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Unidade 01
Elementos formadores da Terra
Vídeo
Vídeo de introdução - Unidade 1
ASSISTA
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Muito tempo antes de os seres vivos se desenvolveram na Terra, os minerais já estavam
presentes, dando forma à crosta terrestre através da formação das rochas. As rochas são
materiais inorgânicos, compostos de minerais diversos, com processos de formação e
composição diferentes, que re�etem o modo e o tempo que foram formadas. Você sabia que as
formações rochosas têm milhões de anos?
As rochas possibilitam a realização de análises signi�cativas para os diversos ramos cientí�cos,
inclusive a Engenharia Civil. Por meio desses elementos inorgânicos, é possível descobrirmos
como era o clima em tempos remotos, os animais que habitavam determinada região, a
resistência do solo, sua propensão à erosão e colapsos etc.
A Engenharia Civil e a Geologia são duas áreas do conhecimento que caminham juntas.
Enquanto a Engenharia Civil se preocupa com a confecção de  projetos e a execução de obras, a
Geologia tem seu foco no estudo da estrutura, da composição e das transformações que
ocorrem na crosta terrestre. Diversos são os momentos de convergência das duas ciências. Você
consegue imaginar aplicações da Geologia na Engenharia Civil?
Com o passar do tempo, as obras civis se tornaram cada vez mais complexas. A cada ano, há um
projeto inovador, um edifício gigante no Oriente Médio, uma hidroelétrica de proporções
monumentais na China ou uma construção subterrânea que atravessa montanhas, rios, ou até o
mar, como o caso do Eurotúnel. Você acha que seria possível a construção dessas
megaconstruções sem o conhecimento da geologia local?
CENÁRIO PRÁTICO
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Unidade 01
Aula 01
A Geologia de Engenharia e o Planeta
Terra
Introdução
Prezado(a) estudante,
Esta disciplina, Geologia de Engenharia, é apresentada em quatro Unidades de Interação e
Aprendizagem (UIAs), cada uma composta por quatro aulas. A primeira UIA situa a Geologia de
Engenharia no âmbito da Geologia e apresenta as principais matérias-primas da crosta terrestre, os
minerais e as rochas, com suas características e propriedades avaliadas sob o ponto de vista de sua
formação, bem como sob in�uência do seu comportamento mecânico e aproveitamento nas obras
construídas pelo homem. A segunda UIA, em sua primeira aula, conclui as informações sobre as
rochas apresentando suas principais classi�cações e aborda dois outros componentes
fundamentais da crosta terrestre: os solos e as águas super�ciais e subterrâneas. A UIA 3 detalha
pontos essenciais nas obras de engenharia civil, tais como: a determinação de parâmetros
geológicos e geotécnicos, indispensáveis aos projetos e execução daquelas obras, o tratamento dos
maciços naturais, as obras subterrâneas, as barragens e a extração de minérios. Finalmente, na UIA
4, as questões ambientais se destacam, com a abordagem do controle de erosão, da disposição de
resíduos e da gestão ambiental.
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Este curso destina-se, principalmente, ao/à estudante de Engenharia Civil, portanto procurou-se
usar uma linguagem clara para evitar, sempre que possível, as de�nições e os termos complexos tão
comuns nas disciplinas relacionadas à Geologia.
Ao longo desta UIA, são destacados os papéis indispensáveis e complementares dos engenheiros
civis e dos geólogos, o que viabiliza a construção e operação de enormes obras, às vezes muito
complexas, mas necessárias à melhoria da qualidade de vida no planeta, tais como estradas, túneis e
barragens, procurando sempre reduzir a níveis aceitáveis os impactos ambientais provocados por
essas obras.
Alguns vídeos muito interessantes ajudam a compreender os tópicos apresentados, destacando-se
algumas simulações de épocas geológicas que não poderiam ser visualizadas de outra maneira.
Ao concluir esta disciplina, o/a estudante terá uma clara compreensão dos processos de formação e
transformação pelos quais passa o nosso planeta, preparando-se para ser um defensor quali�cado
da sobrevivência das espécies e da correta utilização dos recursos terrestres, sempre contribuindo
com projetos e obras que levem em conta o desenvolvimento sustentado.
Bons estudos!
A Geologia de Engenharia e o Planeta Terra
Olá, estudante. Bem-vindo(a) à primeira Unidade de Interação e Aprendizagem (UIA).
Nesta primeira aula, falaremos sobre as relações entre o planeta Terra e o estudo da
Geologia no contexto da Engenharia. Boa aula!
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Há algum tempo, esta disciplina era mais conhecida como Geologia Aplicada, pois pretendia
fornecer subsídios ao engenheiro civil nas grandes obras de engenharia. Na verdade, a Geologia de
Engenharia não se limita a esses subsídios, procurando, de fato, intervir na correção ou prevenção
dos problemas surgidos. Ruiz e Guidicini (1998) vão mais além, destacando a importância tanto do
geólogo quanto do engenheiro nessas situações complexas:
Os referenciais conceituais da Geologia de Engenharia estão embutidos em sua própria
denominação: a Geologia como base cientí�ca e a Engenharia como aplicação [...]. A
Geologia se baseia na prática do raciocínio indutivo usando a formulação de regras gerais a
partir da observação de fatos isolados e individuais em contraposição ao raciocínio
dedutivo que caracteriza a prática das chamadas Ciência Exatas. As diferenças nos
métodos de análise entre engenheiros e geólogos de engenharia – os primeiros utilizam
técnicas de raciocínio dedutivo, normalmente embasadas em formulações de caráter
matemático – têm motivado uma colaboração bastante estreita entre esses pro�ssionais e
o próprio desenvolvimento da Geologia de Engenharia tem recebido da Engenharia
contribuições fundamentais (RUIZ; GUIDICINI, 1998).
A partir dessas considerações, �ca clara a perfeita adequação da denominação atual de Geologia de
Engenharia.
Espaço da Geologia de Engenharia nas
Geociências
O quadro a seguir apresenta a transcrição de um elaborado por Chiossi (1975), no qual se vê a
posição da Geologia de Engenharia – chamada, à época, pelo autor, de Geologia Aplicada à
Engenharia – no campo da Geologia. Embora um pouco reducionista em relação ao papel hoje
SAIBA MAIS
Segundo a Associação Internacional de Geologia de Engenharia (IAEG,1992), a Geologia de
Engenharia pode ser de�nida como: “A ciência dedicada à investigação, estudo e solução de
problemas de engenharia e meio ambiente, decorrentes da interação entre a Geologia e os
trabalhos e atividades do homem, bem como a previsão e desenvolvimento de medidas
preventivas ou reparadoras de acidentes geológicos”.
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atribuído à Geologia de Engenharia, o quadro apresenta uma boa visão das áreas que compõem
essa ciência, destacando-se:
Geologia é dividida em dois grupos: Teórica e Aplicada.
Geologia Teórica divide-se em Física e Histórica.
Geologia Física trata do estudo dos tipos de materiais e seu modo53/75
1) O alemão Alfred Wegener (1880-1930) desenvolveu uma teoria de grande importância
para compreender a con�guração da superfície terrestre, na qual considera que os
continentes estão em um lento e contínuo movimento. Essa teoria, inicialmente muito
contestada, teve sua aceitação pela comunidade cientí�ca internacional na década de 1960,
com base em irrefutáveis dados apresentados por Harry Hess (1906-1969) sobre a região
central do fundo do oceano Atlântico. Qual seria essa teoria?
Teoria da deriva continental.
Alternativa correta. De grande importância na con�guração da superfície terrestre
é a teoria da deriva continental apresentada pelo alemão Alfred Wegener (1880-
1930), que considera os continentes movimentando-se lentamente a partir de um
continente único chamado de Pangeia. Essa teoria, inicialmente muito contestada,
teve sua aceitação pela comunidade cientí�ca internacional na década de 1960,
com base em irrefutáveis dados apresentados por Harry Hess (1906-1969) sobre a
região central do fundo do oceano Atlântico.
Teoria do ciclo das rochas.
Alternativa incorreta. O ciclo das rochas se refere ao processo de formação das
rochas ígneas, sedimentares e metamór�cas.
Teoria de Pangeia.
Alternativa incorreta. Pangeia não é uma teoria propriamente dita, mas parte da
teoria da deriva continental. Pangeia é nome dado ao supercontinente que estava
presente na Terra antes da separação dos continentes.
Teoria da gravidade.
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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Alternativa incorreta. A teoria da gravidade foi elaborada por Isaac Newton, e não
diz respeito à con�guração da superfície terrestre, mas sim à relação da massa dos
corpos com a força gravitacional.
Teoria da convecção.
Alternativa incorreta. A teoria da convecção, apesar de estar relacionada à teoria
da deriva continental, pois é através das células convectivas que os continentes se
movimentam, não foi a teoria proposta por Alfred Wegener para explicar a
con�guração super�cial da Terra.
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2) Os maciços rochosos, muitas vezes, apresentam fraturas chamadas de juntas – quando as
fraturas ocorrem sem o movimento relativo dos blocos – ou falhas – quando ocorre o
movimento relativo dos bloco. O bloco acima do plano de falha é chamado capa, e que �ca
embaixo, lapa. A falha em que os blocos se movimentam na horizontal é conhecida como:
Falha transcorrente.
Alternativa correta. A falha transcorrente ou direcional apresenta movimentos dos
blocos na horizontal.
Falha normal.
Alternativa incorreta. A falha normal ou de gravidade são as falhas com
movimentos que envolvem abatimento da capa; é uma falha de tração.
Falha inversa.
Alternativa incorreta. A falha inversa ou de empurrão são aquelas que apresentam
movimentos que envolvem subida da capa; é uma falha de compressão.
Falha de gravidade.
Alternativa incorreta. A falha normal ou de gravidade são as falhas com
movimentos que envolvem abatimento da capa; são falhas de tração.
Falha anticlinal.
Alternativa incorreta. Anticlinal não é um tipo de falha; é uma dobra convexa para
cima, com os dois �ancos descendo em direções opostas.
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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Unidade 01
Aula 05
A Geologia na Prática
Introdução
Os mapas geológicos são importantes instrumentos para o entendimento de como as rochas e as
estruturas estão distribuídas espacialmente. O contato com esse material cartográ�co fornece
importantes informações e é o primeiro passo para investigações mais detalhadas do subsolo.
Quando se deseja conhecer os tipos de rochas de uma área e as estruturas deformacionais, visando
à instalação de uma determinada obra, parte-se para a leitura de mapas preexistentes, pois, a partir
deles, é possível alocar onde poderão ser realizadas as prospecções para um reconhecimento mais
detalhado do subsolo.
Portanto, é imprescindível conhecer como esses mapas são construídos e como devem ser
interpretados, para extrair o maior número possível de informações que eles possam oferecer.
Ao �nal desta aula, você será capaz de:
interpretar e elaborar mapas geológicos;
realizar a representação das atitudes de estruturas geológicas;
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entender a importância dos mapas geológicos para as obras de engenharia.
Mapeamento Geológico
O mapa geológico é uma forma de representação espacial das estruturas geológicas e dos tipos de
rochas presentes em uma determinada área. A partir dele, é possível identi�car falhas, fraturas,
dobras, distribuição das unidades litológicas e idade das formações geológicas.
Segundo o Glossário disponibilizado no sítio eletrônico da Mineropar, no mapa geológico as
informações geológicas são representadas e contêm observações geológicas realizadas em campo
ou por meio de fotogra�as aéreas, cuja representação das formações é feita por meio de símbolos,
contornos ou cores.
Os mapas geológicos são construídos a partir da observação de imagens de satélites ou imagens
áreas, com a posterior coleta de dados de campo que permite comprovar as informações
levantadas inicialmente. Atualmente, com a difusão de novas tecnologias e com satélites modernos,
que geram imagens cada vez mais detalhadas e de melhor qualidade, os mapas geológicos são
produzidos com maior nível de detalhe e com informações mais precisas.
SAIBA MAIS
Os mapas geológicos podem ser subdivididos em mapas geotécnicos, que são muito
utilizados nas atividades de engenharia. Esses mapas representam os componentes
geológicos que são de interesse às atividades de engenharia, planejamento, construção,
exploração e preservação do ambiente. Nesse tipo de mapeamento, não são realizadas
análises interpretativas e as escalas são maiores do que 1:10.000.
Fonte: Instituto de Terras, Cartogra�a e Geologia do Paraná – ITCG, ([s.d.].
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Nos mapas, os elementos geológicos são representados e simbolizados, e cada um desses símbolos
possui um signi�cado. Devido à diversidade de elementos, como símbolos, cores e abreviaturas que
são utilizados nesses mapeamentos, adotam-se convenções geológicas que são aplicadas a todos os
mapeamentos de mesmo objetivo e buscam tornar a leitura das simbologias dos mapas universal.
Dessa forma, o reconhecimento dos símbolos e abreviaturas utilizados em um mapa geológico o
torna capaz de interpretar qualquer outro mapa geológico.
Elementos de um Mapa
Para compreender como um mapa é produzido e como interpretá-lo, é necessário conhecer os
elementos fundamentais que os constituem. Os principais elementos são a escala, a legenda, o
Norte verdadeiro e magnético e as coordenadas geográ�cas. Conheceremos brevemente cada um
desses elementos.
A escala pode ser de�nida como a relação entre um objeto real que se deseja representar e a sua
representação em um papel (modelo grá�co). Uma escala de�ne o número de vezes que um objeto
foi reduzido. O seu numerador representa a escala grá�ca e o seu denominador representa a
redução que foi aplicada no objeto de dimensão natural. Numa escala de numerador 1 e
denominador 20, diz-se que o objeto foi reduzido 20 vezes em relação ao seu tamanho real.
A escolha da escala a ser utilizada depende do tipo de mapa que se deseja construir e do seu
objetivo. Por exemplo, para representar a geologia de um Estado, é necessário escolher uma escala
pequena, pois a área a ser representada é grande. Assim, pode ser utilizada aescala 1:500.000 ou
1:1.000.000. Quando se deseja representar a geologia de uma área pequena, que exige um maior
nível de detalhe, escolhe-se uma escala maior, como ocorre nos mapas geológicos feitos para a
exploração de minérios, que podem ter escalas de 1:500 ou maiores.
Para tanto, é importante lembrar que, quanto maior for a escala, maior o nível de detalhe do mapa e
menor a área representada, por isso é importante ter em mente o objetivo do mapeamento que se
deseja realizar.
FATOS E DADOS
A CPRM em parceria com outros órgãos e instituições são os responsáveis por grande parte
dos mapeamentos geológicos disponíveis em diversas escalas no Brasil. Essa instituição é
pioneira em diversos tipos de mapeamentos dos recursos naturais, como os mapeamento
hidrogeológicos. Em seu site, estão disponibilizados os mapeamentos realizados para
consulta. O material disponibilizado pela CPRM pode ser consultado em: Clique aqui
http://bit.ly/2EuEyhz
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As coordenadas indicam a posição de determinado objeto no globo e são representadas por linhas
sentido Norte-Sul chamadas de meridianos e linhas Leste-Oeste denominadas de paralelos. A
representação das coordenadas em um mapa permite a localização exata do objeto representado.
Essas coordenadas podem ser representadas por valores angulares, sendo chamadas de
coordenadas geográ�cas ou em metros, conforme o Sistema UTM (Universal Transversa de
Mercator).
Já o Norte verdadeiro, juntamente com o Sul, representa os polos geográ�cos da Terra. É no Norte
verdadeiro onde ocorre a intersecção com o eixo de rotação da terra e para onde os meridianos
convergem. Entretanto, além do polo geográ�co existe um polo chamado de magnético, devido ao
magnetismo que a Terra possui, comportando-se semelhantemente a um imã.  Assim, além do Norte
verdadeiro (ou geográ�co), existe o norte magnético, que indica a direção do polo magnético.  A
bússola é o instrumento que mostra a posição do norte magnético.
Conhecidos o norte geográ�co e norte magnético, é importante relembrar o conceito de declinação
magnética. A declinação magnética é o ângulo formado entre o norte geográ�co e o norte
magnético e possui variações ao longo do tempo, devido às alterações que ocorrem no campo
magnético, por isso devem ser frequentemente atualizadas nos mapas.
Outro elemento fundamental é a legenda do mapa, que traduz os símbolos, cores e elementos que
foram representados no mapa e devem seguir as convenções cartográ�cas existentes, como
explicado no item anterior. Cada tipo de mapa possui uma diversidade de elementos a serem
representados. Nos mapas geológicos, por exemplo, são utilizadas cores ou abreviaturas para
representar as unidades litológicas, símbolos para representar os tipos de estruturas, linhas para
representar o contato entre unidades litológicas, entre outros. No item a seguir, serão
apresentadas as formas de representação dos elementos geológicos no mapa e como identi�cá-las.
SAIBA MAIS
A revista National Geographic publicou um texto sobre a mudança recente que ocorreu no
norte magnético da terra, trazendo informações sobre porque isso ocorreu e como o Modelo
Magnético Mundial tem trabalhado para estudar a situação e atualizar os dados magnéticos.
Acesse o link abaixo.
O norte magnético acabou de mudar — veja o que isso signi�ca
http://bit.ly/2QhRD2s
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As Representações em Mapas Geológicos
Os mapas geológicos diferenciam as litologias presentes em uma área e as organizam segundo a sua
idade e unidades litoestratigrá�cas, que pode apresentar diferentes hierarquias, como grupos,
subgrupos, formações e membros, entre outras.
Dentro de uma mesma unidade litoestratigrá�ca, as diferentes formações ou fácies se organizam
em sucessões cronológicas, com a mais recente no topo e a mais antiga na base. Elas são
representadas por cores e abreviaturas distintas, facilitando a identi�cação no mapa (Figura 1).
Entretanto, nem sempre as unidades são diferenciadas por cores, por isso a necessidade de inserir
as abreviaturas. Em alguns casos, são utilizados símbolos e tons de cinza, dependendo da �nalidade
do mapa e dos recursos �nanceiros disponíveis para a produção.
Para cada litologia, é feita uma descrição, com informações adicionais, como as características do
material e a sua gênese.
A separação entre as unidades litoestratigrá�cas é realizada por meio de linhas contínuas ou
tracejadas, que vão de�nir o tipo de contato entre as unidades distintas. O Manual Técnico de
Geologia (IBGE, 1998) de�ne formas de representação dos distintos contatos que podem ocorrer
entre unidades geológicas. Alguns desses contatos estão representados na Figura 2.
Figura 1 – Representação das unidades litoestratigrá�cas de um mapa geológico
Fonte: Mineropar (2005).
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Os contatos são diferenciados em de�nido, aproximado, provável, encoberto e suposto. Esses
contatos, segundo IBGE (1998), podem ser descritos sucintamente como:
Contato de�nido: é aquele onde o limite entre unidades geológicas foi de�nido mais
detalhadamente.
Contato aproximado: é o limite impreciso entre unidades litológicas distintas.
Contato provável: é o limite entre unidades geológicas que são provavelmente diferentes. Mais
utilizado em trabalhos de fotogeologia.
Contato encoberto: é o limite entre unidades litológicas que foi encoberto por outros
elementos, como sedimentos coluviais, aluviais e por vegetação, entre outros.
Contato suposto: é o limite feito por inferência a partir da observação dos dados disponíveis.
Além dos tipos de contatos descritos acima, existem muitos outros que podem ser encontrados em
mapas geológicos, mas esta aula se restringirá aos mais comuns, devido à diversidade existente.
Os símbolos também são utilizados para representar os elementos estruturais de uma determinada
área que se deseja mapear. Os elementos estruturais mais comumente encontrados em mapas
geológicos são as falhas, fraturas, dobras e as bacias estruturais, cuja forma de representação pode
ser visualizada na Figura 3.
Figura 2 – Representação dos tipos de contato entre unidades geológicas
Fonte: Adaptado de IBGE (1998, p. 264).
SAIBA MAIS
A fotogeologia consiste em identi�car os elementos geológicos existentes em imagens de
satélite e fotogra�as aéreas, para produzir mapas ou cartas geológicas.
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É importante destacar que, além dos símbolos apresentados na Figura 3, os elementos estruturais
podem ser diferenciados em inúmeros outros tipos, com simbologia especí�ca para cada situação
que se deseja representar no mapa. Cabe destacar, ainda, que as dobras e falhas também podem ser
diferenciadas em de�nidas, aproximadas ou supostas, conforme utilizado nos contatos litológicos.
A direção e o mergulho das camadas também são elementos muito importantes nos mapeamentos
geológicos e são informações obtidas em campo com o auxílio da bússola e do clinômetro.
A direção de uma camada é a linha que resulta da intersecção do plano da camada com um plano
horizontal, sempre relacionado ao Norte verdadeiro. Já o mergulho da camada é de�nido como o
ângulo entre o plano geológico e o plano horizontal ou entre o plano horizontal e uma linha
geológica (WINGE et al., 2001). Nas camadas horizontais, o ângulo de mergulho é igual a 0°.
Na Figura 4, é possível veri�car a relação entre a direção e o ângulo de mergulho, em que o plano
formado pelas letras abcd representa o plano da camada e o plano abef representa o plano
horizontal.
Figura 3 –Representação de alguns tipos de dobras, falhas e bacia estrutural
Fonte: Adaptada de IBGE (1998, p. 266-286).
Figura 4 – Representação da direção e mergulho das camadas
Fonte: Adaptado de Chiossi (1975, p. 398).
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A organização das camadas é de�nida pela atitude dos planos de estrati�cação das camadas
geológicas. A atitude ou coordenadas geológicas de uma linha ou plano é de�nida como a
disposição espacial do plano ou linha em relação ao plano horizontal e a linha meridiana N-S
verdadeira (WINGE et al., 2001).
A representação da atitude das camadas pode ser diferenciada em atitude com valor de mergulho
medido, mergulho de valor aproximado, mergulho de valor estimado, mergulho indicado e
mergulho suposto. Também pode ser diferenciada em relação à direção, com atitude da camada
com direção aproximada ou suposta (Figura 5).
Cada tipo de atitude de mergulho e direção é de�nida, segundo o IBGE (1995), como:
Atitude da camada com valor de mergulho medido: o ângulo é medido em campo com métodos
instrumentais; os resultados são mais precisos.
Atitude de camada com mergulho de valor aproximado: o ângulo é medido no campo por
métodos instrumentais, porém as condições não permitem uma boa precisão.
Atitude de camada com mergulho de valor estimado: o mergulho é determinado visualmente.
Atitude de camada com mergulho indicado: o ângulo não é determinado, sendo conhecido
somente o sentido do mergulho.
Atitude de camada com mergulho suposto: o sentido do mergulho não é observado
diretamente e é sugerido com base no condicionamento geológico.
Atitude da camada com direção aproximada: a direção é determinada em condições
desfavoráveis a precisão.
Atitude da camada com direção suposta: a direção das camadas não é obtida diretamente,
sendo sugerida de acordo com o condicionamento geológico.
A atitude das camadas geológicas com mergulho medido é representada com o valor do ângulo
medido em campo. A Figura 6 traz o recorte de uma carta geológica na qual estão representadas as
atitudes de camadas geológicas, em que é possível ver que o ângulo de mergulho das camadas é
igual a 20° em um ponto da carta e 40° em outro.
Figura 5 – Representação dos tipos de atitude de camadas com diferentes mergulhos e direções
Fonte: Adaptado de IBGE (1998, p. 287).
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Outros elementos podem ser utilizados para representar de forma grá�ca (no mapa) um elemento
encontrado no meio natural (no caso da geologia, as estruturas ou unidades litológicas). Nesta aula,
foram apresentadas somente algumas formas de representação que são mais comumentemente
utilizadas nos mapas geológicos.
Interpretação de Mapas Geológicos
A representação e interpretação dos elementos estruturais e unidades litológicas presentes em um
mapa requer o entendimento de como essas estruturas se inter-relacionam com as curvas de nível
de uma carta.
As camadas representadas em um mapa geológico feitas sobre uma base topográ�ca podem ser
verticais, horizontais ou inclinadas. Nas camadas horizontais, os contatos entre as camadas
coincidem com as curvas de nível, ou seja, as camadas são quase paralelas às curvas de nível. As
camadas verticais são determinadas no mapa por duas linhas paralelas que atravessam as curvas de
nível e as camadas inclinadas interceptam as curvas de nível de forma irregular, sem um padrão
de�nido (Figura 7) (CHIOSSI, 1975).
Figura 6 – Quadrante da carta geológica de Rio Novo (MT)
Fonte: CPRM (2011).
Figura 7 – Representação de uma camada horizontal (A), camada vertical (B) e inclinada (C)
Fonte: Chiossi (1975, p. 400-401).
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Além da de�nição da posição estratigrá�ca das camadas, é possível de�nir o ângulo de mergulho e a
direção, no caso das camadas inclinadas. O mergulho pode ser obtido unindo dois pontos de uma
mesma camada que estejam na mesma cota topográ�ca, seja esse ponto na base, seja no topo da
camada.
Na Figura 8, está representado um mapa com as curvas de nível e as camadas geológicas. Para
de�nir a direção de mergulho da camada ilustrada na Figura 8, é traçada uma linha ligando pontos
com a mesma cota altimétrica (pontos A e B na cota de 600 metros) os quais se localizam na mesma
posição da camada. Os pontos A e B estão na mesma cota topográ�ca e na mesma posição da
camada geológica, e a reta mn indica a direção dessa camada, que é dada pelo ângulo formado entre
a reta mn e o norte da carta, ou seja, a camada possui direção N63°W (CHIOSSI, 1975).
Para obter o ângulo de mergulho de uma camada, é necessário conhecer a cota altimétrica de dois
pontos no topo ou na base de uma camada e a sua distância. Por exemplo, para determinar o ângulo
de mergulho de uma camada, imagine o ponto A numa cota altimétrica de 350 m e o ponto B numa
cota de 450 m, com  a distância entre os dois pontos igual a 150 m. Para determinar o ângulo de
mergulho da camada, faz-se o seguinte cálculo:
\[tg  = \frac{diferença~de~cota}{distância~entre~os~pontos}
\[tg= 100/150\]
\[tg= 0,6 ou ≃33°\]
O ângulo de mergulho é determinado por relações trigonométricas, considerando que a distância
entre dois pontos numa camada e a linha que indica a direção desses pontos formam um triângulo.
Figura 8 – Representação da direção de uma camada geológica
Fonte: Chiossi (1975, p. 407).
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Projeções Estereográ�cas e as Atitudes das
Camadas
As projeções estereográ�cas ou redes estereográ�cas foram criadas para representar
bidimensionalmente dados de orientação, como as atitudes de camadas geológicas. De forma mais
simpli�cada, as projeções estereográ�cas buscam representar no plano (ou papel) as estruturas
geológicas encontradas no espaço.
Segundo Fossen (2017), as projeções procuram representar os dados de atitudes tridimensionais
(estrati�cações, foliações e lineações) em duas dimensões. A partir da projeção desses dados, eles
podem ser analisados e as relações entre as características estruturais podem ser estabelecidas.
Existem dois tipos de redes que são mais comumente utilizadas na Geologia para representar a
atitude das camadas: a rede de Wuff, conhecida também como rede estereográ�ca, e a rede de
Schmidt, chamada de rede de áreas iguais. Segundo Rowland et al. (2007), elas se diferenciam
porque na rede de Schmidt as áreas iguais na esfera de referência permanecem a mesma na esfera
de projeção, mas os ângulos e as formas são distorcidas. Já na rede de Wuff, podem ocorrer
imprecisões, em que se preservam as relações espaciais e os ângulos e se sacri�ca a precisão da
área.
A rede de áreas iguais é a mais utilizada para representar as estruturas geológicas, devido à sua
maior acurácia. Já a rede de Wuff é mais comumente utilizada na cristalogra�a. Tendo em vista o
objetivo da aula, que é reconhecer as projeções estereográ�cas utilizadas na representação de
atitude de camadas, o enfoque será dado à rede de áreas iguais.
A rede de áreas iguais é organizada de forma mais ou menos semelhante ao globo terrestre, com
linhas norte-sul que são análogas aos meridianos, chamadas de grandes círculos, e as linhas leste-
oeste que são análogas aos paralelos, denominadas de pequenos círculos (Figura 9). O perímetro
dessa rede é conhecido como círculo primitivo (ROWLAND et al., 2007).
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Para projetar os dados de um plano ou uma linha na rede de Schmidt, devem-se seguir os seguintes
procedimentos:
1. tomandocomo base uma rede de projeção Schmidt, é necessário �xar um papel transparente
sobre a rede, utilizando uma taxinha que deverá �car no centro do diagrama;
2. �xado o papel, é traçada a borda do diagrama (círculo primitivo) e os pontos cardeais Norte, Sul,
Leste e Oeste.
Feitos os passos iniciais, os procedimentos para plotar um plano e uma linha se diferenciam. Será
adotado aqui um exemplo aplicado por Rowland et al. (2007) para representar um plano e uma
linha. Para um plano com atitude de 315°, 60° SW, seguem-se os seguintes procedimentos:
1. marque no círculo primitivo o ponto que corresponde a 315°e plote essa marca no papel
vegetal colocado sobre o diagrama;
2. gire o papel vegetal de modo que o ponto marcado �que no norte da rede e o ponto cardeal
Norte �que posicionado a 45°;
3. o sudoeste (SW) �cará ao lado esquerdo do papel. Conte 60° em direção ao centro do círculo,
seguindo a linha leste-oeste. Marque esse ponto;
4. desenhe o grande círculo que passa por esse ponto;
5. retorne o papel para a posição original e observe a representação do plano.
Figura 9 – Elementos da projeção de áreas iguais
Fonte: Rowland et al. (2007, p. 39).
SAIBA MAIS
No site da Visible Geology, há um aplicativo que torna possível traçar os planos e lineações
das estruturas geológicas, inserindo somente os dados coletados em campo. O app pode ser
consultado em: Clique aqui
http://bit.ly/2K0Wi7P
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Para representar uma linha com atitude de 32°, S20°E, seguem-se os seguintes procedimentos:
1. marque no papel o ponto S20°E;
2. gire o ponto S20°E para o sul da rede. Conte 32° partindo da borda sul para o centro, marcando
o ponto;
3. volte o papel para a posição inicial e se tem a posição de uma lineação plotada no diagrama.
Além das representações de linhas e planos, existem outras situações que podem ser
representadas. Nesta aula, �caremos somente com as representações mais comuns, que são os
planos e as linhas.
ATENÇÃO
No sistema de projeção de áreas iguais, utiliza-se como referência o hemisfério inferior. Os
planos são representados nos sistemas de projeção como uma linha e as linhas são
representadas como pontos, pois só cruzam o hemisfério em um único ponto.
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Determine o ângulo de mergulho de uma camada geológica cujos pontos A e B interceptam
uma curva de nível no topo da camada. O ponto A está a uma cota altimétrica de 700 metros e
o ponto B a 550 metros, com distância entre os pontos de 200 metros. A alternativa que indica
o ângulo de mergulho dessa camada é:
37°
Alternativa correta. Para determinar o ângulo de mergulho, é utilizada a seguinte
fórmula:
tg= diferença da cota/ distância entre os pontos
tg= 700-550/ 200
tg= 0,75
Convertendo em graus: ≃37°
12°
Alternativa incorreta. Para determinar o ângulo de mergulho, é utilizada a seguinte
fórmula:
tg= diferença da cota/ distância entre os pontos
tg= 700-550/ 200
tg= 0,75
Convertendo em graus: ≃37°
48°
Alternativa incorreta. Para determinar o ângulo de mergulho, é utilizada a seguinte
fórmula:
tg= diferença da cota/ distância entre os pontos
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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tg= 700-550/ 200
tg= 0,75
Convertendo em graus: ≃37°
25°
Alternativa incorreta. Para determinar o ângulo de mergulho, é utilizada a seguinte
fórmula:
tg= diferença da cota/ distância entre os pontos
tg= 700-550/ 200
tg= 0,75
Convertendo em graus: ≃37°
33°
Alternativa incorreta. Para determinar o ângulo de mergulho, é utilizada a seguinte
fórmula:
tg= diferença da cota/ distância entre os pontos
tg= 700-550/ 200
tg= 0,75
Convertendo em graus: ≃37°
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A atitude de uma camada geológica é de�nida a partir do mergulho e da direção de uma
camada geológica. Sobre o mergulho, a direção e a atitude das camadas geológicas, assinale a
alternativa correta:
A atitude de uma camada geológica de�ne a disposição espacial de um plano ou linha
em relação ao plano horizontal e a linha norte-sul.
Alternativa correta. A atitude de uma camada geológica é determinada a partir do
mergulho e da direção dessa camada e é de�nida como a disposição espacial de um
plano ou uma linha em relação ao plano horizontal e à linha meridiana com direção
Norte-Sul, relacionada aos polos geográ�cos.
O ângulo de mergulho de uma camada é determinado somente em campo, não sendo
possível a sua determinação a partir de informações levantadas em gabinete.
Alternativa incorreta. O ângulo de mergulho de uma camada geológica pode ser
determinado em campo, com auxílio da bússola e do clinômetro ou em gabinete.
Para determiná-lo em gabinete, é necessário identi�car dois pontos com mesma
cota altimétrica localizados no topo ou na base de uma camada e calcular a sua
distância. Tendo a distância e a diferença de cota altimétrica entre os dois pontos,
determina-se o ângulo.
A direção da atitude de uma camada geológica é orientada com relação ao norte
magnético da carta.
Alternativa incorreta. A direção da atitude de uma camada geológica corresponde
à orientação da linha de intersecção da camada com um plano horizontal, em
relação ao Norte verdadeiro.
O mergulho de uma camada corresponde à direção que ela assume em relação ao
Norte verdadeiro.
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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Fechamento
Nesta aula, conhecemos um pouco mais sobre os mapas geológicos com enfoque na elaboração e
interpretação desses produtos cartográ�cos. Vimos que os mapas geológicos são a base inicial para
a construção de uma obra de engenharia e que saber interpretá-los facilita a escolha dos locais e
das estruturas que deverão ser utilizadas em determinada obra.
Entendemos como as unidades litológicas e as estruturas geológicas que observamos em campo
podem ser transformadas e representadas no papel, por meio de mapas e diagramas, como ocorre
com as projeções estereográ�cas.
Nesta aula, você teve a oportunidade de:
entender como os elementos naturais são representados e espacializados em um mapa;
aprender sobre os elementos que constituem um mapa;
conhecer as projeções estereográ�cas e como são aplicadas na representação de atitude das
camadas geológicas.
Alternativa incorreta. O mergulho das camadas geológicas é o ângulo formado
entre um plano horizontal e um plano geológico.
A direção de uma camada corresponde ao ângulo formado entre o plano horizontal e o
plano geológico.
Alternativa incorreta. A direção das camadas geológicas é orientada em relação ao
Norte verdadeiro e corresponde à orientação da linha de intersecção da camada
com um plano horizontal.
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Glossário
Antrópica: relativa ao homem ou à ação do homem sobre a natureza.
Dicroico: possui duas cores.
Isostasia: do grego isos, igual, e stasis, equilíbrio, é o estado de equilíbrio dos blocos continentais
que �utuam na porção superior viscosa do manto, obedecendo ao princípio de Arquimedes. Um
exemplo de isostasia é o levantamento de cerca de um metro por século que ocorre hoje na
península da Escandinávia, como consequência do alívio causado pelo derretimento de grandes
massas de gelo existentes naquela área há poucos milênios atrás (LEINZ; AMARAL, 1998).
Magma: massa natural �uida, ígnea, de origem profunda, e que, ao se esfriar, se solidi�ca,
originando a rocha magmática.Vídeo
Para complementar o seu aprendizado, assista o vídeo a seguir:
ASSISTA
Para a compreensão do ciclo das rochas, de forma visualmente didática, assista ao vídeo “Ciclo
das rochas” (Clique aqui). Por meio desse material, pode-se perceber que a formação das rochas
respeita um sistema cíclico, iniciado com o resfriamento do magma, seguido por diversos
processos que modi�cam as características e propriedades das rochas.
A obra Geologia estrutural, de Haakon Fossen, é uma excepcional fonte de material para o
aprofundamento na área de geologia estrutural. Para a Engenharia Civil, são relevantes os
ensinamentos que o autor apresenta sobre as deformações rúpteis, pois podem servir de
parâmetro para estudos de grandes obras civis.
AMPLIE SEU CONHECIMENTO
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http://bit.ly/2YK3Ik3
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Teoria e Prática
O reconhecimento das estruturas geológicas é fundamental para um planejamento urbano efetivo.
A não observância das características geológicas e pedológicas (relacionadas ao solo) da região que
se pretende ocupar pode trazer consequências trágicas no futuro.
O município de Maceió, capital de Alagoas, está passando por sérios problemas. No início do ano de
2018, diversas casas começaram a apresentar rachaduras. Em consequência do risco de
desabamento das casas, até o início de 2019 500 famílias tiveram de abandonar suas casas. O
problema já se espalhou por quatro bairros do município.
O Serviço Geológico do Brasil apontou quatro hipóteses que podem estar causando tais
rachaduras: características geotécnicas dos solos e forma da ocupação do bairro; presença de
vazios no solo e subsolo da região, decorrente de causas naturais ou ações humanas;
estruturas/feições tectônicas ativas na região (falhas e descontinuidades, por exemplo); e extração
de água subterrânea (PORTAL G1 – AL, 2019). Os órgãos públicos continuam estudando o motivo
dessa movimentação do solo.
PORTAL G1 – AL. Rachaduras: Prefeito de Maceió diz que parte dos moradores do Mutange e de
Bebedouro pode ter que se mudar, 23 mar. 2019. Disponível em: . Acesso em: 28 mar. 2019.
https://g1.globo.com/al/alagoas/noticia/2019/03/23/rachaduras-prefeito-de-maceio-diz-que-parte-dos-moradores-do-mutange-e-de-bebedouro-podem-ter-que-se-mudar.ghtml
https://g1.globo.com/al/alagoas/noticia/2019/03/23/rachaduras-prefeito-de-maceio-diz-que-parte-dos-moradores-do-mutange-e-de-bebedouro-podem-ter-que-se-mudar.ghtml
https://g1.globo.com/al/alagoas/noticia/2019/03/23/rachaduras-prefeito-de-maceio-diz-que-parte-dos-moradores-do-mutange-e-de-bebedouro-podem-ter-que-se-mudar.ghtml
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O reconhecimento dos materiais que compõem o subsolo de uma área é de extrema relevância
para a elaboração de projetos e posterior execução de obras civis. A análise do tipo de solo,
profundidade do solo e do do lençol freático e do tipo de rocha é fundamental, pois é por meio
desses dados que se irão prever os materiais e técnicas necessários para sustentar as estruturas
de pontes, edifícios, monumentos etc.
Imagine se um engenheiro elabora os projetos de um edifício sem conhecer sobre as
características geológicas do local onde será erguida a obra. Após terminados os projetos, todo
elaborado com base em uma suposição de se tratar de um local com solo rígido, com baixa
profundidade, sem presença de lençol freático, percebe-se que o local que será realizada tal
obra trata-se de uma área de solo arenoso, profundo. Nesse caso, todo o projeto estrutural
deverá ser revisto, pois as técnicas utilizadas para áreas com solos rígidos, com rochas próximas
da superfície, são totalmente diferentes das utilizadas em áreas com solos arenosos e
profundos.
ESTUDO DE CASOde ocorrência, bem como do
estudo de certas estruturas. Engloba as seguintes especialidades:
Mineralogia: trata das propriedades cristalográ�cas (formas e estruturas), físicas e químicas
dos minerais, bem como da sua classi�cação.
Petrogra�a: procura descrever os caracteres intrínsecos da rocha, analisando sua origem.
Assim, descreve as rochas sob o ponto de vista de sua composição química, dos minerais que as
compõem, do arranjo dos vários grânulos minerais, do seu estado de alteração etc.
Sedimentologia: é o estudo dos sedimentos. Diz respeito à origem, transporte, deposição, bem
como ao modo de ocorrência, na natureza, de sedimentos consolidados e inconsolidados.
Estrutural: é o ramo da Geologia que se interessa pela investigação dos elementos estruturais
presentes nas rochas e causados por esforços. Esses elementos são: orientação dos minerais,
fraturas, falhas, dobras etc.
Geomorfologia: é de�nida como sendo a ciência que estuda a maneira como as formas da
superfície da Terra são criadas e destruídas.
Geologia Histórica diz respeito ao estudo da evolução dos acontecimentos e fenômenos ocorridos
no passado. Está baseada em duas especialidades:
Paleontologia: estuda os seres que viveram em épocas anteriores à época atual, que são
conhecidos através de seus restos ou vestígios encontrados nas rochas.
Estratigra�a: trata do estudo da sequência das camadas. Investiga as condições de sua
formação e a correlação entre os diferentes estratos ou camadas.
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Geologia Aplicada está ligada ao estudo da ocorrência, exploração de minerais e rochas sob o
ponto de vista econômico, bem como a aplicação dos conhecimentos geológicos aos projetos e às
construções de obras de Engenharia. A Geologia Aplicada envolve, pois, dois campos de aplicação:
Economia: trata do estudo dos materiais do reino mineral que o homem extrai da Terra, para a
sua sobrevivência e evolução. Inclui tanto substâncias orgânicas (carvão, petróleo) como
inorgânicas (Fe, Al, Mn, Pb, Cu, Zn, Au etc.).
Engenharia: entende-se por Geologia Aplicada à Engenharia, ou Geologia de Engenharia, o
emprego dos conhecimentos geológicos para a solução de certos problemas de Engenharia
Civil, principalmente nos setores de construção de ferrovias e rodovias, implantação de
barragens, aberturas de túneis e canais, obtenção de água subterrânea, projetos de fundações
etc.
Geologia
Teórica ou  Natural
Geologia Física
Mineralogia
Petrogra�a
Sedimentologia
Estrutural
Geomorfologia
Geologia Histórica
Paleontologia
Estratigra�a
Aplicada
Geologia Econômica
Mineração
Petróleo
Geologia de Engenharia
Problemas de Engenharia Civil:
túneis, barragens, estradas, água
subterrânea, fundações etc.
Levando em conta a Associação Brasileira de Geologia de Engenharia (ABGE), a Geologia de
Engenharia abrange a:
de�nição das condições de geomorfologia, estrutura, estratigra�a, litologia e água subterrânea
das formações geológicas;
caracterização das propriedades mineralógicas, físicas, geomecânicas, químicas e hidráulicas de
todos os materiais terrestres envolvidos em construção, recuperação de recursos e alterações
ambientais;
avaliação do comportamento mecânico e hidrológico dos solos e maciços rochosos;
previsão de alterações ao longo do tempo, das propriedades citadas anteriormente;
determinação dos parâmetros a serem considerados na análise de estabilidade de obras de
engenharia e de maciços naturais;
melhoria e manutenção das condições ambientais e das propriedades dos terrenos.
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Nos últimos tempos, a questão ambiental tem se colocado como a mais importante das
competências da Geologia de Engenharia.
Pode-se observar que, dos seis tópicos que a ABGE citou como da abrangência da Geologia de
Engenharia, dois (o segundo e o sexto) referem-se explicitamente às questões ambientais. O grande
desa�o hoje é conseguir satisfazer às necessidades de uma população mundial de cerca de 7 bilhões
de habitantes. Mais preocupante são as taxas de crescimento dessa população, que, a partir do
século XIX, explodiram (conforme �gura a seguir). Para satisfazer às necessidades de uma
população desse porte, os impactos ambientais causados pelas ações antrópicas podem
comprometer o futuro da Terra se feitas sem a compreensão dos seus mecanismos de formação e
transformação e consistentes avaliações do custo ambiental.
Os pro�ssionais da área de Geologia de Engenharia têm papel fundamental nessas avaliações,
projetos e execução de obras compatíveis com um desenvolvimento sustentável.
Grá�co 1 – Grá�co de anos x população mundial em milhões de habitantes
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A Terra em Transformação
O planeta Terra tem a forma semelhante a um grande esferoide, ligeiramente achatado, com raio
nos polos de 6.357 km e no Equador com raio de 6.378 km. É composto por três camadas distintas:
a crosta terrestre, o manto terrestre e o núcleo, conforme mostra a �gura a seguir.
SAIBA MAIS
Acesse o link a seguir para ter acesso a uma entrevista dada por Nivaldo Chiossi, professor
que implantou no Brasil a disciplina Geologia de Engenharia, na Universidade de Lins, quando
do lançamento do interessante livro Destruindo o planeta Terra, em 2009, em que aborda
essas questões.
Clique aqui
SAIBA MAIS
A crosta, também chamada de Litosfera, é a camada mais super�cial e fria do planeta, com até
100 km de espessura, tendo, em média, cerca de 40 km nos continentes e 20 km sob os
oceanos, atingindo 0,7% da massa total da Terra.
http://tinyurl.com/gsgftkp
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Essa camada sofre contínuas transformações, tanto na superfície como na subsuperfície. Essas
mudanças ocorrem lentamente, causadas por forças internas, oriundas quase sempre no manto
terrestre, que se contrapõem às forças externas provocadas pela energia do sol e pelos efeitos do
ciclo hidrológico, podendo, no entanto, ocorrer mudanças catastró�cas em curto tempo, causadas
por terremotos, erupções vulcânicas ou eventos similares.
Os elementos que compõem a crosta terrestre são determinados pela análise dos minerais
encontrados nas rochas que lá se encontram. A Tabela 1 mostra os principais elementos:
ELEMENTOS % EM VOLUME % EM PESO
Oxigênio (O) 93,8 46,6
Silício (Si) 0,9 27,7
Alumínio (Al) 0,5 8,1
Ferro (Fe) 0,4 5,0
Cálcio (Ca) 1,0 3,6
Sódio (Na) 1,3 2,8
Potássio (k) 1,8 2,6
Magnésio (Mg) 0,3 2,1
Tabela 1 – Elementos mais abundantes na crosta terrestre
Pode-se observar que 99% da crosta são formados por apenas oito elementos químicos, sendo
que o oxigênio ocupa mais de 93% do volume total e 46,6% do peso desses elementos.
A crosta terrestre é formada pelo Sial, a parte mais externa, composta principalmente por silício e
alumínio, e pelo Sima, formado principalmente por silício e magnésio (veja �gura anterior). No Sial,
predominam as rochas graníticas e, no Sima, as rochas basálticas que serão estudadas
Figura 1 – Croquis das camadas da Terra
Fonte: Leinz e Amaral (1998).
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posteriormente.
Todas as obras de Engenharia Civil, encontram-se na crosta terrestre, podendo atingir alguns
quilômetros de profundidade, como no caso dos grandes túneis de mineração. Daí, a importância do
estudo dessa camada, especialmente pelos geólogos. A pesquisa direta das partes mais profundas
da crosta é praticamente impossível, devido à di�culdade de perfuração e às altas temperaturas.
De uma forma muitoaproximada, o grau geotérmico da crosta terrestre – que é a profundidade
necessária para que ocorra o aumento da temperatura em 1º C – é de cerca de 30 m, ocorrendo,
porém, variações muito grandes. O maior grau geotérmico conhecido situa-se no sul da África e
chega a 125 m (LEINZ; AMARAL, 1998).
Poço Superprofundo de Kola
Fonte: .
A maior profundidade atingida por uma perfuração que se tem notícia ocorreu em 1989, na
península de Kola, na Rússia, chegando a 12.262 m. Cabe observar que a temperatura medida
naquela profundidade foi de 180º C e o “Poço Superprofundo de Kola”, como é chamado, que
previa atingir 15 km, teve de ser interrompido.
SAIBA MAIS
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Do grego isos, igual, e stasis, equilíbrio, é o estado de equilíbrio dos blocos continentais que �utuam na
porção superior viscosa do manto, obedecendo ao princípio de Arquimedes. Um exemplo de isostasia é o
levantamento de cerca de um metro por século que ocorre hoje na península da Escandinávia, como
consequência do alívio causado pelo derretimento de grandes massas de geloexistentes naquela área há
poucos milênios atrás (LEINZ; AMARAL, 1998).
Os poucos conhecimentos que se tem do manto são, principalmente, com base no estudo da
propagação das ondas sísmicas e no de amostras trazidas de grandes profundidades pelas erupções
vulcânicas.
Vale destacar que, como a temperatura está em cerca de 6.000º C, a mesma da superfície solar, a
solidez do núcleo interno só é possível devido às altíssimas pressões atuantes que consolidam os
elementos.
ATENÇÃO
A camada intermediária é o manto terrestre, com cerca de 68,3% da massa da Terra, que se
apresenta como um �uido viscoso onde as placas tectônicas �utuam e se movimentam
lentamente, procurando reacomodar-se de acordo com o princípio da isostasia. Alcança até
2.900 km abaixo da superfície, quando encontra o núcleo. Nessa profundidade, a pressão
está em torno de 1.400.000 atmosferas (140 GPa).
SAIBA MAIS
Finalmente, na região central do planeta, encontra-se o núcleo. Divide-se em duas partes: o
núcleo externo, com 31% da massa da Terra, e o interno, com 1,7%. O núcleo externo,
provavelmente em estado líquido, é formado por ferro e, talvez, silício, e o núcleo interno, por
ferro e níquel em estado sólido.
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O Tempo Geológico
A idade da Terra é muito especulada desde tempos remotos, havendo propostas pouco
convincentes, como a de um arcebispo irlandês, que, em 1654, baseado em dados bíblicos,
assegurou que a Terra havia se formado há 4.004 anos antes de Cristo, exatamente no dia 26 de
outubro, às 9 horas.
Resultados bem mais con�áveis nesse campo foram obtidos com o avanço dos estudos das
emissões radioativas, que transmutam um elemento em outro ao longo do tempo, que pode ser da
ordem de segundos a milhões de anos, por exemplo o potássio 40, muito usado na datação de
rochas, que, com a desintegração ocorrida ao longo de milhões de anos, transforma-se em argônio
40.
Com base nesses estudos, estima-se que as rochas mais antigas, no sudeste da Groenlândia, foram
formadas há 3,8 bilhões de anos e a Terra há cerca de 4,5 bilhões. Para achados arqueológicos
orgânicos, o método de datação mais usado é o do Carbono 14.
A tabela a seguir apresenta a distribuição do tempo na Terra com suas características mais
relevantes.
ERAS PERÍODOS ÉPOCAS TEMPO (EM ANOS) CARACTERÍSTICAS
    Cenozoica
  Quaternário
Holoceno 11.000 Homem. Glaciação no hemisfério
nortePlistoceno 1.500.000
      Terciário
Plioceno 12.000.000
  Mamíferos e fanerógamas
Mioceno 23.000.000
Oligoceno 35.000.000
Eoceno 55.000.000
Paleoceno 70.000.000
VÍDEO
Olá, estudante! Para assistir a esse vídeo, acesse a versão web do seu material didático.
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  Mesozoica
Cretário   135.000.000
  Répteis gigantescos e coníferasJurássico   190.000.000
Triássico   230.000.000
        Paleozoica
Permiano   280.000.000
Anfíbios e criptógamas
Carbonífero   350.000.000
Devoniano   400.000.000 Peixes e vegetação
Siluriano   440.000.000
  Invertebrados e vida aquáticaOrdoviciano   500.000.000
Cambriano   570.000.000
Pré-cambriano superior
Proterozoico
(Algonquiano)
   
Bactérias, fungos, algas,
esponjas, crustáceos e
celenterados
Pré-cambriano médio     mais de 2 bilhões Bactérias e fungos
Pré-cambriano inferior Arqueano   ± 4,5 bilhões Início da Terra
Termina aqui nossa primeira aula desta unidade. Introduzimos conceitos que serão importantes ao
longo da unidade. Continue os estudos desta disciplina e até breve!
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1)  Com base em seus conhecimentos a respeito da formação e composição da Terra, assinale a
a�rmativa correta.
A litosfera é composta por duas camadas, o Sial e o Sima. O Sial é a parte mais externa,
composta predominantemente por silício e alumínio, enquanto o Sima é composto
principalmente por silício e magnésio. As rochas graníticas são predominantes no Sial;
já o Sima apresenta maior quantidade de rochas basálticas.
Alternativa correta. A crosta terrestre é formada pelo Sial, a parte mais externa,
composta principalmente por silício e alumínio, e pelo Sima, formado
principalmente por silício e magnésio (veja �gura anterior). No Sial, predominam as
rochas graníticas e, no Sima, as rochas basálticas.
O planeta Terra tem o formato de uma esfera perfeita, assim como os globos terrestres
utilizados para representá-la.
Alternativa incorreta. O planeta Terra tem a forma semelhante a um grande
esferoide, ligeiramente achatado, com raio nos polos de 6.357 km e no Equador
com raio de 6.378 km.
O grau geotérmico da crosta terrestre é a profundidade necessária para que ocorra a
diminuição da temperatura em 1º C.
Alternativa incorreta. O grau geotérmico da crosta terrestre é a profundidade
necessária para que ocorra o aumento da temperatura em 1º C.
O núcleo da Terra é composto por duas camadas, externa e interna, ambas em estado
líquido.
Alternativa incorreta. As camadas que compõem o núcleo da Terra são conhecidas
como núcleo interno e externo. O núcleo interno, em virtude da grande pressão
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atuante, mantém-se em estado sólido; já o externo está em estado líquido.
O manto terrestre é a camada intermediária da Terra, em estado viscoso. Essa camada
não guarda relação com a teoria das placas tectônicas, pois as grandes placas
localizam-se na crosta terrestre
Alternativa incorreta. O manto terrestre, com cerca de 68,3% da massa da Terra,
que se apresenta como um �uido viscoso onde as placas tectônicas �utuam e se
movimentam lentamente, procurando reacomodar-se.
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2)  Existe um ramo da Geologia muito relevante para a Engenharia Civil, pois se interessa pela
investigação dos elementos presentes nas rochas e causados por esforços. Esses elementos
são: orientação dos minerais, fraturas, falhas, dobras etc. Qual o nome dessa área da Geologia?
Geologia estrutural.
Alternativa correta. Geologia Estrutural é o ramo da Geologia que se interessa pela
investigação dos elementos estruturais presentes nas rochas e causados por
esforços. Esses elementos são: orientação dos minerais, fraturas, falhas, dobras etc.
Geomorfologia.
Alternativa incorreta. A Geomorfologia é de�nidacomo sendo a ciência que
estuda a maneira como as formas da superfície da Terra são criadas e destruídas
Mineralogia.
Alternativa incorreta. A mineralogia trata das propriedades cristalográ�cas
(formas e estruturas), físicas e químicas dos minerais, bem como da sua
classi�cação.
Estratigra�a.
Alternativa incorreta. A estratigra�a  trata do estudo da sequência das camadas.
Investiga as condições de sua formação e a correlação entre os diferentes estratos
ou camadas.
Topogra�a.
Alternativa incorreta. A topogra�a se preocupa com a descrição das formas do
relevo, através da mensuração das medidas lineares e altimétricas.
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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Unidade 01
Aula 02
Minerais e Rochas – Parte 1
Introdução
Caro(a) estudante, bem-vindo à Unidade de Interação e Aprendizagem desta disciplina! Nesta aula,
veremos os mais básicos e importantes conceitos acerca de minerais e rochas. Bom estudo!
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Conceitos
O conceito da palavra rocha é diferente entre engenheiros civis e geólogos. Para o engenheiro civil,
rocha é o material mais resistente da crosta terrestre, em que é necessário o uso de explosivos para
seu desmonte, resultando em um material de fácil desmonte, especialmente após submersão em
água, chamado de solo.
Em contrapartida, na visão do geólogo, esse conceito de fácil ou não desmonte para caracterizar
solo ou rocha não é aceito. Para ele, tanto são rochas o granito e o basalto quanto a areia, o
pedregulho e a argila. Vargas (1978) cita o caso de escavações para a construção do metrô de São
Mineral é uma substância natural, formada por processos inorgânicos, homogênea, sólida ou
líquida, com composição química de�nida e estrutura atômica característica. Mineralogia é a
ciência que estuda as propriedades, composição, maneira de ocorrência e gênese dos minerais.
Rocha é um corpo sólido, natural, que constitui uma parte essencial da crosta terrestre,
resultante de um processo geológico determinado, formado por agregados de um ou mais
minerais. A petrogra�a é o ramo da ciência geológica que estuda as rochas, sua constituição,
origem e classi�cação.
SAIBA MAIS
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Paulo executadas em solo argiloso, que não necessitou do auxílio de explosivos. Entretanto, os
geólogos que lá trabalhavam se referiam a essas argilas como uma rocha sedimentar perfeitamente
de�nida.
Minerais
Os minerais se formam por cristalização do magma (massa natural �uida, ígnea, de origem
profunda, e que, ao esfriar-se, se solidi�ca, originando a rocha magmática), pela recristalização de
minerais existentes ou ainda como produto de reações químicas entre sólidos e líquidos. A
cristalização ocorre quando os átomos são atraídos por forças eletrostáticas e distribuídos
tridimensionalmente de forma ordenada.
Cerca de 90% dos minerais ocorrem como cristais, com forma externa geométrica de�nida,
limitados por faces arranjadas de maneira regular e relacionadas com a orientação da estrutura
atômica. Assim, os 10% restantes são conhecidos como minerais amorfos.
Os minerais formados por apenas um elemento químico pertencem à classe dos elementos nativos,
como o ouro e o cobre, entre outros. Na maioria das vezes, os minerais são produtos da ligação de
dois ou mais elemento químicos.
Propriedades Físicas dos Minerais
Quase todos os minerais ocorrem no estado cristalino, no qual os átomos ou agrupamentos de
átomos são dispostos regularmente, segundo sistemas �xos e constantes. Desse modo, conservam-
se invariáveis as distâncias entre os átomos que se repetem, em uma linha, assim como as distâncias
entre as �leiras de átomos ou entre os planos formados pelas �leiras paralelas e coplanares, como
se pode ver na �gura a seguir.
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A estrutura cristalina e a composição química dos minerais de�nem suas propriedades físicas. As
principais propriedades de um mineral são:
Brilho: é a capacidade de re�exão da luz incidente. O diamante re�ete cerca de 17% da luz
incidente, e o vidro, no máximo 4%, por isso o diamante é muito mais brilhante que o vidro.
Cor: depende da absorção seletiva da luz, parte se re�etindo e parte sendo absorvida. Um
mineral que apresenta cor verde absorve todos os comprimentos de ondas, com exceção
daqueles que dão a sensação de verde.
Cores típicas de alguns minerais:
§ cobre: vermelho;
ouro, pirita: amarelo;
prata: branco-argênteo;
galena: branco-acinzentado;
cassiterita, hematita: preto-acinzentado;
biotita, hornblenda: preto.
esmeralda: verde;
enxofre: amarelo-citrino;
cinábrio: vermelho-escarlate;
limonita: vermelho-acastanhado;
zircão: castanho-avermelhado.
Há alguns minerais, chamados dicroicos (possui duas cores), que se apresentam incolores quando
puros, contudo podem apresentar outras colorações devido às variações de composição química ou
pela presença de impurezas diversas. Exemplos desses minerais:
quartzo = incolor, amarelo, róseo, verde e violeta;
berilo = incolor, verde, azul, azul-esverdeado, amarelo e róseo;
turmalina = incolor, amarela, rósea, verde ou violeta.
Traço: é a cor do pó de um mineral obtido quando ele é riscado contra uma placa ou fragmento de
porcelana de cor branca e áspera. O método do traço é um procedimento analítico e qualitativo
utilizado em mineralogia para a identi�cação de diferentes espécies minerais. Consiste em deslizar,
com força uma amostra desconhecida sobre uma superfície branca e dura, sobre a qual se produzirá
traços de pó de coloração característica. Essa cor do pó permite identi�car a natureza do mineral,
comparando-a com padrões conhecidos.
Figura 1 – Estrutura cristalina do cloreto de sódio
Fonte: Leinz e Amaral (1998).
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Clivagem: é a característica que o mineral tem de cisalhar em planos com uma direção preferencial
e paralelos a uma face possível do cristal.
A clivagem pode ser:
excelente, como a mica e a gipsita;
muito boa, como a calcita, a galita e a halita;
boa, como o feldspato e piroxênios;
imperfeita, como o enxofre, a cassiterita e a apatita.
inexistente, como o quartzo.
Pode ocorrer clivagem segundo uma ou mais direções, por exemplo a mica se cliva em apenas uma
direção formando placas, enquanto que a galena se cliva segundo três planos perpendiculares entre
si, formando cubos. Quando há a quebra de um mineral que apresenta clivagem inexistente, ocorre
uma fratura, tal como no quartzo, na magnetita e na limonita.
Dureza: resistência que o mineral apresenta à penetração de uma ponta aguda que tenta riscá-lo. A
ocorrência e a profundidade do sulco provocado por esse material pontiagudo caracterizam a
dureza do mineral. Essa classi�cação é feita atribuindo-se ao mineral um número de 1 a 10 em que,
quanto maior a dureza, maior o valor atribuído. A unha humana consegue riscar minerais de dureza
1 e 2; o aço e o vidro riscam até 5. Um mineral de dureza 7 risca os minerais de dureza 6 ou menor e
se deixa riscar por um mineral de dureza 8 ou maior. O mineral mais duro conhecido é o diamante,
com dureza 10, e o menos duro é o talco, com dureza 1. O quadro a seguir apresenta a escala de
dureza de Mohs com seus 10 minerais de referência.
Figura 2 – Dobras de cisalhamento em rocha
Fonte: .
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Métodosde prospecção Obras urbanas Pouco profundas Obras não urbanas Muito profundas
Formações predominantes Solos ou maciço com comportamento de solo Maciço rochoso com descontinuidades
      Geofísico por métodos sísmicos
Prospecção di�cultada pela malha urbana
(infraestruturas). É mais proveitosa quando
utilizada entre furos, possibilitando obter
parâmetros geomecânicos. O método de
refração oferece melhores resultados do que a
re�exão.
Prospecção di�cultada pela cobertura vegetal.
É proveitosa e pode ser aplicada antes da
prospecção mecânica, para apoiar o seu
dimensionamento. Os métodos de re�exão
possibilitam a prospecção em grandes
profundidades.
          Sondagens e poços
  São adequados principalmente nos
emboquilhamentos. A localização das
sondagens pode ser di�cultada pela malha
urbana. Pode ser de interesse o uso da técnica
de sondagens direcionadas.
O acesso das sondas pode ser di�cultado em
alguns locais. É dispendioso prospectar até as
cotas de implantação da obra. A sondagem em
avanço (a partir das frentes de escavações)
contorna essa di�culdade. Pode ser de interesse
o uso da técnica de sondagens direcionadas.
  Galerias de reconhecimento
Não é frequente o uso, a não ser em avanço
nos túneis.
São realizadas para prospecção em cavernas,
mas só é possível a sua realização após
execução de túneis de acesso.
Tabela 1 – Escala de dureza de Mohs
Tenacidade: é a resistência apresentada pelos minerais ao choque mecânico.
Um mineral pode ser:
friável: pode ser quebrado ou reduzido a pó com facilidade, como a calcita e a  �uorita;
maleável: pode ser transformado facilmente em lâminas, como o ouro, a prata e o cobre;
séctil: pode ser facilmente cortado com um canivete;
dúctil: pode ser facilmente transformado em �os;
�exível: pode ser dobrado, mas não recupera a forma anterior, como o talco e a gipsita;
Figura 3 – À esquerda, um bloco de talco e à direita, um conjunto de diamantes lapidados
Fonte: Sarto / Wikimedia Commons.
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elástico: pode ser dobrado e recupera a forma anterior, como a mica.
A tenacidade pode ser usada para diferenciar uma pepita de ouro de um fragmento de pirita, o
“ouro-dos-tolos”, pois, enquanto o ouro é extremamente maleável, a pirita é muito friável. Para
veri�car isso, é comum o garimpeiro colocar o achado entre dois pedaços de vidros planos, os quais
são pressionados um contra o outro. Se a partícula for ouro, será amassada; se for pirita, se
quebrará.
Um erro comum é achar que um material duro é também tenaz. Um exemplo da inconsistência
dessa a�rmação é o diamante, que é o mineral mais duro que se conhece, mas que pode ser
quebrado facilmente se sofrer um impacto aplicado com um martelo de aço, portanto o diamante é
de muito baixa tenacidade.
Magnetismo: é a propriedade que apresentam certos minerais de serem suscetíveis aos
campos magnéticos. Os que são fortemente atraídos por um ímã são chamados de
ferromagnéticos, como é o caso da magnetita.
Peso especí�co relativo: os engenheiros civis chamam esse parâmetro, mais adequadamente,
de densidade relativa, e é a razão entre o peso do mineral e o peso de igual volume de água a 5
ºC. Como é uma relação de pesos, é adimensional e varia entre 2,5 a 7,5. Deve-se observar que
alguns autores chamam esse parâmetro de “peso especí�co” e, nesse caso, incorrem em erro
uma vez que peso especí�co é a relação entre o peso e o volume do mineral e, portanto,
dimensional, com a unidade no SI de força/volume = Newton/metro3 (ou um dos seus múltiplos
e submúltiplos, sendo o mais usado o kN/m3).
Figura 4 – À esquerda, uma pepita de ouro e à direita, um fragmento de pirita
Fontes: e .
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1)  Os minerais possuem propriedades diversas, resultantes de sua composição química e
organização de suas moléculas. Uma das propriedades dos minerais diz respeito à
característica que o mineral tem de cisalhar em planos com uma direção preferencial e
paralelos a uma face possível do cristal. A essa propriedade dá-se o nome de:
Clivagem.
Alternativa correta. A clivagem é a característica que o mineral tem de cisalhar em
planos com uma direção preferencial e paralelos a uma face possível do cristal.
Brilho.
Alternativa incorreta. O brilho é a capacidade de re�exão da luz incidente.
Dureza.
Alternativa incorreta. A dureza é a resistência que o mineral apresenta à
penetração de uma ponta aguda que tenta riscá-lo.
Cor.
Alternativa incorreta. A cor está relacionada à resposta que o mineral terá com a
incidência de radiação eletromagnética, no caso a luz visível ao olho humano.
Traço.
Alternativa incorreta. O traço é a cor do pó de um mineral obtido quando ele é
riscado contra uma placa ou fragmento de porcelana de cor branca e áspera.
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2)  A dureza é a resistência que o mineral apresenta à penetração de uma ponta aguda que
tenta riscá-lo. São considerados minerais moles, com escala de dureza entre 1 a 3, os seguintes
minerais:
Calcita e gipso.
Alternativa correta. A calcita e o gipso são minerais moles; na escala de dureza, o
gipso apresenta o valor 2 e a calcita, 3.
Ortoclásio e Talco.
Alternativa incorreta. O ortoclásio não é um mineral mole; é um mineral semiduro
com escala de dureza 6.
Quartzo e gipso.
Alternativa incorreta. O quartzo é um mineral semiduro, com o valor 7 na escala de
dureza.
Topázio e calcita.
Alternativa incorreta. O topázio é um mineral semiduro, com o valor 8 na escala de
dureza.
Topázio e diamante.
Alternativa incorreta. O topázio é um mineral semiduro, com o valor 8 na escala de
dureza, e o diamante é um mineral duro, com o valor 10.
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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Unidade 01
Aula 03
Minerais e Rochas – Parte 2
Introdução
Caro(a) estudante, continuaremos aqui o nosso estudo iniciado na aula anterior, assim, vamos agora
ver mais sobre os minerais e as rochas. Boa aula!
Principais Minerais Formadores das Rochas
Na aula 1, vimos que o oxigênio com 46,6% de peso e o silício com 27,7% são os elementos que mais
ocorrem na crosta terrestre e, por isso mesmo, os maiores contribuintes para a formação das
rochas na forma dos minerais silicatados, SiO4. A Tabela 1 apresenta a relação com as principais
propriedades físicas dos principais silicatos formadores das rochas.
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Os minerais não silicatados que compõem as demais rochas estão nos grupos dos elementos
nativos, sulfetos, óxidos, carbonatos e outros. A Tabela 2 apresenta a relação com as principais
propriedades físicas dos principais não silicatados formadores das rochas.
  MINERAL   COR   BRILHO   CLIVAGEM   DUREZA
PESO ESPECÍFICO
RELATIVO
Olivina Verde-oliva Vítreo Inexistente 6,5 - 7 3,27 - 4,27
Granada Vermelha, marrom Vítreo Inexistente 7 - 7,5 4,1 - 4,3
Titanita Amarela, marrom
Resinoso a
adamantino
Prismática 5 - 5,5 3,4 - 3,56
Zircão Marrom, dourada Adamantino
Prismática
imperfeita
7,5 4,6 - 4,7
  Augita Verde, marrom, preta Vítreo, resinoso
Duas prismáticas
87°
  5 - 6   3,28 - 3,55
  Hiperstênio
Marrom- -escura,
preta
  Vítreo
Duas prismáticas a
87°
  5 - 6   3,4 - 3,5
  Hornblenda Preta- -esverdeada Vítreo
Duas prismáticas
124°
  5 - 6   3 - 3,5
  Muscovita
Incolor, branca- -
prateada
Vítreo, nacarado   Basal   2 - 3   2,76 - 3
  Biotita
Preta, marrom--
escura
Submetálico,
perláceo
  Basal   2 - 3   2,8 - 3,4
Caulinita Branca Fosco Basal 2 2,6
Montmorillonita Branca, cinza, rosa Fosco Basal 1 2,5
Clorita Verde Vítreo, fosco Basal 2 - 2,5 2,6 - 3
  Serpentina
Várias tonalidades de
cor
Sedoso, graxo   Basal   3 - 4   2,2 - 2,7
  Talco
Branca, verde claro,
cinza
  Graxo   Basal   1   2,82
Feldspato
Rosa- -avermelhada,
cinza, branca
  Vítreo   Duas a 89°   6   2,56
Plagioclásio Branca, cinza Vítreo Duas a 86° 6 2,62 - 2,76
Quartzo Incolor, branca, cinza Vítreo Inexistente 7 2,65
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Nefelina
Branca- -acinzentada,
esverdeada
  Graxo   Inexistente   5,5 - 6   2,55 - 2,65
Analcita
Incolor, branca,
esverdeada
  Graxo   Imperfeita   5 - 5,5   2,22 - 2,29
Tabela 1 – Principais propriedades físicas de minerais silicatados
MINERAL COR BRILHO CLIVAGEM DUREZA
PESO ESPECÍFICO
RELATIVO
Gra�ta Cinza-escura a preta Metálico, fosco Basal 1,5 2,15
Pirita Amarelo latão Metálico Cúbica e octaédrica 6 - 6,5 5,1
Magnetita Preta Metálico Inexistente 5,5 - 6 5,2
Hematita
Preta, marrom- -
avermelhada
  Metálico   Inexistente   5-6   5,26
Ilmenita Preta
Metálico,
submetálico
Inexistente 5,5 4,7
Limonita Castanho- -amarelada Fosco, metálico Inexistente 5 4,3
Goethita Marrom-escura Sedoso, fosco Uma 5 - 5,5 03 - 4,3
  Bauxita
Branca, castanho- -
amarelada
  Fosco   Basal   2,5 - 3,5   2,3 - 2,4
Pirolusita Preta Metálico Prismática 1 - 2 4,7 - 5
Calcita Incolor, branca, variada   Vítreo   Três, romboédricas   3   2,71
Dolomita Branca, variada Vítreo Três, romboédricas 3,5 2,85
Halita Incolor, branca, cinza Vítreo Cúbica 2,5 2,16
Gipso Incolor, branca Vítreo Duas, prismáticas 2 2,32
Tabela 2 – Principais propriedades físicas de minerais não silicatados
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Rochas
As rochas podem ser simples, quando são formadas por um só tipo de mineral, como os quartzitos e
os mármores, respectivamente constituídas por quartzo (SiO2) e calcita (CaCO3), e compostas,
quando constituídas por mais de um tipo de mineral, como os granitos (quartzo, feldspato e mica) e
os diabásios (feldspato, piroxênio e magnetita). Embora a origem real de praticamente todas as
rochas seja o magma – que é um material em estado de fusão originário do interior da Terra –, elas
são classi�cadas em três tipos: as rochas magmáticas, as rochas sedimentares e as rochas
metamór�cas.
Vamos ver cada uma dessas rochas nos tópicos a seguir.
Também chamadas de ígneas, eruptivas, plutônicas ou vulcânicas, as rochas magmáticas são
formadas pelo resfriamento e consolidação do magma do interior da Terra. Podem ser intrusivas
quando o magma se consolida no interior da crosta terrestre ou extrusivas, quando o magma
atinge a superfície e aí se consolida.
SAIBA MAIS
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Rochas Magmáticas
A lava é o magma vertido pelos vulcões que se espalham pelas suas encostas e vales que o
circundam. Muitas vezes, a expulsão da lava pelos vulcões ocorre violentamente acompanhada de
explosões. Uma erupção desse tipo pode provocar catástrofes que chegam a destruir cidades
inteiras, como ocorreu com Pompeia, soterrada em 79 d.C., com seus 16.000 habitantes, pela
erupção do Vesúvio.
As rochas extrusivas se formam quando a lava, com temperatura que chega a 1.200º C, espalha-se
pelas imediações do vulcão, podendo atingir grandes distâncias do ponto de extravasamento e
formando os conhecidos derrames que se consolidam com o resfriamento, do tipo dos derrames de
basalto do sul do Brasil.
Quando o magma não consegue atingir a superfície, sua consolidação ocorre internamente,
formando as rochas intrusivas. As formas mais comuns das rochas intrusivas são os sills, os diques
e os batólitos.
Figura 1 – Jardim dos Fugitivos (Pompeia)
Fonte: http://tinyurl.com/j585wmq
SAIBA MAIS
Os sills são rochas que têm a forma tabular com o magma penetrando horizontalmente na
rocha encaixante.
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A espessura dessas mesas varia de alguns centímetros a dezenas de metros. É comum no Sul do
Brasil numerosos sills de diabásio encaixados em rochas sedimentares.
Sua espessura também varia de alguns centímetros a dezenas de metros. É rara a existência de um
só dique, e quase sempre eles ocorrem em grande número, todos mais ou menos paralelos entre si.
No estado do Paraná, encontram-se dezenas de diques com até 45 km de extensão e largura de 50 a
200 m.
Figura 2 – Sills
Figura 3 – Diques
SAIBA MAIS
Os diques são formados por intrusões do magma mais ou menos verticais que atravessam
angularmente as camadas de rochas encaixantes.
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Principais Rochas Magmáticas
Duas rochas se destacam entre as magmáticas:
Basalto: rocha extrusiva, de cor preta a cinza-escuro, composta basicamente por piroxênios e
ferro magnesiano, além de quartzo, feldspato, ferro, cálcio e magnésio em menores
quantidades. Apresenta pequeno magnetismo provocado pela magnetita que há em sua
composição. A decomposição do basalto produz a terra roxa, solo muito fértil e com grande
ocorrência no sul do Brasil, especialmente no Paraná. O basalto em geral possui alta resistência
à compressão, da ordem de 160 MPa. É muito usado na construção civil como pedra britada
para agregado graúdo do concreto, revestimento de ruas (os conhecidos paralelepípedos),
lastro ferroviário e blocos para alvenaria de muros, entre outras aplicações.
Granito: rocha intrusiva mais abundante na crosta terrestre. É formada por quartzo, feldspato
e mica, além de outros minerais em menores proporções. Podem ter coloração escura,
chegando até clara com cores variadas. O granito possui alta resistência à compressão, da
ordem de 180 MPa. São muito utilizados na construção civil como piso e revestimentos pela
sua beleza e alta resistência à abrasão, como bancadas de pia, banheiros e mesas. Pode ainda
ser empregado como agregado graúdo do concreto, como paralelepípedos para pavimentação
de ruas e estacionamentos e lastro ferroviário.
Apresenta também alta resistência ao ataque por substâncias químicas.
Figura 4 – Batólito
SAIBA MAIS
Os batólitos são grandes blocos de rochas consolidadas internamente de origem graníticas.
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Rochas Sedimentares
Podem ser classi�cadas em três grupos: rochas sedimentares clásticas ou detríticas, rochas
sedimentares químicas e rochas sedimentares orgânicas.
Rochas sedimentares clásticas: são rochas constituídas por elementos de outras rochas que foram
desagregados e decompostos (intemperismo físico e químico), erodidos e transportados (ação da
água, ar e gravidade), depositados em regiões mais baixas (formando as bacias sedimentares),
compactados (pelo peso das deposições sobrejacentes) e cimentados (processo de diagênese ou
liti�cação) em novo local, às vezes muito distante das rochas de origem.
Rochas sedimentares químicas: são rochas formadas a partir de substâncias minerais em solução
por meio de processos químicos, físico-químicos, precipitação e evaporação. Podem ser
carbonáticas, ferruginosas, siliciosas e salinas.
Carbonáticas: são formadas pela precipitação do carbonato de cálcio (CaCO3) ou carbonato de
magnésio CaMg(CO3), dando origem, respectivamente, aos depósitos de calcário ou de
dolomita. São suscetíveis à dissolução por águas aciduladas, podendo formar vazios (cavernas)no interior do maciço, com todas as sequelas que esses vazios podem causar, como depressões
ou subsidências na superfície do terreno, as chamadas dolinas. As regiões calcárias são também
chamadas de regiões cársticas.
Ferruginosas: são formadas pela precipitação de hidratos férricos existentes na água. Quando é
o óxido de ferro, formam as limonita ou hematitas. Quando é o sulfato de ferro, as piritas ou
sideritas.
Silicosas: ocorrem nos sílex e nas ágatas, sedimentos químicos formados por quartzo cristalino.
A diferença entre o sílex e as ágatas está na estrati�cação das ágatas, em que há visível variação
nas cores, enquanto que no sílex tem cor uniforme, sem estrati�cação aparente. O cascalho de
Rochas sedimentares são formadas a partir do intemperismo físico e químico sobre rochas
preexistentes, tanto magmáticas quanto sedimentares e metamór�cas.
SAIBA MAIS
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rios e cursos-d’água, também chamados de seixos rolados, são pedregulhos arredondados de
sílex e ágata muito usados como agregado graúdo para o concreto.
Salinas: são formadas a partir da evaporação de oceanos e lagos, originando sedimentos
chamados de evaporitos. Têm grande importância econômica, pois são grandes produtores do
cloreto de sódio (NaCl), do carbonato de sódio (Na2CO3), do sulfato de sódio (Na2SO4) e da
gipsita (CaSO42H2O). Esses sais são matéria-prima para a produção do sal de cozinha, do
papel, de sabonetes, de detergentes, de antisépticos e do gesso.
Rochas sedimentares orgânicas: são chamadas de biólitos, isto é, de origem biológica. Algumas são
combustíveis, como a turfa, o carvão e o folhelho betuminoso, e usadas para aquecimento nos
invernos rigorosos em alguns países da Ásia. A turfa é essencialmente orgânica, com cor variando
de preta a cinza-escura e cheiro característico de matéria orgânica. Possui baixa resistência ao
cisalhamento e alta compressibilidade sendo, por isso mesmo, muito ruim como terreno de
fundação para qualquer obra de engenharia. Nesses casos, quando possível, são removidas e
substituídas no local por material mais resistente.
Figura 5 – Salina
Fonte: http://tinyurl.com/juf6dw2
Figura 6 – Fogueira alimentada por turfa
Fonte: http://tinyurl.com/jmdm2mh
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Principais Rochas Sedimentares
Arenitos: são rochas formadas por partículas de areia ligadas por um material cimentante. A
resistência de um maciço de arenito é, principalmente, função do tipo de cimento nas concreções.
Muitas vezes, a dissolução desse material cimentante provocada pelo �uxo de água pode provocar
o desprendimento de blocos ou placas, principalmente em cortes de estrada. São usadas nas
construções como revestimento, inclusive como agregado de concreto, dependendo de suas
propriedades tecnológicas.
Siltitos: são semelhantes aos arenitos, porém constituídos por partículas de siltes.
Argilitos: são sedimentos �nos em que predominam partículas menores que 0,005 mm,
consolidados pelo peso das camadas superiores. Conglomerados: são rochas formadas por
partículas arredondadas de quartzo (seixo rolado), sílex ou ágata em uma matriz mineral que lhe dá
o nome, por exemplo, conglomerado arenoso se a matriz é arenosa, conglomerado argiloso se
argilosa, conglomerado carbonático, conglomerado silicoso etc. Assim, podem ser usados na
construção civil quando cortados e polidos, como revestimento ou como blocos para a construção
de muros.
Calcários: são rochas formadas a partir da calcita ou carbonato de cálcio (CaCO3). Normalmente,
são de origem marinha. Os organismos desse ambiente, quando morrem, têm suas carapaças e
conchas depositando-se no fundo do oceano e incorporadas às rochas calcárias. Por isso, é comum
a presença desses fósseis nessas rochas. Os calcários reagem ao ácido clorídrico, que pode ser
usado em sua identi�cação.
São rochas que tiveram sua estrutura cristalina alterada em estado sólido, isto é, sem que
tenham sofrido fusão dos seus minerais, pela pressão, temperatura e reações químicas que
ocorreram sobre ela. Podem se originar de rochas magmáticas, sedimentares ou mesmo de
outras metamór�cas.
SAIBA MAIS
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Rochas Metamór�cas
Embora, frequentemente, cheguem à superfície devido aos movimentos tectônicos, em geral se
formam em grandes profundidades, portanto sob altas temperaturas. Essas condições de formação
mudam o comportamento mecânico da rocha tornando-as fortemente anisotrópicas, isto é, suas
propriedades são diferentes em diferentes direções.
Por exemplo, se forem executados ensaios de compressão simples em dois corpos de prova de gnaisse, uma típica rocha metamór�ca
moldada com os eixos verticais ortogonais entre si no maciço de onde se extraiu a amostra, as resistências obtidas serão substancialmente
diferentes: na direção perpendicular às foliações, certamente as amostras irão apresentar maior resistência à ruptura.
Principais Rochas Metamór�cas
Gnaisses: possuem composição mineralógica muito próxima do granito, com foliações planas e
paralelas, o que permite serem cortados em placas com pequena espessura e, por isso, muito
utilizados como revestimento em obras civis. Também podem ser usados como agregado graúdo do
concreto.
Mármore: formado a partir de calcários ou dolomitos. Encontrado em cores diversas, desde o tom
branco até o escuro. Muitas vezes, não apresenta foliações visíveis. Desde a Antiguidade, é usado
como matéria-prima em esculturas e edi�cações de templos e palácios, permitindo a conservação
de algumas obras de gênios desconhecidos da Grécia Antiga, Roma e outras cidades do passado. No
século XV, escultores como Leonardo da Vinci e Michelangelo usaram intensamente o mármore em
suas obras inigualáveis. Apesar de sua resistência, a forte presença de carbonatos o torna sujeito a
ataques químicos produzidos por alguns ácidos.
Figura 7 – Escultura em mármore: “Laocoonte e seus �lhos”
Fonte: http://tinyurl.com/hhg6zxb
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Ardósias: apresentam clivagem perfeita permitindo sua exploração comercial em grandes placas.
Podem ser encontradas nas cores preta, cinza, cinza-esverdeada, marrom, vermelha e amarela. No
passado, foram muito utilizadas em telhados com inclinação elevada. As placas de ardósia, com
cerca de 1 cm, eram �xadas ao madeiramento e permitiam excelente proteção contra a chuva e o
acúmulo de neve. Hoje, é intensa sua aplicação em pisos e decks de piscinas.
Quartzitos: formaram-se a partir de arenitos que sofreram metamor�smo. Como era de se esperar,
são abundantes em quartzo, podendo ser britados e usados como agregado graúdo no concreto.
Quando possuem grande quantidade de mica em sua composição (quartzitos micáceos),
apresentam baixa condutividade térmica e têm especial uso como revestimento de pisos e paredes
em áreas expostas ao sol.
Filitos: rocha metamór�ca em cores prateada, cinza, esverdeada ou preta. Na superfície,
apresentam minerais micáceos brilhantes e visíveis a olho nu. Em maciços que ocorram em regiões
de corte de estrada ou escavações, deve-se analisar cuidadosamente a estabilidade desses taludes
SAIBA MAIS
Veja uma das maiores obras da humanidade, a “Pietá”, esculpida em mármore, acessando o
link a seguir. É interessante que, no contrato assinado por Michelangelo para esculpir a
estátua, constava que a obra “deveria ser a mais bela escultura em Roma, superando a de
todos os artistas vivos”.
Clique aqui.
http://tinyurl.com/j88mmw6
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principalmente devido à elevada foliação e baixa resistência ao cisalhamento dessas foliações,
especialmente na presença de água, conforme mostra a Figura 8.
E aí, muito conteúdo? Estamos �cando cada vez mais especialistas no assunto e, com isso, crescem a
quantidade e a qualidade daquilo que aprendemos ao longo da disciplina. Até a próxima aula!
Figura 8 – Condição de instabilidade de rochas metamór�cas
Rocha
Conceito: Rocha é um corpo sólido, natural, inorgânico, que constitui uma parte essencial da crosta
terrestre, resultante de um processo geológico determinado, formado por agregados de um ou
mais minerais. Dividem-se em três grandes grupos: magmáticas ou ígneas, sedimentares e
metamór�cas.
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1) Rocha é um corpo sólido, natural, que constitui uma parte essencial da crosta terrestre,
resultante de um processo geológico determinado, formado por agregados de um ou mais
minerais. As rochas são classi�cadas em três grandes grupos, que levam em consideração,
principalmente, como se deu a sua formação. Há um tipo de rocha que teve sua estrutura
cristalina alterada em estado sólido, isto é, não sofreu fusão dos seus minerais, pela pressão,
temperatura e reações químicas que ocorreram sobre ele. Qual é a denominação dessas
rochas?
Metamór�cas
Alternativa correta. As metamór�cas são rochas que tiveram sua estrutura
cristalina alterada em estado sólido, isto é, sem que tenham sofrido fusão dos seus
minerais, pela pressão, temperatura e reações químicas que ocorreram sobre ela.
Podem se originar de rochas magmáticas, sedimentares ou mesmo de outras
metamór�cas.
Sedimentares.
Alternativa incorreta. Rochas sedimentares são formadas a partir do
intemperismo físico e químico sobre rochas preexistentes, tanto magmáticas
quanto sedimentares e metamór�cas.
Ígneas.
Alternativa incorreta. As rochas ígneas são formadas pelo resfriamento e
consolidação do magma do interior da Terra.
Magmáticas.
Alternativa incorreta. As rochas magmáticas são formadas pelo resfriamento e
consolidação do magma do interior da Terra, que pode acontecer no interior da
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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crosta, ou na superfície.
Intrusivas.
Alternativa incorreta. São classi�cadas como intrusivas as rochas magmáticas que
são formadas pelo resfriamento do magma no interior da crosta terrestre.
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2)  Uma rocha ígnea foi responsável pela formação dos Nitossolos Vermelhos, antigamente
denominados Terra Roxa, com grandes áreas no estado do Paraná e São Paulo, que se
caracterizam pela sua alta fertilidade natural. Qual o nome dessa rocha?
b) Basalto
Alternativa correta. O basalto deu origem à formação de solos férteis do tipo
Nitossolo Vermelho, antigamente denominados Terra Roxa.
a) Granito.
Alternativa incorreta. Os granitos não deram origem à formação de solos do tipo
Nitossolo Vermelho e estão mais associados à formação de solos arenosos.
c) Gnaisse
Alternativa incorreta. Os gnaisses não são rochas ígneas, mas sim metamór�cas, e
não estão associados à formação dos Nitossolos Vermelhos (Terra Roxa).
d) Quartzito Rosa
Alternativa incorreta. Os quartzitos não são rochas ígneas, mas sim metamór�cas,
e não estão associadas à formação dos Nitossolos Vermelhos (Terra Roxa).
e) Arenito
Alternativa incorreta. Os arenitos são rochas sedimentares; não são ígneas. Os
arenitos estão relacionadas à formação de solos arenosos, com baixa fertilidade
natural.
ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
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Unidade 01
Aula 04
Estrutura dos Maciços Rochosos
Introdução
Chegamos à última aula da nossa primeira Unidade. Falaremos aqui sobre a estrutura dos maciços
rochosos. Continue estudando para desenvolver as competências e habilidades necessárias a essa
área de atuação e do conhecimento. Boa aula!
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Estrutura dos Maciços Rochosos
A estrutura dos maciços rochosos é o arranjo espacial das rochas decorrente, principalmente das
deformações que elas sofreram, incluídas aí mudanças de forma, volume e posição. Essas
deformações dependem das forças tectônicas e das atectônicas, sendo as primeiras originadas no
interior da Terra, e as segundas, externas, com destaque para as gravitacionais e as provocadas pelo
ciclo hidrológico.
É de plena aceitação o chamado ciclo das rochas, que pode ser entendido com a ajuda de um
exemplo didático simpli�cado: as altas temperaturas internas da Terra produzem o magma, que,
eventualmente, chega à superfície, dando origem a uma rocha magmática extrusiva. Os processos
atectônicos sobre essa rocha atuam na fragmentação, decomposição, erosão, transporte e
deposição desse material em outro local na superfície. Esses sedimentos podem sofrer cimentação,
dando origem às rochas sedimentares. Em regiões sujeitas a movimentos lentos da crosta terrestre,
ocorre afundamento daquelas rochas sedimentares, que, ao longo de milhões de anos, podem
atingir grandes profundidades; portanto, passam a ser submetidas a tensões e temperaturas
elevadíssimas, o que as transformam em rochas metamór�cas. Eventualmente, essas rochas
metamór�cas podem chegar a ainda maiores profundidades, onde se fundem, transformando-se de
novo em magma, que, por sua vez, por processos vulcânicos, pode voltar à superfície terrestre,
onde o ciclo
se repete de forma ininterrupta.
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O ciclo das rochas na crosta terrestre foi proposto pelo escocês James Hutton (1726-1797),
considerado o pai da Geologia moderna, como sendo muito lento e estar ocorrendo por toda a
existência da Terra. Cabe observar que, como as rochas mais antigas datadas no planeta têm cerca
de 3,8 bilhões de anos e a Terra surgiu há cerca de 4,5 bilhões de anos, pode-se supor que não há
mais rochas originais, pelo menos entre as conhecidas, tendo todas elas passado por pelo menos um
ciclo completo.
Figura 1 – Diagrama mostrando o ciclo das rochas
Legenda: 1. Magma; 2. Cristalização (congelamento das rochas); 3. Rochas ígneas; 4. Erosão; 5.
Sedimentação; 6. Rochas sedimentares; 7. Enterro tectônico e metamor�smo; 8. Rochas
metamór�cas; 9. Fusão.
Fonte:oceano Atlântico.
Fonte: