amostra saturadaWa = peso da amostra dentro da água

- Peso específico real (d ou p.e.) =sa

0

WAW

W

−−

Onde: A = Wa-Wo

• Fatores que influenciam na densidade das rochas:

a) Estado de alteração:

• reações químicas dos minerais densos em minerais menosdensos;

• aumento de volumes desses minerais.b) Porosidade e compacidade:

• rocha porosa com vazios isolados diminui a densidade real,enquanto que, se interligados, a densidade real será maior;

• rochas muito porosas são de baixa densidade;

• resistência à compressão cresce com a densidade;

• resistência ao desgaste cresce com a densidade;

• dificuldade de corte cresce com a densidade.

3. POROSIDADE

• É a propriedade das rochas em conter espaços vazios (relação entre ovolume dos vazios e o volume total da rocha);

• Dependente de:

a) Tipo de rocha:

• sedimentares: grande volume de vazios dando-lhes maiorporosidade mas, quanto cimentadas, a porosidade diminui;

• ígneas: extrusivas possuem maior porosidade que asintrusivas;



• metamórficas: baixa porosidade e varia com o grau demetamorfismo, sendo que, quanto mais intenso, mais porosaé a rocha.

b) Estado de alteração:

• tem influência através do fenômeno de lixiviação edissolução;

• resistência à compressão diminui com a porosidade;• classificação: extremamente porosa (50%), muito porosa (10

a 30%), bastante porosa (5% a 10%), medianamente porosa(2,5% a 5%), pouco porosa (1 a 2,5%) e muito compacta(1%).

Rocha Porosidade (%)Granito 0,5 a 1,5

Arenito 10 a 20

Calcário 5 a 12

Argila 45 a 50

4. PERMEABILIDADE

• Maior ou menor facilidade que a rocha oferece à percolação da água;

• Primária → existe desde a sua formação;

• Secundária → devido à lixiviação, dissolução de componentesmineralógicos, etc;

• Metamórficas possuem baixa permeabilidade e sedimentares, maiorvalor.

5. ABSORÇÃO

• É a propriedade na qual uma certa quantidade de líquido é capaz deocupar os vazios de uma rocha, ou parte desses vazios;

• É dada por: 100xP

PPC

s

saa

−=

Sendo: Pa = peso após longa imersão

Ps = peso seco

6. DUREZA• Resistência ao risco, dada pela escala de Mohs;

• Na prática:

a) riscável pela unha ou exageradamente fácil pelo canivete;b) riscável pelo canivete;



c) dificilmente ou não riscáveis pelo canivete.

7. MÓDULO DE ELASTICIDADE OU MÓDULO DE YOUNG

• Deformação elástica (a amostra tende a recuperar sua forma etamanho originais) ou plástica ou irreversível (parte da deformaçãopermanece);

• É dado por:unitária

unitária

deformação

tensãoE = (Kg/cm2), aplicada a rochas

isotrópicas (mesmas propriedades elásticas em todas as direções);

• As propriedades elásticas normalmente é afetada pela anisotropia.

8. COEFICIENTE DE POISSON ( ν )

• Relação entre as deformações transversais e longitudinais;

• É dado por:L

LB

B

∆

∆= ν

III. PROPRIEDADES MECÂNICAS

1. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

• Grande variabilidade de resultados;

• Para rochas estratificadas: compressão paralela e perpendicular aoleito de estratificação tanto no caso seco quanto saturado;

• Normalmente tem-se:

a) rochas de grãos finos, da mesma espécie que rochas de grãos

grossos, possuem maior resistência à compressão;b) quanto mais forte for o ligamento entre os cristais, maior a

resistência à compressão;

c) as rochas silicificadas tem maior resistência;

d) os corpos de prova com compressão perpendicular aos planos deestratificação apresentam maior resistência à compressão.

• Tensão de ruptura dada por:média

SP

Tr =

2. RESISTÊNCIA AO CHOQUE (Rc)

• Resistência ao impacto de um peso que cai de uma certa altura;



• Medida pelo produto do peso pela altura de queda que provoca aruptura do corpo-de-prova;

• Importância quando a rocha for usada para pavimentação de estradase aeroportos;

• Ensaio – Resistência ao Impacto Treton;

• É dado por: 100xpeso

pesopesoRc

inicial

finalinicial −=

3. RESISTÊNCIA AO DESGASTE

• Resistência ao desgaste por atrito mútuo → resistência da rocha soba forma de agregado, quando submetida a atrito mútuo de seus

fragmentos. Em alguns métodos são acrescentada esferas de ferrofundido ou aço. Conforme o tipo de máquina: resistência ao desgasteLos Angeles, Deval, etc;

• Resistência ao desgaste por abrasão → resistência da rocha quandosubmetida à abrasão de abrasivos especificados. Importância especialquando a rocha for empregada sob a forma de pavimentos. Métodoutilizado é o de resistência à abrasão Los Angeles;

• É dado por: 100xpeso

pesopesoRa

inicial

finalinicial −=

4. RESISTÊNCIA AO CORTE

• É a resistência de uma rocha se deixar cortar em superfícies lisas;

• Normalmente a resistência ao corte cresce com a dureza da rocha.

5. COMPORTAMENTO ANTE A BRITAGEM

• Propriedade da rocha em apresentar maior ou menor dificuldade de sefragmentar quando submetida à britagem;

• Fatores de influência: fissuramentos, leitos de estratificação, planos dexistosidade, estados de alteração, etc;

• Pedra britada para pavimentação deve possuir um mínimo defragmentos lamelares e alongados.

IV. PROPRIEDADES GEOTÉCNICAS

1. GRAU DE ALTERAÇÃO

• São classificados em: praticamente sã , alterada e muito alterada;

• Tal classificação é muito subjetiva;



• Não está incluso na classificação a rocha extremamente alterada(considerada material de transição ou solo de alteração de rocha).

2. GRAU DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO SIMPLES

• São divididos em:

Grau de resistência à compressão simples

Rocha Resistência (kg/cm2)muito resistente > 1.200

resistente 1.200 – 600

pouco resistente 600 – 300branda 300 – 100

muito branda < 100

3. GRAU DE CONSISTÊNCIA

• São baseados em características físicas: resistência ao impacto(tenacidade), resistência ao risco (dureza), friabilidade;

• São divididos em:

Grau de consistência

Rocha Características

muitoconsistente

• quebra com dificuldade ao golpe de martelo;• o fragmento possui bordas cortantes que resistem ao corte por lâmina de

aço;• superfície dificilmente riscada por lâmina de aço.

consistente

• quebra com relativa facilidade ao golpe do martelo;• o fragmento possui bordas cortantes que podem ser abatidas pelo corte

com lâmina de aço;• superfície riscável por lâmina de aço.

quebradiça• quebra facilmente ao golpe de martelo;• as bordas do fragmento podem ser quebradas pela pressão dos dedos;• a lâmina de aço provoca um sulco acentuado na superfície do fragmento.

friável• esfarela ao golpe do martelo;• desagrega sob pressão dos dedos.

4. GRAU DE FRATURAMENTO

• Apresentado em número de fraturas por metro linear ao longo de umadada direção;

• São consideradas somente as “originais”.

Grau de Fraturamento

Rocha Número de fraturas por metro



ocasionalmente fraturada < 1

pouco fraturada 1 – 5

medianamente fraturada 6 – 10

muito fraturada 11 – 20

extremamente fraturada > 20em fragmentos torrões ou pedaços de diversos tamanhos, caoticamente dispostos

5. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DA ROCHA

• Expresso pela reunião dos parâmetros anteriores.

Caracterização geotécnica da rochaClassificação

petrográfica Grau dealteração Grau deresistência Grau deconsistência Grau de fraturamento

Granito (muito alterado) (brando) (quebradiço)(medianamente

fraturado)

Xisto (praticamente são) (resistente) (consistente) (muito fraturado)

Arenito (alterado) (pouco resistente) (consistente)(ocasionalmente

fraturado)



ELEMENTOS SOBRE SOLOS

1. INTRODUÇÃO

A ação contínua do intemperismo tende a desintegrar e decompor as rochas,dando origem ao solo. Na maioria dos casos, as construções de engenharia sãoassentes sobre os solos e, muitas vezes, fogem ao caso as construções de túneis,barragens ou grandes pontes que exijam fundações em rocha firme.

2. TIPOS DE SOLOS

Conceito de solo: A ABNT (NBR 6502) define solo como “Material provenienteda decomposição das rochas pela ação de agentes físicos ou químicos, podendoou não ter matéria orgânica”, ou simplesmente, produto da decomposição edesintegração da rocha pela ação de agentes atmosféricos.

De acordo com a origem: solo residual e solo transportado ou sedimentares

2.1 SOLOS RESIDUAIS

• São originados do processo de intemperização (decomposição) derochas pré-existentes, no qual ele se encontra sobre a rocha que lhedeu origem;

• Para que eles ocorram é necessário que a velocidade dedecomposição (temperatura, regime de chuvas e vegetação) da rochaseja maior do que a velocidade de remoção por agentes externos;

• Regiões tropicais favorecem a degradação da rocha mais rápida,sendo comum a sua ocorrência no Brasil;

• Composição depende do tipo e da composição mineralógica da rochamatriz;

• Solo residual maduro – é mais homogêneo e não apresenta nenhumarelação com a rocha mãe;

• Solo residual jovem – apresenta boa quantidade de material que podeser classificado como pedregulho (# > 4,8 mm). São bastanteirregulares quanto à resistência, coloração, permeabilidade ecompressibilidade (intensidade do processo de alteração não é igualem todos os pontos).

• Solo saprolítico – guarda características da rocha sã e tembasicamente os mesmos minerais, porém sua resistência já se encontrabastante reduzida. Pode ser caracterizado como uma matriz de soloenvolvendo grandes pedaços de rocha altamente alterada, apresentapequena resistência ao manuseio;



• Solo de alteração de rocha – preserva parte da estrutura e de seusminerais, porém com dureza inferior à da rocha matriz, em geral muitofraturada permitindo grande fluxo de água através dasdescontinuidades;

• Rocha sã– ocorre em profundidade e mantém as característicasoriginais, ou seja, inalterada;

• As espessuras das faixas são variáveis e dependem das condiçõesclimáticas e do tipo de rocha.

2.1 SOLOS TRANSPORTADOS OU SEDIMENTARES

• Formam geralmente depósitos mais inconsolidados e fofos que osresiduais, e com profundidade variável;

• O solo residual é mais homogêneo do que o transportado no modo de

ocorrer.

a) SOLOS DE ALUVIÃO

• São transportados e arrastados pela água;• Sua constituição depende da velocidade das águas no momento

de deposição, sendo encontrado próximo às cabeceiras materialmais grosseiro e o material mais fino (argila) são carregados a

maiores distâncias;• Existem aluviões essencialmente arenosos, bem como aluviões

muito argilosos, comuns nas várzeas dos córregos e rios;• Estes solos apresentam baixa capacidade de suporte

(resistência), elevada compressibilidade e são susceptíveis àerosão;



• Apresentam duas formas distintas: terraços (ao longo dopróprio vale do rio) e planícies de inundação (forma depósitosmais extensos);

• São fontes de materiais de construção, mas péssimos materiais

de fundação.b) SOLOS ORGÂNICOS

• Formados em áreas de topografia bem caracterizada (bacias edepressões continentais, nas baixadas marginais dos rios ebaixadas litorâneas);

• Mistura do material transportado com quantidades variáveis dematéria orgânica decomposta;

• Normalmente são identificados pela cor escura, cheiro forte egranulometria fina;

• Quando a matéria orgânica provém de decomposição sobre osolo de grande quantidade de folhas, caules e troncos de plantasforma-se um solo fibroso, essencialmente de carbono, de altacompressibilidade e baixíssima resistência, que se chama turfa.Provavelmente este é pior tipo de solo para os propósitos doengenheiro geotécnico.

c) SOLOS COLUVIAIS (ou depósito de tálus)

• O transporte se deve exclusivamente à gravidade e o soloformado possui grande heterogeneidade;

• São de ocorrência localizada, geralmente ao pé de elevações eencostas, provenientes de antigos escorregamentos;

• Apresentam boa resistência, porém elevada permeabilidade;• Sua composição depende do tipo de rocha existente nas partes

elevadas; • Colúvio: material predominantemente fino; • Tálus: material predominantemente grosseiro.

d) SOLOS EÓLICOS

• Formados pela ação do vento e os grãos dos solos possuemforma arredondada;

• É o mais seletivo tipo de transporte de partículas de solo; • Não são muito comuns no Brasil, destacando-se somente os

depósitos ao longo do litoral.



3. PROPRIEDADES GERAIS DOS SOLOS

Devem ser consultados livros sobre “Mecânica dos Solos”

3.1 ÍNDICES FÍSICOS

SOLO = SÓLIDOS + VAZIOS = SÓLIDOS + ÁGUA + AR

Índices físicos são relações entre pesos, entre volumes e entre pesos e volumesdas 3 fases que compõem o solo e servem para identificar o estado em que o solose encontra.

a) Porosidade (n)

( )%VtVv

n = → varia de 0 a 1

b) Índice de vazios (e)

VsVv

e = → varia de 0 a ∞

c) Grau de saturação (Sr)

( )%VvVw

Sr = → varia de 0 a 1



d) Umidade natural (w)

( )%

Ps

Pww =

e) Peso específico (γ ) em t/m3 ou g/cm3

VvVs

PwPs

Vt

Pt+

+==γ

• Peso específico natural do solo:

Vt

Ptn =γ

• Peso específico dos grãos sólidos:Vs

Pss =γ =δ

• Peso específico da água:Vw

Pww =γ

3.2 FORMAS DAS PARTÍCULAS

a) Esferoidais

Dimensões aproximadas em todas as direções, podendo ser angulosas(com arestas vivas) ou polidas.Ex.: pedregulhos, areias e a maioria dos siltes

b) Lamelares

Há predomínio de duas dimensões sobre a terceira (partículas emforma de placas).

Ex.: Solos de constituição granulométrica mais fina

c) Fibrilares

Há predomínio de uma dimensão sobre as outras duas (forma de fibra).Ex.: Solos orgânicos (turfosos)

4. CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA DE SOLOS

4.1 TAMANHO DAS PARTÍCULAS



a) Pedregulhos: encontrados nas margens dos rios e em depressõespreenchidas por materiais transportados pelos rios.

b) Areias: grossas, médias e finas.

c) Siltes: granulação fina, pouca ou nenhuma plasticidade e baixaresistência quando seco.

d) Argilas: apresenta capacidade de se deformar sem apresentar variaçõesvolumétricas e elevada resistência quando seca.

Descrição Diâmetro da partícula

Argila < 0,005 mm

Silte 0,005 mm a 0,05 mm

Areia fina 0,05 mm a 0,42 mm

Areia Média 0,42 mm a 2,0 mmAreia Grossa 2,0 mm a 4,8 mm

Pedregulho 4,8 mm a 7,6 cm

Pedra 7,6 cm a 25,0 cm

Matacão 25,0 cm a 1,0 m

* Diâmetros definidos pela norma da ABNT

4.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

Objetivo: determinar a dimensão dos grãos (textura) que constituem umsolo e a porcentagem do peso total representada pelos grãos em váriosintervalos de tamanho.

Diâmetro efetivo (Def ou D10): é o diâmetro tal que apenas 10% daspartículas do solo, em peso, tem diâmetros menores do que ele. Sua

importância está no fato de que as partículas mais finas são as que têmmaior efeito no comportamento do solo.

Coeficiente de uniformidade (Cu): É a razão entre os diâmetroscorrespondentes a 60% e 10% tomados da curva granulométrica.



10

60

D

DCu = ⇒ Na realidade, esta relação indica a “falta de uniformidade”,

pois seu valor diminui ao ser mais uniforme o material. Se Du = 1 (soloabsolutamente uniforme) - corresponde a uma curva granulométrica vertical;

quanto maior Du, mais desuniforme ou mais bem graduado é o solo.Cu < 5 ⇒ solo muito uniforme

5 < Cu < 15 ⇒ desuniformidade médiaCu > 15 ⇒ desuniforme

5. REPRESENTAÇÃO GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS



6. ENSAIOS DE SIMPLES CARACTERIZAÇÃO

Consistem na determinação da umidade natural, limites de Atterberg (ou deconsistência) e granulometria de um solo.

6.1 UMIDADE NATURAL

Realizado no laboratório pesando-se uma cápsula contendo 50 g de amostrade solo (P1), coloca-se na estufa a 105ºC durante tempo necessário paraevaporação da água. Retira-se da estufa e pesa-se novamente (P2).

%100xPP

PPh

32

21

−

−= , sendo P3 = peso da cápsula

6.2 GRANULOMETRIA

Ensaio granulométrico – curva granulométrica

Peneiramento e Sedimentação

6.3 PLASTICIDADE

Plasticidade: propriedade que o solo possui de ser submetido agrandes deformações sem sofrer ruptura ou fissuramento. Isto ocorreporque, a forma lamelar das partículas permite um deslocamento relativoentre elas, sem necessidade de variação de volume. É um estado deconsistência circunstancial, que depende do teor de umidade do solo.

• Estado líquido: o solo se apresenta como um fluido denso (flui entre osdedos); não possui resistência ao cisalhamento.

• Estado plástico: o solo apresenta comportamento plástico, podendosofrer grandes deformações sem apresentar rupturas ou fissuramento;perde a capacidade de fluir, adquirindo uma certa resistência aocisalhamento.

• Estado semi-sólido: o solo mostra-se quebradiço ao ser deformado,não apresentando mais comportamento plástico.• Estado sólido: o solo não sofre mais redução de volume com o

processo de secagem, deixando, portanto de ser saturado. Ousimplesmente, o volume do solo não varia por variações em suaumidade.



• Índice de plasticidade: IP = LL – LP ⇒ fisicamente representaria aquantidade de água que seria necessário acrescentar a um solo para queele passasse do estado plástico ao líquido.

1 < IP < 7 ⇒ fracamente plástico

7 < IP < 15 ⇒ medianamente plástico15 < IP ⇒ altamente plástico

• Índice de consistência:LPLL

wLLIC

−

−= ⇒ busca situar o teor de umidade

do solo no intervalo de interesse para a utilização na prática. Nãorepresenta com fidelidade os valores reais.

IC < 0 ⇒ argila muito mole0 < IC < 0,5 ⇒ argila mole

0,5 < IC < 0,75 ⇒ argila média

0,75 < IC < 1,0 ⇒ argila rija1,0 < IC ⇒ argila dura

7. TABELA RESUMIDA PARA IDENTIFICAÇÃO DO SOLO NO CAMPO

Tipos de solosPropriedades

Arenosos Siltosos Argilosos Turfosos

Granulaçãogrossa

(olho nu)

fina

(tato)

muito fina fibrosa

Plasticidade nenhuma pouca grande pouco a médiaCompressibilidade

(carga estática)pouca média grande muito grande

Coesão nenhuma média grande poucaResistência do solo

seconenhuma média grande pouca a média

Resumo paraidentificação

tato e visual

1. tato2. seco, esfarela3. seco, desgrega

quando submerso

1. tato2. plásticos se

molhados

3. seco nãodesagrega

1. cor preta2. plásticos se

molhado; fibroso



UTILIZAÇÃO DE SOLOS E ROCHAS COMO MATERIAISDE CONSTRUÇÃO

1. INTRODUÇÃO

Os materiais rochosos na forma granular são denominados de agregados. Estesmateriais devem possuir dimensões e propriedades adequadas para o seu uso emconstrução civil.

Três fatores básicos para utilização:

a) Qualidade do material: durabilidade, resistência e baixo custo;

b) Volume de material útil;

c) Transporte, ou seja, a localização geográfica da jazida.

2. EXPLORAÇÃO DE ROCHAS PARA CONSTRUÇÃO

a) Afloramento: é a emergência de uma rocha à superfície da terra;

b) Ocorrência: é toda a presença de rocha suscetível de fornecer material para asfinalidades visadas;

c) Jazidas: é toda ocorrência economicamente explorável;d) Pedreira: é toda ocorrência de rocha em exploração industrial.

3. QUALIDADES EXIGIDAS NAS ROCHAS

Em geral, a falta de homogeneidade é indício de má qualidade.

3.1 Resistência mecânica: é a capacidade de suportar a ação das cargas aplicadas

sem entrar em colapso; 3.2 Durabilidade: é a capacidade de manter suas propriedades físicas e mecânicas

com o decorrer do tempo e sob ação de agentes agressivos;

3.3 Trabalhabilidade: é a capacidade de ser afeiçoada com o mínimo de esforço;

3.4 Estética: é a aparência da pedra para fins de revestimento ou acabamento.

4. PROPRIEDADES FÍSICAS

4.1 Absorção: é a capacidade dos vazios da rocha (total ou parcial) de serempreenchidos por uma certa quantidade de líquido (absorvido por capilaridade).

( )

osec

osecsaturado

osec

água

peso

pesopeso

peso

pesoi

−==



4.2 Peso específico aparente: é a relação entre o peso de um fragmento seco e seuvolume.

( )submersoosec

osecosecas pesopeso

peso

volume

peso

−==γ

4.3 Porosidade: porosidade elevada em rochas normalmente fechadas (ígneas)pode indicar má qualidade. Quanto maior porosidade, maior absorção percentualde água, menor resistência.

100xvolume

volume

total

vazios=η

Classificação da porosidade e índice de vazios em rochas duras e moles

Classe Índice de vazios Porosidade (%) Termo

1 maior que 0,43 maior que 30 muito alta

2 0,43 a 0,18 30 – 15 alta

3 0,18 a 0,05 15 – 5 média

4 0,05 a 0,01 5 – 1 baixa

5 menor que 0,01 menor que 1 muito baixa

4.4 Condutibilidade e dilatação térmicas: a primeira é a capacidade que a rochapossui de absorver calor, sendo geralmente pequena; e a segunda, mede quantouma rocha se dilata por aumento de temperatura, e é dado por:

TL

L

T ∆

∆=

∆

ε=λ

4.5 Dilatação por embebição: é dada pela variação no comprimento da amostra

entre as situações seca e saturada.

L

L∆=ε

4.6 Dureza: é avaliada pela maior ou menor facilidade com que ela pode ser serradaou polida.

4.7 Aderência: maior ou menor aptidão da rocha em deixar-se ligar por umaargamassa. A fratura e a porosidade influem nesta propriedade.

4.8 Forma: dos fragmentos obtido na britagem poderá traduzir sua maior ou menorresistência e trabalhabilidade quando utilizado na construção civil.

Pode ser classificada como cúbica, alongada, lamelar e quadrática.



• Pedrisco – dimensões: 0,075 a 4,8mm.

• Pó de pedra ou filer – dimensão inferior a 0,075mm.

• Pedregulho – é o material natural inerte, de forma arredondada.

Dimensões: entre 2,0 e 100 mm.• Areia – é o material natural

Dimensões: entre 0,075 e 2,0 mm.

Areia Tamanho (mm)

Grossa > 1,2

Média 1,2 – 0,42

Fina < 0,42

• Bloco de pedra – é a pedra angulosa, em geral, obtida por fragmentaçãoartificial

Dimensão: > que 10 cm.

• Matacão – é a pedra arredondada

Dimensão: > que 10 cm.

• Pedra amarroada (de mão) – é a pedra bruta.

7.2 Lastro de vias férreas e pavimentos

Usada como brita em tamanhos progressivos de baixo para cima, sobre o solo.

Função: suportar dormentes, distribuir as cargas das rodas, constituir um meiode drenagem da água sob os dormentes, constituir como um meio paraaplainamento da pista, permitir que os trilhos movam verticalmente sob as cargasaplicadas repentinamente, reduzir os efeitos dos impactos, retardar ou evitar ocrescimento dos vegetais.

• Pedra britada – pavimentos das estradas, na base, no macadame hidráulico, norevestimento betuminoso e de concreto de cimento.

• Paralelepípedos e pedras irregulares – calçamento de ruas ou estradas.

Pedra britada Tamanho nominal (mm)

Número Mínimo Máximo

1 4,8 12,5

2 12,5 25

3 25 504 50 76

5 76 100



7.3 Enrocamentos e filtros

• Enrocamentos – é o acúmulo de fragmentos de rocha, com função de constituiro corpo de uma obra, formar uma proteção contra a erosão.

Solicitações:1. Forças mecânicas de elevada compressão devido a cargas pontuais, forças

de descompressão de tensões pontuais, atrito;

2. Ação da intempérie acima da zona de saturação por umidecimento esecagem, variação da temperatura, ação de sais em obras marinhas.

Propriedades exigidas: resistência à compressão, resistência à tração, resistênciaao desgaste e resistência ao intemperismo.

Ensaios recomendados: compressão simples, tração (diamentral, flexão oupuntual), abrasão a Los Angeles, avaliação da alteração e alterabilidade.

• Filtros – função de permitir a passagem da água e impedir a passagem departículas finas. Normalmente construídos com areia limpa.

Solicitações:

1. Atrito, abrasão e impacto, na fase de execução, e à compressão, conformea sua posição num enrocamento ou aterro maior;

2. Possíveis reações químicas.

Propriedades exigidas: resistência à compressão, resistência à abrasão einsolubilidade.

Ensaios recomendados: análise petrográfica, resistência à compressão eresistência à abrasão.

7.4 Concreto

A brita ou pedras maiores constitui o maior volume do concreto.

Funções do agregado no concreto:

1. Contribuir com grãos capazes de resistir aos esforços solicitantes;2. Desgaste e ação de intempéries;

3. Reduzir as variações de volume de qualquer natureza;

4. Contribuir para a redução do custo do concreto.



1. Intemperismo (umedecimento e secagem, variação térmica, ação químicada água da chuva);

2. Ataque químico por substâncias de limpeza;

3. Flexão (durante seu afeiçoamento e colocação);

4. Desgaste (dependendo de seu uso, como pias, escadas, etc).

Propriedades exigidas: beleza (cor), sanidade, resistência ao intemperismo,resistência à ação dos ácidos, trabalhabilidade, resistência à tração (flexão),resistência ao desgaste, homogeneidade, ausência de fissuras, dureza, baixaabsorção, baixa porosidade e impermeabilidade, resistência ao calor.

Ensaios recomendados: análise petrográfica, avaliação da alteração e

alterabilidade, resistência à compressão e coeficiente de amolecimento, resistênciaà flexão, resistência ao desgaste, absorção, porosidade e permeabilidade, pesoespecífico.

9. APLICAÇÃO DAS ARGILAS E AREIAS

• Argilas

Apresentam plasticidade, quando molhadas e rigidez, depois de submetidas aaquecimento adequado.

Aplicações: cerâmica, núcleo impermeável de barragens, inseticidas, borracha,papel, lama para perfuração de petróleo, etc.

• Areias

Aplicações:

ü Obras civis: feitura de concreto, material filtrante na construção de drenos de

estradas e de barragens (extraídos dos rios);ü Indústria : fabricação do vidro e preparo de moldes para fundição (retiradas

das praias).



ESTRUTURAS GEOLÓGICAS

1. INTRODUÇÃO

Forma e posicionamento dos corpos rochosos → estruturas geológicas e sãorepresentadas por dobras, falhas, fraturas, xistosidade e acamamento das rochassedimentares e provocam zonas de fraqueza ou ruptura.

2. DEFORMAÇÕES DAS ROCHAS

Definição de deformação: qualquer variação da forma e/ou de volume quando sujeita à

ação de pressões, tensões, variações de temperatura, etc. Podem ser elásticas, plásticasou por ruptura (ou fratura).

Normalmente, as variações de temperatura causam deformação elástica, e as dobras,falhas, fraturas causam deformações plásticas e de ruptura.

2.1 ZONAS DE PLASTICIDADE E DE FRATURA

• Plasticidade: mudança gradual na forma e na estrutura interna de uma rocha

efetuada por reajuste químico e por fraturas microscópicas, enquanto arocha permanece rígida (não produz fusão);

• Zona de plasticidade: a grande profundidade, dando origem às dobras,estruturas gnáissicas, xistosas, etc;

• Zona de fratura: próxima à superfície, produzindo fraturas, falhas e fendas.

2.2 ROCHAS COMPETENTES E INCOMPETENTES

• Competentes: possuem maior facilidade de se dobrarem e transmitirem osesforços recebidos, tais como os folhelhos e calcários;

• Incompetentes: possuem maior tendência de se fraturarem, tais como asrochas arenosas.

3. ATITUDE DOS PLANOS ESTRUTURAIS (direção + mergulho)

• Direção: é a orientação em relação ao norte, da linha resultante dainterseção do plano da camada com o plano horizontal;

• Mergulho: é o ângulo diedro formado pelo plano da camada com o planohorizontal, tomado perpendicularmente a sua direção.Exemplo: camadas horizontais apresentam um mergulho de 00.



4. DOBRAS

São ondulações, convexidade ou concavidades, que aparecem em rochas originalmenteplanas, com amplitudes variando de cm a centenas de km. Ex.: Cordilheira do Himalaia.

4.1 CAUSAS DOS DOBRAMENTOS: QUANTO À ORIGEM:

a) Tectônicas: resultam de movimentos da crosta terrestre;

b) Atectônicas: resultante de movimentos localizados (deslizamentos,acomodações, escorregamentos, etc) sob influência da gravidade e nasuperfície terrestre. São de âmbito local e inexpressivas.

4.2 PARTES DE UMA DOBRA

a) Plano ou superfície axial : é o plano ou superfície imaginária que divideuma dobra em duas partes similares, que pode, ou não, ser simétricas.Podem ser vertical, inclinado ou horizontal;

b) Eixo axial ou charneira: é a interseção da superfície axial com qualquercamada ou é a linha em torno do qual se dá o dobramento. O ângulo que

esta linha forma com a horizontal é o mergulho ou inclinação da dobra; c) Flancos ou limbos: são os dois lados da dobra;

d) Crista: é a linha resultante da ligação dos pontos mais elevados de umadobra, podendo ou não coincidir com o eixo da mesma;

e) Plano da crista: é o plano que, numa dobra, passa por todas as cristas.



c) Simétrica: é a dobra em que os dois flancos possuem o mesmo ângulo demergulho;

Simétrica – caracteriza-se por possuir o plano axial vertical

d) Assimétrica: os flancos mergulham com diferentes ângulos;

Assimétrica – o plano axial vertical está fora da vertical

e) Deitada: é a dobra em que o plano axial é essencialmente horizontal;

Deitada – o plano axial é horizontal

f) Isoclinal : os dois flancos mergulham a ângulos iguais na mesma direção.Podem ser: simétrico ou vertical, inclinado e recumbente.

g) Em leque: representada por dois flancos revirados;



h) Homoclinal : um grupo de camadas que apresentam um mergulho regular,

segundo uma mesma direção;

i) Monoclinal ou flexão: é a dobra em que se dá o encurvamento de apenasuma parte das camadas, permanecendo as demais na sua posição original;

j) Domo: é uma estrutura ampla, com convexidade voltada para cima, onde as

camadas mergulham em todas as direções, de maneira mais ou menos igual,a partir de um centro comum;

k) Bacia estrutural ou tectônica: é uma dobra ampla cuja convexidade aponta

para baixo, sendo que as camadas mergulham de todas as direções para umcentro comum.

4.5 RECONHECIMENTO DE DOBRAS



5. FALHAS

São rupturas e deslocamentos ao longo de um plano, e pelo qual as paredes opostas semovem uma em relação à outra, com dimensões que variam de mm até dezenas de km.

Sua atitude ou posição é dada pela direção e mergulho. Ex: Falha de San Andreas

5.1 ELEMENTOS DE UMA FALHA

a) Plano de falha: é a superfície ao longo do qual se deu o deslocamento;

b) Zona ou espelho de falha: é uma faixa que acompanha o plano de falha,representada por um fraturamento ou esmigalhamento mais intenso dasrochas;

c) Linha de falha: é a linha formada pela interseção do plano de falha com atopografia;

d) Rejeito: é a medida do deslizamento linear resultante do movimento queocasionou a falha;



• Rejeito vertical (D – C): é o afastamento vertical de pontos contíguos, medido em um plano perpendicular

à direção do plano de falha.• Rejeito horizontal (A – D): é o afastamento de pontos contíguos, medido horizontalmente em um plano

perpendicular à direção do plano de falha.• Rejeito direcional (C – A’): é o afastamento de pontos contíguos, medido paralelamente à direção do

plano de falha.• Rejeito total (A – A’): é o afastamento de pontos contíguos, medido no plano de falha.• Rejeito de mergulho (B – A’): é o afastamento de pontos contíguos, medido paralelamente à direção de

mergulho do plano de falha.

e) Capa ou teto: é o bloco que fica acima do plano de falha (inclinado);f) Lapa ou muro: é o bloco que fica abaixo do plano de falha (inclinado).

5.2 TIPOS DE FALHA

a) Baseado no movimento aparente

• Falha normal ou direta: capa ou teto se movimenta para baixo em relaçãoà lapa ou muro;

• Falha inversa: capa ou teto se movimenta para cima em relação à lapa oumuro;

• “Graben” : bloco afundado entre duas falhas;• “Horst” : bloco que se ergueu entre duas falhas.



a) Diáclases originadas por esforços de compressão: provocadas poresforços tectônicos, e são caracterizados por superfícies planas e ocorremna forma de sistemas, cortando-se em ângulos. Comuns em anticlinais esinclinais;

b) Diáclases de tensão: são formadas perpendicularmente às forças que

tendem a puxar opostamente um bloco rochoso e, em geral, apresentamsuperfícies não muito planas. Quanto à origem:

• Tectônica: freqüente nos anticlinais e sinclinais;• Contração: caracterizados por vários sistemas entrecruzados;

7. OROGÊNESE

Conjunto de fenômenos vulcânicos, erosivos e diastróficos (conjunto de movimentostangenciais, verticais que acarretam na superfície terrestre o aparecimento de dobras efalhas) que levam à formação de montanhas (elevações superiores a 300 m sobre oterreno circundante).

7.1 MONTANHAS DE ORIGEM VULCÂNICA

São formadas pelo acúmulo de material expulso, provenientes de partes

profundas da crosta terrestre. Às vezes predominam larvas (vulcõeshavaianos), outras vezes o material piroclástico (Paracutin) e, finalmente,ambos associados (Vesúvio). Têm forma cônica, com o material acumulando-se em torno da cratera.

Outros exemplos: Etna (Itália) e Aconcágua (Cordilheira dos Andes).

7.2 MONTANHAS DE ORIGEM EROSIVA

a) Isoladas pela erosão: são restos de camadas horizontais que ficaramisoladas pelos efeitos da erosão. Quando possuem o topo plano sãochamadas de mesas.

b) Nos divisores de água: formadas devido à erosão fluvial.

c) Erosões diferenciais: formadas quando as rochas mais fracas sãodestruídas, restando as rochas duras que se sobressaem no relevo.

Exemplos: Serra Geral do Rio Grande do Sul e parte de Santa Catarina

7.3 MONTANHAS DE ORIGEM TECTÔNICA



Formam as grandes cadeias de montanhas e se originam por dobramentos,falhas ou ambos.

Exemplos por falhamentos: Serra do Mar

As montanhas formadas por dobramentos constituem as maiorescordilheiras.

Exemplos por dobramentos: Alpes, Himalaia, Andes e MontanhasRochosas.



INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO

1. OBJETIVO

Esclarecer as condições geológicas da subsuperfície e seus elementos estruturais.

2. MÉTODOS

São classificados em: indiretos (ou geofísicos) e diretos (mecânicos).

A importância de se conhecer estes métodos está ligada basicamente à avaliação do quecada método pode fornecer. São em número muito variados, porém em geologia deengenharia ficam reduzidos a um número não muito grande.

3. MÉTODOS INDIRETOS OU GEOFÍSICOS

Definição: fornecer os valores de alguma propriedade física permitindo detectar aposição e algumas propriedades de interesse geotécnico dos corpos rochosos.

Constituem a Geofísica Aplicada – ciência que tem por objetivo definir os tipos derochas e as estruturas geológicas presentes no subsolo para fins de projeto de

engenharia civil.

3.1 CAMPOS DE APLICAÇÃO

• Exploração de petróleo (métodos gravimétricos e sísmicos);• Prospecção de minérios (métodos elétricos, magnéticos e radioativos); • Estudos para prospecção de água subterrânea e investigações em projeto

de engenharia civil (métodos da resistividade elétrica e sísmico).

3.2 PROCEDIMENTOS

• Medir na superfície do terreno campos de força, de acordo com o métodousado, com o objetivo de detectar possíveis anomalias nesses campos;

• Predizer a configuração dos materiais e das estruturas geológicassubterrâneas, causadores das anomalias.

3.3 MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS

Método de prospecção geofísica cuja finalidade é investigar estruturas geológicasatravés do conhecimento das variações do campo gravitacional da Terra produzidas porirregularidades na distribuição de massa nas partes superiores da crosta terrestre.



Exemplos de aplicação:

• Domos-salinos: estrutura resultante do movimento ascendente de massa salina compequena área, erguendo-se com flancos abruptos até profundidades superiores a 200 m dasuperfície da água do mar;

• Anticlinais;

• Configuração do embasamento cristalino de bacias sedimentares.

3.4 MÉTODOS MAGNÉTICOS

Método de prospecção geofísica que consiste basicamente na medida de anomaliasmagnéticas devidas à variação na concentração de minerais magnéticos nas rochas dacrosta terrestre (mede as variações do campo magnético da Terra – susceptibilidademagnética de certas rochas próximas à superfície).

3.5 MÉTODOS ELÉTRICOS

Os métodos elétricos fazem uso de uma grande variedade de técnicas, cada umabaseada nas diferentes propriedades elétricas e características dos materiais quecompõem a crosta terrestre.



3.5.1 TIPOS: CAMPOS ELÉTRICOS NATURAIS OU ARTIFICIAIS

Método de aplicação da energia Método

Correntes naturais (CC)− da polarização espontânea

− das correntes telúricas

Correntes artificiais (CA ou CC)

− das linhas equipotenciais− do perfil de potencial− do quociente da queda de potencial (QQP)− da resistividade

Campo eletromagnético (somente CA)− galvânico− indutivo

3.5.2 O MÉTODO DE ELETRORRESISTIVIDADE

Esse método geofísico emprega uma corrente elétrica artificial que é introduzida noterreno através de dois eletrodos laterais (eletrodos de corrente) com o objetivo demedir o potencial gerado em outros dois eletrodos centrais (eletrodos de potencial) nasproximidades do fluxo de corrente. As relações entre corrente elétrica, potencial elétricoe disposição geométrica dos eletrodos no terreno permitem calcular a resistividade realou aparente em subsuperfície.

A resistividade de solos e rochas é afetada principalmente por quatro fatores:• Composição mineralógica; • Porosidade; • Teor em água; • Quantidade e natureza dos sais dissolvidos.

Utilização:• Estudo geológico de traçados rodoviários e ferroviários;• Resolução de problemas estratigráficos e estruturais;• Determinação da espessura e profundidade de aluviões aqüíferas; • Pesquisas de áreas de material de empréstimo;



• Determinação da espessura de solo em pedreiras; • Prospecção de corpos de minérios; • Problemas de fundações em geral; • Determinação do contacto água doce-água salgada, em zonas de praia.

Limitações:• Sucessões de camadas de resistividade sempre crescentes ou sempredecrescentes são desfavoráveis;

• Camadas finas, eletricamente resistentes, colocadas entre camadascondutoras;

• Regiões estratificadas horizontalmente com anisotropia elétrica crescendoprogressivamente.

3.6 MÉTODOS SÍSMICOS

Utiliza o fato de que ondas elásticas (ou ondas sísmicas) viajam com diferentesvelocidades em diferentes tipos de rochas. As ondas sísmicas são captadas emsensores (geofones), que enviam os sinais para serem transformados em registrossísmicos (sismogramas) nos sismógrafos. Observando-se o tempo de chegada dasondas sísmicas em diferentes pontos (tiro sísmico) e o registro do sinal sísmico, épossível determinar a distribuição de velocidade e localizar interfaces onde as ondas sãorefletidas e refratadas. O sinal é refletido sempre que este encontra um material comimpedância acústica diferente daquele onde está se propagando.

3.6.1 VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DAS ONDAS ELÁSTICAS: DEPENDEDAS PROPRIEDADES ELÁSTICAS DO MATERIAL, VARIANDO DE ACORDO COM A ORIGEMDA ROCHA.

• Rocha magmática: decresce com o aumento em sílica na rocha;• Rocha sedimentar : ü A porosidade e o grau de decomposição diminuem a velocidade;ü A compactação e a cimentação aumentam a velocidade;ü Sedimentos clásticos (arenitos, conglomerados) têm velocidade menor

do que sedimentos químicos.• Rocha metamórfica: a velocidade de propagação não é a mesma em todas

as direções. É maior na direção da xistosidade.

Exemplos de velocidade de propagação em rochas

aluvião 300 a 700 m/s

arenitos 2.300 a 3.500 m/s

granito 4.500 a 3.500 m/s

3.6.2 REFLEXÃO E REFRAÇÃO DE UMA PARTE DA ENERGIA DAS ONDASELÁSTICAS NO CONTATO ENTRE DIFERENTES ROCHAS.



3.6.3 TIPOS: SÃO DE DOIS TIPOS E VARIAM SEGUNDO O PRINCÍPIOUTILIZADO (REFRAÇÃO OU REFLEXÃO).

Reflexão Refração

Número de furos 7 1

Profundidade de carga 18 m 18 mCarga de dinamite 6 kg/furo 60 kg/furo

Objetivodeterminar as diferentes camadas

presentes

determinar a posição do

embasamento cristalino

Distância da explosão ao geofone 50 – 360 m 1.000 a 2.000 m

4. MÉTODOS DIRETOS

Definição: permitem a observação direta do subsolo ou através de amostras coletadasao longo de uma perfuração ou a medição direta de propriedades in situ ⇒ escavações,sondagens e ensaios de campo.

Objetivos: mapeamento geológico do subsolo (definição da litologia e dos elementosestruturais), extração de matérias-primas (obtenção de água subterrânea, extração depetróleo, etc) e outros fins (rebaixamento do lençol freático, ventilação de minas, etc).

Amostragem: as amostras devem ser representativas.• Rochas duras: fragmentos ou testemunhos de sondagens – composição,

textura e estrutura;• Solos ou rochas brandas: ü Indeformada – estrutura, textura, composição, umidade natural,

compacidade ou consistência naturais;ü Deformada – conserva a textura e composição.

4.1 SONDAGENS

Os métodos mais utilizados são sondagens a trado, poços de inspeção, galerias,sondagem a percussão, sondagem rotativa, sondagem usando a perfuração roto-percussão.

4.1.1 ABERTURA DE POÇOS, TRINCHEIRAS E GALERIAS DE INSPEÇÃO

Escavações manuais ou por meio de escavadeiras com o objetivo de expor e permitir adireta observação visual do subsolo, com a possibilidade de coleta de amostrasindeformadas.

• Poços: escavação vertical de seção circular ou quadrada, permitindo umadescrição detalhada das diversas camadas do solo e rochas e coletas deamostras, em profundidade de até 20 m (limitada pela presença do lençolfreático);



Classificação da compacidade e consistência dos solos pelo índice de resistência à penetração (SPT) – ABNT– NBR 7250

Solo Índice de resistência à penetração (N) Designação

Areia e siltearenoso

< 45 a 8

9 a 1819 a 40

> 40

fofopouco compacto

medianamente compactocompacto

muito compacto

Argila e silteargiloso

menos que 23 a 56 a 1011 a 19

mais que 19

muito molemolemédia

rijadura

4.2.2 SONDAGENS ROTATIVAS

Consiste no uso de um conjunto moto-mecanizado projetado para obtenção deamostras contínuas de materiais rochosos através de ação perfurante dada for forças depenetração e rotação. Empregadas quando a sondagem de simples reconhecimentoatinge estrato rochoso, matacões ou solos impenetráveis à percussão.



Informações obtidas: tipos de rochas e de seus contatos, elementos estruturais

presentes e o estado da rocha (grau de fraturamento e de alteração ou decomposição).

• Grau de fraturamento: número de fraturas por metro linear de sondagem; • Fratura: qualquer descontinuidade separando blocos com distribuição

espacial caótica; • Diáclase: descontinuidade com distribuição espacial regular.

Segundo o grau de fraturamento (ABGE)

Estado da rocha Número de fraturas por metroOcasionalmente fraturada 1

Pouco traturada 1 – 5Medianamente fraturada 5 – 10

Muito fraturada 11 – 20Extremamente fraturada 20

Em fragmentostorrões ou pedaços de diversos tamanhos

caoticamente dispostos

Segundo grau de decomposição ou alteração (ABGE)

Grau de alteração Estado da rocha



SãoNão são percebidos sequer sinais de alteração

do materialLigeiramente alterado O material mostra “manchas” de alteração

Medianamente alteradoAs “faixas” de alteração se igualam às de

material são

Muito alterado

O material torna aspecto pulverulento ou friável,fragmentando-se entre os dedos. Este estadopode ser confundido com o “solo de alteração

de rocha”

4.2.2.1 EQUIPAMENTOS MAIS COMUNS PARA SONDAGEM ROTATIVA

• Tipos de coroas: possuem formas ocas e compactas, sendo o corposempre de aço e a parte cortante de diamante, aços especiais, carbeto detungstênio, mistas, etc.

Com obtenção de testemunho Sem obtenção de testemunho

• Barriletes: tubo oco que se destina a receber o testemunho de sondagem.Podem ser simples, duplos ou duplos livres.

4.2.2.2 CICLOS DE OPERAÇÃO DA SONDA

• Locação (determinação da cota do ponto); • Instalação (plataforma de cimento para instalação dos equipamentos de perfuração); • Seleção de brocas e hastes (depende de fatores geológicos e técnicos e da

profundidade a ser atingida); • Revestimento (superficial, serve para apontar a sondagem e proteger a boca do furo de

desmoronamentos); • Avanço (depende do cabeçote escolhido); • Retirada do testemunho (colocado em caixas especiais com separação, obedecendo a

ordem de avanço da perfuração).

4.2.2.3 PRECAUÇÕES NAS OPERAÇÕES DE SONDAGEM

• Do contrato (deve-se estipular um mínimo de recuperação considerada aceitável); • Pressão e rotação das hastes (grande pressão provoca o desgaste da coroa e desvio

do furo, e, excesso de rotação provoca irregularidades do diâmetro);



• Pressão da lama (excesso de pressão significa circulação muito rápida da lama, desgastedo testemunho, erosão das paredes e desmoronamento);

• Desvio dos furos (introdução de uma cunha); • Levantamento dos furos (suspeitando-se de desvio, faz-se medidas de verificação a

cada 20 ou 30 m de penetração);

• Testemunhos orientados (retirado o testemunho, sobra um toco pequeno no fundo dofuro que dará a orientação do testemunho); • Recuperação do testemunho e da lama (importante quando o material é utilizado

em análises químicas).

Porcentagem de recuperação dos testemunhos: é a relação entre o número de

metros perfurados e número de metros de testemunhos recuperados.

Recuperação Rocha

> 90% sã e ligeiramente fraturada75 – 90% pouco ou ligeiramente fraturada50 – 75% medianamente fraturada25 – 50% bastante fraturada

< 25% excessivamente fraturada (fragmentadas)

5. REGISTRO DOS DADOS DE SONDAGEM E APRESENTAÇÃO

a) Folha de campo da sondagem a percussão e rotativab) Folha de controle de brocas para sondagem rotativac) Relatório diário da sondagem

Apresentação final dos dados obtidos na investigaçãod) Perfis individuaise) Secções geológicas-geotécnicasf) Conclusões

6. NÚMERO E PROFUNDIDADE DAS SONDAGENS

Estabelecimento de duas condições mínimas:• Se a investigação é de caráter preliminar ou definitivo; • Reconhecer, preliminarmente, as condições geológicas da área, através de

observações de superfície ou de mapas geológicos existentes.



7. APLICAÇÃO DAS SONDAGENS PARA INTERPRETAÇÃO ESTRUTURAL

As amostras são colocadas numa seção vertical para correlação e assim definir os tiposde rochas e estruturas atravessadas → permite a confecção do mapa geológico dosubsolo.

8. APLICAÇÃO DAS SONDAGENS PARA DETERMINAÇÃO DO LENÇOL FREÁTICO

Determinação: cota do nível freático no subsolo e permeabilidade e drenabilidade dasdiferentes camadas.



MAPAS GEOLÓGICOS E GEOTÉCNICOS

1. MAPAS GEOLÓGICOS

Definição: é aquele que mostra a distribuição dos tipos de rochas e das estruturasgeológicas como fraturas, falhas, dobras, posição das camadas, etc.

Cada tipo de rocha ou grupo de tipos de rochas existentes numa determinada área éseparado de outro por linhas cheias, denominadas linhas de contato. Quando aseparação é duvidosa utilizam-se linhas tracejadas.

• Às vezes representam unidades litoestratigráficas ou até unidadescronoestratigráficas no lugar de formações;

• Representam a distribuição espacial das rochas na crosta quandoassociadas a seções geológicas; • É sempre acompanhado por uma coluna estratigráfica; • Na interpretação do mapa não apresentam o estado de alteração da rochas e

nem a existência de solos sobre elas; • Seções geológicas – corte teórico na crosta terrestre num plano vertical

representando a distribuição das rochas neste plano; • Coluna estratigráfica – apresentação ordenada das formações geológicas

por idade, da mais nova a mais antiga, de cima para baixo;

• Os mapas são construídos a partir de mapas topográficos ou fotografiasaéreas; • Dois elementos estruturais importantes: direção e mergulho das camadas.

1.1 MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS HORIZONTAIS: os limites ou contatosentre as diversas camadas possuem contorno paralelo ou coincidente com ascurvas de nível.

1.2 MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS VERTICAIS: as camadas são delimitadasno mapa geológico por duas retas paralelas, que interceptam as curvas de nível.



1.3 MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS INCLINADAS: os contatos ou limitesentre as camadas interceptam as curvas de nível segundo linhas irregulares (seucontorno nunca é representado por retas paralelas).

2. UNIDADES ESTRATIGRÁFICAS

2.1 UNIDADE LITOESTRATIGRÁFICA: é uma subdivisão das rochas da crostaterrestre, distinguida e delimitada com base em caracteres litológicos.

• Formação: é uma unidade mapeável representando um tipo ou um conjuntode rochas com alguma semelhança entre si, podendo ser facilmenteidentificada e representada em um mapa na escala 1:25.000.

Normalmente leva o nome local onde foi descrita: Formação Botu-catu, Formação Santa Maria, etc;

• Grupo: é um conjunto de formações com alguma semelhança entre si; • Membro: é uma subdivisão de formação;



• Camada: é a menor unidade de descrição reconhecível no campo.

2.2 UNIDADE BIOESTRATIGRÁFICA: é um pacote de camadas caracterizado pelosfósseis nele contidos e contemporâneos a sua acumulação.

• Zona: é a unidade fundamental de mapeamento bioestratigráfico.

2.3 UNIDADE CRONOESTRATIGRÁFICA: é uma subdivisão das rochas consideradacomo registro de um intervalo específico de tempo geológico.

• Sistema: é a unidade fundamental cronoestratigráfica; • Série: é uma subdivisão de sistema;

• Andar : é uma subdivisão de série.

2.4 UNIDADE GEOCRONOLÓGICA: é uma divisão do tempo, distinguida com baseno registro litológico, expresso pelas unidades cronoestratigráficas.

• Período: é a unidade fundamental geocronológica; • Época: é uma subdivisão de período; • Idade: é uma subdivisão de época.

Escala do tempo geológico

Era Período ÉpocaInício do período ou época

(em milhões de anos)

Cenozóico QuaternárioTerciário

RecentePleistoceno

0,02270

MesozóicoCretáceoJurássicoTriássico

135180220

Paleozóico

PermianoCarboníferoDevonianoSiluriano

OrdovicianoCambriano

270350400430490550

Pré-cambriano 3.500* Provável idade da Terra – 4.500 bilhões de anos

3. MAPAS GEOTÉCNICOS

3.1 FINALIDADES

• Integrar dados relativos às propriedades físicas e ao comportamentomecânico dos solos num contexto geológico;



• Auxiliar na definição e fiscalização da ocupação territorial das regiõesracionalmente;

• São adequados para o planejamento da ocupação urbana, em planosdiretores ou loteamentos, e mesmo da ocupação rural. Normalmenteutilizam-se escala 1:25.000 a 1: 100.000.

3.2 DEFINIÇÃO: é um tipo de mapa geológico que fornece uma representação geralde todos aqueles componentes de um ambiente geológico de significância para oplanejamento do solo e para projetos, construções e manutenções quandoaplicados à engenharia civil e de minas.

3.3 UNIDADES DE MAPEAMENTO: princípios para classificação de rochas e solospara mapeamento geotécnico:

• Tipo geotécnico (ET, “engineering geological type”): tem o mais alto graude homogeneidade quanto aos caracteres litológicos e no estado físico;

• Tipo litológico (LT, “lithological type”): é homogêneo na composição,textura e estrutura, mas normalmente não é uniforme no estado físico;

• Complexo litológico (LC, “lithological complex”): é um conjunto de tiposlitológicos relacionados e desenvolvidos sob específicas condiçõespaleogeográficas e geotectônicas;

• Seqüência litológica (LS, “lithologial suite”): compreende muitos

complexos litológicos e se desenvolve sob condições geralmente similares,paleogeográficas e tectônicas.

4. TIPOS DE CARTAS GEOTÉCNICAS OU DE INTERESSE GEOTÉCNICO

4.1 CARTAS DE FATORES E CARTAS DE APTIDÕES: é uma classificação que tratado conteúdo e forma.

• Carta de fatores (ou analíticas): representa um ou mais fatoressignificativos de um determinado tipo de estudo;

• Carta de aptidão (ou sintéticas): representa a síntese, em termos deutilização, dos diversos fatores.

• Produto final da cartografia geológico-geotécnica pode ser um conjunto devários mapas de fatores e aptidões associados a uma Carta de Documentação.

4.2 CARTAS DE RECOMENDAÇÃO DE USO DO SOLO: apresentam a melhorutilização do meio frente ao panorama geológico geral da área em estudo. Umaanálise quantitativa da capacidade do uso do solo foi apresentada por Laird etalii (1979), e engloba 5 passos:

• Coleta de informações de ciência da terra e a preparação de mapas bases;



• Desenvolver mapas interpretativos para cada problema, usados paraidentificar problemas específicos;

• Cálculo dos custos sociais (em dólares) para cada tipo de desenvolvimentoe cada condição geológica.Custo social – soma de todos os custos atribuídos ao problema;

• Totalização de todos os custos esperados para todas as condições e paracada uso da terra; • Distribuição das somas destes custos sobre um mapa.

4.3 CARTAS PARA LOTEAMENTOS: divisão em unidades homogêneas a partir decritérios geomorfológicos e de declividade. A subdivisão destas estaria baseadana litologia.

4.4 CARTAS DE RISCO: como exemplos, temos: carta de risco sísmico, de colapso,de inundação, de movimentos de massa e erosão e outros semelhantes.

4.5 CARTAS DE JAZIDAS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO: carta de jazidas eexplorações de materiais utilizados em materiais de construção.

4.6 CARTA PARA DISPOSIÇÃO DOS REJEITOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS: análise deterrenos quanto à disposição dos rejeitos sépticos de baixa periculosidade, tanto

domésticos quanto industriais.

4.7 CARTA DE FUNDAÇÕES: refere-se ao detalhamento das fundações ou áreas deinfluência de alguma obra.

4.8 CARTAS PARA GEOLOGIA AMBIENTAL: caracterização do meio físico,principalmente em termos de geologia e materiais de cobertura.

4.9 CARTAS DE PROBLEMAS ESPECÍFICOS: por exemplo, “Problemas demapeamento geológico-geotécnico em encosta com favela de alta densidadepopulacional”.

http://asp.cpunet.com.br/dnpm/Georef/Download.htm - PEGAR ARQUIVOS NESTE ENDEREÇO

http://planeta.terra.com.br/educacao/rover/estratigrafia.htm



ÁGUA SUBTERRÂNEA

1. ORIGEM E ESTADOS DA ÁGUA NOS SOLOS E ROCHAS

Ciclo hidrológico – processo no qual as moléculas de água evaporadas dassuperfícies líquidas (rios, lagos, mares e camadas mais externas dos terrenos) voltamna forma de vapor para a atmosfera, para serem novamente precipitadas (chuva ouneve) através de condensação.

Água precipitada fica sujeita a três variantes representadas por: escoamento, infiltraçãoe evaporação total.

1.1 ESCOAMENTO: é exercido pela ação da gravidade através das inclinações eondulações da topografia.

1.2 INFILTRAÇÃO: representa o movimento da água superficial para o interior doterreno, permitindo o seu acúmulo.

1.3 EVAPORAÇÃO TOTAL: soma das águas perdidas ou evaporadas de uma

determinada área durante um tempo específico, pela transpiração dosvegetais e pela evaporação das superfícies líquidas.

• Evaporação – conjunto de fenômenos físicos que transformam emvapor a água precipitada;

• Transpiração – evaporação decorrente de ações fisiológicas dosvegetais que retira a água do solo através das suas raízes e restitui partedelas à atmosfera em forma de vapor pelas folhas;

• Evapo-transpiração – conjunto de processos físicos e fisiológicos quepromovem a transformação da água precipitada na superfície da terra,em vapor.

1.4 RELACÃO ESCOAMENTO/INFILTRAÇÃO/EVAPORAÇÃO: não é constante oueqüitativa e dependente de vários fatores considerados em conjunto.

• Permeabilidade – com a existência de poros interligados, canais e

fraturas em rochas → maior facilidade para a infiltração em vista damaior permeabilidade;



• Topografia – de acordo com a topografia do terreno; a maiordeclividade facilita o escoamento;

• Vegetação – quanto mais densa maior facilidade de infiltração.

Resumo dos fatores de influência

Rocha Granito, gnaisses Folhelho ArenitoPermeabilidade Baixa Baixa Alta

Topografia Acidentada Suave Suavemente ondulada

Vegetação Mata densa Mata baixa Rasteira

Predominância Escoamento Evaporação Infiltração

2. DEFINIÇÕES E CONCEITOS FUNDAMENTAIS

O modo de ocorrência da água do solo nas rochas de uma determinada área ébasicamente influenciado pelas condições geológicas locais.

Aqüíferas, camada, estrato ou lençol aqüífero – formações rochosas contendoestruturas que permitem o armazenamento e movimento da água através delas.

2.1 VAZIOS: espaços não ocupados por matéria mineral sólida. São conhecidos

por poros ou interstícios. São extremamente importantes para o estudo deáguas subterrâneas, pois atuam como reservatórios ou condutores da água.

Classificação: primários e secundários.

• Primários – podem se formar ao mesmo tempo de formação da rocha;• Secundários – aparecem na rocha posteriormente à sua formação.

2.2 POROSIDADE: propriedade que define em que grau a rocha possuiinterstícios. É dependente do arranjo, tamanho, distribuição e grau de

compactação das partículas minerais e podem variar para um mesmo tipo derocha.

Porosidade = (100.W)/V

Sendo:

W = volume de água requerida para saturar os vazios

V = volume total da amostra



Material Porosidade Material Porosidade

solo

argila

areia

cascalho

50% a 60%

45% a 55%

30% a 40%

30% a 40%

arenito

folhelho

calcário

granito

10% a 20%

1% a 10%

1% a 5%

0,5% a 2%

2.3 PERMEABILIDADE: propriedade de permitir passagem de fluidos através dasrochas (permeáveis). Seu valor dependerá da interligação dos poros, vazios efraturas.

Expressa como volume de fluxo por unidade de área de uma secção porunidade de tempo (Ex. litros/m2 /dia) – coeficiente de permeabilidade (K).

K cm/seg m/dia

Material Características deescoamento

1 a 100 864 a 86400 Pedregulho limpo

0,001 a 1 0,86 a 864Areia limpas, misturas de areialimpas e pedregulho

Aqüíferos bons

10-7 a 10-3 8,64 x 10-5 a0,86

Areias muito finas; siltes; misturasde areia, silte e argila; argilasestratificadas

Aqüíferos pobres

10-2

10-3

10-7

10-910-9 a 10-7

8,64 x 10-7 a

8,64 x 10-5 Argilas não alteradas Impermeáveis

Determinação do coeficiente de permeabilidade: em laboratório(permeâmetros de carga constante ou carga variável) e in situ.

2.4 SUPRIMENTO ESPECÍFICO (PRODUÇÃO ESPECÍFICA, POROSIDADE EFETIVAOU CESSÃO ESPECÍFICA): caracteriza a quantidade percentual de água que

pode ser libertada de uma formação pela ação da gravidade. Suprimento específico = (volume drenado/volume total).100 (%)

Material Suprimento específicoPedregulho

Areia com pedregulho misturadoAreia fina, arenito

Argila com misturasArgila, silte e outros depósitos

25%20%10%5%3%



Argila – elevada porosidade, mas possui reduzido suprimento específico.Areia grossa – elevada porosidade e elevado suprimento específico.

3. ORIGEM E COMPORTAMENTO

3.1 QUANTO À ORIGEM

• Meteórica – originada pela infiltração da água precipitada pelas chuvas edo degelo da neve;

• Juvenil ou magmática – proveniente da parte aquosa dos magmas;• Congênita – depositada conjuntamente com os sedimentos de uma bacia

permanecendo aprisionada à rocha – água fóssil.

3.2 QUANTO AO COMPORTAMENTO

• Zona saturada – zona onde os vazios, poros ou fraturas se encontramtotalmente preenchidas pela água;

• Zona insaturada – zona mais superficial, onde a maioria dos poros seencontram vazios ou preenchidos de ar;

• Nível freático (NF) ou lençol freático (LF) – linha que separa a zonasaturada da insaturada, sua posição não é estável, variando conforme as

estações do ano;• Aqüífero suspenso – volume de água subterrânea está separado da água

subterrânea principal por um estrato relativamente impermeável;• Aqüífero livre, não confinado, freático ou não artesiano – o NA serve

como limite superior da zona de saturação;• Aqüífero confinado, artesiano ou sob pressão – aquele em que o nível

superior da água está confinado, sob pressão maior que a atmosférica,por estratos sobrejacentes relativamente impermeáveis.

4. OBTENÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA

4.1 POÇOS CASEIROS: abertos manualmente, com diâmetro médio de 1,20 m eprofundidade dependente da localização topográfica.

Cuidados especiais com fossas negras, pois o nível do poço for abaixadoconsideravelmente, há a formação de um funil de sucção, que poderá causara poluição das águas do poço.



4.2 POÇOS TUBULARES: abertos através de sondagens rotativas (não são poçosartesianos) com diâmetro do furo de 300 mm a 600 mm. Geralmente possuiprofundidade superior a 100 m e a quantidade de água subterrânea dependerádo tipo de rocha existente na região.

• Rochas magmáticas da Serra do Mar – 9.000 litros/hora;• Rochas sedimentares da bacia do Paraná → arenito de Botucatu – 20.000

litros/hora;• Basalto – 9.000 litros/hora; • Nordeste – 2.500 litros/hora • Lins – 300.000 litros/hora.

4.3 POÇOS CRAVADOS: construídos mediante cravação de uma ponteira ligada àextremidade inferior de um conjunto de segmentos de tubos firmemente

conectados entre si. Desvantagens:

• Construção trabalhosa e lenta quando se encontra solo altamentecompacto;

• Cravação através de golpes é prejudicial ao equipamento do poço;• Alargamento das luvas durante o processo deixa passar o ar, reduzindo a

sua produção ou tornando o poço imprestável;• A produção de um único poço é sempre baixa.

4.4 POÇOS ARTESIANOS: a água jorra na superfície sob pressão natural.

Condição essencial – existência de lentes ou camadas de material permeável,envolvidas de material impermeável.

4.5 NOMENCLATURA DOS POÇOS

• Nível estático – é o nível de equilíbrio da água, no poço, quando omesmo não está sendo bombeado;• Nível dinâmico – é o nível de água no poço, sob o efeito de

bombeamento. Quando o nível se estabiliza sob uma dada vazão édenominado nível dinâmico de equilíbrio;

• Abaixamento ou depressão – é a distância vertical compreendida entre osníveis estático e dinâmico no interior do poço;

• Superfície piezométrica de depressão ou cone de depressão – é asuperfície real nos poços freáticos, formada pelos níveis de água em

volta do poço quando em bombeamento. Em poços artesianos, é asuperfície imaginária formada pelos níveis piezométricos;



• Curva de abaixamento ou de depressão – é a curva formada pelaintersecção da superfície piezométrica por um plano vertical que passapelo poço;

• Zona de influência – toda área atingida pelo cone de depressão de umpoço;

• Regime de equilíbrio – regime no qual o nível dinâmico no interior dopoço mantém-se inalterável no decorrer do tempo para uma vazão debombeamento constante;

• Coeficiente de transmissibilidade (T) – é o produto do coeficiente depermeabilidade K pela espessura da camada m.Unidade: m2 /hora ou m2 /dia.T = K . m

• Coeficiente de armazenamento (S) – é a fração adimensional querepresenta o volume de água libertado por um prisma vertical do

aqüífero, de base unitária. Lençol freático: S = 0,01 a 0,35Lençol artesiano: S = 7 x 10-5 a 5 x 10-3

4.6 NORMA PARA A INSTALAÇÃO DE UM POÇO TUBULAR OU ARTESIANO

• Escolha do local – deve ser feita por um geólogo que conheça ascondições locais do subsolo: mapa geológico e, se necessário,

sondagens de reconhecimento;• Sondagem – para profundidades maiores que 50 m;• Diâmetro das sondagens – normalmente o diâmetro inicial é de 100 mm

para cada 30 m de profundidade;

Vazão planejada l/s 4 7 10 20 50φ filtro mm 150 200 200 250 300

φ sondagem (no fim) mm 300 350 350 450 500

• Perfil da sondagem – desenhado com as camadas de solo encontradas eo nível de lençol freático, e normalmente, a sondagem não deveultrapassar por completo a camada que contém água subterrânea;

• Filtro;• Preparativos para os estudos hidrológicos:

ü Determinação da inclinação do lençol freático e da direção dofluxo da água;

ü Instalações de medidores de nível d’água – registrar a variaçãonatural do nível da água subterrânea;

ü Bombas – normais de sucção com motor elétrico ou diesel(rebaixamento de até 2 m) e submersas centrifugas de fácilregularem de vazão (para profundidades maiores que 2 m);



ü Preparativos para as medidas de vazão – as medidas são feitasduas vezes.

Vazão medida por Até 3 l/s Baldes de 15 l e cronômetro

Até 10 l/s Tanque de 80 a 100 l e cronômetro (o tempo de

medição deve ser no mínimo de 5 s)

• Amostras para exame químico e bacteriológico – são obtidas no fim daexperiência, por médico e químicos especializados. Retiram-se 2 litros;

• Teste de bombeamento: ü Vazão – se Q é a vazão desejada, deve-se começar com 0,2 Q

subindo até 1,2 Q;ü Rebaixamento admissível – o valor máximo deve ser igual a ½altura da água no poço;

ü Tempo de duração do teste – só tem valor quando é alcançadoum estado de repouso do lençol freático;

ü Medida de vazão – devem ser feitas no início do bombeamento, acada minuto, e perto do estado de equilíbrio, a cada 30 minutos;

ü Diagrama de ensaio – gráfico rebaixamento x vazão.

4.7 QUALIDADE DA ÁGUA

• Características químicas – enriquecimento gradativo de sais minerais;Dura – alto teor de sais (até 50g de CaCO3 por 1000 l)Mole – baixo teor de sais.

• Características térmicas – função do grau geotérmico;• Características minerais – água mineral é toda água que tenha no

mínimo 1g de sal dissolvido por litro. O sal não pode ser nem CaCO3

nem MgCO3;• Agressividade ao concreto das fundações:

Elementos químicos normalmente agressivos ao concreto são: CO2 agressivo, os cloretos, o magnésio, os sulfatos e a amônia. Deve-seconsiderar o valor de pH, que pode provocar corrosão no concreto,tanto ácida (H+) como básica (OH–).

4.8 AÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA

• Cavernas:



Principal agente causador é a água contendo CO2 que transformao CaCO3 em Ca(HCO3) que é transportado em solução – estalactites(formações calcárias pendentes do teto da caverna) e estalagmites(formações calcárias que crescem do solo para cima).

• Escorregamentos:Fenômenos ligados à intensa infiltração de água no subsolo.Escorregamento de terra e seus aspectos geológicos – causas e tiposü Escorregamento – ruptura de uma massa de solo situada ao lado

de um talude, sendo um movimento rápido;Geralmente são devidos às escavações ou cortes na base dotalude pré-existente, ou por um aumento excessivo da pressão daágua intersticial, em camadas de material de permeabilidade

bastante baixa.ü Rastejo – movimento lento ou imperceptível.

• Boçorocas:São vales ou depressões enormes em terrenos de topografia suave,causado pela ação conjunta das águas superficiais e subterrâneas.Para evitar o avanço erosivo deve-se plantar vegetações de raízesprofundas para retenção do solo e absorção da água de infiltração, bemcomo a colocação de sistema de drenagem.

4.9 FONTES: toda vez que o nível ou lençol freático for cortado pela topografiado terreno, aparece na superfície, um local onde a água brota. Fonte é,portanto, o afloramento da água subterrânea.

• Fontes de encosta – são localizadas em regiões de topografia acidentada;

• Fontes de camada – formada em conseqüência de alternância de leitospermeáveis;



• Fontes de falha – quando uma falha coloca em contato rochaspermeáveis e impermeáveis, pode surgir uma fonte;

• Uso de fontes – analisar se a fonte não está contaminada. Quando avazão de uma fonte aumenta após um período de chuva, indica péssimafiltragem de água no subsolo, tornando a fonte imprópria para uso.

4.10 DRENAGEM E REBAIXAMENTO DO LENÇOL FREÁTICO

• Drenagem superficial e sub-superficial para estradas – são comuns emconstruções de estradas; ü Drenagem superficial – tendem a evitar a penetração das águas

superficiais no solo;ü Drenagem sub-superficial – são destinadas a eliminar a água já

existente no subsolo ou impedir que águas subterrâneas vizinhas oatinjam.

Para evitar o escorregamento, procura-se reduzir o teor de água dotrecho através de uma valeta que receberá no seu fundo um tuboperfurado e será envolvida por agregado. Sua função é interceptar a águaque provém das partes mais altas.

• Drenagem a céu aberto – é aplicada em escavações, para eliminar aságuas de infiltração provenientes do subsolo, bem como as águaspluviais e outras. A drenagem é executada por meio de canaletasenvolvidas por uma camada drenante;

• Rebaixamento do lençol freático – as faixas de aplicação dos diferentesmétodos em função do coeficiente de permeabilidade (k) são:



k = 1 a 10+2 cm/seg Drenagem a céu aberto

k = 10-1 a 10-4 cm/seg Poços profundos gravitacionais – ponteiras filtrantes

k = 10-3 a 10-5 cm/seg Poços profundos a vácuo

k = 10-5 a 10-6 cm/seg Método eletrosmótico

k = 10-5 a 10-7 cm/seg Esgotamento intermitente, empregado para pequenas infiltrações

k = 10-7 cm/seg Dispensa, de um modo geral, a drenagem



GEOLOGIA PRÁTICA

1. INTRODUÇÃO

Aspectos de interesse ao curso:• Conceitos topográficos: mapas e perfis topográficos;• Elaboração e interpretação de perfis geológicos com base em sondagens;• Interpretação de mapas geológicos considerando as três situações:

ü Camadas horizontais;ü Camadas verticais;ü Camadas inclinadas.

• Estudo de dois aspectos básicos em rochas com camadas inclinadas:ü Caracterização de uma camada inclinada a partir de três pontos de

sondagem;ü Traçar num mapa topográfico os limites de uma camada inclinada a

partir de três pontos de ocorrência.

2. CONSTRUÇÃO DE UM PERFIL GEOLÓGICO

Perfil topográfico-geológico

Num levantamento topográfico entre dois pontos A e N foram anotados as distânciashorizontais e cotas, relacionadas abaixo.

Pontos Distâncias Cotas Pontos Distâncias Cotas Pontos Distâncias CotasA – 760 FG 100 715 LM 500 710

AB 200 730 GH 200 725 MN 200 750BC 400 725 HI 400 730 NO 400 755CD 400 720 IJ 300 735 OP 300 760DE 500 725 JK 500 740 PQ 600 790

EF 100 715 KL 200 745

No citado trecho foram executadas as seguintes sondagens, nos pontos assinalados,com os dados abaixo:

A =B =

C =

D =

E =

F e G =

50 m de rocha1 m de argila rija30 m de rocha1 m de argila orgânica10 m de argila rija

15 m de rocha5 m de argila orgânica15 m de argila rija5 m de rocha15 m de argila orgânica30 m de argila rija10 m de argila orgânica30 m de argila rija

I =

J =

K =M=

N =

P =

1 m de argila orgânica19 m de argila rija1 m de areia grossa15 m de argila rija10 m de areia grossa

1 m de argila rija20 m de areia grossa20 m de areia grossa10 m de argila siltosa15 m de areia grossa1 m de argila porosa15 m de argila siltosa22 m de argila porosa



H = 10 m de argila orgânica20 m de argila rija

Q = 16 m de argila siltosa

Pede-se construir o perfil geológico do referido trecho, usando escala vertical 1:1.000 esobreelevação igual a 20.

3. CONSTRUÇÃO DE PERFIS GEOLÓGICOS PARA INTERPRETAÇÃO DE ELEMENTOSESTRUTURAIS

Baseia-se na utilização de dados de perfis individuais de sondagens que são reunidos emvárias seções geológicas, visando observar as linhas de contato entre as diferentescamadas.

PROBLEMAS DE GEOLOGIA ESTRUTURAL

• Duas sondagens distantes 100 m mostraram os seguintes dados: a primeira,feita na cota 790 encontrou uma certa faixa de rocha a 30 m deprofundidade. A segunda, feita na cota 820, encontrou a mesma faixa derocha a 60 m de profundidade. Qual a posição estrutural desta rocha?Represente na escala 1:2.000.



• Duas sondagens distantes 150 m em terreno plano e na direção E-W,

mostraram a 40 m de profundidade os seguintes dados: S1 (localizada aleste) camadas inclinadas 450 para W, e S2 (localizada a oeste) com ascamadas mergulhando 450 para E. Qual a estrutura geológica local?

Represente na escala 1:2.000.

• Duas sondagens distantes 160 m em local plano mostraram: S1 = 40 m dearenito, 60 m de folhelho e 80 m de basalto. S2 = 50 m de folhelho e 80 mde basalto. Qual a estrutura geológica local? Represente na escala 1:3.000.



• Construir o perfil topográfico-geológico A-j usando EH = 1:10.000 esobreelevação 20 para um eixo de barragem, utilizando os seguintes dados:

Perfil topográfico

Pontos Distâncias Cotas Pontos Distâncias Cotas

A – 350 EF 100 313AB 650 333 FG 450 313BC 500 334 GH 100 337CD 150 320 HI 300 340DE 350 319 IJ 200 354

Perfil topográfico

A =

E =

G =

J =

18 m solo

13 m folhelho15 m basalto5 m folhelho15 m basalto5 m folhelho9 m basalto5 m folhelho14 m solo15 m folhelho15 m basalto

5 m folhelho

C =

D =

H =

2 m solo

14 m folhelho15 m basalto5 m folhelho1 m folhelho15 m basalto5 m folhelho13 m folhelho15 m basalto5 m folhelho

Explicar e justificar:ü Existe alguma estrutura geológica importante no perfil anterior?ü Quais as vantagens e desvantagens das rochas presentes para a fundação

da barragem?



Vantagens DesvantagensFolhelho Impermeável Pequena resistência ao cisalhamento

Decompões-se quando exposto ao arBasalto Capacidade elevada de carga Elevado grau de fraturas

4. MAPAS GEOLÓGICOS

4.1 DEFINIÇÃO

É aquele que mostra a distribuição dos tipos de rochas e das estruturasgeológicas como fraturas, falhas, dobras, posição das camadas, etc.

4.2 CONTRUÇÃOA partir de um mapa topográfico (onde são colocados os dados geológicos) ea partir de fotografias aéreas.

4.3 REPRESENTAÇÃO

• Através de símbolos adequados ou cores apropriadas;• A separação entre cada tipo de rocha é feita por linhas cheias, mas quando

a separação é duvidosa utiliza-se linha tracejada;• Elementos geológicos estruturais muito importantes:

ü Direção de uma camada – é a linha resultante da intersecção do planoda camada com um plano horizontal e sua determinação é feita pormeio da bússola;

ü Mergulho de uma camada – é o ângulo formado pelo plano dacamada com plano horizontal e sua determinação é feita por meio deum clinômetro.

• Formação Geológica ou Grupo Geológico – é a ocorrência típica em umadeterminada região.Exemplos: Formação Bauru, Grupo Araxá, Formação Botucatu, etc.

• Grupos e Séries Geológicas – é a reunião de diversas formaçõesgeológicas.Exemplo: Grupo São Bento.

4.4 LEGENDAS GEOLÓGICAS



4.5 TIPOS DE MAPAS GEOLÓGICOS

• MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS HORIZONTAIS: os limites oucontatos entre as diversas camadas possuem contorno paralelo oucoincidente com as curvas de nível.

• MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS VERTICAIS: as camadas sãodelimitadas no mapa geológico por duas retas paralelas, que interceptam ascurvas de nível.



• MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS INCLINADAS: os contatos ou limitesentre as camadas interceptam as curvas de nível segundo linhas irregulares(seu contorno nunca é representado por retas paralelas).

• MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS HORIZONTAIS E VERTICAIS, COMCONFECÇÃO DE PERFIS GEOLÓGICOS: o mapa abaixo apresenta oafloramento de 5 tipos de rochas, sendo 4 em posição horizontal e umavertical. EH = 1:40.000. São dados:

a) Os pontos A, B, C com cota 400 m representam o contato entrealuvião e calcário;

b) D, E, F pontos de afloramentos de calcário;c) G, H, I, J cota 580 m, contato calcário-arenito;d) K, L, M pontos de afloramento de arenito;e) O, P, Q cota 770 m, contato arenito-basalto vesicular;f) R, S pontos de afloramentos de basalto vesicular;g) U, X contato entre basalto maciço e basalto vesicular com direção

N40W e mergulho vertical;



h) Y, Z contato entre basalto maciço e basalto vesicular com direçãoN40W e mergulho vertical.

Pede-se:a) Traçar o contato das camadas;

b) Colocar símbolo ou colorir as diversas litologias, de acordo com asnormas usuais;c) Traçar o perfil 1-2 com sobreelevação 2;d) Traçar um perfil que mostre a espessura real do dique de basalto

maciço;e) Determinar as espessuras das camadas;f) Determinar a espessura do dique de basalto maciço, somente pelo

mapa.

Solução:

a) Como os pontos A, B, C, G, H, I, J, O, P, e Q não apresentam nemdireção nem mergulho, eles podem ser unidos por uma linhacoincidente com as curvas de nível;Nos pontos U e X é traçada a direção N40W, donde verifica-se queU é prolongamento da direção em X, e como são pontos de



contato, podem ser unidos por uma linha de contato que atinja oslimites do mapa. Idem para os pontos Y e Z.Os pontos D, E, F, K, L, M, R e S são afloramentos, logo não sãocontatos, servindo somente para verificação do tipo de rocha daárea onde estão localizados.

b) Os pontos A, B e C (contato aluvião-calcário) e G, H, I e J (contatocalcário-arenito) ⇒ área A, B, C, G, H e J constituída de calcario.Os pontos D, E e F servem de controle (afloramentos de calcáriodentro da área).

c) Traçar o perfil 1-2 com sobreelevação 2;

Ev000.40:1

2EvEh

ãoSobrelevaç === → 000.20:1Ev =



d) Traçar um perfil que mostre a espessura real do dique de basaltomaciço: para obtermos num perfil a espessura real de uma camadavertical é necessário que a direção perfil seja perpendicular à direçãodessa camada. A escala horizontal será a mesma do mapa (1:40.000)e a escala vertical poderá ser tomada como 1:10.000, e seja 3-4 adireção desse perfil no mapa.

e) Determinar as espessuras das camadas: camadas horizontais: emplanta ou nos perfis.Considerando o mapa, a espessura é dada pelos limites entre oscontatos:ü Camada de aluvião – abaixo da curva de 400 m e pouco abaixo

da curva de 200 m → mínimo de 200 m;ü Camada de calcário – começa na conta 400 m e vai até a cota

580 m → 180 m;ü Camada de basalto vesicular – começa a 770 m ultrapassa a

cota de 1.200 m → mínimo de 430 m.



f) Determinar a espessura do dique de basalto maciço, somente pelomapa: largura entre as linhas de contato = 0,6 cm x 40.000 = 240 m.

• EXEMPLO DE MAPA E PERFIL GEOLÓGICO COM CAMADAS HORIZONTAISE VERTICAIS



ü No mapa geológico: os contatos (limites) entre as camadas acompanham otraçado das curvas de nível (limites entre o basalto, folhelho e calcário).

ü No mapa geológico: os contatos do dique de diabásio (camada vertical)aparecem segundo duas retas paralelas que cortam as curvas de nível.

ü No perfil geológico MN: aparecem 4 tipos de rochas. Notar as cotas verticais

de contato: abaixo da cota 300, basalto; entre a 300 e 500, folhelho; acima da500, calcário. O dique é delimitado pelos pontos 1 e 2 onde a reta MN corta odique no mapa.• EXERCÍCIO COM MAPAS GEOLÓGICOS COM CAMADAS INCLINADAS

COM CÁLCULO DE DIREÇÃO, ÂNGULO DE MERGULHO E ESPESSURA DACAMADA.



ü Direção: é a orientação em relação ao norte, da linha resultante da interseçãodo plano da camada com o plano horizontal. Ou seja, é a linha de interseçãoentre os planos delimitantes da camada com um plano horizontal. Para suadeterminação basta unir dois pontos de mesma cota, da base ou do topo dacamada.

ü Ângulo de mergulho: é o ângulo diedro formado pelo plano da camada com oplano horizontal, tomado perpendicularmente a sua direção. Para suadeterminação é necessário conhecer as cotas de dois pontos do topo ou dabase da camada e a distância que os separa.



ü Espessura da camada: somente pelo mapa pode-se também calcular a

espessura da camada, bastando que se conheça as cotas de um ponto do topoe outra da base de uma camada e a distância horizontal entre esses pontos.

v 1º CASO: quando topo e base da camada cortam a mesma curva de nível. Os pontos A e B estão ambos na cota 200 m. Traçando-se as linhas decontorno estrutural MN e RS passando por A e B, obtém-se a distânciahorizontal dh.

v 2º CASO: quando topo e base não cortam a mesma curva de nível. Os pontos A e B estão a cotas diferentes ∆h. Traçando-se por A e por Bas linhas de contorno estrutural MN e RS obtém-se a distância horizontaldh.

Elementos de Geologia2-Prof-Vania Portes

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