livro_Geologia-de-Engenharia-ABGE

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Relação de Anton: e Colaboradores
Reloçio de Consultores ........................................................................................................................ ..
Introdução.......................
1-Áre|sdeA.tuaçl0eReI.¡çñe5Interdiscip1imru ...................................................................... ..
nonuinoolouoonoilioooolnounonoooounltlglonloonolinooooono
2 - Méwdoi e Tomiclfl ............ ...................
3 - Evoluçlo I-lislóriol3.1 - Mw
3.2 - Trajemrin no Bnsil ................................... ..................................................
3.3 - Principais wciodndeã. núcleos de pesquisi e Iiormaçio de muusofi Immmos
4 - Bibliognfia Reoomenduh ................................................. ..
Capítulo 1 - A Terra em Transformação
1 - O Tempo Geológico ................................................................................................................ ..
2 - História Geológico ....
3 - Dinâmica da EvoIuçio..........
4.
5-
Capitulo 2 - Minerais e Rochas
3.1 - Dinlmiol unem:
3.2 - Dinlmicl
3.3 - Inner-rehqoes ................... _
O Homem oomo Agente Geológico
Bibüogrlfia Recomendado ........................................................................................................... ..
1 - Oonceiroe ....................... ............................................................... ..
2
1.1 - Minerús ................................... ..
1.1.1 - Pmpdedldfl fisicos ,
1.2 - Roche: ......................................
12.1 - Feiqñes mmroooópicu _ ..
1.2.2 - Feiçoes microooóvions ..... ._
~ Minerais Formadores de Rocha
2.1 - Silicaws. ......
2.1.1 - Neaoosilicams ................... ..
2.1.2 - Inouilicatos ..... H
7.1.3 - Filoaailicaloe .... ..................... ..
2-1.4 - Tectoesilioatoe . . . . . . . . . . ....
2.2 - Não-silicalus ................................. ._
2.2.1 - Elementos nativos ..................... __
211.2 - Sulfezos ................... ......... _.
2 2 3 - Ózàaoâ = núúzózâúúz ......................................................... ..
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2.2.4 - Carbonatos ......................................................................................................... ._ 25
2.2.5 - Halóidcs .......................................... ..
2.2.6 - Sulfatoã
3 - Rochas Ígneas ................ .... _.
3.1 - Composição . . . _ . . . . . . . . . . . _ . . _ . _ _ _ _ . . . . . . . . . _ . _ . . _ _ . . . . _ _ . . _.
3.2 - Formas de ocorrência
3.3 - Estruturas e texmras ......................... ..
3.3.1 - Estfllluras ................................. ._
3.3.2 - Texturas ........................................ _.
3.4-Classiticação _
3.5 - Granitos ....... ............................................................ __
3.6 - Dioritos_._.._.... ........................................... ._
3.7 -Sienitus ......
3.8 - Basaltos
3.9 - Peridotiros e píroxenilos
3.10 - Rochas piroclásri-:Las ........... __
4 - Rochas Sedimentares
4.1- Modo de formação ................ _.
4.2 - Classificação ......................................... _.
4.3 - Rochas detríticas (ou elásticas)
4.4 - Calcãrios e dolomitus
4.5 - carvão
4.6 - Evaporitos, chert e diatomitos
5 ~ Rochas Metamórficas
5.1 - Esrriituras e texturas ........................ _.
5.2 ¬ Metamorfismo local _ .
5.3 - Metarnorfismo regional
5.3.1- Ardósias. filitoa e xistos
5.3.2 - Gnaísses e migmatitos
5.3.3 - Mármores, quartzitos e outros _________________________ __
5.4 - Metamorfismo dinâmico ......... __
5.5 ‹ Nomenclatura ............... ............................ _.
6 - Bibliografia Recomendada ....................................................... _.
...................... ._
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37
........................................
Capítulo 3 - Estruturas dos Maciços Flochosos .............. ....................... ._ 39
1 - Estruturas Tectônicas ......................................................................................................... ._
1.1. ¬ Dobras ..................... _ _ _ _ . . . . . . . _ _ . _ . . . . _ _ _ . _ . . . . . _ _ . . . . . . . . . . _ _ _ _ . . . . . . . . _ _ _ . . . __
1.2 - Foliaçõese
1.3 - Bandas e zonas de cisalhamento dúctíl
1.5 - Falhas ...................................................... ._
Estruturas Ateclônicas ........................................ _.
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I
- Principais Tipos de Deformação
- Levantamento Estrutural
- Características das Desoontinuidades
6.1 - Conceitos básicos
6.1.1 - Descontinuidade geomeeãnica
6.1.2 - Maciço roclloso
6.1.3 - Anisolropia ................................ __
6.1.4 - Efeito de escala ................................ __
r«_2 - Parâmetros descritivos das clescontinuidades
6.2.1 - Orientação espacial ...................... ....... __
6.2.3 - E.-:pagamento ..................................................... __
6.2.4 ¬ Irregularidade e rugosidade das superfícies
7 - Projeção Estereográfica ................................................... _.
8 - Bibliografia Recomendada ................................................................................................ ._
- Comportamento Mecânico das Rochas ...................... _.
6.2.2 - Persistência ........... _ _ . . . . _ _ . _ _ _ _ . _ _ . _ . . . . . . . _ . _ _ _ _ . . . . _ . . _ . _ _ _ _ . _ ._
6.2.5 - Abertura e preenchimento .......................... . . _ _ . . . . . . . _ . . . . . . _ _ _ _ _ _ . _ _ _ . _ . . _ . . . _ . _ _ _ _ __
6.3 - Levantamento sistemático _________________________ __
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_ 57Capítulo 4 - Geologia do Brasil ............................................................................. ._
3.1- Bacia do Amazonas ............... _.
3.2 - Bacia do Alto Tapajós
3.3 - Bacia Parecis-Alto Xingu
3.4 - Bacias do Parnaíba e Recôncavo-Tucano
3.5-Bacia do ........ _. -
3.6 ~ Bacias Costeiras
3.7 - Atividade magmátiea mais recente.......___ ..-....65
4 - Depósitos Cenozóicos ................. ....... 65
4.1 - Depósitos e coberturas terciarias ................ _.
1. _ Evolução 'lectonica da Plataforma Brasileira ....................................................................................................U5?
2 - Embasamento Pré-Czunbriano .......................... ...............
2.1 - Complexos de alto grau [cinturões granulíticos) .............. ............ _. ¬-----.S9
12 _ Complexos gnáissico-granitoidesrelacionados com zonas de fratura na
parte oceânica da Placa Sul-Americana.
3.2 Dinâmica externa
A hidrnsfera é urna camada descontinua de água que,
nos estados líquido e sólido, recobre a superfície da crosta
em bacias e cadeias oceânicas, plataformas e tsludes conti-
nentais, constitui geleiras continentais e de montanhas, além
de lagos, rios e preenche fendas e poros dos solos e das ro-
chas.
A Terra acha-se envolvida por uma camada continua de
gases e vapor de água, a atmosfera, que tem 95% de sua
massa na troposfera, situada até 9 km de altitude nos pólos
e 18 km no equador. Quando seca, a atmosfera 6 constituída
de 99,9% de nitrogênio e oxigênio, e algum argõnio, o res-
tante sendo representado por hidrogênio, ozõn io, poeiras na-
turais e gases originados da ação industrial. Acima da
troposfera acham-se a eslratosfera e as camadas mais altas,
mas 6 na croposfera que se realizam os processos atmosféri-
cos mais importantes para a dinâmica extema. De maior im-
portância para a ação da atmosfera são o vapor d'águ:‹1 que
:la contém e a distribuição do calor que recebe do Sol, deter-
minando os climas.
A biosfera é a parte da Terra onde se desenvolve a vida.
Compreende os cerca de 5 km inferiores da troposfera, a
hídrosfera até grandes profundidades oceânicas e uma del-
gada camada superficial da crosta. Ela 6 o palco dos proces-
sos de dinâmica externa.
As rochas expostas às ações combinadas dos compo-
nentes químicos da atmosfera, às modificações mecânicas
causadas pelas variações de temperatura, à atuação química
tz mecânica exercida pelos organismos têm seus componen-
tes desintegrados eƒou decompostos, segundo o fenômeno
denominado intemperismo {Capit¬ulo 6 - Solos). Devido ao
íntemperismo, a rocha se desfaz em partículas de minerais e
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.fragmentos de rochas, perde substâncias solúveis e produz
.intros materiais in sim. Os diversos produtos de intcmperísrno
.recubrem as rochas e constituem o que é denominado manto
de internperisrrio, ou regolito ou, ainda, solo.
. O desgaste das rochas - acompanhado pelo transporte
mecânico e quimico dos seus produtos - pelos rios, chuvas,
.gelo. mar e vento é chamado erosão. O inlemperisrno não é,
.a rigor, um processo de erosão, mas prepara a rocha para ser
erodida.
. A ação dos cursos d'água superficiais. combinada com
o escoamento originado pelas chuvas, constitui o mais im-
.portante agente de erosão. Representa o principal fator de
denudação onde atua. As grandes massas de geleiras contí-
. nentais que cobrem a Groenlândia e a Antártida, as geleiras
. dos vales das altas regiões montanhosas e as de pequenas
ilhas em- baixas latitudes também consdt-nem imponente agen-
. te de erosão. O vento, se sua velocidade for suficientemente
. grande e o solo pouco resistente e desprotegido de vegeta-
ção, é um agente de erosão em regiões desérticas, periglaciais
. e certas planícies e praias arenosas. A erosão marinha resul-
ta do choque das ondas contra as rochas da costa e, ainda, do
. choque e atrito dos fragmentos rochosos contra a falésia e
sobre a plataforma de abrasão matipha.
. Os produtos elásticos, resultantes da erosão e levados
. pelos agentes transportadores, são depositados quando cai a
sua capacidade de transporte. Assim, as torrentes de monta-
. nha, ao atingirem as planícies, formam leques aluviais e,
quando rios desembocarn num lago ou no mar, não sujeito a
. conentes fortes, seus sedimentos formam deltas ou disper-
. sam-se pela bacia aquosa. Sedimentos fluviais também se
acumulam em regiões sujeitas ä lenta subsidência tectõnica.
. como o Pantanal de Mato Grosso (Figura 32.3 do Capítulo
Margem divergente Margem convergente
Dirtr'i.rm`ca da Evoluçäo 1 1.
32 - Gestão Ambiental). Depósitos saturados pela água po-
dem sofrer movirne ritos em massa constituindo tluxos de
detritos (debris ƒlows). Corridas de lama também se formam
nestas condições.
O material transportado pelas geleiras continentais ou
de vale constitui o driƒr que, quando não estratificado, cha-
ma-se til l . Morainas são constituídas por fragmentos de ro-
chas que se soltam das vertentes dos vales e são arrastadns
pelas geleiras. Nas depressões, tomadas pela escavação gla-
cial, com o degelo, surgem lagos nos quais se depositam se-
dimentos clásticos finanrente laminados chamados varvitos.
Em Itu (SP) existem varvitos da grande glaciação permo-
carbonífera, que fomecem lajes para pavimentação.
Nos desertos, praias e planícies atenoeas, em clima ári-
do ou semi-i.ridc, formam-se as dunas ou depósitos eolicos.
Em certas regiões desérticas empilhrun-se, formando relevos
chamados zrgs. Grandes extensões da Rússia e China são
cobertas por depósitos de poeiras e siltes que foram transpor-
tados pelo vento. de regiões desérticas distantes, e precipita-
dos pela chuva. Chamam-se loess a tais depositos.
Nas regiões litorâneas, acumulam-se sedimentos de
grande variedade de ambientes. São em maior parte elásticos,
mas podem incluir calcârios e evaporitos.
São particularmente importantes. como áreas coletores
de sedimentos, as bacias originadas com a tectdnica de pla-
cas, seja nas bordas de subducção, seja nas bacias das hor-
das passivas dos continentes. Atualmente, muitos rnilhares
de metros de espessura de sedimentos, predominantemente
marinhos, são nelas perfurados em busca do petróleo. como
acontece na costa brasileira. Também à tectõnica de placas
são atribuídas algumas bacias de sedimentação no interior
dos continentes.
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Figura 1.5 Bloco diagrama geológico da placa marginal do Oceano Sul-Pacífico (Coch, 1995)
12 A Terra em Transƒarmzação
Os processos de dinâmica. externa mais importantes do
territorio brasileiro estão apresentados no Capítulo 9 - Pro-
cessos de Dinâmica. Superficial.
3.3 lntemelaçöes
A atuação dos agentes de erosão variou no decorrer da
história do Planeta. Assim,extensas regiões do Brasil foram
várias vezes rccobertas pelo mar. Modificações climáticas
em diversas ocasiões, desde o Paleoprotcrozóico, causaram
fenômenos glaciais, tais corno os de idade neoprorerozóica
(Formação Itaquiraí) e permo-carbonífera (Grupo Itararé) no
Brasil. A Formação Botucatu, na Bacia do Paraná, represen-
ta um extenso deserto arenoso de idade jurássica. As grandes
bacias sedimentares fanerozóicas do Brasil ilustram, em seu
conteúdo sedimentar, as transformações ambientais realiza-
das, no tempo e no espaço, pelas manifestações da dinâmica
cxte ma. Estas transformações são conseqüências das seguin-
ECS C3l.lS3SI
' variações climáticas;
* niovirnenros rectonicos, ditos epirogênious, de aoerguimento
e afundamcnto;
° deslocamento das placas litosféricas, sofrendo defonnaçñes
e conseqüentes variações ambientais;
° soerguirnento de grandes cadeias de montanhas nas faixas
de dobrarnentos nos sítios de colisões de placas (orogênese),
assim como outros reflexos na superfície da Terra, de fenô-
menos da dinâmica interna.
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4 O Homem como Agente Geológico 0
Os vestígios mais antigos do gênero Homo remontar,
ao Plíoccno (2,33 Ma atrás) e são encontrados na Africa, ond.
se deu a origem da espécie humana.
O Homo sapiens é do Quaternário. Os vestígios de su.
civilização, representados por fósseis, utensílios e pinmmf.
tupestres são encontrados em todos os continentes, evidente
mente a partir dos períodos em que os mesmos foram ocupa.
dos. O homem foi evoluindo em forma, constituição e hábitat,
deixando de ser nornade para se tornar sedentário. Este pro.
cesso envolveu diversas conquistas, entre 20 e lü mil an
atrás, quando u homem deixou sua condição de coletor ii
alimentos para se desenvolver corno produtor, com as ativi.
dades de pastoreio e agricultura. Tomou-se assimo mais novo
e intenso agente modificador do ambiente, o que permitir.
seu enorme crescimento populacional. Até o século XV, quan-
do atingiu rneio bilhão de seres, o crescimento populacional.
embora gradual, foi relativamente lento. A partir do sécult.
XVI, case crescimento sofreu uma explosão, em especial nos
últimos 100 anos, exercendo forte pressão sobre o meio am.
biente, interferindo, acelerada c intensamente, nos procesf
sos naturais. A Figura 1.6 apresenta urn grãfico desse cresci.
mento, cujo decréscimo populacional, verificado no final dt.
século XV, foi devido à peste bubônica que assolou a Euro-
pa, dizimando grande parte da população. .
Desta forma, o homem contribui para modificar o regi-
me de escoamento, infiltração e evapotranspiração da sign”
das chuvas, provocando a aceleração dos processos erosívoñ
dos solos, a diminuição .da infiltração d'água na recarga dos
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Qüíferos, a deserlificaçáo e a salinização de aqüíferos den-
outros impactos negativos. Por outro lado, tambem recu-
era áreas degradadas ou as ocupa com criterios adequ adus.
Na busca de melhoria da eficiencia. agricola, quan o
a incliscriniinadaniente insumos agrícolas, agrotóxicos e
Ç il' tes são carreadoe pela água, oontarrtinando os sedi-rl izarl '
.euros e penetrando na cadeia alimentar de plantas e ani-
ais. Mas foi com o uso de tais insumos que conquistou
gevadas taxas de produção de alimentos.
A necessidade de melhorar as ferramentas para a caça,
gierra e agriculturaƒpecuária levou o homem a buscar mate-
.ziis mais adequados, fazendo oom que passasse do primiti-
vismo à idade da Pedra, do Bronze e do Ferro. Desenvolveu
. extração mineral e seu beneficiiimenno. Grandes jazidas
`nerais, a ceu aberto e subterrâneas, foram e são explora-
qals. A ação minerái-ia do homem, extração rriecanizada ou
` a em romove inevitavelmente desmatamento, :irra-.arunp g , p _
sarnento de morros, enrulhamento de vales e o berieficiameilto
' ` ` ` ado . Todas.aineral produz releiros que tem que ser deposit s
iscas operações, quando realizadas de maneira descontrola-
e inade uada, podem representar importante impactoH fl
.mbiental, como a poluição de mananciais de água, erosao e' al' entar,
sedimentação e interferências dariosas na cadeia im
.nor liberar elementos químicos tóxicos. Não se pode, entre-
nto es uecer que foi com oe elementos extraídos |: benefi-a , q
diams que o homem desenvolveu as ferramentas necessárias
.i construção de suas civilizaqoes.
Ele criou também cidades, onde concentrou condições
Qcivilizatórias, mas ao custo de intensas transformações no
.meio ambiente, não raro responsáveis por severos acidentes
I__i
O Homem como Agente Geológico 13
e perdas econômicas, quando não respeitou a adequar; ão ur-
bana às condições do território.
Para atender ao desenvolvimento e ao bem-estar da po-
pulação, foi necessário fornecer energia sempre e ern maior
quantidade. Várias foram as formas de energia desenvolvi-
das: termica, atômica, hidráulica. biomassa, etc., que tam-
bém geraram fortes impactos ambientais.
Assim, vivendo as contradições de sua evolução, o ho-
mem impõe ao Planeta as conseqüências de suas escolhas. A
Geologia de Engenharia é urna das ferramentas técnico-ci.en-
tíficas úteis ao discernimento das escolhas mais acertadas a
uma transformação adequada do meio ambiente.
5 Bibliografia Recomendada
Coch, N.K. 1995. Geoharzards natural and human. New
Jersey : Prentice-1-Ia1l.481p.
De Loczy, L. e Ladeira. E. 1976. Geologia Eszrurural e in-
trodução d Geurecrônico. São Paulo 1 Edgard Blücher.
528p.
Virella, EA. e Serrano, EM. 1991. Procesos geológicos in-
ternos. Madrid : Rueda. 232p.
Virella, RA. e Serrano, EM. 1993. Pmcesos geológicas ex-
ternos y geologia anibíenral. Madrid ; Rueda. 3ll.p.
Whidley, B.F. 1984. The evolving conrinenrs. 2.ed. New York
: Iohn Wiley. 3999.
Wyllie. PJ. 1976. A Terra, novo geologia global. Trad. de
LR. Araújo e M.C. Serrano Pinto. Lisboa : Fundação
Calouste Gulbenkian. 384p.
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2
Minerais e Rochas
Na Geologia de Engenharia. as rochas e os solos cons-
tituem os elementos onde são instaladas as obras de enge-
nharia (fundações. túneis, pontes. galerias, etc.) ou mineiras.
Nestas obras. sao ainda utilizados como material de constru-
çao. na sua forma natural (pedra britada. saibro). beneficiada
(rochas para revestimento) ou, ainda. (cimen-
to). Rochas e solos também são os materiais envolvidos em
fenomenos naturais, muitas vezes catastróficos, como
escorregamentos. erosão, assoreamento e outros.
Assim, na Engenharia, trabalha-se com uma grande
variedade de tipos rochosos. Todavia, cada tipo tem caracte-
risticas intrínsecas (mineralogia. textura. estrutura, etc.) que
devem ser conhecidas para que as obras sejam planejadas e
executadas com menor custo e maior seguranç. resultando
na melhoria da qualidade ñnal do trabalho realizado.
As caracterizaçóes geólogico-geotécnicas. dentre elas
a caracterização petrográfica, são fundamentais tanto s
estudos de viabilidade e nos projetos de implantação de c n .as,
como naqueles de previsão, prevenção ou correçio dos efei-
tos dartosos de processos naturais (como os escorregamentos).
De igual importancia e o tratamento destas informaçoes a
luz de aspectos peculiares, como o ambiente de formação e a
história evolutiva, que também tem grande influència no seu
comportamento ante os processos intempéricos. erosivos e
OI.lIÍO$_
No que diz respeito as rochas, deve-se enfatinr que os
estudos petrogríficos, quando aplicados i Geologia de En-
genharia. compreendem. além da determinaçlo mineralógica
e correta classificação da rocha, o fomecimento de inñorma-
çóes detalhadas sobre sua granulometria. tipo de alteraçio
(hidrotermal. intempéries) e sua intensidade, presença de
minerais secundários, estado microfissural, microtectdnica,
de formações intracristalinas. etc. Estes aspectossão impor-
tantes para o entendimento das caracteristicas meclnicas e
hidráulicas, visando a previsão do desempenho dos diferen-
tes tipos rochosos sob condiçoes de uso a que serão sub-
metidos
Nefite Capítulo são abordados os minerais fonnadores
de rochas mais comuns e os principais tipos rochosos. procu-
tando-sc destacar os aspectos mais relevantes para a Geolo-
gia de Engenharia. O Capítulo 13 - Caracterização e Classi-
ficação de Maciços Rochosos aborda tais aspectos do ponto
de vista geotécnico ou geomeclnico.
Maria Heloísa Barros de Oliveira Frases
Pedro Luiz Pretz Sartori
1 Conceitos
1.1 Mlnorala
Mineral é uma substância sólida natural, inorgãnica e
homogenea, que possui composição química definida e ee-
trutura atómica característica.
Na natureza. os minerais se formam por cristalizaçao, a
panir de líquidos mazmíticos ou soluções termais. pela
recristalização em estado sólido ou, ainda. como produto de
reações químicas entre sólidos e líquidos. A cristalização se
dá quando os ítomos, íons ou grupos iónicos, em proporções
definidas. são atraídos por forças eletrostiticas e distribui-
dos ordenadamente no espaco.
A menor unidade desta rede tridimensional, determina-
da pela disposiçio dos átomos na estrutura do mineral. é co-
nhecida como cela unitária (retículo cristalino) e pode
condicionar. além da forma externa do cristal, outras proprie-
dades fisicas como a dureza. a clivagem. etc. A Figura 2.1
mostra a estrutura intema e a forma cúbica derivada deste
arranjo, para o mineral halita (NaCl).
Alguns minerais são amorfos - não tem forma própria -
por não apresentarem estrutura intema definida. Minerais não-
amorfos ocorrem como cristais, que sic corpos com forma
geométrica, limitados por faces, arranjadas de maneira regu-
lar e relacionadas com a orientação da estrutura atómica
Um ou mais elementos químicos podem constituir os
minerais. Os minerais formados por um só elemento sic
menoscomuns e pertencem a classe dos elementos nativos,
como, por exemplo, ouro, cobre. enxofre. carbono. etc. Este
último forma dois pollmorfos, o diamante e a grafita. mine-
Cloro . _ Ç
p, ' ea)
"' .clã
Figura 2.1 Estrutura intoma e forma da halita
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¡rsrsrsr-.ater:-t'iÍlmzahjV_1'_
ÀTÉ'
16 Minerais e Rodin:
rais de mesma composição quimim. mas com estrutura cris-
talina e. oonseqüentemente, propriedades fisicas distintas.
Em sua grande maioria, contudo, os minerais são com-
postos químicos resultantes da associação de átomos de dois
ou mais elementos. Muitas vezes, exibem isomorflsmo, fe-
nómeno apresentado por substâncias que possuem estrutura
eúâzzimz szmzurznzz z mmpozsçaú qurznicz atzúmz Éúczso
dos plagioclásios, que formam uma série isomórfia onde a
variaç¡odooonteúdodeNaeC‹anaestruturscristalinade-
termina uma variação de espécies
Os eixos cristalogrlñoos são elementos de referencia
utilizadosnadesctiçiodocfutal. Esteseixospassampelo
centro do cristal e estabelecem relações entre si que depm-
dem da simetria cristalina. Para fins de orientação, o eixo n ¿
frontal, o eixo b lateral e o eixo c vertical. Com base nos
elementos de simetria, os cristais foram reunidos em seis gru-
pos. denominados sütenus cristalinas (Tabela 2.1).
A forma externa do mineral e o hábito. A Tabela 2.2
apresenta aqueles mais comuns entre os minerais formado-
res de rochas.
Aassociaçãodedoisoumaiseristaisdeummesrno
mineral. unidos por um plano de composição e agrupados
segundo uma determinada lei de repetição, comtitui uma
genrinaçio ou mada.
TabeIa2.1 Slstemascristnlínos
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Conceitos 17
Tabela 2.2 Principais hábitos de minerais tomadores de rocha
HÀBITO CARACTEHÍSTCAS
Acicular
Coltnar
Tabular ou lemelar
Lamirado
Foliáceo
Fibrose
Grantdar
Maciço
Terroso
Botrioidal
Mineral em cristais delgados. semelhantes a agtlhas
Mineral em individuos grossos, semelhantes a colunas
Mineral achetado. em Iamelas sobrepostas
Mineral em lines lâminas achatadas
Mineral que se separa facilmente em lâminas ou folhas
Agregado stbparalelo de cristais llnos e librosos
Mineral em forma de agregado de grãos
Mineral compacto de forma irregular
Mineral com aspecto de massa de barro seco _
Agregado com proeminâncies arredondadas. tipo cacho de uva
1.1.1 Propriedades flslcee
A estrutura cristalina e a composiçio quimica mi-
nerais são responsáveis por diversas propnedades
minerais. úteis para sua determinaçio maaoscóptü. quais
sejam;
° brilho: aspecto apresentado pela superficie de Erann-a re-
cente do mineral, ao retletir e lui incidente. O brilho pode
ser metálico, vítreo. resinoso ou gruo, sedoso, perlaceo,
adamantino, fosco. etc.;
° cor: está relacionada com defeitos estruturais, composição
quimica ou impurezas contidas no mineral. Pode ser carac-
teristica de um determinado mineral, como, por exemplo, a
cor amarelo-latão da pirita. Mas, no geral, e variavel para
um mesmo mineral. O quartzo pode apresentar ampla varia-
çao de cores. correspondendo as variedades denominadas
ametista (lilás), citrino (amarelo-queimado). etc.;
- traço: 6 a cor do pó mineral que se observa quando este
risca uma superfície ispera de porcelana branca e dura. Nf
minerais opacos de brilho metálico (óxidos e sultetos), r .
é uma das propriedades diegtóstices para a identificação
da especie;
' clivagem: superfície de fratura plana, paralela a uma face
real ou possível do cristal. O tipo da estrutura cristalina de-
termina a presença ou ausencia de plano de clivagem, se-
gundo uma ou mais direções, como mostrado ne Figura 2.2a.
qualificada como perfeita. boa, distinta e imperfeita;
° li-atura: superfície de quebra do mineral, independente do
plano de clivagem, podendo ser do tipo irregular ou
concoide, esta última igual a do vidro (Figura Zlbš
-dureza: resistenciadominereleorlscoouebraio. medi-
dapelaresistenciaqueasuperficiedomineralofereceao
risco por outro mineral ou por outra substlncia qualquer. A
determinação desta propriedade 6 referida a uma escala-
padrio de dez minerais, conhecida como Escala de Mohs
(Tabela 2.3);
' tenacidade: resistência que os minerais oferecem ñ fiexão,
eo esmagamento. ao corte, etc Os minerais do grupo das
micas são flexíveis e elásticos. O quartzo, os feldspetos e e
calcita são quebradiços. O talco, o gipso e e serpentina sao
sécteis'
° magnetismo: os minerais que contem o elemento ferro säo
afetados pelo campo magnético. Os diamagnéticos são re-
pelidos z os pai-:magnéticos sic atraídos pelo ími. Os
que são fortemente atraídos pelo ímã sio chamados
ferromagnéticos, como e o caso da mugnetita (l'~`e,OJ;
° pao especílico: corresponde ao peso do mineral emrela-
çlowpesodeigttalvolumedeigumsendoassimcalcukdo:
peso específico = peso do mineral no ar/peso do mineral no
ar - peso do mineral imerso n'água
O resultado da determinação deve ser obtido com preci-
s¡oateesegundacasadecimal,peraau:tiliareidentificsräo
do mineral. 0 valor e constante para cada espécie, pois tem
relaçiocomacomposiçioeeestruniracristalina. 0smine~
tais, nomialmente. tem peso específico entre 2 e 4. Quando
acima de 4, são denominados pesados.
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D)
Figura 2.2 Clivagens prismátlca e romboedrica (a).
Fratura concóide (b)
tpeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee
Bruno Morais
Destacar
18 Minerais eRochas
Tabela 2.3 Escala de dureza de Mons
COMPOSÇÂOMNEHAIS
OUNDAESCALA DE _
DUHEZA PADRAO
TPOS DEREFEFIENCMS MNEHASRELATIVAS
1 Talco
GÍPSO
Calcita
Fluorita CaF,
Apalita Ca,(PO),(F,C|.0H)
Ortodásio KAlSi,O,
Quartzo S10,
'Ibpázio A|,SiO_(OH.F),
Corhdon Alp,
1 O Diamarto C
Mg,SiO_(0H),
CaS0,.2H,O
CaCO,
GDG“JO!UI¿€DN
Riscam-se com a irha
Füscam o vidro com facilidade
Molas
Risca-se com obieto de cobre
Riscam-socomocarivoteoucomo
cariodovidro
Risca o vidro com diflcrldade
Hiscam o vidro
Serniduoe
Duo:
1.2 Rochas
Roc|uéumcr›rpos6lidon.aturnl.restrltnntedeumpro~
ceseogeológicodeterminldojannadoporegegxdoedeum
ournn'nrninenis.unnj¡doese¡nndouenndic6eedetem-
peraurn e preeeio existentes durante sun fiormnçio. Também
podem ser corpos de mnterial minenl nie-cristalino. como o
vidro vulclnico (obeidiml) e mnterieis sólidos orglnicoe,
como o euvio.
Asrochns,deucordocomseumododef0fmIÇ¡0.cone-
tituem tree grande: grupos: igneu, sedimentares e
meumórfieaecedaquelcom...
Estes grupos rocitosos se inter-relnciorum, evidencian-
doocerlterciclicoedinlmioodafonnnrpiodasrochmcomo
mostrado na Figure 7.3.
A deterrninaçio da natureza das rochas é feito :través
das observações realizadas nos tnbalhos de campo. envol-
vendo forma de ocorrência. atruturas, tipos rocboeoe mocin-
doe e outros. Sua dueificição petrogrifice (usualmente de-
terminada em estudos rnicroecúpicoo) é obtida com bue na
sun minenlogia. arnnjo texmnl e cadaquãll
com maior irnportãncin relativa conforme rrtipode roehn. O
conjunto destes perímetros define o compommcnto mecâni-
co das rochas.
IAEG (1981)propdeoe prindpaítaitérioe utilizados
nadacriçioedassiñclçløderochupenfinedeüeologia
deEngenhar'iLDeve-seresslltnrqueoecriterioepropostoe
seboscinmnoprinc¡pi0dequeaspropriedldcaIisicas.et1ral-
rneuteexibidas pelarodn. refleternoeefeitoeoombinadoe
da sunorigem esubeeqüenne hietórinevolutiva, que inclui
osprocessoedeelter-qlo.Seuoonbecimento,a1iadoeoere‹
sulradoedeeneaioerneelnicoe.pe1'mitede1imitnrunidnder
rochosa: espacialmente homogêneos do ponto de vista
geotúcnico.
1.2.1 Folçõee inner-oecópicu
No reconhecimento macroscópico de rochas ou de
amostras de mão, devem ser observados, especinlmente em
Geologia de Engerrlurio. as seguintes feições:
- estruturas: cornpreendeeorienteçioe aspoeicñesde mas-
u§¿o¿cI]oaasemumndetermirudn¡rea,berncomonfei-
çñesresultannes`deÍ;roces¡oegeoi6gieo¡eomo falhuoentoe.
dobnmentoe. intrusñee ígneu e outros. As rochas Igneu
usunlmente são maciços, o que pode lhes conferir carac-
Rochn Sodlmentor
lillflfiçlú
,,,,,,,,ç,,, ...'.".z."Í“°°“'"`° z
WWW* rnetamorflsmo
eedimo
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Rocha “'°*fi"'°'*¡$'“° Á Rocha
Ignez * anorexia (mean) fletamorfica
Figura 2.3 Ciclo das rochas
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teristicus fisico-mecânicas constqntes em todos as d1l'€'?3¢5›
ou seja, isotropia. A isorientaçao mineral e as deforma-
ções tectönícas de parte das rochas metarnorficas, e algu-
mas CSU-umrzg {acam:imcnto, por exemplo.) de rochas
sedimentares, confere-lhes anrsutmpia (Capitulo 3 - Es-
rrutu ras dos Maciços Rochosos);
- descontinuidades: este termo refere -se a qualquer estrutu-
ra gzglógícn que irttcrrorrtpfl., ou possa interromper, qwirldo
submetida a certas cargas, a continuidade fisica da rocha.
Engloba juntas, falhas, fraturas, fissuras, etc., podendo even-
tualmente incluir pianos de fraqueza em acamamentoã,
bundarnentos e foliaçöes. A resistência das rochas é afeta-
da pela freqüência e orientação de sistemas de fraturas. As
fraturas também são locais propícios à perco lação de ágtnas
superficiais, o que favorece o intempertsmo c a formaçao
de srgilomincrais. Estes, por sua vez, podem ser carteados,
deixando cavidades (vazios) que facilitam ainda mais a
per-colação de água, ou podem tornar lubtificada uma su-
perfície, facilitando escorregainentos; ›
° cor: apesar de ser um parâmetro subjetivo e, muitas vezes,
variável num mesmo tipo de rocha, é característico para um
determinado corpo rochosa, servindo para qualificá-lo, em
conjunto com os demais aspectos aqui mostrados. A título
de se obter uma maior homogeneidade na descrição, é re-
comendável o uso da Rock-Cofor Chart publicada pela
Geoíagicai' Society of Americo (Rock-Color Chart
Committee, 1963).
1.2.2 Felçõcs microscópicas
As análises petrográficas, que são realizadas mediante
o exame de seções delgadas de rochas em tnicroscópicoe
polarizndorrs, compreendem rt deterntineção c a qusnriñcarfic
dos minerais constituintes e suas inter-. 'ões, descrição dos
padrões de alteração, deformação e outros. São normalizadas,
no caso de estudo de rochas para revestimento, pela ABNT
(Capítulo 20 - lviateriaís Rochosoe para Construção).
Os minerais característicos e necessários para a classi-
ficação pctrográfica são denominados essenciais e aqueles
que ocorrem em quantidades menores, cuja presença não seja
determinante para sua classificação, são chamados acessó-
rios. Estes minerais são considerados primários.
Em Geologia de Engenharia revestem-se de importân-
cia os minerais de alteração, ou secundários, gerados a par-
tir da modificação dos minerais primários, principalmente
por processos intempérlcos. Nestes, novos minerais são for-
mados pela decomposição química de rochas metarnórficas
e igneas, quando expostas às condições reinantes na superfí-
cie terrestre. Compreendcm, entre outros, os argílominerais e
os hírlróxidos de ferro e de alumínio.
Os minerais também podem sofrer modificações atra-
vés dos processos hidrotennais, que estão relacionados, prin-
cipalmente, à fase final de processos ígneos (ou magrnáticos),
onde ocorrem reações entre as soluções aquosos quentes e as
fases sólidas preexistenrcs.
Destacam-se a seguir mais alguns conceitos de interes-
se à caracterização das rochas:
- minerais secundários: a presença e o modo de ocorrência
de minerais secundários ou de alteração intempérica
(argilominerais, hidróxido: de ferro, Sais. sulfatos, etc.) sub-
sidíam a determinação da estabilidade química c física da
rocha ante as condições de uso em que serão empregadas,
como, por exemplo, as rochas de enrocarnento, que serão
submetidas a ci cloe de saturação (chuvas, enchentes) c se-
cagem (épocas de estiagem). Sua quannficsção também
fornece o grau de alteração da rocha;
Conceitos 19
' minerais delctérios: são minerais que podem provocar efei-
tos prejudiciais quando da sua aplicação, como em agrega-
do para concreto. Cita-se, como exemplo, o caso da opala
que pode reagir com os álcalis do concreto, causando danos
às estruturas civ is;
' textura: é o arranjo microscopico dos minerais. Muitas vc-
zes, estes arranjos são exclusivos para determinados tipos
de rochas. A textura está intimamente relacionada it mine-
ralogia e às condições físicas vigentes durante a formação
da rocha. As propriedades mecânicas dependem, em porte,
da textura, que reflete o grau de coesão da rocha; Í
' granulometria: refere-se ao tamanho dos grãos. E um dos
critérios de classificação das rochas sedimentares. Nas ro-
chas ígueas, a granulação diferencia macroscopicamcnte as
rochas vulcânicas (mais finas) e plutõnicas (mais grossas);
' icmr-stiunirae:são estruturas de dimensões microscópi-
cas (microfraturas, microfissuras, znicrofzrlhas, rnicrodobras
e outras) que também são determinantes para a maior ou
menor resistência mecânica das rochas.
As Figuras 2.4 n 2.12 apresentam diversos exemplos
de feições microscópicas e macroscópicas
O lrrtrn
 
Figura 2.4 Granito com textura granular composto de
quartzo (0), plagíoclásio (P) e microclínlo (M).
Plagiociáslc semi-alterado em sericita (Sl. Polarizadores
cruzados
O lrnm
 I
figura 2.5 Textura porfirítica em riólito. Fenocristais de
quartzo (Cl) a de piroxênio (P) em matriz granular micro
a criptocristatina. Polarizadores descruzados
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20 Mineraise Rochas
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Figura 2.6 Basalto amigdaloidai composto de
plagiociásio (P). augita (A) e opacos [O] em texxura
granuiar. As amígdajas (AM) estão preenchidas por
argilominerais. Polarizadores descruzados
-- _.. __, “___ . .¡ ._ *y ._ ¬ _._›_¡_ .zw ››_`›_
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(Figura 2.15), se repete indefinidamente t ti duas direç .
O hábito destes minerais 6 foliáceo, com uma direção
principal de clivagem segundo o plano das folhas tetraédricaa.
Os grupos que reúnem os minerais formadores destas rochas
são as micas, argilominerais e outros fllossilicatos de
alteração.
As micas são filossilicatos primários, cujas espécies
principais são a muscovita e a biotita, que se distinguem fa-
cilmente pela cor. Com relação à tenacidade, são flexíveis e
elásticas.
° muscovita; é a mica mais comum e importante das ro-
chas metamórficas (gnaisses, Jristos e quartzitos). Tam-
bém ocorre em rochas ígrieas, principalmente em
pegmatitos. Na forma de Sericitfl, variedade com hábito
Iarninnr, brilho seduso r: granulaçãü mais fina, é um mine-
ral secundário derivado de aluminossilicatos (feldspatos,
nefelina e outros). Por intetnperismo pode se alterar em
caulinita ou gibbsita;
- lãiotira: é encontrada em rochas ígneas ácidas (grani-
tos, riolimsl e intermediárias (sienitos, traquitos, dioritos
e andesitos) c em rochas meta.rt1órficas(xistos, gnaisses).
Altera-se em clorita. Por irttemperismo, pela perda de
álcalis, passa a ter cor marrom a amarelo-dourada e, quando
aquecida (a 1Í)0“), se desfolha e des-prega em fragmentos
vermjfortnes (de onde vem a denominação \rer1nicuIita].
Os argilominerais {filossilicatos secundários) apresen-
tam íons Of' e OH' desempenhando papel importante na con-
figuração gerat da estrutura, podendo construir elementos
estruturais, tetraedros e octaedros, dispostos em camadas
alternadas. A classificação das espécies é baseada no arranjo
dessas camadas. no espaçamento entre eles e nos elementos
químicos envolvidos. A análise por difração de raios X e o
metodo mais rápido e preciso de idenrificação das espécies.
A microscopia eletrônica também 6 uma ferramenta impor-
tante. No ambiente continental (oxidantc), óxidos de ferro
pigmentam esses minerais com cores avermelhadas. Os
argilominerais são formados pela alteração intempérico de
outros minerais, como feldspatos (comumente alterados em
cauiinita], olivina, piroxênios e anfibólios, sendo também
produtos da alteração de vidro vulcânico. As espécies mais
comuns são a caulinita, a montmorilonita e a illita.
- cnulinita: constituinte das rochas sedimentares detríticas
(grupo dos pelitos) e da argila dos solos. Origina-se da alte~
ração de aluminossilicatos (feldspatus e micas, principal-
mente). É refratária e não-expansiva. Tem amplo emprego
industrial;
O O O ~ O 0 O
O O O O
I I I O
. : OO O 13.13 O O
O O O O
Cn U O -IJ C1
O I O O
O O O O I O
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C):O
Figura 2.1 5 Arranios de unidades tetraédticas
om filossilicatos
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24- Minerais E Rochas
' montmorilonitaz constituinte das rochas sedimentares
detríticas (grupo dos peliros) e da argila dos solos. E o prin-
cipal e, por vezes, o único constituinte dos basaltos altera-
dos. Origina-se pela alteração dos alurninossilicatos e mi-
nerais ferromagnesianos. Em meio aquoso, caracteriza-se
pela expansão, por efeito da adsorção das moléculas de água
entre as cadeias tettaédricas;
- illitaz também chamada hidromica, é um grupo de
zirgilominerais, de composição e estrutura intermediária
entre a muscovita e montrnorilonila. São comuns em
folhelhos de origem marinha. `
Outros filossilicatos de alteração são os minerais: clorita,
serpentina e talco.
° clorita: encontrada em quase todos os tipos de rochas, É
constituinte importante de rochas metamórficaa (em espe-
cial, os ciorita itistos ou rrisros verdes). Mineral secundário
formado pela alteraëão da biotita, piroxënios, anfibólios,
granadas e olivinas. fleirível, mas não elástico. Asvezes,
se comporta corno argilomineral, em especial quando apre-
senta granulação muito fina (argila):
' serpentina: constituinte importante de rochas metarnórficas
(serpenlinitos). Forma-se pela alteraçâoitidrotermal de ro-
chas ultrabásicas ricas em silicatos magnesianos (olivina e
piroxênio). A variedade de hábito fibroso {cris0tila) 6 flexí-
vel e tem brilho sedoso. É isolante térmico e acústico, e um
dos tipos de amianto. A variedade de hábito larninar
(andgorita) é compacta e tem brilho graxa;
* talco: constituinte de rochas metamorficas: esteatito ou pe-
dra sabão, e xistos, junto com clorita, 6 fonnado pela altera-
ção hidrotermal de silicatos rnagnesianos. Amplo emprego
industrial.
2.1.4 Tectossilicatos
Os minerais desta subclasse contêm tetraedros de (Si0,)"
ligados entre si por oxigênios em comum, resultando numa
estrutura continua tridimensional (Figura 2.16).
A relação Si:0é 1:2 mas, em muitos casos. o Al” subs-
titui parte do Si”, teittliattdo na adição de outros cátions (Na*,
K', Catl) disponiv is no ambiente de.cristalização,Ípar_a`j:|,ue
haja a neutralizaçãë das cargas.
Os grupos que reúnem os principais minerais formado-
res de rochas são os feldspatos, a sílica, os feldspatóides e as
zeólitas.
Os Íeldspatos são os minerais mais abundantes na crosta
terrestre. Geralmente, possuem hábito prismãtioo ou tabular.
Os tipos principais são: o feldspato potãssico e os
plagioclásios:
- feldspato potâssieo: é comum nas rochas igneas (granito,
sienito), nas sedimentares detríticas (arenito, aroóseo) e nas
metamorticas (gnaisses e rristos). É mineral predominante
em pegmatitos. As 'principais variedades são o ortoclásio
(monoclínico) e o microclínio (triclínico). Alteram-se
hidroterrnalmente em sericita e, intempericamente, em
caulinita;
'° piagioelásiosz correspondem a uma série isomúftica contí-
nua entre tipos sódico (albita - Ab:NaAlSi,Ou] e cálcico
(anortita - An:CaAl¡Si¡0,). São divididos em seis espéci-
es: albita, oligoclasio, andesina, labradorita, bytownita e
anortita. Está presente em quase todos os tipos de rochas
ígncas e metarnórficas (gnaisses). Na alteração hidrotermal
podem originar minerais do grupo dos epidotori -
Ca¡(Fe.Al)Al¡[SiO,_][SiO.,]O(0H) - calcita e sericita. Por
internperismo, originam sericita e argílominerais.
Embora sendo Óxido, o tipo de estrutura da süica per-
mite enquadra-la nos silicatos. Os tipos principais sãzy
quartzo, calcedônia e opala;
* quartzo: é um dos minerais mais comuns na natureza. Cons-
titui as rochas igneas ácidas (granito, riólito). sedimcnrarza
detriticas (arenitos) e metamórficas (quartzitos, gnaisses,
xistos). Nas rochas É incolor (hialino), leitoso (hranm
translúeido) eƒou entumaçado (cinza). As variedades colo-
ridas são comuns. Freqüentemente,preenche fraturas ou
veios em rochas de origem variada. O quartzo é muito re-
sistente it alteração, sendo o principal constituinte das areias
e de solos arenosos;
° caleedônia: é urna variedade criptocristaiina¬ fibrosa, de
cor variada, brilho graxa e hábito botrioidal. Dependendo
das suas cores, estruturas, etc recebe nomes pecidiares como
ágata, õrtirt e jaspe; _
' opala: é sílica hidratada (Sit) .nl-IZO); amorfa. Tem cores
claras (branca, cinza) e brilho perláceo, comumente
opalescente (exibindo reflexões internas coloridas).
Os fedspatóides são minerais cristalogmficamente apa-
rentados dos feldspatos,'porern ricos em Na' e K* e pobrä
em Siülz
' lefeliuaz é a variedade mais comum, constituinte das rochas
ígneas alcalinas (nefelina sieujtoa e pegmatiros alcalinos)
estando ausente nos outros tipos de rocha. É muito instável,
alterando-se hidrotermalmente em albita, muscovita., zeólitas
e outros felspatúides (cancrinita e sodalita). Mais raramen-
te altera-se em caulinita.
As zeúlitas são minerais secundários compostos por
silicatos de alumínio, hidratados. Constituem polimorfos nos
sistemas cúbico, tetragonal, rornboédrico, ortorrombico e
tnonoclínioo:
.;SiO i O [seca]
Figura 2.16 Afranio tridimensional de tetraedros em
tectossiticatos
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t - das variedades mais comuns. Mineral se-
"'uäÊi:¡?,` gëguêeralmente associado a feldspatóides. dos
::£¡5a5¿ áei-iva. Também ocorre preenchendo amígdalas em
rochas vulcãnicaã.
2.2 Não-silicatos
Os minerais não-silicatioos abrangem os grupos dos
ckmzntos nativos, sulfetos. óxidos e hidróxidos, carbonatos,
lralóides e sulfatos. Na Tabela 2:5 apresentados alguns
minerais destas classes e suas principais propnedades fisicas.
2.2.1 Elementos nativos
compreendem qualquer elemento, na sua forma sim-
ples (não-combinada). encontrado na natureza: A grafite.
mrnposta unicamente de carbono,_e um dos minerais mais
comuns desta classe tz ocorre principalmente em rochas
metamórfitiâ (xisto-. z
2.2.2 SUIÍIIOS
Como sulfetos, destaca-se a plrlta, mineral acessório
ou secundirio em rochas igneas, sedimentares e
metamórficas. Altera-se em limonita e sulfatos.
22.: óxteos e ntaróinees
Nestes minerais, os lons O4 e OH' correspondem ao
inion que se liga a um ou mais metais. Seus tipos principais
são: magnetita, hematita, especulatita, ilmcnita, lirnonita e
goethita. bauxita e pirolusita:
- magnetita: mineral acessório em rochas ígneas, especial-
mente as básicas e ultrabásicas. Alteração por oxidaçio em
hematita e, por oxidação e hidratação. em limonita;
° hematita: comum em rochas rnetamórñcas (quartzitos, tipo
itabirito) e. como cimento. em rochas sedimentares. A
especular-ita é uma variedade com forma tabular e brilho
metálico intenso. Altera-se em limonita;
° llmenlta: mineral acessório em rochas ígneas basicas (por
exemplo. basaltos). Altera-se em leucoxenio, porem e rela-
tivamente estavel nas condiçoes atmosféricas;
- llrnonlta e goethita: formam-se pela alteraçio internperica
dos minerais de ferro. O nome limonita é usado para se
referir a todos os óxidos de ferro hidratados. A goethita cons-
äictui os chap6us~de-ferro (gossans), que capeiam corpos
sulfetos'
' bauxita: 6 uma mistura de óxidos hidratados de alumínio;
boehmita (AlO(OH)) e diísporo (HAlO¡) - ottorrómbicns -muito (ru(on),) - zmeettntee. É pmúuie as danças
tntempérica. predominantemente química, de rochas igneas
ricas em alumínio (especialmente sienitos). em regiões de
clima tropicallsubtropieal. É minério de alumínio;
' pirolusitaz 6 o produto da alteração intempéries de mine-
rais de rnanganes. Geralmente esta pigrnentando (cores ts-
rrurss ou violáceas) as rochas internperizadas.
2.2.4 Carbonatos
São minerais caracterizados pelo anion (CQ)-1:
' calcita: 6 o carbonato de cálcio (CaCO,). Ocorre em rochas
sedimentares (calcârios) e rnetamdrficss (mármores). Como
Rochas Ígrteas
mineral secundário encontra-se em veios e fraturas em rochas
de naturezas diversas. Preenche, também, amigdalas em
rochas basálticas. Mineral facilmente solúvel em meio
acido. Reage com HCl a frio, com fone efervescência pelo
desprendimento de gas carbônico;
- dolomita: é o carbonato de cálcio e magnésio - CaMg(CO )¡
- Ocorre em rochas sedimentares (calcárias dolomíticosf e
metamórficas (mármores dolorníticos). Menos solúvel em
meio ácido que a calcita, reage Eracamente com HCI a frio.
com pouca efervescência.
2.2.5 Halóldes
São minerais caracterizados pela presença do inion de
um elemento ltalogênio. O mais comum e a halita cloreto de
sódio (NaCl). encontrada em rochas sedimentares de origem
química (evaporitos: sal-gema). Mineral Solúvel em água.
2.2.6 Sulfatos
Säo minerais caracterizados pela presença do anion
(S0)". O mais comum e o zlpso. o sulfato de calcio hidrata-
do encontrado em rochas sedimentares de origem quimica
(evaporitos) associadas com calcarios, folhelhos e margas.
Mineral hidratado. solúvel em meio ácido. A variedade maciça
6 conhecida como alabastm.
3 Rochas Ígneas
As rochas ígneas. ou magmiticas, resultam da
solidificaçio de material rochoso, parcial a totalmente fundi-
do, denominado magma,gerado no interiordacmsta terrestre.
Conforme seu local de formafio. distinguem-se dois
tipos de rochas igneas:
' plutônlcas ou intrusivas: formadas em profundidade. no
interior da crosta terrestre, pelos lentos processos de
resfriamento e solidificação do magma. resultando em ma-
terial cristalino geralmente de granulaçio grossa e de for-
mas definidas. No seu movimento ascendente a parte supe-
rior da crosta, podem fragrnentar e incorporar blocos das
rochas encaixantes, denominados senólitos;
- vulcânicas ou esta-usivas: formadas na superficie terrestre.
ou nas suas proximidades. pelo extravazamentn explosivo,
ou nie. de lava - material ígneo que alcança a superfície da
Ten-a - porcondutos vulclnioos. Results em material vítreo
ou cristalino. de granulaçio fina.
O oxigénio e o silício sao os elementos mais abundan-
tesnscomposícaodo rnagmaesuaviscosidadeediretamente
proporcional ao conteúdo se sniez.
As rochas lgneas sao as que apresentam, em geral. me-
lhor comportamento geomeclnico e são as mais utilizadas
em construção civil, no Brasil. Algumas também são impor-
tantes materias-primas industriais. De maneira geral, as ro-
elias plutónicas tem resistências mecânicas altas. devido a
relativa homogeneidade dos corpos rocbosos, forte coesao dos
constituintes minerais (textura) e granulaçao mais grossa.
Entretanto, as rochas vulcanicas compactas apresentam maio-
res resistencias mecânicas que as plutónicas, porém, a pre-
sença de vesículas ou amígdalss, bem como de disjunções
oolunares, tendem a diminui- ' -ls. Maiores quantidades de
quartzo aumentam a resistencia tneclriica da rocha. Por outro
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26 Minerais e Rochas
lado, também aumentam sua abrasividadc, o que leva a um
maior desgaste de equipamentos (britadores, serras
diamantadas, etc).
3.1 Composição
Os minerais constituintes de rochas igneas, essencial-
mente silícatos, se forruarn à medida que a ternperatiira atinge
seus pontos de cristalização. Genericaruente, a seqüência de
cristalização. com a diminuição da temperatura, E-.
1. oliviria, piroiiênios, anfibólios (homblerida) e micas (biotita)
- denominados rnineraiä máflcos;
2. plagioclásios cálcicos, seguidos dos plagiociásios sódicos,
feldspatos alcaiinos, quartto - denomiriados minerais fêlsicos
- e mica (muscovita).
Os primeiros minerais formados os silicatos de ferro
e magnésio, enquanto os últimos são os alurriinossilicatos de
de até vários quilômetros;
- siilz corpo ígneo de forma tabular, concordante em relaçãq
às rochas encaixantes. Apresenta-se em camada de ruarcantz
uniformidade e espessura devido a introdução de niagmzi
entre planos de estratificação de depositos sedimentares.
Também é conhecido por coleira;
* derrame de lava: as atividades vulcânicas podem se dar
por duas formas:
sódio e potássio. Os minerais acessórios, como zircao, apatila
e titanita são os primeirosa se crisrzilizar.
Por se crisralizarem em condições demaiores tempera-
tura e pressão. os minerais ferroruaguesiarioe são os mais
instáveis, podendo se alterar (mudar de composição quimica
e estrutura cristalina) tanto pela interação com líquidos
rnagmáticos tardios (mais ricos em voláteis eƒou silicosos),
quanto pela exposição às condições atmosféricas
(internperismo). Nestas últimas condiçoes, há geração de
minerais secundários, como óxidos e liidróxidos (limonita,
por exemplo] e argilominerais e sais, que reduzem as resis-
tências das rochas.
3.2 Formas de ocorrência
As principais formas de ocorrência das rochas ígneas
na crosta terrestre, esqueniatizadas na Figura 2.17, são des-
critas a seguir.
° plutorrs; volumes irregulares de rochas intrusivas:
_- batólito: massa ignea de grande volume,-abrangendo área .
de aflorarriento em superfície superior a 100 Irmi. Os con-
tornos são irregulares e o topo tem forma dõniica. Consti-
tui-se de numerosos plutons menores;
lização e outros.
3.3.1 Estruturas
estruturas:
3.3 Estruturas e texturas
' maciça: rocha cujos os minerais não exibem o rientação pre-
ferencial segundo direções determinadas. Tem o aspecto
tanto em afloramerito, como em amostra de mão, de uma
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plutonícas, podem mostrar šiste'rn_a.sTd`e`fraíiãirie`rítõ verti-
cais e suborizontais, que se originam após a solidificação
do magma e favorecem a quebra da rocha em blocos;
- stock: massa ignea plutônica dc volume menor, abrzn-
gendo área de afloramcnto na superficie inferior a 100 km?
Rcfere-se a corpos verticais quase cilíndricos;
° clique: resulta do preenchimento de fraturas nas rochas da
crosta terrestre pelo magma em ascensão. A espessura poda
variar de ceutírrierros a centenas de metros e o comprimento
- erupção central: na superfície do vulcão, forma-se um cone
ligado ao conduto vulcãnico, por onde são ejetados. lava,
gases e materiais piroclásticos; _
- fissural: a lava eirtravasa ao longo de uma rede de fraturas
na supe rfície terrestre, recobrirido grandes aire as. A
superposição dos sucessivos derrames de lava resulta na
forriiação de um planalto vulcãi-rico.
Os aspectos estruturais e teirturais das rochas ígneas
freqüentemente se sobrepõem. Por isto, considera-se como
estrutura as feições arquitetônicas do corpo roctiosc, melhor
observãveis no campo. Como textura, os aspectos rneso e
microscópicos, tais como tamanho de cristais, grau de crista-
Comumente, as rochas ígrieas apresentam as seguintes
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28 Minerais e Rochas
I
Figura 2.18 Estrutura maciça da um granito
- lluidalz rocha com minerais isorientados, expressando movi-
mento direcional do magma quando da sua colocação e antes
do seu resfriamento total. É comum em bordas de intrusóes
ou diques, nas proximidades das paredes das rochas
encaíltantes;
- vesicular: rocha vulcânica que pode conter cavidades de
forma circular. elíptica ou irregular, resultantes da expan-
são dos gases presentes na lava, durante o seu resfriamento
(Figura 2.19). Em geral, se concentram na porçlo superior
do derrame, pela tendencia dos voláteis em escapar nuno 1
atmosfera. Numa etapa posterior, essas cavidades podem
ser preenchidas por minerais deutéricos (derivados da
interação dos minerais preexistentes com soluções
magmáticas tardias) ou secundários, como o quartzo (que
pode formar geodos), calcita, zeólitas_ calcedónia, clorita,
etc. Neste caso, a estnitura 6 referida como unigdaloidal
(Figura 2.19):
° colunnrz esrnitura fomecida pela disposição da rocha vul-
cânica segundo prisrnas colunares de cinco ou seis lados,
como resultado da contração da lava durante o seu
resfriamento;
~ em laje: fornecida pelo arranjo tabular da rocha vulcinica,
com fraturas sepumdobloooede 5 a lúcmdeespessura.
resultado dofluxo lamina: de lavas,'m1tsvtscos\s-na
superfície.
Figura 2.19 Estrutura vesicolo-amigdaloidal oe um
basalto (V - vesícula; am - amigdala)
3.3.2 Texturas
A textura engloba os aspectos descritivos da rocha. reta.
tivos ao grau de cristalização, cristalinidade, tamanho e for.
ma dos grãos minerais, relações mútuas entre eles ou com o
vidro eventualmente presente. cujas características são dis-
tintivas para as rochas plutönicas ou vulcânicas. Estes
aspectos quase sempre refletem a velocidade e seqüência de
cristalizaçâo.
Na Tabela 2.6 são apresentadas terminologias, basea-
das em Bates e Jackson (l980) e Mackenzie et al. (1982),
para designar o grau de cristalizaçio, forma, cristalinidade e
textura de rochas lgneas.
A IAEG (1981). com base no tamanho predominante
dos grãos, propos as classes granulométricas mostradas na
Tabela 2.7, aplicáveis tanto para as rochas igneas. como para
metamórficas. Entre parênteses estão apresentados os
tes usuais em petrografia.
3.4 Classificação
As rochas ígneas são classificadas com base nos volu-
mes modais de seus minerais essenciais, como quartzo,
íeldsparos e/ou feldspatóides e minerais ferromagnesianos.
Para a classificação petrogrífica tem sido adotadas as pro»
postas da IUGS, compilada: por Le Maitre (1989).
A classificaçio quimica, utilizada em especial para as
rochas vuldnicas, está baseada no conteúdo de sílica, in-
corporadonaestruturadosmineraisderochasígneas.AlAEG
(l98l) propôs uma clasiñcsção para as rochas igneas, entre
as quais inclui as rochas piroclásticas. associando e simplifi-
cando as classificações pettogrãftca e quimica, juntamente
com granulometria. A Tabela 2.8 sintetiza estas proposições.
As rochas ácidas dificilmente se alteram nas condiçoes
normais de uso, mesmo em meio aquoso. Já as rochas bási-
cas e ultrabásicas tendem a se alterar quando expostas às
condições atmosféricas, podendo ocorrer desagregação me-
cânica ou decomposição em argilorninerais, quase sempre
expansivos
A Tabela 2.9 apresenta as principais características das
rochas lgneas
_ Granitos e basaltos, respectivamente rochas plutñnicas
e vulcânicas, constituem as rochas ígneas mais abundantes,
especialmente no Brasil.
3.5 Granitos
Os granitos são rochas ácidas plutónicas, que formam a
maior parte dos batólitos em núcleos de cadeias montanho-
sas. São muito abundantes no Brasil, principalmente nas re-
giões de Escudo (Guianas, Brasil Central e Atlântico).
Comercial e popularmente, granito é um nomegenéri~
co para designar qualquer tipo de rocha plutónica. A rigor,
são rochas compostas de quartzo (20-30%). feldspatos (50-
70%); feldspato potássico - principalmente microcllnio - e
plagioclásio, geralmente oligoclásio, e minerais ferro~
magnesianos (5 25%). Destes últimos, a biotita e/ou
homblenda são os minerais mais comuns e, quando estão
ausentes ou em pequenas quantidades ( 60 (> 30)
Grossa 2 - 60 (5 - 30)
Média 0.06 - 2 (1 - 30)
Fim 0.002 - 0.06 (‹ 1)
Mtito Finade batólitos granlticos.
Sin rochas fanerlticas. zranulares. compostas essen-
cialmente por feldspato potissico. O quartzo. quando pre-
sente, atinge quantidades inferiores a 10%. O
(sódioo) também nao porta: mais que 20%. minerais
fenomazoeaimossioabiodneahombkndgpodmdofior-
maragregadmaosquaisaeassociaamaznetita. Entretanto,
ce maficos mais comuna sao os silicatos alcalinas. piroxenios
e anñb6lios.1`ambempcdemocorrmosfeldspatóides.como
a nefelina. a sodalita e outros. ao lugar do quartzo. constitu-
indo. por exemplo os nefelina
Apresentam cor rosa-avermelhada a vermelha -
amarronzada e. frequentemente, estrutura fluidal, resultante
doalinltameulosubparalelodoscristaisdefeldspato potíssico.
Deve serrnenc-iooadooaodalita sienito. de corcinza-azulada,
comercializad0oom0Az:ulBaltia.umadasrocltasmaisapre-
ciadas e valorizadas no mercado de rochas omamerttais.
Pela atuaçio iotempética. estas rochas se alteram em
material argiloso (caulinita) que, por lixiviaçao. pode resul-
taremdcpósilosecon0mi0oadebauxita(mio£:i0dealumlnio).
Ostraqultose Iooólitoasio tocltasvulclnicas decom-
posiçao selelliante aos sienitos e feldspatoides sienitos.
respectivatnente._Oítt.eio llíqtt§§z.p1e_em:lIIfld0 `
cottdutos vulcânicas. ou em pequenos derrames. Aoor e cin-
za com pontuações escuras (traquitos) ate verde-escuras
(fortólitos). Os aspectos estruturais eterrturais, bem como os
usoseupropriedadesfisico-rneclnicas.alosemelhao|eaa0s
de riólitns. Sinsuscetiv i alteração intempéries produzindo
(caulinita), com cores vermelha ou amarela.
pela pigmerttaçio de compostos de ferro.
1'al›eIa2.0 Ctasslllcaçâodercchasigneas
ct.Assr=icAÇÃo TEOFI DE Si0,
QUMCA
cLAssI=tcAÇÃo PETfloGt=tAt=tcA¡
cs|=tAt~|ut.oME11=ttA
Acidas Granito (› 0.06 mm) 0 rlóitn (‹ 0.06 mm)
tmermeaiànaâ sz - 66% oicmc (› 0.06 mm) e amostra ( 2 mm). diabásio (2 - 0.06 mm) e basaltoaàsâeas (_: om mm)
Uttraháaicas ‹ 45% Pcridotito e pironanito
__¡A¡!S°5_ . __ _
.-
E ;- Tabela 2.9 Principais características das rochas ígrieas
P»
1
...H -
,at~*-1-;-_
r.
2,,
__;
_ :gi-'
-:f_
` 1_ -z,
R1
3_3 Basaltoã
Os basgtros são as rochas igneas vulcânicas mais abun~
d n;-g Sun maior ocorrência É na forma de derrames _e, no
Barasuiltl constituem a Forrnaçzio Serra Geral da Bacia do
Paraná' Onde paffazem mais de 90% das rochas vulcânicas
'existentes _ , _ _ _ _
M A mineralogia essencial e plagioclasto cálcico
(labracmrita) (35-50%), itugita (2Q¬40%)_,. magnetita ou
¡¡¡-nznira (5-15%) e quantidades muito variaveis de matnz
`,¡n.¿a_ A textura ê afanítica, mtcrogranular, por vezes
zmâgaateidat (Figura 16)- _
Sua cor é cinza-escura a preta, com tonalidades
avermelhadas ou amarronzadas, conf_ert_das poroxidosf
izidróxidos de ferro gerados pela alteraçao tnlempenca
Pode apresentar estrutura maciça (compacta) ou
vzsíeutarƒamigdaloidal. Zeólitas, quartzo, carbonato, vidro e
afgilqminerais (produtos da- alteração do vidro) preenchem
as amigdaias. _
É muito usada- como pedra britada, em agregados
agf,-1|¡j¢ns e para concreto, em lastro para ferrovias e outros.
Na grande maioria das rochas basálticas, o material
vítreo achu-se tttlttsformado (devittificado) em argílominerais
(especialmente do grupo da montmorilonita, que compreen-
de minerais expansivos) (Figura 2 7). Sua presença favorece
3 rápida desagregação da rocha quando exposta à umidade
(chuvas) e secagem (estiagem). Este fenomeno foi verificado
e controlado, sobretudo quando do seu uso em enrocamento,
durante e construção de diversas usinas hidrelétricas em
basaltos, da Formação Serra Geral, da Bacia do Paraná.
Rochas Ígrteas 31
Os gabros são rochas básicas plutõnicas, compostas de
plagioclásio cálcico-labradorita (45-65%), augita (25-45%)
e minerais opaeos (magnerita efou ilmenita)_ Olivina ou
hiperstênio podem ocorrer em pequenas quantidades (até
10%). Constituem pequenos stocks, e têm propriedades-e usos
semelhantes aos dos basaitos compactos. A cor é cinza-escura
a preta, às vezes, com pontuações de cor brarico-acii1zeutada_
Os diabásios (ou dolerltos, para os europeus) são
microgabros, que ocorrem em diques e, menos comumente,
silk. Na Região Sul¬Sudeste do Pais, são comuns enxames
destes diques, cortando grande variedade de rochas.
Os anortositos são uma variedade de gabro de cor
branco-acírtzentada (também denominados leueogabroa),
constituídos essencialmente por cristais de plagioclásio
cálcico. A estrutura é maciça e o modo de ocorrência na for-
ma de stocks. No Brasil, são pouco freqüentes.
3.9 Peridotitos e ptroxenitos
Os peridotitos e os piroxenítos reúnem o grupo de rochas
ígneas ultrabásicas compostas principalmente por siljcatos
ferromagnesiartos, contendo até 10% de plagioclásio. A cor E
preta, às vezes, corn tonalidade esverdeada Não são rochas
comuns e sua ocorrência em afloramentos e pouco freqüente.
pois têm rápida decomposição em condições at:rnosférieas.
Nos peridotitos, a olivina 6 o constituinte essencial que,
com freqüência. ee altera em serpentina e, mais raramente,
em talco, ao longo de fraturas, formando os O
dunito é uma rocha composta essencialmente de olivina.
i~-¬- Hocus Esmuuxm 1'E×'rut=|A
3- ‹
'¡"_' -,
4 e
+2?___1_'
_» .
'T'-› ' _
W COÉ _ MNEFIMS ESSENÇIAIS
CDJPÔ-20”-iCr"`U
UJ)›(`l--Z]>›ÔI-CCI
Granito
Diorito
S ienito i'
Nefeli oa
Sienitso
Gabro!
D iabásio
F'etidoli E0!
Piroxertitn
Flíolilo
Aodesiln
Traqutio
Fonólto
Basafno
Maciça
Maciça
Maciçaffleud onar
Maciça
Maciça
Maciça/VB3i:uI0~
amigdatoidal
Maciça
Maciçaƒluxionar
Maciçalvesiezio-
amigfilaloidal
Grantlar fina a
grossa/ porlirtica
Grarnlar Iloa a
grossa
Grandar lina a
grossa
Grartúar grossa
fina a rnéclia
Graotlar fi na a
grossa
Graruar crtptso a
microeristatinal
porllriiea
Granttar crioto a
nitetocristalinaf
porlirlica
Granular cripto a
mir:'ot:ristaIina
porfiriica
G'arI.tlar cripto a
microcristatiflal vítrea
Cinza a rosa-
averrnelhada
Cinza‹esc|.ra
Rosa a marrom-
avermelhada
Cinza-escura preta
Preta, esverdeada
Cinza a rosado
Cittza-escuaƒ
marrom-esverdeada
Cinza a viarde-escura
Cima-eecu-a a preta
Querem. plagioclásiofteldspatao potássico
(biotihihofltblerltiaj
Piagiotdásio, biotita. Fnrrblenda
Iquartzoffetdspatn potássico)
Feldspatn potássioo thiotitaƒhorrbleodaj
{aegirina)
[nefotineJsodaita)
Plagioctásio cáhzieo. augita. opaeos
oiâvimfpiunerte
Quartzo, plagioelásio, feldspato potàssico
[biotita¡'hor|'tbler|da)
Plagioclásio, biotita, homblertda
(quartznflekispato potássico]
Feldspato potássieo tbiotitëlihornoiernoa)
(aegirirta)
{nete|íoai'sodaIitaJ
Ptagioclásio eáteico, augita, opaoos
älrgis e Rochas
O_ _ _ . . _ . . . . . , _ 1cV° ..z;)- _Jsrrg-oxenitos, a augita e o principal constituinte. A sejam: o intempenstno (Capitulos 5 - Clima É BC 9 _ 1:' Í'
Solos), ai er " '
era! comum de altera ãoç .tle.:ito de possuírem propriedades fi'sico-mecâni-
:llmes às dos granitos, a baixa resistência à alteram _ .
ais ferroniagnesianos que as compõem, requer. ¡ _:stbia nos proietos de grandes obras civis.
ogas piroolásticas
ro.-is resultantes da acu la '
mu çao, e posterior;ão e cimentação. de grãos ou fragmentos de mate-
o lados por explosão c expulsão aérea
por umz amido com sua granulometria, que reflete sua
e o conduto vu Ieânico - os grãos maiores estão
nofis rochas pirociãstícas são classif
tcadas cori-iel¡'?.l0.
Fgm) seowicwro Rocio _
assificaçao das rochas pirocláslícas
GR? *; * t 1
. Bomba Agtomerado ¬
iejflftado lluido)
O since amena uieâf..-ez
relatado eóiaút
Lapis: me iapiiee
osao, u transporte e a deposição (CHPIÊUIO ei:-.. "CÊ_"'_
cessos de Dinâmica Superficial) e a Iitificaçãfl- uanda: 'cj 3
As estruturas sedimentares são fomiadflë q r¡¡.¡-,árz 5E:
dellosição dos sedimentos e classificadas cotllf' P JEI 'tj
_ _ » ' 5, Q 'J' _quando de origem Puratnente mecânica ou zõefrttndanâers er C3' 1"!
do de origem qufniica, formando nódulos, conCI°ç eu U; C '(:¡"' 'L'
tros. A estrutura primária mais típica tê o acamflm 1I-II.f. _
as
esrrati icaçao), que representa o arranjo destas fofílfnz r:£'__"Ê>E
camadas distintas,de médio grau (escudos)
z_3 _ Seqüências de xistos verdes
2_4 - Faixas vulcano-sedimentares dobradas e metarnorfizadas
3 - Bacias Fnnerozoicas .........................................................
60
6 1
6 1
62
62
62
62
62
63
64
..65
4.2 - Depósitos quaternários .............. ___________________ ..
Capítulo 5 - Clima e Relevo .......... ......... . .......... ............. .................. ._
1 -Clima
2 - Dinâmica da Atmosfera Tropical ........ ._
2.1 - Fenômeno El Niño e Oscilação Sul ....
2.2 - Mudanças climáticas ........ _.
3 - Clima. doBrasil ________ __
3.1 ............ ..
3.2- Precipitação .............................................. ________ _.
5 - Sismicid;-.ide
6 ¬ Bibliografia Recomendada ............................................................................................................. _. .____..67
69
69
69
1 1
72
74
T4
75
3.2.1 - Precipitação e dinâmica superficial ........'¡6
3.3 - Classiñcações climáticas____________ ._ ..._..__T7
4-Relevo ................................... ......... __ ___.___.'i')'F8
4.1 ‹ Vertentes .............................................................
4.2 - Atributos morfométricos das vertentes e do relevo _____ __ ..__....79
4.3 - Formas de relevo ................................................ ........BÚ81
4.4 - Condiciortantcs Iitoestruturais do relevo
5 - Coberturas Detríticas
6 - Tipos de Relevo e sua Distribuição no Território Brasileiro ..... ._
7 - BibliografiaRecomendada
.S1
.EL
.SS
' - avCapitulo 6 Solos em Podologia ........................................................................... ._
1.-Fatores de Formação do Solo ......................................................................................................................... ._
1.1 -Rocha ....................... ............ ..
1.2-Clima .... _________ _.
1.3 «Relevo ..... .
1.4 ¬ Organismos _
15 Tem __ - po ..........................
2 -Processos Pedogenéticos _
2.1 - Formação do substrato pedogenético _
2.1.1 - lnremperismo físico .............. -___
2.1.2 - Intemperismo químico
2.2 - Difer-eiiciação dos horizontes.__._.......___.....
3 -Perfil de Solo ............................................... ....... ._ .
4- -Classes de Solos e Caracteristicas Geotécnicas
4.1 - Solos minerais não-hidromórficos ..............
4.1.1 - Solos com horizonte B latossólico
r-l._l 2 - Solos com horizonte B texturnl .......................... ._ _ _ . _ . _ _ . . . . . .
4.1.3 - Solos com horizonte B câmbico ou incipiente _
4.1.4 ~ Solos rasos, sem lioriz.ontz-.-B 1
4.2 - Solos hidromorficos mirteirals _
4.2.1 - Materiais arenosos ................................................................................................. __
ääääšlfiieífiãiflšfifiišââäääëš
-a.
xxviií Sumário
4.2.2 - Materiais art-:no-argilosos ou argilo-arenosos .............................................. _.
4.2.3 - Materiais argílosos .................................. ..... ._
4.3 ~ Outros solos ........................... . . . . . . . . _ _ . . _ _ _ _ . . - _ V V - - ‹ ‹ . - - - ` H H
4.31 - Areias Ouartzosas _ . . _ . . . . . . . . . . ._
4.3.2 - Vertissolos ................. ._
4.3.3 - Solos orgânicos _.
5 - Mapas Pedologicos .................................. . _ _ _ _ . . . . ..
5.1 - Elaboração dos mapas pedologicos .......................................... .... ..... ._
5.2 - Utilização dos levantamentos de solos em Geologia de Engenharia
6 ~ Bihliogra fia Recomendada ........................................................................................................... _.
Capítulo 7 - Águas de Superfície .......... ....... ....... ........ ........ 101
I - Ciclo Hidrologico ......................................................................... _.
2 - Balanço Htóúeú ................ '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 'ÍÍÍÍÍ
2.1 - Escoarnento superficial ............... __
2.2 - lnfiltração ..................
2.3 - Evapotranspiração .....
3 - O Papel da Cobertura Vegeta1.__... ............ _.
4 - Vazão ................................... ............. ___.
S - Bacias Hidrográficas ..........
5.1 - Características morfológicas
5.1.1- Forma ....................
5.1.2-Relevo ................... .................. _.
5.1.3 - Padrão de drenagem
5.2 - Sistemas de classificação dos rios
5.2.1 - Classificação genética
5.2.2 - Classificação geométricaó - omàmiez Fluvial ''''''''''''''' "
6.1 - Erosão, transporte e deposição de sedimentos
6.1.1 - Erosão fluvial ................................................. __
6.1.2 - Transporte e deposição de sedimentos
6.2 - Morfologia fluvial ............................................
õ.3 - Lzúzs das nos ........ "ÍÍÍÍÍÍ.`ÍÍf.ÍÍÍ.
6.4 . Perfil longitudinal
7 - Bibliografia Recomendada ............................................................................................................ ._
9?
_.._.9?
.....9'/'
___._97
_..._97
____.97
._.._98
.................................. _. 99
..101
_.1EIl
..l01
__lÚ2
..l03
103
_. 104
.109
Capítulo 8 - Águas Subterrâneas ..... ........ .......... ........... ...... ..111
1 - lrifiltração e Escoamento Subterrãtieo ........................................................................ ._
1.1- Zonas de umidade do solo ..... ..... __
1.2 - Escoamento subterrâneo .......................... ._
'Z ¬ Propriedades Hidráulicas
2.1 - Porosidade ..............................
2.2 ¬ Permeabilidade e Lei de Darcy ............ __
2.3 - Transmimividade ................. ............ ._
2.4 - Armazenarnenlo
3 - Regimes deFluxo
4 - Escoamento em Meios Fraturados
4.1 ~I_eisdeescoarnento em fraturas...._... ............ _.
4.2 - Fluxo em maciços rochosos
5 - Tipos de Aqüíferos_.__.._..._____._........___._.. ¬.
6 ¬ Ações Mecânicas e Fenómenos
6.2 - Efeitos do rebaixamento do níve1d'ág-ua subterrânea ______ _.
6.3 - Força de percolação ................................ .. . . _ _ . . . . . . _ _ . _ _ . _.
2 - Bibliografia Recomendada ...................................................... __
111.
111
112
11?
117
IIS
121
12]
122
122
123
125
1.26
127
127
128
129
130
Capítulo 9 - Processos de Dinâmica Superficial ....... ........... ............ _. 131
1 z Conceitos Básicos ._ ............. ....................................................................................................... __
1.1- Processos ........................... ....................................... __
1.2 - Tempo, espaço e velocidade ........................................................................................................................ __
_._....131
131
..... _. 131
96
97
104
105
105
105
106
106
106
106
. 107
107
108
108
108
. 109
109
-_'If,.¬.."...-nl....aanH .Ênm.-....-t_.-_-1
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O
OOIÓOOIÓIIIIOOIOOIOIOOOOOOOIIOOOIOOOIOIJQ
-i-- -hu! Abordagens de estudo
1.4.1- Métodos ....
1.4.2 - Estratégias ......................... . . . . . . . . . . . . ._
2 - Principais Processos de Dinâmica Superficial
2.1 - Classificação dos processos ................
2.2 - Classificação por esferas _
2.3 - Modificações antrópicas _ ____________ __
3 - Erosão ..................................... ..... ._
3.1 - Erosão pela água ......................
3.2 - Fatores condicionantes da erosão
3.2.1- Chuva .....................
3.2.2 ‹ Cobertura vegetal
3.2.3 - Relevo _.
3.2.4 - Solos . .
3.2.5 - Substrato rochoso
3.3 - Erosão eólica ...... __
3.4 - Erosão de leitos rochosos_.._.._. ..... _.
4 - Movimentos de Massa ........... ......... _.
4.1 - ttzstejos ......... ._
4.2 - Escortegamentos ..................... .
4.3 - Movimentos de blocos rochosos
4.4 - Corridas
5- Assorearnento
5.1 - Regiões de solos arenosos finos ........ _.
5.2 - Assnreamento de reservatórios
5 - lnundação
6.1 - Regime fluvial
6.2 - Rios em equilíbrio
6.3 - Fenômenos climáticos excepcionais
7 - Subsidencias e
8 - Processos Costeiros ..........
8.1 - Conceitos básicos ....................... ....... _.
8.1.1com espessuras variando dC 5°" ingçí ":›
até poucos metros. Também E utilizado d termfl mm 1 CÍIT-1 _
para se referir a estratos com es e “C "__
p ssura menor Q etc, ..5-'-'“_-=¡- C:Estratificação cruzad da, gra acíonai, marca; de onda'outros exem lP °*- - teia “ “É”'ÍA transformação dos sedimentos ein roch25 uâc P1-¢:="'
logo após sua deposição, por meio de um conjuflffl .zaçã.^"Í"' ="
cessos químicos (dissolução, precipitação, cristal; der:-'III' '_
recnstfilízëçâo, oxidação, redução c outros) e fi'.5t'C_°5' .p¡-as-E; __
miuado diagênese, que ocorre em condições de bâlxas
São e ' ' 'temperatura. Os principais processos são: _
É 1 .Tí-_
° círnentação: cristalizaçâo dc material mineral t:arf¢3d(;_,§¢=r'l_ _-`
água que percota os vazios entre os grãos (poro5)› P O ¢IrI¬l
cliendo~os e dando coesão ao material, tramfotmfifldofl ríãt -1
rocha Êo toc. p esso predoiniiiante na litifioação de mate CDÊ*
sedím 'entar mais grosso e com pouca matriz rg1`J°5a`. . _ _ . _' fflffccimentos mais comuns
sao ii calcita, lltdróxidos da(limonita) 'I'
ma, etc.) e sais (gipso, halita); _ E rn -*
~ ff ¬ * compactação: principal pfwesso de litificgição de sedíni 5 1 21
Í tos mais finos, silto~ ` '
Sfimentares
Scflzentarcs são resultantes da consolidaçãoJu .V . . _
a, particulas minerais provenientes da
io Qlnsporte de rochas preexistentes, ou da
nir.nu, ainda, de ação biogêníca Constitu-
ela f ame-nte fina (aproximadamente 0,3 ltim,
xi-3) da crosta terrestre, que recnbre as
:ta ' cas. Os floilieihus, areiiiton e calcárias,
itulgdpíerto de 95% das rochas sedimentares.
Co.݋etri.as bacias sedimentares como. as
ma ' outras. ' '
ilitñtares constituem importantes recur-
endo ser citados os calcárias e
ismnias para várias finalidades indus-
'id.¢ construção civil; carvão, etc. São
as r servirem de reservatórios de pe-
fr sim jazidas de minérios aluvionares
ti: .assiteríta.
ão liecidas, em Geologia de Engenha-
ria, pois, em geral, apresentam baixas
:agr-iuitas vozes, são fi-iáveis, devido à
in is constituintes. Com vistas ao uso
ill. importante sua caracterização
rã determinando-se, neste caso, a
;a matriz argilosa. o tipo e o modode
'ialggante (cimento), ii porosidade, a
tru ras presentes, que podem fornecer
tí.n.io das suas qualidades mecânicas.
O
'rijão
rita., em sua maioria, se formam a
vctiiõem o ciclo sedirnentar, quais
›o40°'
_ argilosos (larriitos). E provocada Peo
_ :_-1__V(:P -If, si ica (nas diversas forrnas, como qusrcinza Tuto °*¡°°dÕ
5 _.rupressao dos sedimentos Sob o peso daqueles soüffifsíá O
tos, havendo gradual diminuição da porosidade, eXP'J ¿)s
da água intersticial ' 51.
c atração iônica entre as partículfls Ésedimentos carbonátioos são submetidos, na dia 61165 '
- - g- 5/fl' UCompaclaçao e subsequente dissolução por presstifi da
recrista lízação. Nos sedimentos calcários magnesíanos Pod6
ocorrer a dolotriitiração sub detemiinadas oo d' ' 5
, ti 191€salinidade, temperatura pH etc ta,
, , ., que transfonna, .renrtt ͔a calcita em dolomita;
- autigênese; f ' . _ . _ _ 5 _ormaçao de minerais nz situ (dirion-itnfldfí.,antígenos) durante a dia 'n_ ge .cre Assim, ocorre t _f0_ttt_1_‹'="š¿'de glauconita e a transformação de matéria orgânica *ÉH1
hidrocarbonetos (petróleo).
4.2 Classificação
As rochas sedimentares são geralmente clasiificadfifi'
conforme sua origem, cm: detríticas, como os atentos, 05
siltitos e os argilitos; químicas ou híoquítnicas, como 05
calcárias, os carvões, etc. São destacadas, a seguir, is rochafi
Sedimentares mais Comuns.
4.3 Rochas detríticas (ou elásticas)
As rochas sedimentares detríticas sãoformadas pela arte
mutação e posterior diagênese de sedimentos derivados da
desagregação e decomposição de rochas na supcrfícicerres-
rre. A coinpmiçáo destes sedimentos reflete os proce.°.a›s_ de
intempensmo e a geologia da área fonte. Estes sedimzntczú
podem ser de natureza terrígena (derivados de rochas exuten-
tes na superficie terrestre), piroclãstica (derivados de ertiiçözz
vulcânicas, Ja' abordados tio conjunto das rochas ígnen), i
calcáría (derivados do retrabâilhatnento de partículas calcárias).
_ -- 1
_. ._. ._ ;='=F
__ _-f "'? -
L' .:. _
nz- -
J.
Rochas Sedímentarrí-3 33
nzrsdtl' ¬'z ' - - -Os ¡,._-mtzrpais componentes das roc c rt rcas sao quadris, ha o sobr.-ecrescirnento (overgrowih) dos gl- ,MDS_ Qllfiftlü, que cessa ao encontra: a borda de outro grão I Cie
, ¬ lr . e ãos minerais uartzoe `m 'rn f r ' - _ ' S1;
=l=*f=*°***'*g“*°“F°§t§'lTzLÍÊ;-“* É” iq Lvâíizzãidí'¿..â2Ê¡Íti°pÊf”âÊr2§nrÊ` “Íz`í~Íz§tJ”ã““z“a QEfz1df=r›==*°=*' P““`“P - ` as sua tsiize-znsiieâz) ieeztii- niúfózzms 2 mm (na prática. são
oentirnétricos, podendo ser até métricos). Quando a forma
dos fragmentos é arredondada, a rocha reoobc a denomi-
nação conglomerado e. quando é angulosa, brecha. Ruditos
com quantidade significativa de matriz são denominados
diamictitos.
Os arenitos ou psarnltos são rochas sedimentares
detrírieas contendo mais de 50% de grãos com :zrmmho entre
2 E 0.06 mm. Os principais tipos são:
llflflrtlo arenitot é o mais abundante. O quartzo [hial¡no,
cnfiimaçado ou leitoso) constitui mais dc 95% de grãosé '5% de matriz silto-nrgilosa. Oos
Clâstieos. Pode comer at t ' 'lica, carbonatos e outr
cimento, quando presente, e siarte destas rochas, sob condiçoes ade-(Frgura 2.8). Em p
lituo são rochas detriticzs constíltiídasOs lutitos ou pe
rticulas tamanho silte ({},Ú6-(1,004tz úmin) É “Bila (cor cinza_¿Scumf:“'°-
reta.
por pa É o grupo mais ir un an' ' - F C füohas .mz, O
ei
abundância do pr-im
As cores avermelhadas são devido à pregz _ P
ferro que atuam corno pigmentos. Estas Õxtdos de .
exibem fiseilidade, que é a propriedade ¢¿ se' em gfiral, .alelos finamente os Pafâšão de .P393 tais
placas segundo planos parmento Está relacionada ã orisntaç . d30 os
COIIIO O 333512 .
` ` ` ' 'ticos De acordo com 3^ ' p"°d°mí.nânr:i
at.
5° Ominerais filossilica aus de Eissihdade ¢¡,_ mem tê- rn- 1
de sille ou argila e os gr
° siltito; rocha sem fissilidade constituida de .
mzinho süie. Ao laio é aspern, devido àpresen pzfglculas wf_ . _- - al; Ç É quartzo, .
como constituinte p i incip
ú
-í
ÓIQIOOIOOIÓÕIÓ
COCOOIOÓIOIOÓÓOIIOOIIIIIOOOIOICIO
3-l Minerais e Rocha-9
- folhelho silticu: rocha ííssil constituída de partículas tama-
nho silte e argila". _ Í
- argilito: rocha sem fissilidade constituida de particulas
tamanho argila. Ao tato é lisa e possui plaslicidade quan-
do úmida. Os argilorninerais são os seus principais cons-
tituintes; _ _ _ _ _
- folhelho argilaso: rocha com tissilidade, constituida de
partículas tamanho argila; _
~ ritmito: rocha com cstratificação marcante, caracterizada
pela alternância de finas lâminas de material ora síltico (cor
cinza-clara), ora argiloso (cor preta).
4-4 Calcários e dolomltos
Os calcárias e dulomitos são rochas carbonáticas com-
postas por mais de 50% de minerais carbonátioos (calcita ou
dolomita, respectivamente). Em geral, no entanto, tem 80%
a 100% destes minerais.
Estas rochas são importantes matérias-primas para as
indústrias cimenteira, da cal, vidreira, siderúrgica, de tinlflä.
de borrachas e muitas outras. Os dolornitos também são usa-
dos como corretivo da acidez de solos. É comum seu -uso em
construçâqcivil, especialmente como brita, em agregados para
concreto. E preciso considerar, porém, sua queda de resisten-
cia mecanica e sua dissolução quando meio ácido. Por
outro lado, sua baiita dureza leva a um menor desgaste de
equipamentos em britagens e moagens.
Os dolomitos são relativamente mais duros e insolú-
veis que os Como estas rochas, com freqüência,
ocorrem associadas e sua separação pode ser difícil, 6 neces-
sário dimensionar de forma correta os equipamentos para
evitar desgaste precoce.
Pelo intemperisrno químico, a calcita é dissolvida pela
água, formando-se cavernas, dolinas, sumidouros e outras
feições denominadas cãrstioas.
Os calcárias são rochas formadas por processos quími-
cosƒbioquímicos em ambientes marinhos, de águas rasas.
Tambem podem se formar por fragmentos ou grãos
carbonãticos mecanicarnente transportados e depositados,
em geral, na propria bacia de sedirnentação.
O calcário argiloso, com uma porcentagem de argila
superior a 50% .é conhecido como marzo. _ - _
O travertino é uma variedade de rocha calcária, de
cor bege e estrutura maciça, formada pela precipitação
química a partir de águas superficiais, ou subsuperficiais,
ao redor de fontes, especialmente terrnais.
Os dolomitos também são rochas carbonãticas
sedimentares, em geral, de cor cinza- clara e granulação fina,
aparentemente geradas a partir de calcárias. A transforma-
ção de calcita em dolomita pode ocorrer durante a diagènese
do calcário, ou após a sua formação, pela percolação de
águas magnesianas ou pela reorganização dos íons Mg* na
estrutura cristalina da calcíta.
A Tabela 2.l2 mostra a classificação mineralogirza,
baseada no conteúdo dc dolomita, e a classificação grand.
lomélrica, baseada no tamanho dos componentes principais,
esta última proposta pela IAEG (l981) para os calcáriog
detriticos
4.5 Carvão
Rocha formada por processos bioquimicos, a partir de
restos vegetais acumulados soh condiçoes anaeróbicas, que
impediram sua oxidação, tais como ambientes de acumu-
lação de água estagnada [pã.ntanos).
A série do carvão E formada pelos seguintes tipos:
° turfa: rocha de cor castanho-amare1ada,oon1 textura fibro-
sa (de origem orgânica) bem preservada;
- Iinhitn: rocha de cor castanha, mais compacta que a rurfzr,
cujos fragmentos de planta ainda podem ser reconhecidos;
- carvão mineral: rocha deeor preta em que a matéria vege-
tal foi totalmente transformada em mineral;
' :ntr-acito: rocha de cor preta, densa e brilhante.
O folhellto pirnbetuininoeo é urna rocha de cor casta-
nlro-eacura a preta, com fissilidade e granulometria lina, cons-
tiruídade sil.te,argilae malériaorgânimnaformadequerogènio
(mistura de hidrocarbonetos de moléculas grandes) que pode
ser extraído, por destilação, na forma de petróleo. No merca-
do é conhecida por xisto betiiminoso. O conteúdo de matéria
orgânica variade20%a30%eoÓleoerrtraídode2% a 12%.
Na Região Sul do Brasil, no Paraná e em Santa
Catarina, ocorrem importantes depósitos desta rocha, bem
como de carvão mineral.
4.6 Evaporitos, chert e diatomitos
Os principais representantes das rochas sedimentares
de origem quimicaƒbioquírnica, à exceção de calcãrios e
dolorrritos, já descritos, são: evaporitos, che:-r e diatomitos.
Os evaporitos são depósitos salinos formados pela pre-
'cipitaçãtrde 'e lementos químicos- (sais) a partir de-salmouras
ou soluções concentradas por evaporação, em ambientes
salinos (mares e lagos salgados) cem regiões áridas.
Os principais minerais evaporíticos são a halita, que
forma os depósitos de sal-gema, e o gipso, que origina os
depósitos de gesso. Além de baixíssima resistência mecâ-
nica, estas rochas são prontamente solúveis em água, por
isto sua associação ou inrercalação com outras rochas
sedimentares (por exemplo, calcário) deve ser delimitada,
antes da implantação de obras mineiras ou de engenharia.
Tabela 2.1 2 Classificacöos minoralógica e granulomètrica de rochas carbonáticas sedimentares
CLAssi=ir:AÇ;Ã0 Dotourra
MNEnAt.ooicA~ pt.) gp i MÉTREA rtaEG,W1gss11 g emos rmmi
CLASSFICAÇAO GFIANULO- TAMQNHO DOS
czúrzâse _ É o-io
Calcário dolorniioo ' 10-50
Dolomito railciico 50-90
Dolomitc 904 00
Calcirudilo › 2
CalCat'Ett'ilD 0,96 - 2
Cfllcisâillltü 0,002 - 0,06
Calcilulitrolitostãtica; à pressão dirigida decor-
rente das te nsöes de deformação, na maioria dos processos
regionais; e à pressão de fluidos (IÊO e Cül) presentes nos
poros cfou estrutura cristalina. Os uidos presentes são fun-
damentais para que as reações metatnórficas ocorram. Tais
reações são, basicamente, de desidratação eíou
decarbo natação (perda de l-1,0 efou de Cüi) e, em geral, são
consideradas isoquimicas.
A rocha resultante de um processo metarnoifico depen-
de, essencialmente, da sua composição original, das condi-
ções de pressão e temperatura e dos fluidos envolvidos, ou
seja, rochas de composição mineriilógica diferentes (por
exemplo, calcários, follielhos, basaltos) irão apresentar
rnineralogia metamórfica diversa, mesmo quando subme-
tidas a ações metamorficas semelhantes.
_ A modificação da composição química ocorre pela
introdução de fluidos (em especial, de origem rnagmática)
a partir de rochas proximas. Este fenômeno é chamado
Illetassomatismn.
Dependendo do ambiente geológico e da extensão geo-
gráfica onde ocorrem estas transforrnações, o metamorfisrnu
Pode scr classificado em: local, regional ou dinamotemial e
dinâmico (zonas de cisalhamento).
5.1 Estruturas e texturas
08 processos metamúrficos podem desenvolver diver-
sas estruturas. Descreve-se, a seguir, as mais comuns:
Rochas Meiamórficas La Un
° maciça: rocha com aspecto compacto, homogêneo e com
ausência de minerais com orientação planar ou dispostos
em leitos;
° føliações: estnimras planares resultantes do achatamento
dos constituintes minerais. É usual englobarem diferentes
tipos de estruturas, condicic nadas pela natureza da rocha e
deformações posteriores, tais como a xistosidade e a
crenulaçâo. A xistosidade e o arranjo planar de minerais
micáceos em iristos, tilitos e outras rochas. As crenulsçñes
constituem dobramentos em escala niicroscópica,
superpostos aos de ucala meso e macroscopica. Geralmente,
reflete fases de deformação distintas. A Figura 2.9 mostra
estas estruturas (sistosidade e crenulação) em um filito;
' linesções: englobam qualquer estrutura linear na rocha,
como minerais alongsdos segundo as direções de
cisalhamento e outros. Este termo 6 quase sempre utiliza-
do para se referir a estruturas lineares que não se caracte-
rizam como foliações. ~
As principais texturas de rochas me tamórficos, confor-
me Williams et zl. (1982) e Yardley et al. [l99Ú), são:
' gralloblãstica: encontrada em rochas não-foliadas, maci-
ças, nas quais os minerais recristalizados são
eqüictimensionais e com bordas bem suturaclas. Exemplos:
quartziios e mármores;
- Iepidoblástlca: devida à isorieniiição de minerais micáceos,
foliáeeoti. isorientados paralela ou subparalelainente. Exem-
plos: xistos, filiios, etc.;
~ uematoblástica: rocha com predominância de minerais
prismáticos (piroxénios ou anfíbólios) isorientados. Exem-
plo: anfibolitos;
° granolepidohiematoblásticaz rocha que apresenta porçoes
com textura granoblástics intercaladas com outras de tex-
tura lepidoblütica ou nematoblástica. Exemplo: gnaisses;
* porfirobláslicaz contém cristais maiores (porfiroblastos)
dispostos em matriz griinoblástica, lepidoblãstica, etc., de
grariulação mais fina. A textura poiquilnblástics e aquela
em que os cristais maiores englobam um ou mais minerais
de dimensões menores. Exemplos: hornfels, xistos;
- cntaelãstiea: quando os minerais se encontram deforma-
dos, cominuídos ou quebrados por deformação mecânica.
Exemplos: brechas tectõnicas, milonitos.
5.2 Metamorfismo local
O metamorfismo local, ou metamorfislnn de contato,
ocorre quase que exclusivamente pela ação do aquecimento
de rochas ígneas, sedimentares ou metamúrficas, ao redor de
intrusóes lgneas ou abaixo de derrames espessos. As rochas
geradas são, em geral, maciças, não-foliadas.
Os horntels constituem os tipos litológicos caracterís-
ticos deste metamorfistno. Os novos minerais formados
crescem sem orientação preferencial, quase sempre como
porfiroblastos, às expensas dos minerais originais, configu-
rando estruturas denominadas maculudas, ou mosquedss.
Em geral, são rochas muito duras e resistentes, por isto, pou-
co utilizadas em construção civil.
Também de caráter local há o metamorfismo
hidrotermal, que se desenvolve pela ação de fluidos aquo-
sos e quentes que percolam rochas próximas a iritmsoos
magrnáticas, ou que se encontram em zonas de cisalhamento
ou falhamento. Este processo, leva li hidratação dos minerais
constituintes. Citam-se, como exemplo, os:
~ ser-pentinitos: rochas de cor verde ou avermelhada corn-
postas por serpentinas (antigorita e crisotíla, predomi-
'i
ÊHÚQOOOOÓOOOIOOÓOOIOOIOOIIOOÓOOOIIOIOIOIOÍIOIO0001
36 Mt`nerot`s e Rochas
nanternente) e formadas a partir de rochas ultrabásicss
(peridotitos, piro:renitos}. São fontes de amianto. A mais
expressiva ocorrência destas rochas, no Brasil, se eu-
contra no Complexo Máfico-Ultramãfico de Cana Brava,
em Goiáâ,
r esteatitos ou pedra-sabão: rochas compostas essencial-
mente de talco, com quantidades subordinadas de rnicas,
clorita, etc., e formadas a partir de rochas bãsicasi
ultrabásicas. Têm grande emprego industrial, além de
servirem para estatuãria. Apresentam baixas dureza e re-
Sistência mecânica.
5.3 Metamorfismo regional
O metamorlismo regional ou dinamotermal esta,
genética e geograficamente, ligado aos cinturões otogêoicos
e se desenvolve quase sempre acompanhado de movimento,
devido à atuação tanto da temperatura, corno da premio. E,
portanto, um fenomeno progressivo no qual a recristalização
mineral é, em geral, acompanhada do desenvolvimento de
estruturas em resposta aos esforços desenvolvidos. Estes
podem levar à isorientação :deformação dos minerais, cuja
orientação preferencial sc desenvolve perpendicularmertte ã
direção de compressão máxima, e sua intensidade se reflete
no tipo e na forma das estruturas geradas.
Estas estruturas, ii relacionadas e que são abordadas
no Capítulo 3 - Estruturas dos Maciços Rochosos, represen-
tam descontinuidades e anisotropias, cuja investigação e
caracterização são necessárias para a implantação de obras
de engenharia de grande porte.
Deve-se, porém, mencionar que parte das rochas for-
madas neste tipo de metamorfismo é maciça, ou compacta,
não exibindo orientação preferencial dos minerais.
5.3.1 Ardósias, Iilitos e xistos
Este grupo de rochas caracteriza-se pela riqueza em
minerais micáoeos e pela foliação bem desenvolvida. São
produtos do metamorfismo de rochas sedimentares pelíticas.
As principais variedades, com o incremento das condições
metamorticaficfião a ardosia..os_filitos_e_ds.nistos. listra illtià
mos são os tipos rochosos mais abundantes.
A ardósia 6 uma rocha de granulação muito fina (com
minerais de dificil individualização a olho nu) e orientação
planar muito intensa, chamada clivagem ardosiana. É com-
posta, essencialmente, de sericita e quartzo. Sua principal
característica é a fissilidade, que pode favorecer a ocorrência
de escorrega mentos e outros processos. Por outro lado, esta
característica favorece a exploração e a retirada de placas,
utilizadas na cobertura de casas, nos países de clima frio, por
apresentarem maiores resistência mecânica e isolamento
térmico que as telhas cerâmicas normais. No Brasil, as pla-
cas são utilizadas no revestimento de pisos.
O filito é uma rocha muito foliada, caracterizada pela
xistosidade flnamente espaçada e pela granulação muito fina
(Figura 2.9), ainda com minerais de dificil individualização,
embora sejam maiores que os das ardosias. É composta
essencia ltnente de sericita e quartzo, podendo conter como
minerais acessorios; grafita, clorita, feldspatos e outros. Os
f`t.lossiIi-:atos conferem à rocha um brilho sedoso caracte-
rístico, nos planos de xistosidade.
Os xisto: são rochas corn excelente arranjo preferencial
planar, ou linear, e grarlnlação média a grossa, quase sempre
visível a olho nu. São tipicamente compostos de_fi lossilicatos
(muscovita eƒou biot:ita} c quartzo, em geral, acompanhados
dos minerais metarnõrficos característicos das faixas de pres-
sãoe temperatura nas quais se formaram, como, por exetn.
plo, granada e outros que, muitas vczcs, constituem
porfiroblastos ou poiquiloblastos [Figura 2.10);
5.3.2 Grtaisses e migrnatitos
Os gnaisses são rochas usualmente quartzo-feldspáticaz-,_
de gtanulação média a grossa e com moderada a forte or-;.
entação planar, denominada estrutura ou foliação gnáissica_
fornecida pela isorientação de minerais placoides ou de
hábito prismático. Podem ser rochas derivadas da deforma-
ção de rochas graniticas submetidas a um metamorfisnm
dinâmico, ou da total reorganização mineralogica e tetrtutal
de rochas sedimentares, em especial as pelíticas, sob con.
dições tnetatnúrficas de alto grau. Ao atingirem determina.
dos valores de pressão e temperatura, as rochas pelíticas
podem se fundir na presença de água (processo de anatexia),
gerando compostos dos quais se cristalizam quartzo,
fetdspato potássico e plagioclásio, com granada e muscovitz
como acessorios.
U5 migmatilos (do grego mígma, atos: rocha mistura-
da) são rochas de composição e estruturas heterogêneas (cha-
madas migmatiticas) e de granulaçao media a grossa que,
em geral, ocorrem em terrenos metamórficos de alto grau
(Figura ?..'2.ü). Sua origem, controversa, se daria por fusão
parcial de rochas preeitistentes, ou pela injeção de fundidas
gtfmíticos em rochas gnáiããicas.
Megascopicamente, os migmatitos compreendem inter-
calaçom em rochas gnáissicas, de porções ora de cor clara
(leucocniticas), de composição quartzo-feldspárica, pobres em
rnáficos, ora de cor escuta (melanocráticas), em geral foliadas
e compostas de minerais máfioos, dispostas das mais varia-
das maneiras.
Os gnaisses e os rnigmatitos são rochas resistentes e
apropriadas para a maioria dos propósitos de engenharia,
desde que não alteradas e não apresentando planos de foliação
(em geral, ricos em minerais micáceos, como a biotita] em
quantidade e dimensões que possam configurar
dcscontinuidadcs ou planos propicios a escorregamentos.
'l
Figura 2.20 Estmtura migmatítica
5.3.3 Mármores, quartzitos e outros
Como jã mencionado, alguns corpos rochosos desenvol-
vem pouca ou_ nenhuma orientação preferencial durante o
rnetamorfismo regional, como os mármores, os quartzitos, os
anfibolitos e as rochas calciossilicãticas. Entretanto, essa ori-
entaçfto pode, eventualmente, se acentuar quando há uma maior
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presença d_,_. ,»,,¡¡1¿=Ê_í_-.:__i_i=,cp__lséicÓidcs, principalmente micas, como
nos qäriililzi?-u1ntires são rochas constituídas por mais de 50%
de minerais carbon áticos, mais especificamente, calcita eƒou
dolomitu, formadas a partir do rnetamotfismo de rochas
smjímsntnres calcíticas cƒou dolonuticas. Apresentam estru-
wra magíçn z granulação va_.mda (fina a grossa). Sua colora-
ção ¿ _:¡a,3¡ b¡¿m.;3_ msnda, cinzenta, esverdeada, etc. A textura
¡¡¡¡,¡¢zr ¿ granoblástica e, além de carbonatos, podem conter
talco, anfibolio (trernolita), ptroxêmos {diopstd1o), oli\nn_a
(forsterita) dentre outros. Os mármores exibem caracteristi-
cas físico-mecânicas semelhantes às dos calcártos
sedimc ntares. _
O5 quartzitos são rochas formadas quase que exclusi-
carne nte de quartzo recristalizndo, em arranro granoblástico
(Figura 2.11), em geral, denvadosde sedimentos slltooãos,
como quartzo arenitos ou charts. Tem oor branca, com vêtna-
çües para vermelha (pela prescnç_a_dt: hldrórrldos dc ferro) ou
tons dc amarelo (quando há filossilicatosz sencita). São rochas
muito duras, cum altas resistências à britagem e ao corte em
serras diamanladas, o que provoca grande desgaste nos equi-
pamentos. Por outro lado, são muito resistentes à alteração,
tanto intempérica como hidrotermal. Os mica quartzitos, po-
pul;-irmente denominados pedra mineira, são utilizados para
revestimento de pisos.
Os anñbuliltos são rochas dc coloração escura (verde-
escura a preta) e granulação fina a média, compostas
essencialmente de hornblenda e plagioclásio. em geral com
npaços (magnetita) e titanita acessórios. Quase sempre são
produtos do melamorfismo de rochas básicas (bnsaltos). O
metamorlismo de rochas básicas também pode levar à geração
de outras, de cor verde-escura e granulação fina, ricas em
ãctinolita, epidoto e clorita. Quando sua estrutura é orientada,
são genericamente designadas zistos verdes ou greenschllsts,
e quando maciços são mais conhecidas pela denominação
inglesa greenslurw.
As rochas calciossilicáticas, nome dado a rochas ricas
em minerais silicáticos cálcicos, são formadas pelo
rnetamorfismo de margas. Apresentam granulação muito
fina rt fina c são caracleristicamcntc bandudas, devido ã
alternância de lâminas ou camadas dc coloração ora mais
claras, ora mais escuras, nas mais variadas tonalidades de
cinza e verde. A mineralogia também é variável conforme
a banda, porém, restrita aos minerais quartzo, biotita,
feldspatn potássioo. granada, diopsíclio e outros.
5.4 Ilfletamorfismo dinâmico
O metamorfismo dinãmicoé aquele que ocorre ao longo
das zonas de cisalhamento. Neste tipo de rnetamorfsmo
predomina a deformação, em geral, acompanhada daredução
'13 Efllnulação e reciistalização subseqüente.
Em posições mais superficiais (crustais), nas vizi-
nhanças da falhas, predominam esforços puramente
mecânicos. Deste modo, o cisalllumento 6 essencialmente
rüptil. causando o Eraturamento e a fragmentação da rocha,
produzindo os cataclasitos e as brechas tectñnicas.
Corn o aprofundamento na crosta, a temperatura passa
=i_atuar junto com os esforços de deformação e o processo de
cisalhamento torna-se predominantemente dúctil. podendo
flfiãtrnir todo o arranjo textura! original das rochas
Dfccxistentes.
Os minerais que compoem a rocha respondem de
maneira diferenciada tt estes processos. O quartzo de imediato
se deforma intracristalinamente, exibindo feições de
de fonnação microscópicas como a extinção ondulante. Após
== termino dos esforços, ocorre a recristaliznçãto do quartzo,
Rochas Mernmórficos 31'
sendo que no local antes ocupado por um único grán pode se
formar um agregado, em mosaico, de grãos recristalizados.
Outros minerais, como feldspatos e granada, raramente
exibem defomiaçâo inlracristalina Em geral. somente suas
bordas se deformam, e tendem a constituir cristais reliquiares
de forma arredondada, os porfiruclastns, também chama-
dos anger: (Figura 2.12).
Apresença de extinção ondulante e de grãos de quartzo
muito finos {_.__¿_ __. '_'. .i§___:ff___¿.‹ .______
- -.-- -i- - - - ¬_..¬ _ -r,;_- - -_" '-*°- -
- " -_ "_____ v \___ ,S3 __-Ç* - z.,_¡-¡¡ _z.,,¡,¡;¡- -. t`-__›-_' _'¡,_ .. _,__- _ _ z. _ ____.. ___,..¡__~_{,e_:___?-_ _ ___.. _ _ _- -_
_|':_-.i,,.¡;»,__-_.,35'§l'~z.. ~ _ »_,.§zr‹|‹‹¿.*.7___- _,__ .-_._.¡ _..-J _.-4.-. -_¡ -___, . _.._ _ 1- -“z_._|-- f---.r-_¡_.;'_+_-i-1; -_:-__--¬--fz -. _ 1”, '¬ ' ._ '- i,
-_"¡__š,"_:;.`l'-iii' ¡Í! T .._z.--_ 13'? .:;_ -' --.-__;-.;-.té-;fz~,.z-›\:_-_-1--;._. J_: ¬~'-- _.â~. -_'_.7""--_;~~ -.'“"f*›`ʧêve:?í_.__: -._Í-*- z'»-. " ..us‹. -rf._.‹E- z _ 7 ¡ ~fl=_._. _ __-_._,_¢ _- ._z-._:_'.- 1-.. -:'- -,;..____ ‹
" '- .z.' ' -¬' -_?'.-..z-- _' 1 -;-. __¬ i1'^:-;.- _~ '-'z'- :rf-i. .f 1:. __-_' " Í* “`.':. zr::t§"^` fl' "*'Í"“.`v. "Z
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Figura 2.21 Estrutura milonítica
5.5 Nomenclatura
A nomenclatura da maioria das rochas metamorficas,
ou sua classificação petrográfica, de acordo com Winkler
[1976] compreende o nome do grupo metamorfico, ou seja,
filito, xisto, gnaissc, mártnore, etc., precedido pelo nome dos
minerais constituintes não-essenciais, em ordem decrescente
de abundância. Por exemplo . grafita íilito, granada-cordieri ta
xisto, tremolita-calcita mármore, etc.
Quando os aspectos texturais da rocha original ainda
estäo preservados, é adicionado o prefixo meta. Por exem-
plo, metacalcãrios, metabasnlto, n¬etarooseo_
___ ___- _ _ _. Em
J
1
COCOCOIOOOOOOIOOOOIIOÓIÓOOOOIOOOIÓOII.OOIIIOOOQ|
33 Minerais e Rochas
ROCHA
Tabela 2-13 Principais caracterísflcas de rochas metamórlicas
ESTFit.ITUFi.A
COR MINERAIS ESSENClAlS
Ardósia
Filrto
Xisto
Grflisse
Migmatlto
Milonito
Caiaclasrto
Breorra nacrõrica
Homlels
Ouar12¡l¬o
Mármore
Anfibolito
Serpentinito
Esteflülfl
Civagem ardosiara
Xislosidade
Xistosidade
Griáiâ-Sida
Migrrratilica
Miloniica
Fratuada maciça
Breclflda
Maciça
Maciça ou ioiada
Maciça
Maciw ou foiada
Maciça ƒverulada
Maciça
Lepidoblástica muiio
firla
Laptdoblàstioa fina
Lepidobäslica lina a
média
Gmmlepidüi'
nemaloblástica
Granobláslicaƒgrano
nerrlabflepidobláãllca
Miioniica
Calaclástica
Variada
Granoblásüoa Iria?
pflrlrubláslica
(1-nosqueada]
Granoblásficnƒ
granola-plclobláslica
Granobláfitica Ina a
média
Grarnbiásiiea!
nemalnbláslica, lina a
média
Lepidoblástioa
Leoidobiásiica
Tons de cinza ou marrom
'lions de cinza ou marrom
Tons de cima ou marrom
'litros de cinza. por vazias
rusadoä
Tons de cinza, por vezes
meados
Tons de cinza
Variada
Variada
Variada
Elranca. oorn 'rons verdes
ou ro-sa
Cima. a brama. oom bons
verdes ou rosas
Verde-escura a prata
Verde ou marrom
Cinza a marrom
Solicita. quartzo
Sarlcita, quartzo
Micas. quartzo
Feridspalos, quamn. blofita
eíou horrblarlila
Feiiapatos, quarlzo. _biotita
eƒoir hornlalenda
Sericita. leldspamos, quartzo
Variada
Variada
Variada
Ouarlzn. serioita
Cabita eƒou dolomila.
Horrtilenda, plagiodáslo
Serpentina
Talco
_ Na Tab._e1_a 2..13_;atão ¿1prcs.Ço_t@ã_.§.›5_!f25fr;_N=W Yflfk = IEEE*
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Estruturas dos Maciços Rochosos i
Entende -se por estruturas. dos maciços rochosos a dis-
p05i‹;ão arq uiletural ou arranjo espacial das rochas ou por-
çües das rochas e suas relações múluas.
O ramo das Geociências que estuda as estruturas geo-
lógicas ë a Geologia Estrutural. Seu objetivo fundamental 6
determinar a distribuição das massas rochosas e das feições
que as seccionam. _
Quando uma estrutura rochosa é produto de uma defor-
mação, entendendo-se deformação como mudança de for-
ma, orientação, volume eƒou posição, ela resulta da movi-
mentação das massas rochosas por meio de forças tectõnicas
(forças que atuam na crosta terrestre, originadas no interior
da Terra - forças endõgcnas), ou forças atectônicas (forças
gravitacionais, principalmente) (Capítulo 1 - A Terra em
Transformação).
A análise da estruturação dos maciços rocllooos não deve
se limitar apenas à descrição das feições estruturais acompa-
nhadas de medidas de orientação, apresentadas em diagra-
mas e mapas. Estes dados, quase sempre, são insuficientes
para definir, com clareza e objetividade,p arranjo dos corpos
rochosos e a geometria de suas feições. E aconselhável, tam-
bém, o estudo e a compreensão dos processos deformacionais
envolvidos, para o real entendimento da geometria estrutural
e sua variabilidade no maciço rochoso. Neste enfoque, o
modelo estrutural deve consubstanciar os tipos de estrutura
presentes e suas relaçoes de seqüência, atraves dos estudos
da geometria e cinemática.
A deficiência na caracterização estrutural em projetos
de engenharia civil e mineira conduz, invariavelmente, a uma
ampliação das investigações diretas (sondagens mecânicas)
e indiretas (técnicas geofísicas), que poderiam ser melhor pla-
flfljfldas e otirnizadas.
_ Com a definição do modelo estrutural de uma área de
interesse deve-se proceder, e só então, ao levantamento siste-
rnatico das características das descontinuidades de interesse
à Geologia de Engenharia, como persistência, espaçamento,
condições das paredes, etc., que determinam o comportamento
mecânico do maciço rochoso.
1 Estruturas Tectônicas
As estruturas tectünicas podem ser compreendidas, em
termos gerais, como estruturas geradas em estado de fluxo
Plasoco ou em estado rígido, dependendo' das condições de
Clfifüflnação. Do estado plástico. as estruturas são represen-
UÕÉIS, Principalmente, por dobras, zonas de cisalhamento,
fnllílfiões e lineações. No segundo, as estruturas são repre-
Fábio Soares Magalhães
Paulo Roberto Costa Celia
sentadas sobretudo por descontinuidades fisicas classifica-
das, basicamente, como juntas e falhas.
1.1 Dobras
As dobras São ondulações adquiridas por feições pla-
nares (camadas, foliações, etc.) mediante deformação hete-
rogenea de massas rochosae.
As dobras têm convexidades que podem se voltar para
cima ou para baixo. Nestes casos, se as rochas mais antigas
se situarern no núcleo, fala-se em anticlinal; se a disposição
for contrária, fala -se em siuclinal. Quando a idade relativa
das rochas não for conhecida, utilizam -se os termos cortes-
pcndentes, quais sejam, anliformu e -sinlorma (Figura 3.1).
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Flgura 3.1 Posicionamento da conveâ-cidade de
dobras: fa) sinforma tb) antiforrrta
Na Figura 3.2 são apresentados os diversos elementos
geométrícos das dobras.
A linha que corresponde ao perfil de urna superfície
ondulada pode ser considerada como constituída de segmentos
discretos, cada qual correspondendo a porções de arcos de
círculos de diferentes raios. A porção correspondente ao
círculode menor raio 6 aquelasituada na inflexão que delineia
a antiforma ou sinforma (c). Na superficíe ondulado, estes
segmentos configuram uma linha, denominada de cliameira
ou eixo da dobra. Entretanto, a porção que conesponde ao
círculo de maior raio (I e l') é aquela situada no trecho entre
duas charneiras onde, na superficie ondulado, delineia-se a
linha de inflcirão. Chama-se flanco da dobra ao trecho
delimitado pela linha de charneíra e pela linha de inflcxão_
Uma dobra é constituída por dois Elancos que se justapñem
Ira linha de charneira. O ângulo interflan-Cos E aquele formado
pelos dois flancos de uma dobra. sendo o plano axial o plano
bíssetor desse ângulo. Quando são dobradas várias camadas
sucessivas, as charneirtts definem uma superficie que é a
Supcrficie axial. Se for planar, corresponde ao plano axial.
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40 Estruturas' dos Muciços Rochosos
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Figura 3.2 Elementos da dobra (Hasui e Mioto. 1992)
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Na descrição das dobras, a terminologia pode ser
baseada em diversos critérios como, por exemplo:
- geralriz: dobras cilindticas ou não-cilíndricas;
° ângulo intertlanoos: suaves, de 180' a > 120°; abertas, de
120" a > 70'; fechadas, de 70° a > 30°; oerradas, de 30” a :-
0"; e isoclinais, de 0°;
- simetria dos flanoos: simétricas, quando os flancos são ima¬
gens especulares em relação ao plano axial e assimetricas
no caso oposto;
' atitude dos flancos:
- normal; quando os dois flancos mergulham para sentidos
opostos;
- inversa: quando os dois flancos mergulham para o mesmo
sentido, estando um deles invertido;
- recumbente: quando os dois flancos são horizontais.
° espessura das camadas ou bandas dobradas: .
- isopacas"o`u`flEíufaisT íu`ã`nÍI‹`:i` `a`eš|5ešsÍ1fiífiãõ varia;
- anisópacasz quando a espessura varia, podendo ser
supratênue ou de acliatamento
- inclinações do eixo ou do plano axial:
- verticais, de 90° a 80°;
- inclinados, podendo ser muito (8D" a 60"), médio {60° a
30°). e pouco inclinados (3ÍJ“ a 10“);
- horizontais, de 10" a 0°.
1 .2 Foliaçoes e lineações _
Foliaçâo e o termo que se aplica a determinadas fei-
ções planares que permeiam as rochas metamórficas.
Corresponde a vários tipos de estrutura, dos quais os mais
importantes são;
' a xistosidade, decorrente da orientação paralela de mine-
tais, agregados minerais, ou objetos geológicos (por cxem~
plo, seiiros) de forma placoide ou achatada, ou de orienta-
ção planar de minerais alongados (Figura 3.3). A xistosidade
em rochas de granuiação muito fina recebe o nome de
clivagem ardosiana. Em rochas gnáissicas, é chamada
gnaissosidade. Tais feições podem se associar a dobras e,
neste caso, ter disposição paralela ao plano axial [xistosidade
plano-axial);
- o bandamento composicio nal, definido por faixas paraltz.
las de composições mineraldgicas ou textura-is diferentes,
Ele pode corresponder a acamamento reliquiar ou ser origj.
nado por segregação rnetamórfica, rnigmatizaçãg,
cisalhamento e dissolução por pressão;
- a toliação milonítica, feição planar resultante de fluxo plris.
tico lamelar, irnposto por cisalhamento não-coaxial ao lon-
go de zonas de cisalhamento dúctil.
As lineaçñes são feições lineares detiiudas pelo eixo de
alongamento de elementos geológicos (minerais. agregados
minerais, seixos, etc.) ou por interseçñes de feições pIa.nares_
As lineações mais importantes são:
° lineação de estiramento: a delineada pela elongação de
minerais ou agregados de minerais através de deformação;
' Iineaçâo ||1inernl:a delineada pela orientação de minerais
gerados com forma alongada durante o processo
deformativo.
A lineaçäo, de estiramento eƒou mineral, É considerada
itnportaute indicador cinemático, na medida em que mostra
a direção do transporte de massas rochosas, materializando a
posição do maior estiramento sofrido por estas (eixo X da
deformação). .
1 .3 Bandas e zonas de cisalhamento dúctil
As bandas e zonas de cisalhamento dúctil constituem
estruturas de grande importância, principalmente a partir de
alguns anos, quando passaram tl ser reconhecidas mais
freqüentemente. A deformação nestas estruturas É normal¬
mente heterogênea e deve ser vista como produto de um pro-
cesso progressivo e rotacional.
A propagação do processo de cisalhamento envolve a
formação e a ampliação de bandas de cisalhamento de dife-
rentes orientações, encurvamentos, intcrseções e a nastornoses
de zonas de cisalhamento, acabando por configurar os
cinturões de cisalhamento.
As rochas em estado dúctíl, submetidas a cisalhamento
rotacional, sofrem comínuição, tendendo a reduzir sua
granulorlí¿fi'ia`aiE`se Ecmiveñíem ern_rtiíss_ís"tÍÍEifin1š._l\To_s
estágios intermediários, aparecem remanescentes da rocha
ou de minerais originais (porfiroclastos ou fenoclastos),
imersos em matriz fina. Assim, as rochas resultantes são
muito diversas, oonstituindo a série de rochas milonílicas.
Este prooesso 6 também soompanhado de rocristalização, ge-
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Figura 3.3 Xistosidade, defimda por orientação planar
de minerais placóides (al, prismáticos lb) ou por agre-
gados tabulares tc) ou, ainda, por
combinaçoes (Hasui e Mioto, 1992)
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1»-mdo minerais porfiroblásticos. lima classifirzação das rochas
míloníticas pode ser vista no Capitulo 2 - .Minerais e Rochas.
As zonas de cisalhamento duotil articulam‹se de forma
zi isolar lentes mais ou menos extensas. que confignram o
padrão amendoado. A fohação niilnnítica, contornando as
porções menos deformadas ou ind'eI:`on11a_das,| apresenta
variações de direção e mergulho ate apreciáveis. que não
,jcvzm ser confundidas coiri duzts fases de dobrarnento
superpostas. Esta ooriformaçao lenticular de oorpos roohosos
Estruturas Tectónicas 41
nas zonas de cisalhamento é aspecto do maior interesse para
a Geologia de Engenharia. pois auxilia a de finiçäo de domi-
nios estruturais de comportamentos geomeoânicos distintos.
Para 0 delineamento do padrão amendoado É importan-
te Lrabalhzmse com linhas de forma estrutural que, em essên-
cia, são traços representando a tendência de orientação da
foiiação. Estes traços São inferidus mediante extrapolação de
atitudes medidas em campo, para pequenas áreas no entorno
do ponto de medição, ou por fotoinlerprelação (Figura 3.4).
369 em aro zoo avo ano ari 400
I I
/f z.-J.';~=distensão ou extensão e, quando oblíquas a este, comojuntzs
de cisalhamento.
As juntas se formam por ação de tensões regionais, apa-
recendo em grandes áreas, em famílias que, normalmente,
não têm igual expressão em cada ponto. Também podem for-
mar-se localmente, relacionadas a dobras, principalmente
flexuraís, falhas e zonas de cisalhamento.
As juntas não-sistemáticas, em geral mais jovens, apre-
sentam atimde aleatória, condicionada pela orientação e pelo
espaçamento das juntas sistemáticas.
Normnlmenize, as juntas servem à definição do estado
de seginentação do maciço roclioso. Neste quadro, as medi-
das de suas atitudes devem ser tomadas no campo, de forma
sistemática, para cada dominio estrutural homogêneo pre-
sente, e os dados tratados separadamente, com o uso das téc-
nicas estereográficas descritas rio item 7 deste Capítulo.
1 .5 Falhas
As falhas, parãclases ou zonas de cisalhamento niptil
são descontinuidades ao longo das quais os blocos separa-
dos sofrem deslocamentos, atrilando-se um contra o outro e,
às vezes, impondo fragmentação e cominuição das rochas. A
espessura das rochas fraginentadas tanto pode limitar-se a
uma película nas duas faces que sofreram atrito, como pode
alcançar centenas de metros. Neste caso, fala-se em zona de
falha.
As falhas e zonas de falha são definidas por um ou mais
planos, estrias de atrito {slicken sides) c por produtos de
cominuição que consistem a série de rochas cataclásticas.
A fragmentação das rochas ao longo de falhas
processa-se com o desenvolvimento de microfissuras.
esparsas, que se adensam e se ampliam, até formarem as
fraturas e iniciarern os deslocamentos de blocos. A comi-
nuição intensa das rochas tende ii constituir a "farinha" de
falha, ultrafina e, em geral, de cor escura. Em estágios
intermediários, coexistem fragmentos (porfiroclastos ou
feuuclaslos) e “faririha".
Os produtos podem ser coescs ou iricoescs, com ou sem
cimentação, por precipitação de soluções percolantes.
A classificação das rochas que compõem a série
cataclástica não é ainda consenso, sendo mais utilizada a de
Sibson (1977, em I-lasui e Miolo, 1992), que distingue:
° rochas catacláslicas incoesasr
- com mais de 30% de porfiroclastos-b rocha de falha;
- com menos de 30% de porfiroclastos-farinha de falha.
- rochas caiaclásticas coesas:
- com mais de 90% de fragmentos:
. brecha fragrncrilar - fragmentos › 0,5 cm;
_ brecha fina - fragmentos de 0,5-0,1 cm;
_ microbreclia - fragmentosdc erosão e deposição.
Derrarne superior
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Junta-falha
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Juntas extensas '-- Base do derrame
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F¡EIura 3.8 Representação esquemática de um derrame basáltico. evidenciando iuntas de grande continuidade e
juntas-falhas (Oliveira et al., 1976 em Souza Jr. e Campos, 19871
.OICIIOOOIOÓOIÕÓOIIOIIIIOOOÓIOOIOIOIIIIIIOOOIOO
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44 Es-:futuras das Maciços Rochatmr
Os bolsões inconsolidados. particularmente, podem
resultar de pressões neutros não-dissipadas durante a
gáimznmçào, que impedem o avanço da compactação dos
materiais, em geral arenosos, ao nível atingido no restante
dos pacotes vizinhos. Além disso! a presen‹p_ de agua sob
pressão nos poros pode também dificultar a ctmentação e a
diagenese dos sedimentos.
3 Comportamento Mecânico das
Rochas
0 ripo de estrutura resulta do comportamento mecanico
4” mdrgs, nos variados estágios deñonnacionais aos quais o
maciço esteve submetido.
Diversos fatores condicionam este comportamento.
podendo ser earacterizadoã em dois grupos: intrínsecos e
errrinsecos (I-lasui e Miolo. 1992).
.Os fatores/intrínsecos são:
- homogeneidade ou heterogeneidade das rochas e dos
- maciços, relacionadas aconstancia ou avsriaçiode suas
propriedades mednicls novolume considerado;
'isou'oplIoua||botro|I¡I.relativas¡eonstincilouavaria-
çlodesuaapropriedadelmeeanicasdeaoordocomadire-
çlonovolumecomiderldo;
°presençadefluidoa.
Abomogeneidadeeaisotropiarespondernaescalade
nbordagemdovolrnnerodtoeo,confiormeapreacntaoCapitulo
13 - Csracterizaçdo e Classificaçio de Maciços Rocltosos.
.Os fatoresprrtrinseoossioz
- temperatura. que depende basicamente da profundidade e
dofluaotermioo;
~ tensio oonfirtante, que depende basicamente da profundi-
dade;
~ tensão diíerencial, que depende das relações entre as forças
aplicadas;
- tempo de aruaçio dos esforços. que se mede normalmente
em milhoes de anos.
Em geral. as estruturas dos maciços refletem duas cate-
gorias básicas de comportamento deformacional:
' dúctil ou vlsco-plastico, quando nao se desenvolvem
desoontinuidada e prevalece o fluxo. sem a perda da coe-
são, tendo como exemplos mais significativos foliacoes.
dobras e zonas de cisalhamento dúctil;
' rúptil ou It-ágil, quando prevalecem processos de fragmen-
tação, sendo as juntas e falhas as estruturas mais tipicas
deste comportamento.
A Figura 3.9 mostra que o limite entre os dois compor-
tamentos na natureza não e abnrpto. Existe um campo
transicional. no qual o comportamento pode ser classificado
como dúctil-rdptil ou semi-dúctil, quando lia fluxo e ocorre
algum traturamento, e rúptil-dúctil ou semi-rúptil. quando se
observam rupturas e algum [luxo plástico.
Exemplo comum do comportamento transicional refere-
searelaçioesristenteentreasdobraseossistemasdeiunras
associados. afetando um mesmo litotipo quase simulta-
neamente. lstosugereque.nolimitedos‹:ampoarúptiledúctil,
bastam pequenas mudanças na temperatura e na tensão de
confinarnento para tomar possivel a coexistência dos dois
tipos de estruturas. Outro caso de contemporaneidade de
estruturas correlatas a ambos os comportamentos registra-se
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Figura 3.9 Esquemas de deformaoãcx (a) dúctll (zona
de cisalhamento); (b) dúctll-ruptil (zona de cisalhamento
e fraturas sigmoldaislz lc) niptil-dúctil (falha com dobra
de arrasto); (d) rúptll (falha). (Ramsoy. 1980 em Hasui
e Mloto. 1992)
quando intercalações de diferentes tipos de rocha. como
folhelhos ou filitos e arenitos ou quanzitos. por exemplo,
apresentam resposta distinta quando dobradas - as primeiras
tendem a sofrer cisalhamento simples acomodado por fluxo,
enquanto os arenitos e quartzitos tendem a acompanhar, de
fiorma mais evidente, a conformação dobrada. fr-sturando-se
no sentido aproximadamente a camada.
0perfilesquemát¡codaFtmtra3.10.emqueseapresenta
umaestruturadedimensaocrustal. resurneosdomtniostipioos
destes comportamentos deformacionais e as estruturas
resultantes.
adrlaíelatlca
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Dúctil
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Figura 3.10 Passagem do dominio rúptil para o dúctil,
ilustrada por F (falha) a ZC (zona de cisalhamento
(Sibson, 1977 em Hasui e Mioto. 1992)
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observando-se tragntentsçlo inooesa até aproximadamente
4kmdeprofundidadeefrag1net|ta‹;¡oooesadesscnivelate
aproximadamente 10 km. As rochas deforrnadas neste
dominio, ao longo de zonas de atrito, slo denominadas
cataclasticas. Entre 10 e 15 lrm de profundidade passaae.
transicionalrnente.paraodomlnio dúctile,abaixodesta zona.
predomina o comportamento francamente dúctil. Neste
dominio, as rochas afetadas por cisalhamento são referidas
como miloniticas.
4 Principais Tipos de Deformação
A deformação. em geral, se processa pelo acúmulo de
incrementos infinitesimais. de forma progressiva. O estado
linal é o de deformação finita (Figura 3.11).
Adetormaçiopodeseruniformeouniqsendoreferidl
como homogênea ou heterogenea, respectivamente. Na na-
tureza, obscrva-se preferencialmente a deformação heterogê-
neamndeoparalelismodefeiçoesplanarese linearesnâoé
mantido e a defiorrnaçâo varia ponto a ponto.
Para eleito de raciocínio, pode~se considerar, na
deformação heterogénea, segmentos em que a
deformação pode ser abordada como homogênea. variando
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Figura 3.11 Deformação progressiva evoluindo de (al
pa,-3 (5), As porcentagens mcIrcam_o encurtamento ocor-
rido tl-lobos et al., 1976 em Hasur e Mroto, 1992)
no espaço, de modo a ser referenciada ao elipsõide de
defo1-mação (elípsôide imaginário resultante da deformaçau
ur: uma esfera inicial) constituído por um sistema tnortogonal
de eixos cincmáticos, designados por:
‹ xz me de eâurzunento máximo;
' Y: eixo iuterrnedtárioi
- Z; eixo de encurtamento máximo,
senr:ioX›Y›Z.
Em relação à aplicação dos esforços. oonfigumm-se dois
tipos de deformação: coaxial, não-rotacional ou cisalhamento
puro, que envolve apenas tninslação da massa rochosa, na
qual todos os elementos paralelos tendem a preservar seu
paralelismo, e não-ooazrial, rotacional ou cisalhamento sim-
ples, que envolve rotação da massa rochosa [Figura 3.12).
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Figura 3.12 Cisalhamento puro e simples. O conjunto
la) ilustra a deformação progressiva por cisaihamento
puro, coaxial ou não-rotacional. O conjunto [bl mostra
o caso de cisalhamento simples, não-coaxial ou
rotacional (Park, 1983 em Hasui e Mioto, 1992)
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iii'
_ _A deformação coaxial, em comportamento rüptil,
origina desoontinuidades, denominadas:
'juntas de partição, também chamadasjuntas de extensão
ou de distensão;
'.lUfltas de cisalhamento, que normalmente aparecem como
par conjugado, simétrico em relação à junta de partição,
formando ângulo da ordem de 30", se a rocha for isótropa e
hflffwsênea (Figura 3.13).
As descontinuidades referidas podem aparecer nas
rochas formando juntas efalhas. O conjunto destas feições
geológicas tende a ser simétrico, e asjuntas de cisalhamento
11 lflf igual desenvolvimento.
Levantamento .Esrrrtnrral 45
Na deformação coaxial, no caso de comportamento
dúctíl e heterogêneo, algumas porções fluem mais que ou-
tras na direção X. Se for tomado um pacote de camadas pa-
ralelas ou uma feição linear, tais elementos sofrerão ondula-
ção. Dependendo da ductilidade e composição mineraiúgica
da rocha que está sendo defumada por este processo, tem-se
a geração de foliação perpendicular a Z, denominada fnliação
plano-axial.
Z (G1)
C' Eshefa de referineta
r __»
V - âfišri'-*2==
:ii *~'‹ffr»;›×›*!>-'f
ral to '
Figura 3.1 3 Descontinuidacles na deformação coaxial;
(a) identificação dos tipos; (la) esquema do caso de de-
senvolvimento de C e C' (Hanoi e Mioto, 1992)
Na deformação não-coaxial, no raso de comportamento
rúptil, as descontin uidades que se desenvolvem são mostra-
das na Figura 3.14.
Estas descontinuidades expressam-se nas rochas em
forma de juntas e falhas. e o conjunto destas feições tende a
ser assimétrico. Assirn, R, P, X e Y envolvem movimentos
coerentes com o binário e P.” se movimenta contrariamente.
Se o maciço afetado for isótropo e homogêneo, estas
fraturas podem formar-se com as relações angulares
indicadas. Se a deformação progride, tendem a ser rotacio-
nadas, no sentido de se tomarem paralelas ao binário de
esforços, modificando as relações angulares.
Na deformação não-coaxial, em comportamento dúctil
não-homogêneo, desenvolvem-se faixas de deformação
concentrada segundo superfícies de cisalhamento orientadas
paralelamente ao binário, mas sem formar descontinuidades.
Estas faixas podem atingir espessuras milimétricas a
submilimetricas, sendo designadas bandas de cisalhamento
dúctil. Quando apresentam espessuras maiores são
denominadas zonas de cisalhamento dúctit. Os blocos laterais
deslocam-se um em relação ao outro, como nas falhas, mas 0
movimento é acomodado plasticamente, não havendo ruptura.
As bandas ou zonas de cisalhamento dúctil podem
associar-se formando redes de abrangência regional, refle-
tindo a movimentação de grandes massas rochusas, gerando
os cinturões de cisalhamento dúctil.
5 Levantamento Estrutural
A investigação ätrutural deve ser conduzida por dois
tipos de abordagem que se complementam.
A primeira abordagem focaliza ri área a ser estudada
dentro de um contexto regional, utilizando-se mapas, fotos
aéreas. imagens de satelite e radar, etc., e lançando-se mão
de modelos previamente conhecidos. Nesta fase, procura-se
conhecer o geral para buscar o entendimento do detalhe
(método declut ivo).
A segunda abordagem, a mais importante, parte da
caracterização pontual das estruturas realizada por levan-
tamentos no local de interesse, ou seja, analisa-se o detalhe
procurando-se cmnpreender o geral [método indntivo). Dentro
deste princípio, a seqüência de enfoques deve contemplar a
geometria estrutural, a cinernática e a dinâmica.
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46 Estruturas dos Maciço.: Rochosos
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Ih E0 não-coaxial. R E R`I fratI.|l'3S de
Figura 3.1 4 Desoontinuidades formadas em faixas afetadas por cisa amerl
' ' - - ' ` ' P Y X: outras fraturas de cisalhamento (Hasui e Mioto, 1992)cisalhamento de Fliodel, T. fratura de partlçac. . ,
A investigação da geometria estmtural, para tl defiIIiÇã0
do arranjo das esmituras das massas rochos-as e suas relações,
envolve:
- :i investigação de afloramentos ou setores de escavação.
Em cada um desses locais são observadas as estruturas pre-
sentes, caracterizando-se as orientações espaciais, os tipos
e a seqüência cronológica;
- a correlação entre afloramentos ou setores sucessivos,
visualizando-se a variabilidade das feições estruturais e suas
seqüências, caracterizando-se os dominios homogêneos.
Deñnem-se domínios estruturalrnente homogêneos como
sendo áreas ou volumes de maciços nos quais a população
de um ou mais elemento estrutural apresenta~se invariável
ou com variações geométricas “toieráveis” (Figura 3.lS}.
movimentação das massas roehosas, a partir das carac-
terísticas geométricas e cinemâticas. Normalmente, é
possível chegar-se à orientação dos eixos de tensão, o que
não se pode dizer em relação à determinação de suas
magnitudes.
A Figura 3.16 sintetiza, em blocodiagrama, algumas
feições geológicas típicas de um maciço de quartzito e filito,
com estruturação dúctil predominante, em uma mina
localizada no Quaclrilátero Ferrífero (MG), podendo-se
observar: os traços da foliação milonítica, a iineação de
estiramento (eixo de deformação X), o eixo Y das lentes
oonformadas pelo encurvamenro da foliação, microdobras
por plissamenlo da foliação ao longo do eixo de deformação
principal, e os sistemas de juntas J1, J2 e J3.
nos se " õ z/ ;~ *aff[Í¡//;/// /'š_{;Í\\:,'¡/~×_
7 7 / /
_] /__ rf/é¿_ “ff fez
(ai (bl (C)
Figura 3-15 Dominios estruturais: (a) homogêneo; [bl heterogêneo; (c) heterogêneo, com área homogênea(Whitten, 1966)
A investigação cinemática tem como objetivo definit o
movimento das massas rochosas, responsável pela
estruturação observada. Envolve a análise de feições
indicativas de encurtamento, estiramento, rotação e deslo-
camento. Esra fase da investigação estrutural e de crucial
importância para o real entendimento da complexidade
geométrica vei-ificada rms maciços rochosos, principalmente.
nos poiideformados E nesta fase que se elucida a história
tectõnica ou deforrnaciunal a que esteve submetido o maciço
rochoso, podendo-se elaborar modelos cstrutumis pertinentes,
fundamentais para a previsão da geometria em porções não-
investigadas do maciço. ,
A investigação dinâmica, por sua vez, tem como
objetivo av aliar a orientação das tensões responsáveis pela
6 Características das
Descontinuidades
No procedimento de investigação de estruturas
geológicas dos maciços rochosos para a Geologia de
Engenharia, a meta principal é identificar e destacar, dentre
suas caracteristicas, .aquelas que devem ser consideradas no
projeto de uma estrutura de engenharia civil ou mineira,
conforrne expõe o Capínilo 13 - Caracterização e Classificação
de Maciços Ro-chosos.
Emgerai, na -prática, um maciço rochoso integro e
homogêneo raramente é encontrado e a principal preocnpaçao.
quase sempre, recai sobre as feições geológicas que repre-
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Caracrerilsdcris das Descontiniiidades 47
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__i¬'-Eixo da lente (eixo Y)
Figura 3.16 Bloco-diagrama. ilustrando estruturas de maciço quartzítico (Q) e fltítico {Fi)
sentam ou induzeizti zonas de fraqueza mecânica e vias de
percolação preferencial no interior das massas rochosas. Tais
feições são, em geral, as descontinuidades.
6.1 Conceitos básicos
6.1.1 Descontinuidade geomecãnica
Comurtieiite. em virtude da natureza dns solicitações
em obras de engenharia, as condições mais desfavoráveis
são representadas por feições tubulares ou planares, de
reduzida qualidade mecânica, isto é, corri propriedades de
resistência e rigidez muito inferiores às da rocha encai-
xante. Toda estrutura geológica que se enquadra nessa
descrição é reconhecida como umadescontinuidade
geomecânica.
_ Pianos bem definidos de separação física da rocha,
tais como, juntas, falhas e alguns casos especiais de
füliëlções proeminentes e contatos iitológicos hruscos,
constituerri~se em exemplos típicos. Entretanto, um estrato
pouco consolidado no interior de uma seqüência
sedimentar, um nível biotítico mais deoomposto em maciço
foliado ou, de forma generalizada, corpos rochosos que se
d15"*1S|-lflm por sua litologia mais branda ou intensidade
d° ahfifação ou deformação podem, também, ser descritos
Como unidades de comportamento geornecânico
diferenciado. Dependendo de sua geometria em relação
ao maciço encaixante, um corpo rochoso que se encontra
nas condiçoes mencionadas pode ser considerado como
uma descontinuidade geomecânica.
6.1 .2 Maciço rochosa
O maciço rochoso E definido como o conjunto formado
l1€l&_rnatriz rochosa e por todas as descontinuidades nela
contidas. A rigor, a própria matriz rochosa caracteriza-se
Cümc sendo um material heterogêneo, pois apresenta
inúmeros “defeitos”, desde a microescala cristalina até
fissuras ou anisotropias intergranulares, de origem diversa.
Para finalidades práticas, entretanto, a premissa da
homogeneidade pode manter-se válida para a matriz rochosa.
Todavia, as descontinuidades, como estruturas de maior
porte e expressão, caracterizam o maciço rochoso como meio
heterogêneo, anisoirópico e, do ponto de vista mecânico,
freqüentemente dcsconlínuo, em maior ou menor
intensidade.
6.1.3 Anisotrcipia
Nem todas as estruturas presentes em um maciço
rochosa comportam-se como descontinuídades geomecâi-iica.s_
E o caso, por exemplo, das foliações metamórficas que, em
geral, representam apenas uma anisotropia estrutural de
Caráter penelmlivo, ou seja, repetem-se de forma Sistemática
no interior do maciço, expressando-se apenas como o arranjo
preferencial de minerais. Usualmente, ao contrário das
desoontinuidades estruturais, as iinisotropias estruturais ou
minerais não se constituem em descoiitinuidades
geonieeãnieas, mas podem representar elementos geotéctiicos
desfavoráveis, dependendo do nível e da orientação das
tensões a que o maciço será submetido pela implantação da
estrutura de engenharia.
6.1.4 Efeito de escala
bia caracterização das descontinuidades. deve-se consi-
derar 0 papel do efeito de escala, que pode ser identificado
em dois níveis de influência: em nível puramente dimensional
e em nível conceitual.
Em nível puramente dimensional, expressa-se, por
exemplo, pela da relação existente entre o espaçamento médio
das descon tinuidades e as dimensões da obra a ser implantada
- um espaçamento medio relativamente elevado ante a um
diâmetro reduzido de uma abertura stibte rrãnea, aoentuará o
íë ffff _ _ _ _ _ __ _z:__; f '__ __ _ ._,¬,_ _
I_¶IOOIOIIIOOOOOOOIOIIIOIOOOOOÓOÕOOOIIIIIIOIOÓOOOI
IIÕOOIOIOOIOÓOIOOOOIIOIIOÍIIOQIIIIIIIOOOIOIIIIUIQ
48 Esrrururus dos Maciços Rochosos
papel da matriz da rocha. A Figura 3.l7 ilustra a influência
da escala em nível dimensional que define a validade de se
admitir o meio como homogêneo e isotrópico ou heterogêneo
e anisotró pico, com prevalência da rocha intacta e do maciço
com descontinuidades, respectivamente.
rs) 7 i (bl
Figura 3.1 7 Dimensões relativas de um túnel em duas
condiçoes de espaçamento de juntas. Blocos maiores
(a) e menores tb) do que a abertura
Em nível conceitual, no que se poderia. chamar de
abrangência do raciocinio geológico, o efeito de escala aparece
quando uma estrutura local exibe geometria aparentemente
discrepante dos esforços e da cinemática que atuaram
regionzilrnente. Os trabalhos de aquisição de dados de campo,
efetuados com visão exclusiva em concepções e modelos
geológicos regionais, ainda que absolutamente pertinentes,
podem revelar-se tendenciosos ao privilegiar o registro
sistemático das feições que apresentam coerência estrutural
mais evidente. Exempliñcando: a presença de niveis com
geometria preferencial tabular, inseridos numa seqüência
regional de corpos com fomato leuticular, representando uma
porção do maciço sujeita a uma intensidade de deformação
dúctil superior ao padrão predominante, pode ser registrada
de forma inadequada no mapeamento. Entretanto, no caso, a
característica tabular pode ser significativa para uma estrutura
de engenharia, pois detém o atributo da continuidade, ausente
nas lentes, particularmente se o referido nível apresentar
prqpfigdadgg- ggqmgçãniçgg-pgb|-g3_ ---- -_ _ _ _ -___ . .mai
6.2 Parâmetros descritivos das descontinuidade:
As estruturas presentes em um maciço que mais inte-
ressam à investigação aplicada são as descontinuidades,cujas
propriedades mais importantes são: a orientação espacial; a
continuidade da estrutura; a quantidade volumétrica das jun-
tas; a morfologia da superficie da fratura; a forma e natureza
dos preenchimentos; a abertura entre as superfícies opostas;
e a conectividade entre elas.
Em sua maioria, essas propriedades são de natureza
geométrica, expressando-se com significativa variabilidade
espacial, mesmo em um único tipo de maciço rochoso.
Diversas modalidades de distribuição estatística podem
ser empregadas para descrever as variações dessas
propriedades, sendo que alguns tipos de comportamento,
passíveis de representação através das distribuições log-
normal ou exponencial negativa, repetem-se com razoável
constância, por exemplo, para o espaçamento entre as
descontinuidades. Entretanto, em virtude da natincza empírica
dos modelos estatísticos, a extrapolação dos dados nern
sempre conduz a resultados satisfatórios. Mais recentemente
(I-lobbs, 1993), tem-se procurado utilizar a geometria fiactal,
como técnica potencial para a descrição das propriedades
geométricas de um maciço rochoso, na tentativa de estabelecer
modelos previsionais mais precisos. Hoje, esta técnica
encontra-se em fase de consolidação. Métodos tradicionais.
para se proceder aos levantamentos e à descrição de camp., -
das propriedades dos maciços rochosos podem ser
encontrados em publicação específica da Sociedade
Internacional dc Mecânica das Rochas (Brown, 19g1)_
parcialmente traduzida pela ABGE (1983). `
Os parâmetros descritos neste Capítulo, sob enfoque
geológico, são retomadas soh uma abordagem geomecãniza
no Capitulo 13 - Caracterização e Classificação de Maciçnz
Rochosos.
6.2.1 Orientação espacial
As desco ntinuidades de um maciço rochoso, em
particular as juntas e as falhas, d.i,s'tribuem-se especialmente
segundo Orientações preferenciais. agrI.tpattd0¬se emsistemng
ou famílias. A orientação preferencial decorre das estreitas
relações da natureza mecânica com o campo de tensões
geológicas amante na época de formação dessas estruturas
Eventualmente, á direção original das tensõesp-ode per-
sistir até o período atual, dependendo do ambiente geológico
da região, ou pode não guardar mais qualquer relação com as
famílias de descontinuidades presentes no maciço.
A orientação espacial das juntas e falhas depende, por-
tanto, de seu ambiente de geração: rochas pouco deformadas
tendem rt alojar estruturas mais fortemente oorrelacionadas
ao campo de tensões regionais, enquanto rochas geradas em
cinturões de cisalhamento, zonas de falha uanscorrentes ou
gntbens exibem feições decorrentes de rotações substanciais
e eventos complexos de deformação e rnagnificação local das
tensões (Hancock, 1985).
A posição ocupada no espaço por uma estrutura geoló-
gica planar É definida pela sua direção e pelo ângulo de mer-
gulho, ou seja, a inclinação do plano, conforme ilustrado na
Figura 3.18, na qual:
° a direção é definida pelo ângulo que a intersecção do plano
da descontinuidade. com o plano horizontal, faz com a
direção norte;
°n_mergnlhojo_ã.nztilo de ingiirgçgido plano com o plano
horizontal. A reta do mergulho e a reta de máxima inclina-
ção no plano, perpendicular à direção.
Direção
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W megrädhi: J 5-1' l`;`.lz.Í*l-"|sfe'$f:=:»T--
Figura 3.18 Definiçäo de termos- Ondas e deriva litorânea
8.1.2 - Variações do nível do mar e mudanças da linha de costa
8.2 - Morfologias costeiras
8.2.1 -Praias_____ ._
8.2.2 - Dunas
8.2.3 - Mangues ____________________ _.
8.2.4 - Reslingas ............... ._
8.2.5 - Lagunas ..... ._
8.2.6 - Falésias ..... ..
9 - Outros Processos
9.1 - Casos particulares de intemperismo
9.1.1 - Alívio de tensões.__..._.____....._
9.1.2 - Expansão ..... ..
9.1.3 - Empastilharnento ..... ._
9.1.4 - Canalículos
9.2 - Sismos induzidos ........
10 - Bibliografia Recomendada _
- Variação dos processos......... ................................................................................................... __
Sumário :txix
_____ 132
132
132.
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152
Capitulo 10 - Estado de Tensão dos Nlaciços Flochosos.......................... __ 153
1- Conceitos Básicos
1.1 - Tensão e campo de tensões
1.2 - Conceitos de tensão
2 - Origem das Tensões Naturais ....
2.1 - Tensão devido à força da gravidade
2.2 - Medidas do estado de tensão ............... ._
2.3-Tensãodeorigcnitectõnica . . . _ . . _ . . . . . . _ . . . . _ . . . . . . . ._
2.4 - lnfluências secundárias ....
2.4.1- Ten:-Zio tectõnica
2.4.2 - Tensão residual
2.4.3 - lntrusoes...._.__.....____...... ..... _.
2.4.4 - Erosão e isostasia
2.4.5 - Superfície topogrãñca
2 4.6 - Estruturas geológicas ......................................................................................................... ._
______._153
........153
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................ ._153
xxx Surnário
3 - Tensões Induzidas em Engenharia .......................................................................................................................... ..
4 - Métodos de Determinação de Tensões 153
...l594.1 - Avaliações sismolúgícas ........ ------------ -¬1-59
4.2 - Avaliações geoesrruturais ........... ..
4.3 - Breokoar .......................... ..'..;¿ .............
4.4 - Principais métodos de rnediçao de tensao ............... ._
4.5 - Outros métodos de determinação de tensão_........ .......... ._
5 - Bibliografia Recomendada ................................................................................................................................. ..
...lõfl
.. 160
...161
...151
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Capítulo 11 - Métodos de Investigação....... ......... ........... ...... .. ...... ._ 163
1 - Procedimentos ........................................................................................................................................... . .
1.1- Roteiros usuais ..... ...... ............ ._
1.2 - Métodos e etapas de projeto . . . . . . . . . . . . . . . ' I . . I . . . H
2 - Investigações de Superficie ........... . . . . . . . . . . . . . . . I . ' _ . V ' H H
..... ..163
.__ 163
...1642.1 - Interpretação de imagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._ _. 164
2.2 ~ Mapeamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _ . . . ._
3 ~ Investigações Geofísicas........ . . . . . . . . . . . . . . _ _ _ . . . . . . . . . . . . . . . . . _ __
3.1- Planejamento . . . . . . . . _ . _ . . . . . . . . . . _. ..
3.2 -Aplicabilidade ....... ............ _. _
3.3 - Mézedús gzoziézfàesz ........................... .Íf.ff.
3.3.1 - Eletrorresistividade ...................................
3.3.2 - Potencial espontâneo e polarização induzida . . . . . . . . . . Á V - ` - - ' V . - I ‹ . ` I . . - H
3.3.3 - Condutividade ................ _.3.3.4 _ nzúzf az pzzzzzzçâz no sšiti'ÂÍÍÍÍÂÂÍÍÍÇÍÍ""""""`ÍÍffÂÍffÍf ```````` " . ÂÍÍÍÍÍÍ
3.4 - Metodos sísmicos ...................
3.4.1 - Sísmica de refração
3.4.2 - Sísmica de retlexão .......
3.4.3 - Ensaios sísmioos entre furos ............................
3.4.4 - Métodos de investigação de áreas submersas
3.5 - Métodos potenciais ........ ............................. ..... ._
3.5.1- Magnetometría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._ ._
3.5.2 - Gravimetria
3.6 - Posicionamento ..................................... ........ ._
3.7 - Utilização de computadores na Geofísica
' 4 - Investigações Mecânicas
..... ..165
..... ..l65
..l66
._ 166
..166
.. 166
..169
..l7D
..171
..172
._I.?2
..l74
..176
..178
..l.B1
..18I
......`182
......132
......183.................................. ........1834.1 - Poço e trincheira de inspeção ............................... _. 183
184
4.2 - Sondagem .a varejâo .............. ..
4.3 - Sondagem a trado ............... ._
4.4 - Sondagem a percussão. . . _ . . . . . . . . . . . . . . . . _.
4.4.1- Ensaio SPT .......................... . . . . . . . . . . ._
4.4.2 - Ensaio de lavagem por tempo ..
4.4.3 - Coleta de amostras ............... ...................... _. _.
4.5 - Sondagem rotativa
4.5.1 - Medida do nível d'ág11a ... ._
4.5.2 - Medida do desvio da
4.5.3 - Orientação dos testemunhos ........ _. ..
4.5.4 - Recuperação dos testemunhos
4.5.5 - Amostragem integral..._........_......_
4.6 - Sondagem a rotopercussão
4.7 -Trado oco
4.8 - Outros tipos de sondagens mecânicas
4.9 - Galeria de investigação
410.1
4.1112
410.3
4.1114
410.5
4 10.6
4 lU.7
4.|r1R
- Ensaio de perda d':‹igua sob pressão...... ........ ._ __
- Sonda Hidráulica Mu1titeste(SHM)
- Ensaio tridimensional de permeabilidade (ensaio 3D) . . . . . . . . . . . . . _ . . . . . . . . . ._ ._
- Obturador de impressão ............................ ..
- Vidcoscopia _.
4.11; 'J - Ensaio de injeção de cimento ......... ._ ..
4. 1 "t. [0 - Borehole Deƒønnation Gauge (BDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ._
4.1111. I1 - Fraturamentu hidráulico ................ _. ................................................................... ..
Í l *_ ._
190_ ........... .. 190
190
191
4.10 - Ensaios em furos de sondagem ........ ..
-Ensaio deinfiitração ............ _.
191
191
191
192-Slug rest ............... ._ 193
193-Teste de Registro Hidráulico (TRH) ........... ......... _. _. 193
193
193
.184
.185
.13S
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187
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.189
.189
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4.11 - Outros ensaios .......................................... .___ ....... ._¿..... ........................................................ ._
411.1 - Ensaio de infiltração em poço de tr1speçao.._..... _ _ . . . . . . . . . . . . . . . . _ . . _ _ . . . . . . . _ . _ _ _ _.
411.2 - Ensaio com traçadores ............................
5 _ Instrumentação .................
5,1 - Hidráulica.............__. ............... ..... _.
5_2 - Mecânica ................... ........ ._
5 _ Apresentação dos Resultados ................... -_
5_1. Perfis de sondagens
6.2 - Seções geológico-georécníuas
5,3 - ..... __ _
6.4 - Relatório
7 - Bibliografia Recomendada
1. Caracterização dos Solos _
2 _ Çtzzsificação Textura! ou Granulomélzrica ........ _.
3 - Classificações Genética;
3.1 - Classificação geológica
3.3 - Perfis de alteração
4 - Classificações Geotécnicas Convencionais
4.1 - Sistema Unificado de Classificação de Solos (SUCS)
4.2 - Classificação do Highway Research Board (HREI)
4.3 - Lirnitações das classificaçõeã convencionais
5 - Classificações Geotémicas Não-Convencionais
5.1- Classificação
5.2 - Ensaios da classificação
5.2.1 - Ensaio de compactação Mini-MCV
5.2.2 - Ensaio de perda de massa por imersão ..... ._
_ 5.3 - Classificação MCT e propriedades dos grupos
5.4 - Limitações dade orientação
espacial de estruturas geológicas planares
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52.
Í E
iii.
pr atitude das descontinuidades em relação a uma
tura de engenharia ou à superfície de encostas roclrosaseslgjflrais pode condicionar sua estabilidade ou favorecer a
ãäm-yéncia de deslocamentos excessivos. É importante,
om,-Im registrar de turma apropriada toda rt gama de
FI ~ [3 -dos medidas no campo, obtendo-se adtstribuiçao e a
Éiiliíiietinedia do conjunto de descontinuidades, de maneiraE agmp¿_j¿5 em famílias. lfara tanto, utiliza-se um diagrama
espedaj que Pam-nte o registro de elementos planares ou de
feições lineares, o que facilita o tratamento de dados de
natureza espacial e suas interrelaçoes. O item 7 descreve
mm detalhes a técnica da projeção estereopráfica. _
A orientação relativa e a uriterseçãomutua entre os dife-
mflizs sistemas de descontínuidades, principalmente juntas,
determinam a formação de blocos rochosos - a estrutura
gwmecãnica elementar dos maciços rochosos.
A orientação dos sistemas de dcscontínuidades em
relação à geometria da superfície de escsvação de uma
abertura subterrânea, pur exemplo, pode indicar se os blocos
são instáveis ou não.
A presença de estruturas penetrativas, que se repetem
com constância notável no interior do maciço, tais como as
foliaçoes rnetarnórficas ou a estratificação sedimentar, podem
servir como guia ou referência para determinar a orientação
de outras descontinuidadcs plimares. Este método E parti-
cularmente útil na descrição de lcstcmurtlios não-orientados
de sondagens realizadas em sítios onde há escassez de aflora-
mentos. Conhecendo-se as orientações da perfuração e da
estrutura de referência, as atitudes das demais estruturas que
interoeptam a sondagem podem ser determinadas.
6.2.2 Persistência
A persistêlicia ou continuidade de uma fratura é um
parâmetro ligado ao tamanho e ii forma geométrica da
estrutura e, por isso, profundamente afetado pela orientação
e dimensão da superfície rochosa na qual ela se expõe. Tanto
a forma, quanto as dimensões de uma fratura podem ser
controladas por aspectos geométricos do maciço rocltoso. Por
exemplo, a maioria das juntas contidas em rochas
estratificadas desenvolve-se perpendicularmente â superfície
de acamarnento e tem distribuição razoavelmente retangular,
com sua dimensão, perpendicular aos estratos, controlada pela
espessura da camada. Porém, asjuntas geradas por separação
dos estratos, por processo de alivio de tensões, raramente
estendem-se ao longo de toda a camada e interrompem-se de
forma aparentemente aleatória.
Em rochas rnaciças, a forma e a dimensão das juntas
dependem, particularmente, das condições que controlam a
PH-'fpagação da junta. Marcas impressas nas superfícies das
juntas, durante o processo de propagação, interpretadas como
i`L lll¡'illÀ!
_.:-PF P F ›
¿ \ %'5%
=~e.=.=..'."t-'I-' 'vt'
(3) persistência {b} persistência
baixa ateuacta
Caracteristicas das De.s'conn`nu¿a'ades 49
fronteiras primitivas da fratura (ri): metrics) sugerem a geo-
metria elíptica como sendo a mais comum nessas litologias
(Poll-ard e Aydin, 1988).
A persiste ncia de uma fratura é condicionada, tambem,
pela sua ordem de aparecimento em uma sequência de even-
tos de fraturame nto. As juntas mais recentes sempre apre-
sentam a tendência ou de se originar a.pa.rtir de outra super-
ficie mais antiga, ou de se interromper nelas. Estas estrum-
ras existentes podem ser falhas, contatos litologicos ou uma
junta primitiva. As fraturas de cisalhamento coujugadas, por
sua vez, podem interceptar-se mutuamente, sem se interrom-
per, ou predominar localmente uma ou outra.
A existência ou ausência de continuidade determina o
padrão de oompartimentação dos maciços roclxosos. A conti-
nuidade virtual de dois sistemas de descontinuidades
ortogonais É insufitzicnte para a individualização completa
de um bloco rochosa. enquanto dois sistemas com atitude
oblíqua entre si apresentam maior probabilidade de forma-
ção de blocos. De forma geral, são necessárias ao menos très
famílias sistemáticas de juntas, mzoavelrneute contínuas, para
zi formação de blocos rochosos bem definidos.
Urna descontinuidade termina em outra descontinuida-
de, na própria rocha matriz ou permanece com a forma de
terminação iudeterminada, quando seu comprtmento excede
os limites da exposição. Um conjunto de fraturas com um
número mais elevado de terminações indeterrninadas será
rnais contínuo do que um grupo que apresenta maior quanti-
dade de interrupções em outras descontinuidades, no mesmo
afloramento. As dcscontinuidadcs não-sisternácicas ou alea-
tórias exibern número substancial de terminações na rocha
matriz.
A Figura 3.19 ilustra aspectos da formação de blocos,
em função da persistência dos sistemas de descontinuidades
Em 3.193,, deãoontinuidades de baixa persistência, pratica-
mente sem a geração de blocos; em 3.1911, os mesmos siste-
mas de (a) relativamente persistentes com a formação de blo-
cos, e 3.19c, dois sistemas não-persistentes, com intemip-
ções em rocha ou em outra descontinuidade.
Junto com a orientação espacial e o espaçamento das
dcscontinuidades, a persistência ou continuidade irá definir
o formato do bloco típico em cada maciço rochoso, enquanto
a conectividade entre os sistemas de descontinuidades
incrementa a condutividade hidráulica do maciço.
6.2.3 Espaçamertto .
Parâmetro d0S mais relevantes para o comportamento
geomecânico e geohidráulico dos maciços rochosos, o
espaçamento procura exprimir a “abundância” relativa de
dmermtinuidades. Em sentido amplo, o espaçamento refere-se
â quantidade de desoontinuidades por unidade de medida, seja
em descontinuidade
em rocha
(cl terminações em rocha c
em outra desconttnuídade
Figura 3.19 Aspectos da formação de blocos em funçao da interseção de juntas
50 Estruturas dos Marrtças Rochotsos
em comprimento linear, area uu volume. Quanto menor for _o
espaçamento entre as dcscontinuidades de um maciço. mais
significativas serão as deformações e a permeabilidade ou
rzrmdutividade hidráulica (Capítulo 8 - Aguas Subterrâneas).
Por definição (Brown, 1981), o espaçamento é const-
derado como a distância perpendicular entre dois planos
consecutivos de descontinuidades pertencentes a urna mesma
família. É obtido por meio de medidas efetuadas ao longo de
uma direção detetrninada, quep-ode ser uma sondagem ou
uma linha de levantamento sistemático de descontinuidada
em aflorarne ritos.
A partir do espaçamento, pode-se obter um segundo
parâmetro de pendente denominado freqüë ncia da descon-
tinuidade ou, genericamente, grau de fraturamento do
maciço, que expressa a quantidade de feições por metro
linear de maciço e equivale ao inverso da medida dos
espaçame ntos, incluindo todos os sistemm presentes. Outros
aspectos do grau de fraturamento podem ser vistos no
Capitulo 13 - Caracterização e Classificação de Maciços
Rochosos.
6.2.4 irregularidade e rugosidade das superticies
As irregularidades observadas nas superfícies das
fraturas e falhas representam elementos morfológicos ligados
a processos genéticos, de cujo estudo ocupa-se a Fracta-
gralia, um ramo da Geologia Estrutural. enquanto a Geologia
de Engenharia procura interpretar sua influência no
mecanismo de cisalhamento e na peroolação de água através
das descontinuidades.
Em geral, as irregularidades .no plano de uma
descontinuidade se manifestam na escala da ordem de alguns
metros, quando são caracterizadas como ondulações. ou em
dimensões milimétrica a centirnétrica, quando año
identificadas como rugosidade ou aspereza. O Capítulo 13 -
Caracterização e Classificação de Maciços Rochosos
aptese nta uma classificação de perfis de rugosidade.
6.2.5 Abertura e preenchimento
--A--ahe rtura -das-de scontinu idades 6 importante_no
estudo da percolação de água no interior dos maciços roohosos
e caracteriza-se como o espaço, vazio ou preenchido por água,que separa suas paredes, distinguindo-se nesse aspecto
eventuais preenchimentos ou mincralizações que podem
ocupar o plano da descontinuidade.
A abertura atual de uma junta, todavia, não coincide
necessariamente com sua abertura original, que pode ter sido
modificada em estágios posteriores à sua formação, como
ocorre no processo de erosão ou de soerguimento dos maci-
ços quando a fratura é trazida a níveis mais rasos.
Outros mecanismos pós-formacionais podem influir na
abertura apresentada pelas descontinuidades. Um deles cou-
siste no processo de remoção de materiais inconsolidados,
carreados pelo fluxo de água ao longo das fraturas. O outro,
na dissolução de veios rnineralizados.
Os preenchimentos são importantes porque, depen-
dendo de sua espessura, podem modificar ou controlar
oompletarne nte a resistencia ao cisalhamento e a conduti-
vidade hidráulica das descontinuidades. Onde as paredes
opostas não se tocam e o preenchimento ocupa todo o espaço
vazio entre as mesmas, a resistência, a deformabilidade e a
permeabilidade do material que preenche a fratura condi-
cionam o comportamento do maciço rochoso. -
Urna fonte importante dos preenchimentos das
desco ntinuidades em regiões tropicais consiste na decompo-
sição intempéries da propria rocha vizinha ä fratura, t`orm¡¡,_
do padrões geométticos intrincados, com veios entrelaçadoa
de material ittconsolidado, parcialmente disseminados em
tissuras vizinhas à fratura principal, e incorporando pcdaçm
da própria rocha matriz. difícil a identificação do plam,
original de separação da rocha intacta.
Ao longo das superfícies de descontinuidades afetadas
pelo internperismo, a abertura se distribui de forma irregular
segundo canais tubulares tottuosos, como acontece nas
juntas-falhas suborizontais das rochas basálticas, que
condicionam o fluxo de água ao longo dessas estrutura5_
Da mesma forma, os preenchintentos dessas feições podem
ser bastante complexos e variáveis, com o contato entre az
paredes opostas desenvolvendo-se na própria rocha, ou
portando ptecnchimentos, desde peliculares até espessura
decirnétrica.
Asjuntas-falhas do maciço basílticoda UHE de ltaipn
(PR) apresentam um conjunto de feições típicas encontra-
dos, com algumas variantes, em diversas outras obras da Bacia
do Paraná, e que sintetiza as principais variedades no estilo
geométrico e de preenchimento dessas importantes
descontinuidades, catalogadas e ilustradas por Eljomberg e
Kutnet (1983), como mostra a Figura 3.20. Em 3.2üa, as
denominadas estruturas “em bigode" (Barros e Guidicini,
1981), que adquirem forma tamificada e entrecruzada, iso-
lando lentes e cunhas rornboédricas, com contato rocha x
rocha. Em 3.2l)b, 3.20c e 3.2011, apresentam-se diversas
variedades de preenchimentos. desde argila pura até fragmen-
tos da rocha basáltica. Em 3%, uma camada delgada e con-
tínua de siltito silicificado, no contato entre dois derrames
sucessivos.
( tt) Jttnh-falha em "IJigt›de"
contato rodas x rocha
l ( b } Zona niborlauntnl
fraturada com pelicula
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_ _ _ I em matriz silto-arenosn
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__ (ri) Contatoentre derrames
_ preenchidocuinsiltito
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mí;-t ._'
( d ) Junta premdtla com
argila e Ibtgnaemoa
de rocha
Figura 3.21] Aspectos ge-ométricos do preenchimento
das juntas-falhas nas fundações da UHE de Itaipu (PR}
(B]ornberg e Kutnor. 1983]
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5 3 Levantamento sistemático
O ifivzmrzmeiito sistemático das caracter1'sticas_das
iinuidades no campo conduz a um resultado mais etica:
descon “[340 apos a definição dos domínios estruturais
ao slerexä interesse, quando os tipos, a seqüência e a
da Íušal-dade espacial das estruturas dominantes são
flrlêcädlos z Q mapeamento e a caracterização das descon-
iiiiliiidades podem ser separados por áreas semelhantes. Estammiênciz auxilia o estabelecimento de critérios para a
gm-npreensáo da correlação entre asipropriedades. _ J
Basicamente, o levantamento sistematico possui carater
qmmdiafivo e as descontinuidadesø podem ser preutarnente
agrupadas “gundo criterios geologia.-usloii descritivos de
¡n¿¿¡-zwz, para o poste nor tratamento estatistico discrirnmado
de populações. Para isto, e_n1ais adequado efetuar o
ievanmmzfliu em áreas que exibem volumes Slgnlficativüã
de maciço exposto, em afloramentos ou em paredes de
escavação. Quando as exposições sao muito extensas, como
Úmm nas izgezivziçöes de grandes minasou barragens, pode‹
5; morar a escolha de algumas faixas (“1anelzm") do maciço,
onde as estruturas encontram-Se bem representadas. No caso
de inexistência de grandes áreas expostas, deve-se utilizar os
Característica.: das Desconiimiidades 51
dados de sondagens e de pequenos afioramentos De qualquer
forma, todos os esforços devem ser dispendidos para realizar
a descrição sistemática das descc-ntinuidades
Em geral, aceita-se um mínimo entre 100 e 150 medi-
das, em cada domínio estrutural, o que significa uma quanti-
dade com representação estatística adequada. Os dados obti-
dos podem ser dispostos em planilhas específicas, como a
representada na Figura 3.21, onde Consta um Conjunto de
observações de natureza estrutural e geométrica, passíveis
de realização em superfícies rochosas Várias destas obser-
vações são identificadas por meio de índices classificatõrios
introduzidos, posterioririente, em programas computacionais
que realizam o tratamento estatístico dos dados, em cada
domínio estrutural ou em cada área de interesse. Na Figura
3.21, a planilha foi adaptada para utilização no programa
QUANTIS, do IPT. _
Após o tratamento estatístico. podera ser construídos
lftistogramas de freqüência para cada uma das propriedades
de interesse, mostrando a ocorrência relativa dos indices
adotados. A Figura 3.22 apresc nta alguns dados obtidos na
região do Cinturão de cisalhamento de Além Paraiba (RH,
que identificam 0 espaçamento. a rugosidade e ii persistên-
cia de uma das famílias de fraturas de juntas.
EÉÉSI
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IÍIi`›\'IIÃ_ ____ __ _ _ , , _
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FÍQI-II”-E 3.22 Freqüência das classes de (a) persistência' (tz) rugosidade; {c) espaçamento de um sistema do iuntas
iiiiiiii
IIIIIIII IIIIIIII IIIIIIII IIIIII'J
r1'Q!
IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII III:II=IIIIIIIIIIIIIII IIIIIIII ~1-iiiiii
- Número
- Distä ncia em relação ao ponto 'nicial
- Tipos tmotogicos presentes
‹ Tipos de estrutura
- Estado de alteração da rocha
- Estado de alteração das paredes
das rochas
Freqüinea
4_J_Ll._
7 - Orientação
Ta ‹ Movimento rotativo
5 - Espaçamenm (em)
9 ‹ Resistdncia
10 - Abettllra
11 ¬ Preenchimento
12 - Eiaudaçio dágua
14 - Microrrugosldade
15 - Macrorrugosidsd-e
16 - Amplitude de onda (cm)
17 - Comprimento de onda {cm)
13 - Aaaochçlo entre rtesuäriünuidades
Figura 3.21 Planilha de levantamento quantitativo de descontinuidades
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q Ê 10 zq -›zg¡m| 12 1 l 1 1 T fl 2 I É Ú ZM I00›IN~[:Ir||
--Í ea região de Além Paraíba (Fu)
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.IIO.I.lO.-IIO~flIIOIIIOOIOIIOIIIIIIIIIOOIÓICOOIOO`
COI 52 Eârrzzruras dos Maciço: Rochmos
7 Proieçäo Estereográfica
A projeção este reogräfica é, fundamentalmente. a pro-
jeção da sup: rfície de uma esfera sobre o seu plano equatori-
al, Este npo de projeção tem diversas aplicações, constituin-
do-se num método pratico de representar, no plano, elemen-
tos planares e lineares situados no espaço, oorn preservação
dos ângulos e das suas relações angulares.
P ara facilitar o entendimento desta técnica, apresentam~
se. a seguir. algumas definições complementares de termos
geométrioos de feições geológicas ilustradas na Figura 3.18.
' atitude: orientação espacial de planos e lineaçñes, em ter~
mos de direção, ângulo e rumo de mergulho, tomada em
relação ao Norte;
- obliqüidadez ingulo entre uma reta qualquer e a horizontal
do plano (direção), medida no plano;
- mergulho: inclinação da reta de maior obliqüidade, medi-
da nurn plano vertical;
- mergulho aparente: inclinação de uma linha (reta) qual-
quer contida no plano, sendo sempre menor do que o mer-
gulho verdadeiro;
* rumo do mergulho: 'direção da projeção horizontal dali-
nha de mergulho, medida em relação no Norte.
A atitude de elementos estruturais pode ser registrada
basicamente de tree formas, a saber:
° atitude direcional em quadrante: est.: N4D'W.f50“NE (dire~
çãofmergulho);
' atitude direcional em azimute: ex.: 320°!SO°NE (direçãoƒ
mergulho);
° atitude rumo de rnergulhoƒrnergulho: ex.: 70'°ƒ50" (medida
direta pela bússola Clar).
Para melhor visualizar esta tecnica, apresentivse na
Figura 3.23, um plano qualquer passando pelo centro de uma
esfera de referencia, seccionando -a segundo um círculo
denominado círculo máximo ou grande círculo. A reta perpen-
dicular a este plano, passa igualmente pelo centro, e intercepla
a esfera em dois pontos diamelralmente opostos, denominados
pólos do plano.
_. __ ._ Vertical- _ ._ _
Esfera de referência
4
Figura 3.23 Grande círculo e seus poios, que definem ' 'ñ da
Como a mesma informação (pólo do pla no) apareçe em
ambos hemisferios da esfera, é necessário apenas uma 5,¿m¡_ .
esfera para a representação de feições estruturais. Em
Geologia de Engenharia, convencionou-se a utiiizaçâü da
semi-esfera inferior. -
A Figura 3.24 il uslra o método de construção da pm¡.¿_
ção estereogrãfica de um grande círculo, que delineia um um
de círculo no plano equatorial da esfera, denominada p;@¡'¢_
ção ciclográfica, e a do pólo deste plano, denominada projg.
ção polar. A Figura 3.25 mostra o resultado destas projgçfm
no plano.
“"°fi;:ã:.':.;:':::= ,,,_,,m¿w_,u
Y
 Í¡:?››
Figura 3.24 Método daproieçâo estereográfica de um
grande circulo e seu polo sobre o plano horizontal da
semi-esfera inferior (H oek e Bray, 1981]
_ __ N- -- -- . ._ __..í_. .__ ._ .m
\.
Grande
circulo
S
a orientação e o mergulho de um plano inclinado (Hook Figura 3.25 Resultado da projeçao estereogra ca
G Bfflv. 1931) Figura 3.24 :Heart E amy. 19:31)
.*I
I
:_
__._.___ ______7_J_
.I
da «ão estercográfica torna-se muito simples com a
1' Ago diagramas, que sc constituem de projeções23 . ' ' .
:¡t:;11,g;çá| ficas dt: dois grupos de feiçocs.
mms que passam pelo centro da esfera, que definem os
' “Ê pulofi máfimfig, já mencionados, estão apresentados na
Êlrc ra 3 26 A grzmção dos círculos máximos pode ser ima-
girando um plano que passa pelo eixo NS;
. gs Círculos minimos são definidos por planos verticais, per-
ndmuiafzs ao e ix o NS, descrevendo scnttct rculos na scu'u~
grffcra [FÍSUW 3-27)'
W N
l-
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^.'.' ..'n'.'. ' '
'-.'_-ea. °. -_`.- '.. \.
S
Figura 3.26 Estereograma de uma família do
círculos máximos moridionais
__ ,W . N
, D Tr
W _ .
Figura 3.27 Círculos menores. com centro em S,
traçados sobre o hemisfério inferior
Um diagrama assim co nstruído 6 chamado Diagrama
dli Wulfl' ou cstcreográfico ou. ainda, diagrama dc igual
ã“iz"1lo,:m que os ângulos c as relações angulares reais cntn:
05 planos são mantidos (Figura 3.28). Neste diagrama, as
i-“'°J¢Ções das áreas dos setores definidos pelos círculos
mitimos e mínimo.-; são fortemente dcforrnadas nas bordas.
“Ti Tflläção aos actores da porção central do diaggama.
Projeção Estereogrrifica 53
Í4'o¶'l:i'£ll'tit\\*2s¢Q0z"~!":"t"t›‹â¢I~::~.i.i-==-il-.sarauW 'iliiatiiiiaaaããã'HuII:r.:=:::=.'.':IIuH1 II lulu I
\ null 0
Figura 3.28 Diagrama deívulff (ou de igual ângulo)
Quando se lida com a projeção de numerosos pólos,
essa distorção impede a fácil visualização da distribuiçã.o dos
pólos c dificulta a contagem necessária para a determinação
das concentrações e, conseqüentemente, das famílias de
descontinuidades. Para estes casos, utiliza-se outro tipo de
diagrama, confeccionado a partir da projeção de igual área
(Figura 3.29), no qual todos os setores têm a mesma área,
denominado Diagrama de Schmidt-Lambert ou dc igual-
área (Figura 3.30).
Os diagramas são sempre utilizados sob uma folha de
papel transparente, na qual é desenhado o cstcrcograma. Este
deve indicar o círculo do equador, o Nortc, o tipo c o número
de dados, o hemisfério de referência c as outras infomiaçõcs
julgadas necessárias.
A atitude de uma reta no espaço é definida pela sua
direção em relação ao Norte, pela sua inclinação em relação
à horizontal c pelo rumo para o qual ela se inclina. Para
representar uma rera¬ por exemplo, com atitude N45*'W.›“5Ú“SE
(ou 135°/50° - rumo de mergulhoƒmergulho), procede-se da
seguinte maneira (Figura 3.31):
¿\
.--
Figura 3.29 Projeção em igual área
Ml
r
.to
i.
54 Estruturas' dos Mneiços Rochosos
N máximo e lc ndo a distância angular entre estes ao longo desse
círculo (geralmente a distância encontrada e aque corresponde
_ J _ ao ângulo agudo).
-- -'12' ' A atitude de um plano no espaço e definida:
_____ ' ' pela direção, dada pelo ângulo entre uma reta horizontal
 =z :SE nele contida com o Norte e pelo quadrante em que essa rm
~ *ff i :-2 se situa; V I
_ ° pelo mergulho, a inclinação em relação ã horizontal;
.nú-'_;fi~:¿:_._z_ä,*¿__*:i_;.- -'lí ñ ° pelo rumo do mergulho, definido pelo quadrante para o qu;¡|
___ “f'¬1%*¬Í _ se inclina.
W Í ãgí _ Para projetar um plano de atitude N30“Eƒ40°NW (Qu
:_ epJ.__¿.-___:¡¡_¡-_;-_.._fz of ÀS ..f;;*:zjf *;e~ 300°/40” - rumo de mergulho/mergulho). procedem: da
,;__ e seguinte maneira (Figura 3.32): V
Elšfi; fz H*
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ao P É
Figura 3.30 Diagrama de Schmidt-Lambert _ '
(ou de Igual área] 10 ad x Éww P _
lIILllill|||I
l_10305D?O 90
45"
i 15:10 4', 45
30°
"r"L'..fi
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Í Figura 3.32 Proieçâo ae- piano. o plano uso°Ef4oflNw
= tem a projeção oiclogrática P' e a proieçào poiar P
(Hasui e Mioto, 1992)-ri
-11-rio EÊÊÊ
- primeiro, gira-se o papel transparente de 30° (direção
em relação ao Norte) no sentido anti-horário (se a direção
fome N30°W, o giro deveria ser no sentido horário). Com
isso, o diâmetro N-S do diagrama indica a direção N3Í)"E no
_ _ _ , papel transparente;Figura 3.31 Proieçao de rota. P_e o polo da retaide _ scgundol ¡ma|¡u_5¢ O quadtanm NW (mma ¿,_, mm-_
Emmde N45“w*l50qsE (HaSU' 9 M'°t°' 1992) gulho) no papel transparente. Conta¬se neste quadrante, daborda para o centro, sobre 0 diâmetro E-W do diagrama, 40'
(valor do mergulho), marcando o ponto X; terceiro, traça-se o
circulo máximo que passa por X. Essa é aprojeçâo eiclogrãfim
do plano; quarto, continua-se, a partir de X, ainda ao longü
do eixo E-W do diagrama, a contagem de mais 90° e mania-
se o ponto P. Essa é a projeção polar do plano.
Quando o esrereograrna de uma feição estrutural, pla-
nar ou linear, contiver numerosos pólos, é desejável o traça-
do de curvas de isoíreqüência. Estas curvas permitem dclifllf
miuar a drstrüiuição dos pólos e, pelas ooncentraçoes máxi-
mas, deduzir as atitudes preferenciais (Figura 3.33).
- primeiro, gira-se o papel transparente de 45° (direção em
relação ao Norte) no sentido horário (se a direção fosse
N45°E, o giro deveria ser feito no sentido anti-horário).
Com isso, o diâmetro N-S do diagrama marca a direção
N45'*W no papeltransparenre;
- segundo, localiza-se o quadrante SE (rumo do mergulho)
no papel transparente. Neste quadrante, conta-se 50° a par-
tir da horda para o centro, ao longo do eixo N-S do diagra~
ma, e marca-se o ponto P que é o pólo da reta. É importante ressaltar que:
- uma curva de isofreqüência que chega à borda G0
este-reograma terá continuidade em um ponto a 180", 1590 É-'
no lado oposto;
A determinação de ângulos entre duas retas (que podem
ser ângulos normais a planos) é feira girando a folha
transparente, oolocando os dois pólos sobre um mesmocírculo
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2.
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Semi-esfera inferior A
” Número do dados: 457
Isotinhas de 0, 4; 8 e 12%
* (% max.: 13,6%)
Figura 3.33 Diagrama Schmidt-Lambert estatístico
_ de pólos de planos
_ '.ñ".-.é
A
V..
a
:;5¬_,_ .._ ,.
1
Pro_¡`e'çã0 Esrereogrcifim 55
- é fundamental o traçado da curva 0%, delimitando os carn-
pos com e sem pólos, que permite visualizar a dispersão
dos pólos;
- as curvas de isofrcqüëncia podem corresponder a números
de polos ou a porcentagens do total de pólos;
- o estereograma deve trazer todas as informações necessárias
para seu entendimento (tipo de estrutura, número de dados,
pontos cardeais, etc.).
Existem diversos programas computacionais que
permitem 0 tratamento em computador, fornecendo os
esvereogramas de pólos e as curvas de isofi-eqüéucia 0Capítulo
14 - Informática apresenta um exemplo desse tratamento.
3 Bibliografia Recomendada -
ABGE. 1983. Métodos para descrição qurznritarrva de
descontinuidade: em maciços rochosos. São Pauío :
ABGEJCBMR. Tradução de: ISRM. Suggested methods
for the quantitative description of rock rnasses.
Ha.-sui, Y. e Miolo, J .A. (Coords.). 1992. Geologia em-ururru'
apiicada. São Paulo : ABGE./Votorantim. 459p.
Priest, S.D. 1.993. Discontínuíty analysis ƒor rock
eaegirieering. London : Chapman and Hall. 4731:.
Ramsay, J.G. e Huber, MJ. 1933. The recimiques aƒmodem
slrucnrra! geology. London : Academic Press. v.l.
Rarnsay, LG. c Huber, MJ. 1987. The techniques ofmodern
structure! geoiogy. London : Academic Press. v.2.
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OOOOOIIIOIOOIIOOOÇOÇIIO`*
Geologia doiBrasil
0 territorio do Brasil foi palco de múltiplos processos
geológicos que derarn origem a uma grande variedade de
rochas, cuja distribuiçao geografica é complexa c
determinante ria história da ocupação e desenvolvimento
do País.
Sob o ponto de vista da Geologia de Engenharia, a
implantação de obras exige ii solução de problemas
específicos, conforme o tipo de obra e as caracteristicas
geoiécnicas do sítio do empreendimento, condicioiiadas.
pela geologia local. Os grandes aproveitarncntos
hidrelétrioos, por exemplo, por força do próprio compor-
tamento da rede hidrográfica. situam-se no dominio das
amplas bacias sedimentares, que encerram a maior parte
do potencial hidráulico do Brasil, obrigando, muitas vezes,
a implantação de barragens em rochas sedimentares. De
maneira semelhante, as extensas obras viárias, ao ligarem
locais preestabelecidos pela demanda de transporte,
atravessam obrigatoriamente diversas unidades litolõgicas,
com diferentes comportamentos geotécnicos quanto a
categorias de escavação, estabilidade de taludes, materiais
de empréstimo c construção, qualidade de maciços
rochosos e assim por diante.
' "Existem 'relaçoes rnuitrrevidcntes "entrira geologia-~do~
território brasileiro e problemas dc Geologia de Engenharia
como, por exemplo, as ero ` urbanas nos solos arenosos
das formações sedimentasrñeëse os escorregamentos ein
encostas íngremes dos terrenos préammbrianos. Ou, ainda,
as relações da geologia com as obras de engenharia de
grande porte, como os aproveitanientos hidrelétricas das
bacias paleozóicas que, por exemplo, na Bacia do Paraná,
multiplicam o número de casos de fundações basálticas de
estruturas de concreto, do tipo gravidade, complementadas
por obras de terra, construídas a partir de solos oriundos
das formações sedimentares.
Tais relações são apresentadas neste capitulo como
cornportarnentos geotécnicos esperados das rochas e
respectivos solos, das formações geológicas consideradas.
Embora estes comportamentos sejam apresentados como
Effifimplos, exigindo prudência ao se proceder genera-
|I2í1i;€tes, a interpretação da geologia para fins de engenharia
constitui uma prática corrente em Geologia de Engenharia.
Esta pratica envolve a tradução de uma linguagem propria
da Geologia para uma linguagem da Geologia de Enge-
nharia, na qual são valorizadas as caracteristicas mecâ-
nicas e hidráulicas, em função do uso a que essa geologia
56 destina, ou do problema considerado.
A distribuição dos vários tipos de rochas consta dos
mapas geológicos de escala regional, disponiveis para
._ -._ dentro do teivritôriouiizicional. ._ ._
Andrea Barrorellr'
Nicolau Haralyl
consulta nos institutos de Geociências das diversas
universidades brasileiras e, em órgãos públicos como o
DNPM e a CPRM, ambos ligados ao MME. além de secre-
tarias estaduais (Meio Ambiente, Agricultura, etc.).
Para uma visão conjunta das unidades litologicas,
recotnerida-se ii consulta ao Mapa Geológico do Brasil e
da Area Oceânica Adjacente incluindo Depósitos Mine-
rais, na escala de 112.500.000, editado pelo DNPM (1981),
cujo texto explicativo foi editado em 1984 (Schobbenhaus
et al., 1984). Existem, também, os mapas geológicos do
?rojeto Radambrasil e do Projeto Carta Geológica do Brasil
ao Milionésimo, elaborados pelo MMEÍDNPM, envol-
vendo perto de 40 folhas, na escala de 1:1.00Ú.00D, que
abrangem, em média, quadriculas com 4° de latitude por 6°
de longitude (DNPM, 1983 e IBGE, 1935).
Uma vez que os diversos tipos de rocha podem ser
encontrados, repetidas vezes, em diferentes situações ge-
ográficas, como conseqüência do zoneamento das gran-
des unidades geotectõnieas de que fazem parte, a sua dis-
tribuição é discutida, neste capítulo, em função da evolu-
ção tectôriica que lhes deu origem e das unidades as quais
pg-t_e¿1_çem, procurando-se regionalizar essas unidades
A Figura 4.1 apresenta ii distribuição das unidades
geológicas fundamentais.
1 Evolução Tectônlca da Plataforma
Brasileira
A distribuição geográfica dos diferentes tipos de
rochas no território brasileiro é conseqüência de processos
tectôriicos que agiram na crosta terrestre, desde os
primórdios da história geológica da Terra, no Atqueano,
até o Presente (ver Escala do Tempo Geológico, no Capítulo
1 - A Terra em Transformação).
A evolução iectonica pode, assim, ser vislumbrada
como tendo se iniciado com a consolidação de antigas
massas ou núcleos crustais, que foram se aglutinando,
através de sucessivas colisões. de modo a conformar um
único megacomincnte ainda no Arqueano, há cerca de 2
bilhões de anos (Hasui etal., 1993a).
Os antigos núcleos ou placas, aglutinados pelos dos
processos mencionados, limitam-se por meio de zonas de
fraqueza crustal, conhecidas por geiissuturaã ou, simples-
mente, suturas, ao longo das quais ocorreram sucessivas
rupturas, no decorrer do Proterozóico, causando desagre-
gação parcial do riiegacontinente primitivo. 'Estes
-1 › - - .---f-_¿f_.-‹¬-.-_¬_.,¬¡_-_,.~~ - -q_quu
Bruno Morais
Destacar
58 Geoiogía do Brasil
processos colisionzris e desagregacionais perduram até
hoje, sendo que, no Mesozüico, iniciou-se um processo
de desagregação e deriva. continental que redundou na
atual distribuição dos continentes no nosso Planeta.
Como conseqüência desse conjunto de fenômenos,
as rochas pré-cambrianas do embasamento cristalino
consolidaram-se, servindo de Substrato para a acumulação
e deposição das rochas fanerozóicas nas bacias sedi-
mentares. Tendo em vista a substancial distinção tectöniea,
iitológica e estrutural entre os terrenos précambrianois r:
fanerozóicos, a distribuição das diferentes unidades
rochosas, no nosso pais, É caracterizada pela existência de
duas grandes províncias geotectónicas, já individualizadas
nos primeiros eompêndios de Geologia do Brasil. Estas
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duas unidades fundamentais constituem o Ernbasam -
Cristalino ou Pré-Can-ibriano e as Bacias Sedimenta __
estas últimas ocupando mais de 50% do territorio naci
conforme mostra a Figura 4.1. âkoo
especial, são localmente interceptadas por grandes de
rinuidades, como sistemas de falhas e fraturas, que po .
afetar a qualidade geomecãnicn de maciços roeh
constituindo importantes condicionantes para os prnjüg
de engenharia.
O modelo evolutivo eolisional, adotado pa
embasamento cristalino, permite delinear uma distribä
Iítológica do Pré-Carnbrianu brasileiro em quatro uni
geotectonicas de prirneira ordem: 1) Complexos de
Ressalta-se que as unidades pré-cambrianas, _
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PANTANAL ':-'‹'.-.'.' 1 .. 'ii 'Í' .f'-~`-_'..'¿ .'~Í\`."\\\\'.` _ ir __.:^_"
R7 ir/ I xy ._ ' 'F
EmbasamenloCfslãlino
Cmlurões granulitlcns
¿ Seqüências de xisto: verdes
Escudos gnáicu-graniioides
Fa ixw melavuicano-sedimentares ''\\i
 
ff Geossuturas
Figura 4.1 Distribuição das unidades geológicas fundamentais {Hasui, 1990)
Gnsenstone Beks f
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_ Se né,-ngias de Xistos Verdes; 3) Escudos ou Corti-
Gmu`2)Gnqátgsico-Granitoides; 4) Faixas Vulcano-
Pwfos mms Dnbrndas e Metamorfizadas {Figura 4.1).
Sedlmcnbaçias sedimentares, por sua vez., são representa-
das P335 Bacias do Amazonas, Parnaíba, Paraná, Alto.ás ¡,m.¿¢¿;,_,‹\1to Xingu, Recôncavo-Tucano e Bact-
Tapâj -tveiras As bacias mostram forte relaçao com a
as qãfimenizção pré-carnbriana em blocos pois resulta-C0ff'P°" mude parte, da movimentação relativa desses
rt, em _
iaalocos aoglongo das desconttnutdades e suturas que os
nmttzim. , _ _ _Nas du-55 pi-ovtncias geotectôntcas fundamentais, as
diversas unidades litológicas estão classificadas, segundo
z nomenclatura geológica, em grupos e formações,`com
d¿nGm¡n3ções geralmente correspondentes aos locais ou
¡_,¡¡¿,m¡.z5 geográficos onde foram descritas pela primeira
vez, on onde as eitposições sâ_o mais expressivas e
representativas.. Estas denomiaaçoes constam dos mapas
g¢,¿,|(,g¡4.l).
2.1 Complpxos de alto grau (clnturões
granultticos)
Os complexos de alto grau, envolvendo os cinturõcs
granulíticos, representam exposições de rochas da crosta
inferior, de alto grau metamõrfico. Estas rochas foram
trazidas à superfície por processos de cavalgamenlo em
regime tectõnico dúctil, que lhes conferiu suficiente
plasticidade, de modo a deforma-las sem ruptura. Em
conseqüência desses processos, foram impressas estru-
turas de foliação às rochas, como bandamento, :tistosidade
e milonirização, geralmente com bairros ângulos de
mergulho. Em direção as bordas dos complexos de alto
grau, o regime dúctil cedeu espaço progressivamente para
os esta1:los_r_igidos.,_pe|:n1iti|15;lg _o desertvo_lvj¿nento de fa|ha_s_
e fraturas.
Os complexos de alto grau sofreram deformações
subseqüentes, resultantes de falhas transcorrentes tardias,
que alteraram suas características originais. A sua
distribuição pelo território brasileiro configura-se por extensas
faiitas encurvadas, obedecendo certo paralelismo, além de
disposição em ramos ou braços, deliueando antigas junções
tríplices (I-lasui et al., 199'3a]. O mecanismo que possibilitou
o aparecimento, em superficie, dos complexos de alto grau é
responsável pela sua associação às suturas ou descon-
tinuidades crastais de primeira ordem (Figura 4.1).
A unidade litolõgica mais característica dos
complexos de alto grau é representada por rochas granu-
líticas de natureza anortosítica, charnoquítica, anfibolítica
e ultrabãsica, quinzigitos, etc. Teitturalmente, é mais
comum a presença de cristais de feldspato, piroirênio ou
anfibolios, de tamanho uniforme e arranjo homogêneo,
caracterizando rochas equigranulares de granulação
grossa. A foliação dos corpos granulíticos não e' muito
intensa, sendo que passam, gradualmente, a rochas
blastomiloniticas com pronunciada foliação de baixo
ângulo de mergulho, podendo conter núcleos e encraves
de granulitos transportados tectonicamente, por
cisalhamento dúctil, que vão desaparecendo com o
'distanciamento da zona de sutura.
_-í¬._ ...,.- -g-__-_.`_¡
60 Geologia do Brasil
No Brasil já foram reconhecidos mais de 20 Cirtturões
granutíticos associados a vários complexos de alto grau (Hasui
et al., 1993a). Meneionam-se aqui apenas alguns, a titulo de
exemplificação, considerados mais importantes pela locali-
zação próxima a regiões de maior ocupação humana. Assim,
na Região Sudeste, citam-se os cinturões granulíricos Atlân-
tico e Alfenas, associados aos complexos de alto grau de Santa
Catarina, Serra Negra, ltatins-Ubatuba, Juiz de Fora e
Varginha. Na Região Nordeste merecem destaque os cinturoes
oosteiros Atlântico e Salvador, onde aparecem os complexos
Jequié, Caraíba, Salvadore J irau, enquanto os cinturões Goiás
e Medio Tocantins, na Região Centro-Oeste, abrigam os com-
plexos Anápolis-ltauçu, Niquelândia, Cana Brava, Porangatu
e Porto Nacional.
As rochas granuliticas são relativamente homogêneos
e apresentam baixa anisotropia, com exceção das faixas
blastomilonítieas marginais. Quando sãs e pouco
fraturadas, constituem maciços de boa qualidade, mecânica
e hidráulica, para obras de engenharia de grande porte,
como barragens de concreto. Várias rochas destes
complexos são desprovidas de quartzo, causando menor
desgaste às ferramentas de corte e desmonte, prestando~
se. ainda, como materiais pétreos de oonstrução a custos
inferiores aos de rochas graníticas e gnáíssicas. O
intemperismo em regiões de complexos de alto grau tende
a originar solos argílosos e silto-argilosos de boa coesão
e alta plasticidade ou, conforme o clima, saibrosos, ambos
de grande aplicação em obras viárias.
2.2 Complexos gnáissico-granitóides de
médio grau (escudos)
Os complexos gnáissico-granitoides representariam
os blocos crustais primevos que se aglntinaram no
megacontinente arqueano e que se articularam atravie das
suturas crustais associadas aos cinturões granulíticos,
faixas de dobramento proterozoicas e áreas de domínio
dos greensrarre beira ou seqüências de xistos verdes.
Constituem, portanto, regiões de estabilidade muito antiga,
bordejadas por faixas submetidas a sucessivas reativaçñes,
das quais resultaram' as faixas rnetavulcano-sedimentares
de dobramento ou cinturões móveis.
A constituição litológica predominante 6 gntiissica,
migmatítica e granitoide, existindo mbordinadamente zonas
de xistos, quartzitos, anfibolitos, anatexitos, cataclasitos,
metabásicas, calcários e encraves de rochas metasse-
dimentares, que podem corresponder a lascas de greesrone
belas ou seqüências tnetavuleano-sedimentares dobradas.
As unidades litolúgicas dos complexos gnáissico‹
granitoides de médio grau mostram foliaçâo em graus
variados, desde incipiente, no caso dos granitóicles,
anfibolitos e anatexitos,"passando a evidente nos gnaisses
e migmatitos, até marcante, nos xistos, cataclasítos e
quartzitos. ` "
No Brasil existem mais de 20 complexos gnáissico-
granitóides de médio grau, merecendo destaque os comple-
xos Cambaí e Rio Grande do Sul na Região Sul; Amparo,
Apiaí-Mirim e Barbacena na Região Sudeste; Paratnirim,
Guanambi, São Vicente e outros na Região Nordeste; Alto
Paranã e Goiano na Região Centro-Oeste. Na Região Norte,
sobretudo na Amazonia, sobres5aem~se os complexos Xingu,
Colméia, Maracaçume e Guianense (Figura 4.1).
Ressalta-se que, na Amazonia, as áreas de escudos
cristalinos de médio. grau são permeadas por grande
número de intrusões ácidas, básicas e intermediárias,
associadas a deprwtos de fossas tectõnicas (riftesj,
originados, principalmente, durante o Proterozoico M'
A natureza essencialmente gnaissica do ernbasament a
Amazônia á, assim. entrerneada por muitos encri
localizados de depósitos terrígenos. constituídos r
arenitos, arcõsios, conglomerados, siltitos, riolig,
andesitos e mfos das seqüências Cubencranquén. Uau.
Prainha e outras, associadas a essas fossas tectönica
A predominância de rochas gnáissicas e granitoñ
nos complexos de medio grau confere às suas áre
domínio, tendo em vista suas boas qualidfi
geomecãnicas e hidráulicas, quando sâs e pouco frat
das, atributos favoráveis, como maciços de fundaçõesäe
grandes obras de engenharia, alem de prestarem-se pa
uso como material pérreo de construção. Entretanto, q ¬
do alteradas, não só restringem esse uso como pom
confignrar problemas para as obras civis, conforme ilu.
a Figura 4.2. O
I
I
l
i
l
ÚFigura 4.2 Instabilizaçäo de talude, em mací
graníticognáissico alterado. Ferrovia do Aço, tree*
Belo Horizonte-Jeceaba (MG) (Foto de A. Bartore.
1975)
Se, por um lado. a anisotropia das rochas dos ese?
dos é pequena, inexistindo, nos gnaisses, granitóideä
anfibolitos e anatexitos, por outro, as rochas que ocorre
subordinadarnente, nas regiões de escudos, como xisto!
quartzitos, cataclasitos e rochas rnetassedimentares, sã
anisótropas, mostrando-se pouco propícias para iznlizaçi
como agregados, podendo, entretanto, ser ernpreg:i‹i.|s, eve
tualmente, em enrocamentos, diques rochosos, er-: .
k _ z z 7' ' "Í _' "" __ _ -iu"
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Âii
-___
'dnais das regiões correspondentes aos_ 51
Os Solmrigissicos de médio grau tendem a ser dec0l'flF'1°"“)5 Ê ,_ ¡¡,-,Sa ou ai-gilo-areiiosa, além de argilosa,z no-a112\l'Uf°Z“_am - g de anflbolitos, e arenosa, nas areas de5 areasnas restrita É bastante Comum, nas áreas de gnarsses e
quartzàãtàfgs a pmsmça ,je cspassos solos saibrosos, de
Sl'“'“¡hcc¡d¡; aplicação em obras viárias. Nas regiões das
rccmães mgtfópoles é crescente a utilização de desmonte
%ÍÊ':ául¡c0 Pam em-ação da areia, a partir de solos de
alwmçãn de gmtsssâ, granitos e, mesmo, quartzitos.
2.3 Seqüências de xistos verdes
As seqüências de xistos verdes ocupam áreas pe-
- associadas às suturas do Arqueano e doquerias. _ . . .
fiorerozóico Inferior, constituindo as unidades
stratigrãñeas pré-cambrianas menos expressivas, emlitoe' _ _
termos de superficie, apesar de se espalliarem por todo oterritório nacional (Figura 4.1). `
Todavia, assumem importância para a Geologia de
Engenharia, quando ocon-em em regiões mais densarnente
hzibitadaã, como o Quadriãreru Ferríferu, principalmente,
com relação a exploração mineral, tendo em vista o alto
potencial dos greensrone bells em recursos minerais,
mbmrido de ferro, manganês, amianto, níquel, cromo, cobre,
duro e outras substancias. cuja eirploratáo demanda trabalhos
de desmonte, estabilização de escavações a céu aberto e
subterrâneas, drenagens, barramentos, acessos, etc.
Foram ideutificadas, até hoje, 45 seqüências de xistos
verdes no territorio brasileiro, das quais podem se desta-
car as de Amapá, Sapucaia, Rio Maria, Jacareacanga, Co-
memoração e outras na Região Amazônica; Brumado,
Boquira, Rio ltapicuru, Xique-Xique e várias outras na
Região Nordeste; além das seqüências, Serro, Rio das Ve-
lhas, Lafaiete, Crixás, entre muitas das que ocorrem nas
regiões Centro-Oeste e Sudeste. Na Região Sul, as seqüên-
cias de xistos verdes são pouco representativas, desta-
cando-se apenas a de Vacacai, no Rio Grande do Sul.
As seqüências de greensrone belrs caracterizam-se
pela presenca de rochas bandadas e xistosas, predomi-
_ nando .filitoâe talgozxistos, __anfibólio-xistos, clorita-rostos,
biotiraoristos, serpentinitos, itabiritos (ferro bandadrfl,
metabasitos e quartzitos. Ocorrem, também, cálciootistos,
gnaisses, granitos, metarenitos, rnetapelitos, grauvacas,
conglomerados, dolomitos, anfibolitos e rnetavulcãnicas
ultrabásicas, básicas, inten-nediárias e ácidas.
A heterogeneidade litológicà e a alternância de
pacotes com características geotécnicas contrastantes
confere às áreas de greenstone belts ou xistos verdes,
uma natureza mais problemática com relação a obras de
engenharia que a de rochas ígneas homogêneas, exigindo
estudos mais aprofundados sobre o comportamento
ltidromecânico, estabilização de escavações, tratamento
de fundações, etc.
Cortes em solos de alteração de rochas :ristosas são
de fácil execução e a estabilidade pode ser boa, desde que
não sejam descoiifinados os planos de xistosidade que
tem valores baixos de ângulo de atrito. Obras subterrâne-
as nesse tipo de rocha, entretanto, demandam trabalhos
mais cuidadosos de estabilização, considerando-se a qua-
lidade inferior dos maciços, quando comparada ä dos
granulitos, granitoides e gnaisses, que predominam nos
einlurões de alto grau e nas áreas de escudos de médio
grau de rnetamorfisrno.
Os solos de alteração de rochas xistosas e quartzíricas
säo, em geral, pouco adequados para grandes aterros, de-
Enrbasamenro Pré-Cambrinno 61
vendo-se dar preferência a áreas de empréstimo em solos
provenientes da alteração de anfibolitos, metabasitos, gra-
nitos, gnaisses, colúvios ou solos residuais maduros dos
próprios xistos. A implantação de pcdreiras restringe-se
as áreas granítico-gnáissicas, anfibolíticas e dolorníticas,
de ocorrência bastante localizada. A anisotropia litologica
nas áreas de domínio dos xistos verdes é marcante, tanto
em micro, como em rnegaescala, exigindo soluções
geotécnicas específicas para obras nelas executadas, corno
na Ferrovia do Aço, que liga o Quadrilátero Ferrífero a
Vhlta Redonda. no Estado do Rio de Janeiro.
2.4 Faixas vulcano-sedimentares
dobradas e metarnorfizadas
As faixas vulcano-sedimentares dobradas e
metamorfizadas, ou faixas metavuicano-sedimentares,
ocupam expressivas áreas do Pré-Cambriano brasileiro,
sendo apenas superadas, em termos de extensão super-
ficial. pelos escudos granítico-gnáissicos de médio grau.
Do mesmo modo que os cinturões gzanulíricos e as
seqüências de greensrone belts, as faixas vulcano-
sedimentares de dobramento associam-se às bordas dos
antigos blocos continentais justapostos ao longo das
snturas erustais, sob a forma de extensos einturões com
até 300 km de largura (Figura 4.1).
Os sucessivos einturões de dobramento proterozóioos
seriam o resultado de reativação de antigas zonas de colisão,
ao longo das suturas submetidas a múltiplos processos
litosféricos de distensão e compressão que, alternadamente,
separaram e reagruparam as placas tescudos), ao longo das
Eaixas móveis. Os cinturões vulcano-sedimentares dobrados,
no território nacional, concentram-se no setor oriental, sen-
do que a. oeste da Faixa Paraguai-Araguaia (Baixo Araguaia-
Cuiabã), englobando quase toda a Arnazônia, são reconheci-
dos apenas alguns cinturõ-es de dobrarnento pouco expressi-
vos, de idade muito antiga.
As faixas vulcano-sedimentares dobradas brasileiras
mais expressivas podem ser resumidas nas de Brusque c
Porongos na Região Sul; Ribesita e Minas na Região Sudes-
te; Canastra-Araxá, Ami, Serra da Mesa e outras na Região
_ §2m;g_-Oeste. -Nes regiões Norte e Nordeste são reoonlieci-
das, entre outras, as faixas* de dõlírarnento' Grão 'Petrâfitrof-'^'
Fresco, Santa Luzia-Gurupi, Jacobina, Espinliaço, Seridó,
Ceara.
A Barragem de Tlreuruí foi irnplantada no domínio
da Faixa de Dobramento Baixo Araguaia e está assentada
sobre um conjunto heterogêneo de rochas inetamorficas
do Grupo Tocantins, constituídas por filitos, metarenitos,
rnetabasitos, cloritaxistos e qnartzitos, num contexto de
falhas de cavalgamento e intenso fraturamerito, que
demandararn soluções especiais de consolidação, regula-
rização e impermeabilização.
A constimieão litologica dos cinruróes meravulcano-
sedimentares é muito diversificada, predominando,
conforme o cinturão considerado, ora urna, ora outra uni-
dade, como micaxistos, quartzitos, migrnatitos, rnetarenitos,
metapelitos, filitos, ardósias. metaconglornerados,
calcárias, dolomitos, mármores, rochas calciossilicatadas,
granitos, anfibolitos e metavulcãnicas. A maioria dessas
rochas 6 portadora de forte anisotropia, incutída por
marcante foliação e xistosidade, a qual reflete-se em suas
propriedades geomecânicas. Esta estrutura, inerente aos
processos rnetamórficos, torna-se fator de menor rele-
vância nas rochas carbortáticas, graniiicas e anñbolíticas,
sendo que nos migrn.atitos', apesar da nítida foliação
composicional e bandamento, a sua infiuéncia no compor-
.__ ____ _. ._ ___.. _ __ _ __ _,_ _ _ ..._ H `
i
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62 Geologia da Brasil
tamento geotécnico não tem a importância atribuída às
rochas xistosas. O intenso dobramento a que foram subme-
tidas as faixas vulcano-sedimentares imprimiu, em seus
pacotes rochosos, diversos ângulos de mergulho, sendo
predominantes os subverticais, com direções acompa-
nhando as orientações gerais das faixas dobradas.
Com exceção das faixas migrnatíticas e encravcs de
granitos, calcários e anfibolitos, as rochas dos cinturões
metavulcano-sedimentares demandam estudos mais
aprofundados no caso de fundações de grandes obras,
sendo também pouco apropriadas como fonte de material
para construção. Nas rochas xistosas, a estabilidade de
taludes e paredes de escavações pode ser comprometida
pelas descontinuidades de baixa resistência, ao longo dos
planos de xistosidadc, enquanto que maciços rochosos
quurtzíticos, metareníticos e metavulcânícos são de
qualidade inferior e os solos, provenientes destes, caracte-
rizam-se por baixa coesão. A qualidade de material de
empréstimo tende a restringir-se aos encraves de rochas
que originam solos essencialmente argilosos, areno-argi-
losos e outros mais facilmente oompactáveis.
ou3 Bacias Fanerozotcas
Enquanto as bacias do Amazonas, Alto Tapajós e
Parecis-Alto Xingu encontram-se integralmente localiza-
das na extensa Região Notre do Brasil, as Bacias do Paraná,
Pamaíba e Recôncavo-Tucano ocupam, respectivamente,
grandes partes das regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste,
Norte e Nordeste (Figura 4.1). Já as Bacias Costeiras limi-
tam-se a estreitas faixas do litoral e localizam-se na plata-
forma continental, encontrando-se submersas.
São sucintamente descritas, a seguir, as unidades
litológicas principais de cada bacia e sua distribuição e
importância para a Geologia de Engenharia, com base no
Mapa Geológico do Brasil, na escala de 1:2.SÚ0.00(l (DNPM,
1981e Sci-iobhenhaus et al., 1984). Cabe frisar que as Baciasdo Parnaíba, Paraná e Amazonas iniciaram a subsidéncia
como depressões intracratõnicas, num contexto tectñnico
ligado às zonas de suturas.
3.1 Bacia do Amazonas
A Bacia do Amazonas é composta por duas seqüên-
cias de rochas, uma paleozóica e a outra mesozoica a
terciária. A seqüência paleozõíca é constituída essen-
cialmente por arenitos, siltitos e folhclhos das formações
Tro rnbetas, do Siluro-Ordoviciano, Maecuru, Ererè e Curuá,
de idade devoniana, e pelos depósitos permo-carbonífcros
das formações Faro, Monte Alegre, Itaituba e Nova Olinda,
as quais, além de areuitos, siltitos e folhelhos, contém
níveis expressivos de conglomerados, calcários, dolomitos
e evaporitos. Essas rochas paleozóicas restringem-se a
duas estreitas faixas nas bordas da bacia, na altura do
baixo e médio cursos eo Rio Amazonas e. principalmente
na margem direita, na região entre os rios Tapajós e Xingu,
associam-se a pequenas áreas de exposições de basaltos
e rochas alcalinas de idade jurãssica.
A maior extensão da área sedimentar, a jusante da
confluência dos rios Negro e Solimões, corresponde a
grauvacas, arenitos e argilitos da Formação Alter do Chão,
com idade no limite entre 0 Cretáceo e 0 Terciárin.
Esse conjunto de rochas fanerozóicas, cum grau de
consolidação geralmente baixo, à exceção dos calcárias e
basaltos, mostra-se pouco favorável à implantação de gran-
des obras, demandando estudos sobre a necessidade de
tratamento de consolidaçao, impermeabilizaçao e air
ção e dificultando a obtenção de material :na
cnrocarnento, agregado e empréstimo. 6
Não são incomuns, principalmente no âmbito däor-
rnação Alter do Chão, níveis Iimoníticos com espe r.
da ordem de um metro ou mais. Apesar dos peqiynf
desníveis do terreno na Bacia Sedirnentar do Amaz nas,
existem muitas possibilidades de pequenos e médios -
Una, próxima a Santarém, implantada em arenitos fin
Fomlflçãu Alter do Chão.
Deve ser salientado que quase todos os grandes a rt.
veitamentos hidrelétricos, bem como os maiores tr r
veitamentos hidi-elétricos, a exemplo da Usina de Ctgm-J
l
am-se, em relação à vasta. rede hidrográfica do Ama:
nos domínios dos escudos pré-cambríanos, portanto, ra
das rodovias 'Uansamazõtúca e Perimetral Norte, I
das rochas da Bacia do Amazonas são essencialment
nosos e arenu-siltosos, com proporções variadas de ' l_-
las, com melhor qualidade para aterros, quando ass .
das às áreas de calcários, folhelhos e basaltos. .
da bacia sedimentar. Os solos oriundos da decompus ia..
J
3.2 Bacia do Alto Tapajós :
A Bacia do Alto Tapajós alonga-se por cerca deüu
km na direção NW e tem largura máxima de 250 km, rt
altura dos baixos cursos dos rios Teles Pires e JurL.r I
onde os esses se juntam fon-nando o Rio Tapajós. A3,
chas sedimentares têm idade paleozdica não-diferen
e são constituídas por arenitos, arcósios, siltitos, folhelüs.
argilitos, calcários, brechas e diarnictitos.
A baixa qualidade dessas rochas, sob o enfc.-°
geotécnico, pode ser um pouco atenuada, confor _
localização de eventuais projetos de engenharimni
presença de abundantes diques de rochas bási 1,
principalmente, no setor oriental da bacia, os quais pod*
vir a constituir fontes de material pérreo e áreaie
empréstimo. O
3.3 Bacia Parecis-Alto Xingu .
Esta bacia é representada por ampla faixa, com ng.
de 300 km de largura, que se estende na direção lei
oeste por aproximadamente 500 km, correspondendo ai.
platô onde nascem os formadores do Rio Juruena, na .
gião limitrofe entre os estados de Mato Grosso e Rendo..
Consiste em seqüë ncia de arenilos, conglomerados, siltrto.
e argilitos de idade paleozóica, os quais encontran.=
capeados, na parte sul da bacia, por arenitos cretãccosdz
Formação Parecis.
Os arenitos, tanto paleozóicos como da Forma.:
Parecis. possibilitam a implantação de obras de engenhana
demandando tratamentos específicos. A Bacia Parecis
Xingu, principalmente na parte oeste, na região de Vílh '
(Rondônia). vem sendo palco de intensa ocupaçal
induzindo a implantação de diversas obras, como estrag
e pequenos aproveitarncntos hidrelétrícos. As condiç
geotécnicas são de natureza similar às encontradas .'
demais bacias sedimentares do Norte do Brasil. .
3.4 Bacias do Parnaíba e .
Recôncavo-Tucano I
A Bacia Sefiimentar do 'Parnaíba engloba a quase 0
talidade da superficie dos estados do Piaui, Maranhãr'
É?
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FÉ.
i\Ê"" -“?'itdi
É..
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_*Hr.-«rw-¬«-1..-¬...,¬,_,,.,,,,g
000000oeooooooooQooog¡..¡§
¿-_--
'xo coincide, osso modo, com o cur-
Tgcamm-5 epgrüilbšil desde as calšiceiras até a foz, na pe-
so mil Étiiita litoriitda do Piauí. Os depositos paleozoicos,qimn mmdnie nos existentes nas demais bacias brasilei-
ddwm - - -tz ex ostos também em amplas áreas da
ras' cncU?¡g1Mri1abBaci§ do Pamaflaa. Nas bordas oriental e
Pam cfanl fmcipalmente na primeira. ocorrem extensas
?:¡u::-ig, dog direção norte-sul, de seqüências siluro-
devonianas constituidas pjelas íprmaçpes _Serra'l(EÍrp:.)nde= tim; 1 srfzz›is.z1i.t›s),_‹2_âh‹-:»;af› (flr=r=1l°f›J› Hs lfl ~'= T°_)f 1
(granitos, stititos, folhelltos e conglomerados). :tis orma-
çõcs São Cooertas porlsequencras perrno-carbontferas, re-
pmszntadas por arerutos da_Forn1açao Piaui e siintos,
follielhos e calcános com niveis de síleit, da Formacao Pe-
rna de Fogo, alem de arennos com niveis de evapontos da
Formação Motuca. Estas camadas do_Paleozotco Superiorfm.,-,Elm uma ampla faixa de exposiçoes que ocupa toda a
parte centro-sulpdla bacia. Ao norte, esta faixa limita-se
com amiitos eolicos finos da Formação Sambaíba, do
Iurássico inferior, que ocuparn grandes trechos, sobretudo
a regra do Rio Tocantins, e tem cerca da metade de sua_átea
de Dcmféncia capeada por hasaltos, também iurásstcos,
da Formação M05'¡l“lÍ-0' ,
Todo o setor norte da Bacia do Pamaíba encontra-se no
domínio de arenitoe eretáceos pertencentes às formações Cor-
sa, Grajaú e ltapicuru, sendo esta última a de maior expressão,
estendendo-se desde o Rio Tocantins, na altura de lmperatnz,
até a costa. do Maranhão e Piauí. Na seqüência cretáoea inter-
cala-se, entre as formações Grajaú e ltapicuru, delgado pacote
de caleários, matgas e argilitos da Formação Codo.
Ao sul, a Bacia do Parnaiba prolonga-se sob eitpresf
sivo depósito cretãceo, representado por arenitos da
Formação Urucuia, os quais estendem-se por 600 km em
direção a latitudes mais meridionnis, ao longo de faixa corn
50 a 400 km de largura, que constitui o grande divisor dc
águas entre o Rio Tocantins, a oeste, e os rios São Francisco
e Parnaíba, do lado oriental. Estes arenitos assentam-se
diretamente sobre rochas proterozóicas do Grupo Bambuí,
a quase 400 ltm de distância da borda nordeste da Bacia do
Paraná, onde observa-se transgressão semelhante dos
arenitos Bauru sobre rochas do Complexo de Medio Grau
Alto Paranã e da Faixa de.Dobramenro_Araxâ. . _ ._
Cabe mencionar a existência de um apêndice na borda
leste da Bacia do Parnaíba, onde é exposta a seqüência
Íanerozóica da Chapada do Araripe, a qual se estende por
200 km na direção leste-oeste, com largura pouco inferior a
50 km. Esta seqüência ñca na divisa .entre os estados do
Ceará e Pernambuco e tem um pacote siluro-devoniano
basal representado por arenitos e conglomerados da
Formação Cariri, sobtepostos por foihelhos e arenitos da
Formação Brejo Santo, de idade jutásãica, de pequena
expressão em área. Dominam, entretanto. na Chapada do
Araripe, arenitos, folhell-tos, siltitos, caleírios e margas
cretáceas das Formações Missão Velha, Santana e Exu,
principalmente desta última, que recobre mais da metade
da seqüência sedimentar da Chapada.
Na Região Nordeste do Brasil, em contexto geográfico
e tectoni-eo distinto daquele da Bacia do Parnaiba, é destaca-
da Et presença de arcnitos, folhelhos. sillitos e calcários
Cretaceus da Fomiação Marizal e Grupo Bahia, ocupando
Efflfldc gtabcn encravado nas unidades pré-cambrianas, o qual
tem até l00 km de largura e estende-se, na direção norte-sul,
por 300 km, desde as proximidades de Paulo Afonso, no Rio
bau Francisco, até o litoral baiano. na alturade Salvador.
Ocorrem reduzidas áreas de exposição de seqüências mais
antigas, constituídas por arenitos e conglomerados siluro-
dcvonianos da Formação Tacaratu, arenitos, siltitos e
Bacias Fani-rrozóicoà' 63
folhelhos devonianos da Formação Inaja e folhelhos e
arenitos jurássicos do Grupo Brotas. Trata-se da Bacia do
Recôncavo-Tucano.
A Bacia do Parnaíba tem grande relevância para a Geo-
logia de Engenharia, principalmente com relação a aprovei-
tamentos hidrelétricos, uma vez que em seus depositos
sedimentares estabeleceram-se as drenagens do Rio Parnaiba
e boa parte do Tocantins, além de rios menores mas, igual-
mente, oom potencial hidroenergetico, como os rios Gurupi,
Pindaré, Grajaú, Mearim, Balsas, Gurguéia e outros, envol-
vendo o Estado do Maranhão inteiro e parte dos estados do
Pará, Piauí e Tocantins. A baixa qualidade das rochas
sedimentares para fundações de tais obras pode ser contor-
nada por trabalhos de consolidação dos maciços rochosos,
além de projetos especiais de impermeabilização e drena-
gem, existindo vários barramentos inventariados no ambito
da seqüência paleozdica da Bacia do Parnaíba. `
Material pétreo de construção pode ser obtido mais
facilmente nas áreas basálticas e nas bordas da bacia
sedimentar, próximas a ocorrências de rochas duras do
embasamento. Alguns arenitos e calcárias prestam-se
como material de enrocarnento, quando fortemente
diagenizados elou silicificados. Na Bacia do Parnaíba
predominam extensas coberturas de solos arenosos,
limitando-se as áreas de empréstimo aos domínios de
rochas basãlticas, calcárias e ricas em argila., que ocupam
apenas parte da superfície abrangida pela bacia, ou às
coberturas de solos intensamente pedogenizados
(Capítulo 6 - Solos).
3.5 Bacia do Paraná
A Bacia Sedimentat do Paranã, se considerada como
unidade tectõnica individual, constitui a maior bacia
:intracratõnica conhecida, abrangendo uma superfície total de
1.600.000 ltmz, dos quais pouco mais de 60% situam-se em
território brasileiro. Ocupa 400.000 km* do território argen-
tino, 100.000 km* do uruguaio e outros tantos do paraguaio.
No Brasil, a maior parte dos estados do Rio Grande do Sul,
Santa Catarina, Paraná e São Paulo, além de boa parte do
Mato Grosso do Sul, e pequena parte do Mato Grosso, Goiás
 etais encontranlzsggtrt áreas_cl_‹_=£o_n_i_ínio da Bacia
Sedimentar do Paraná. ' "_ "
O potencial hidroenergétioo da Bacia do Paraná, alia-
do ao fato da mesma abarcar as regiões mais desenvolvi-
das do Brasil, fez com que os grandes aproveilamentos
hidrelétricas fossem pioneirarnente implantados em seus
domínios, tendo sido favorecidos. ainda, pela onipresença
de rochas basálticas, às quais esta associado praticamen-
te todo o sistema de drenagem da bacia. Desta maneira,
resulta que os leitos dos principais rios da Bacia do Parana,
como é o caso dos rios Grande, Tietê, Paranapanema,
iguaçu, Uruguai, do próprio Rio Paraná e grande parte do
Paranaíba, tenham se estabelecido em rochas basálticas
da Formação Serra Geral, de idade jurássica-cretácea. As
grandes barragens construídas nesses tios, mesmo em :ire-
as de coberturas do Grupo Bauru, tem suas estruturas prin-
cipais assentadas diretamente sobte basalto, de qualidade
bastante boa como rocha de fundação.
As exposições das seqüências sedimentares
paleozdicas e da primeira metade do lvlesozóico limitam-se
às bordas da bacia sedimentar, em faixas com largura: márti-
mas de 200 km, alcançando perto de 4113 lrm apenas na parte
setentrional da bacia. Contrariamente ao observado na Ba-
cia do Parnaíba, na Bacia do Paraná, as rochas basálticas
ocupam toda a sua região central, correspondendo a cerca
de 80% das exposições rochosas.
_ ... _ _
IS-1 Geologia do Brasil
A seqüência aflorante basal da Bacia do Paraná é
constituída por arenâzos grosseiros, conglomerados e
siltitos siluro-devonianos da Formação Furnas e síltitos,
folhelhos e arenitos Finos da Formação Ponta Grossa, de
idade devoniana. As areas de ocorrência dessas duas for-
mações restringem-se a estreitas faixas nas bordas oeste e
norte da bacia., ale'-m de reduzidas exposições limitadas ao
eixo do Arco de Ponta Grossa, no Estado do Paranã, com
base no Mapa Creologico do Brasil (DNPM, 1981 e
Schobbenhaus et al., 1984). Ocupando áreas significati-
vas do norte e oeste da bacia afloram arenitos, siltitos,
conglomerados, diamictitos e arcdsios da Formação
Aquidauana, associados ãt extensiva glaciação do Permo-
Carbonífero e correlacionáveis aos arenitos, siltitos,
arcdsios, diamicritos, varvitos e tilitos da Formação Itararé, a
qual acompanha a borda oriental da Bacia do Paraná, desde
o litoral sul de Santa Catarina até a divisa dos estados de São
Paulo e Mirim Gerais, na região entre Ribeirão Preto e Poços
de Caldas. Sobrepondo-se às seqüências Itararé e Aquidauana
ocorrem siltitos, folhelhos e arenitos do Grupo Guará, com
leitos localizados de carvão, e folhelhos, arenitos siltitos,
lamitos, calcários com níveis de sílex e folhelhos
pirobetuminosos do Grupo Passa Dois. Estas seqüências
perrnianas ocorrem em pequenas áreas próximas à borda norte
da bacia e na extremidade sul, bordejando o Arco do Rio
Grande, enquanto a sua superficie exposta aumenta ounside-
ravelmente na borda sudeste, principalmente no contorno do
Arco de Ponta Grossa.
O Periodo Triássico é representado por arenitos, ailtitos,
Eolhelhos, lamitos e conglomerados que ocorrem apenas no
Rio Grande do Sul (Formação Rosário do Sul) e no leste-
nordeste no Estado de São Paulo, cruzando a divisa com
Minas Gerais (Formação Pirarnbóia). Os arenitos eolicos da
Formação Botucatu, depositados sob severas condições do
clima árido que caracterizou o Jurássico, sobrepõem-se ao
espesso pacote paleozóico e afloram, sotopondo-se e circun-
dando, quase por completo, a colossal seqüência basältica
que lhes sucedeu no Jurássico-Cretáoeo.
Os arenitos da Formação Botucatu só não afloram na
extremidade nordeste da bacia, onde as Iavas basálticas trans-
puseram toda a seqüência sedimentar mais antiga e
esparzirarn-sc diretamente sobre o embasamento cristalino.
Sua faixa de exposição, porém, é muito limitada, não sócomo
conseqüência de sua pequena espessura mas, também, pelo
fato destes arenitos aflorarern, geralmente, em relevos escar-
paclos, associados às cuestas basálticas, próximas aos limites
da bacia. Exceção é representada pela larga área de domí-
nio da Fom-ração Botucatu, na extremidade norte-noroeste
da Bacia do Paraná. '
O pacote paleozoico descrito reflete ambientes
deposicionais relacionados a tres seqüências sedimentares
transgressivas-regressívas, correspondentes ao Siluriano,
Devoniano e Permo-Carbonifero, fortemente condicio-
nadas por glaciação, mudanças do nível do mar e defor-
mações resultantes das orogenias andinas, enquanto o
pacote mesozóioo 6 constituído por seqüências conti-
nentais intensamente influenciadas por clima árido e
esforços decorrentes da abertura oceânica e deriva
continental (Zalãn et al., 1990).
As características geomecãnicas do pacote
sedimentar paleozóico e mesozóico infrabasáltico são,
genericamente, insatisfatórias para obras de engenharia
de grande porte, necessitando de tratamentos onerosos
de consolidação, impermeabilização e revestimento,
conforme os diversos tipos Iitológicos dos maciços de
escavação e fundação. As áreas de obtenção de agregado
e enrocamento limitam-se a restritas zonas silicificadas ou
tir-ificadas de arenitos, síltíros e calcários, além de diques e
Ó
I
Õ
le de 'so iras diabásio que abundam sobretudo na regiao tp
Arco de Ponta Grossa. Areas de empréstimo resumem-se
solos residuais de rochas com argila e solos resultam.
do intemperismo dos corpos intrusivos básicos.
Como já ressaltado, a ampla área de domínio da
basaltoe da Fomiação Serra Geral, principalmente pelo fa?
de estar associada quase integralmente ao sistema de dren -
gem da Bacia do Paraná, representa fator preponderante r.
aproveitamento do potencial hidrelétrico da bacia. Os basaltti
constituem, de maneira geral, maciços apropriados para fui
dação de grandes obras, levando-seem conta que os divã?
sos tipos de descontinuidades, inerentes ã natureza de
tipo de rocha, demandam obras de estabilização e outrc.
tratamentos, principalmente em taludes rochosos e esca-
vações subterrâneas. Um bom exemplo de barrager.
construída em área basáltica E representado pela Bart*
gem de Itaipu, obra de grande porte que demandou esca-
vação de volumosos quantidades de rocha para as funda'
ções e desvio do Rio Paraná, além de obras especificas de
consolidação de maciça as fuzzúzçâo (captam 24 - narra.
gens e Reservatórios).
As rochas basílticas, se contém minerais erpausivos,.
apresentam restrições ao seu emprego como material de con*
truçâo, pois podem se desagregar quando expostas às intem-
péries ou à subrnersão periódica em reservatórios. O uso Cl.
material proveniente de escavações obrigatórias tica,
limitado aos trechos de rocha corn comprovada ausência
substâncias deletérias. Entretanto, quando não é apropriad.
para emprego em agregados, u material pétreo nem sempre e
descartado na construção de enrocarnentos. Os solos residuais.
de basalto, por sua vez, são muito plásticos e de boa qualidadb
para construção de aterros compactados, encontrando-s
orripresentes na área de dominio da Formaçfo Serra Geral. .
O estágio ñnat de deposição, no âmbito da Bacia do
Paraná, é representado pelo Grupo Baum, que recobre oi.
derrames basáltioos da porção setentrional da bacia, a mon-
tante das cachoeiras de Sete Quedas, envolvendo boa parte.
dos estados de Mato Grosso do Sul, São Paulo e Paraná. A.
parte basal do Gmpo Bauru é representada por arenitos finos
das formações Caiuá e Santo Anastácio que afloram, sobre.
tudo, na área da calha do Rio Paraná e a oeste dela. Na parte
oriental do rio dominam arenitos, lamitos e siltitos da For-.
mação Adamantina e arenitos, siltitos, conglomerados e.
calcãrios da Formação Marília.
Estas rochas estão envolvidas nos projetos de algumas.
grandes obras de engenharia, sustentando altos taludes de
escavação em canais e eclusas, dispensando tratamentos muito.
onerosos. Apresentam permeabilidade bastante elevada e.
necessitam de eventual tratamento em maciços de funda-
ção de barragens. Os arenitos do Grupo Baum são pouco.
proptcíos ao emprego em construção, mesmo como
enrocamento de proteção. Os solos oriundos deste arenito.
tem sido usados como aterros compactados de barragens.
de terra. .
3.6 Bacias Costeiras Í
As Bacias Costeiras, totalmente submersas no âmbito.
da Platafonna Continental, são constituídas de seqüências .
mesozóicas transgressivas, passando de depositos
terrigenos continentais para seqüências de lago, golfo e.
marinhas, representadas por calcários, vazas, argilitos. e .
evaporitos. Localmente, assentam-se sobre substrato
constituido de rochas basálticas. .
O interesse da Geologia de Engenharia pelas Bacias
Costeiras responde, sobretudo, aos problemas geotécnicos.
decorrentes da exploração petrolífera submarina, relativos a .
-anne»WW
eeeieeeeeeeee¡wmwwmswd-.
eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee”
c5mb¡1¡_«;lade das platafonnas exploratórias e dutos (Capí-
tulo 23 _ Obras Marttrmas).
3.? Atividade magmática mais recente
Nas bordas das bacias sedimentares brasileiras,
p,.¡nC¡pa1m¢r-ire no domínio das rochas do embasamento
,Mimo aos limites das bacias, ocorrem numerosas
i-intrusões alcalinas, além de ultrabãsicas e carbonatíticas,
de idade cretácea a cenozóica, relacionadas aos processos
¿¿ ruptura e deriva continental. Na Regiao Norteldo Brasil
são conhecidas as intrusões de Catnrnani, Seis Lagos,
Mun-0 do Redondão, Juina e outras. A Região Centro-
Qeste engloba as manifestações alcalinas de Iporá, Araxá,
Catalão, Tapira, Serra Negra, Salitre, etc., enquanto na
Região Nordeste encontra-se o único exemplo de rnagma-
tismo ácido do Meso-Cenozóico brasileiro, representado
pelo Granito do Cabo e vulcânicas ácidas, intermediárias e
básicas associadas.
A Região Sudeste, na qual concentraram-se as
principais anomalias térmicas do manto, que ensejararn o
processo de abertura oceânica, 6 a que apresenta maior
número de intrusões ígneas do Cretáceo, exemplificadas
pelos maciços alcalinos eƒou carbonatiticos de Itatiaia,
Passa Quatro, Poços de Caldas, ilha de São Sebastião,
Tinguá, Rio Bonito, Itaúna, Gericiuó, Jacupiranga, Iuquiá,
Ipanema, Sarapuí, Piedade, Tunas, Banhadão, Itapirapuã,
etc. Na Região Sul, destacam-se os maciços alcalinos de
Lages, Piratini e Anitápolis, assinalados no Mapa
Geológico do Brasil (DNPM, 1981 e Schobbenhaus et al.,
1984 _
)Nos poucos casos de rochas alcalinas, intrusivas nas
seqüências sedimentares faneroaóicas, estas podem vir a
constituir a única fonte disponível de material pétreo para
construção, sendo a implantação de pedreiras facilitada
pela topografia. Por serem isentas de quartzo ou outros
minerais de dureza alta, proporcionam sensível redução
no desgaste de ferramentas de corte e desmonte. O
intemperisrno de rochas alcalinas costuma originar solos
argilosos adequados para áreas de empréstimo.
4 Depósitos Cenozólcos
Os Depósitos Cenozóicos recobrem vastas regiões
do Brasil sobtepondo-se, indistintarnente, as unidades
litoestratigráficas mais antigas, tanto ern depressões e vales
dos grandes rios, como em chapadões e interflúvios
situados em cotas elevadas. Os depositos associados as
atuais drenagens são mais novos, de idade pleistocènica e
holocènica, e constituem os Aluviões Cluaternários,
enquanto que os depósitos sedimentares de encostas e
divisores de água são de idades terciárias ou, localiza-
damente, quatemãrias. Devem ainda ser consideradas, no
quadro cenozóico, as coberturas pedológieas.
4.1 Depósitos e coberturas tereiárlas
Na Região Norte do Brasil, encontram-se as maiores
extensões de coberturas terciárias, ocupando amplas áreas
no extremo oeste do Estado do Amazonas, o Acre inteiro e
o norte do Parã. As áreas de domínio do Terciãrio, na
Amazônia, são sustentadas por baixos relevos com
drenagem encaixada. esculpidos em argilitos, siltitos e
arenitos da Formação Solimões e arenitos, argilitos,
conglomerados e lateritas da Formação Barreiras, de acordo
_ .. _ ___.. T ._ .7_ _ _ __!Éy ___
Depósitos Cenozóicos 65
com o Mapa Geológico do Brasil (DNPM, l98l e
Schob-benhaus et al., l984-J. As superfícies erosivas,
freqüentemente preservadas nas áreas pré-cambrianas da
Amazonia, muitas vezes exibem delgadas coberturas
detrítirzas, com siltes, areias e argilas, além de níveis de
cascalho. Estes depositos interfluviais são de difícil
representação cartográfica e não constam de mapas
geológicos regionais. Ocorrem não só no Norte do Pais como,
também. nas regiões Nordeste e Centro-Oeste, diminuindo
sua importância apenas nas regiões Sudeste e Sul.
A Região Nordeste do Brasil distingue-se pela
onipresente e estreita faixa costeira de sedimentos terciários
da Formação Barreiras, constituídos por argilitos, areniros
e conglomerados, com freqüentes níveis laterizados. Para
o norte, essa faixa vai se alargando até alcançar máxima
expressão no leste do Pará., onde sustenta os terrenos de
quase toda a extremidade oriental desse Estado. Ocorrem,
encravados nos depositos da Formação Barreiras e de
maneira localizada, calcárias terciários das formações
Pirabas e Maria Farinha, além de rochas vulcânicas
fonolitieas e olivina-basálticas, como as de Macau, Açu,
Boa Vista, Mecejana, Cabuji, Cubati, etc. Quase no limite
com a Região Norte ocorrem, no interílúvio entre os rios
Gurguéia e São Francisco, sedimentos detrítioos e lateriras
do Terciário com denominações como Serra da Tabatinga,
do Capim Grosso e outras. Mais para o sul, registram-se
depósitos correlatos na divisa entre Minas Gerais e Bahia,
os quais ocupam o interflúvio entre os rios lequitinhonlia
e de Contas.
Na Região Centro-Oeste, na grande área limítrofe entre
os estados de Mato Grosso, Goiás e Mato Grosso do Sul,
destacam-se, nos divisores de águas, significativos depósi-
tos terciários constituídos por argilitos, arenitos, sedimentos
detrítieos e lateritas da Formação Cachoeirinha. São os úni-
cos depósitos terciários da Região Centro-Oeste
cartografáveisclassificação MCT ................
6 - Classificações Geotécnicas Eltpeditas de Solos .......... ._
6.1 - Classificação expedita SUCS
6.2 - Classificação expedita MCT ........ ..
7 - Propriedades Geotécnicas dos Solos
E - Bibliografia Recomendada
1.1 - Litologia .................................
1.2 ¬ Alteração
- Coerência
- Descontinuidades
- Descrição em testemunhos
1.6 - Descrição em afloranientos
2 - Ensaios para Caracterização de Maciços Rochosos
2.1 - Caracterização petrogrãfica
2.2 - Propriedades índices ........ _.
2.3 - Propriedades mecânicas ............ ._
2.4 - Propriedades hidráulicas
2.5 - Ensaios geofisicos
2.6 - Retroanálise
3 - Classificações Geomecãnicas ............... ._
3.1 - Critérios._.__....................
3.2 - Classificações
3.3 - Sistema RMR ........ ._
3.4 - Sistema Q .............
3.5 - Outras aplicações
4 - Modelos Geornecânicos
M
1;
Q
3.1.1 - Solos in sim ou residuais
3.1.2 - Solos transportados
3.1.3 ¬ Utilização da classificação geológica em Geologia de Engenharia
3.2 ~ Classificação pedológica
Capítulo 13 - Caracterização e Classificação de Maciços Flochosos ....... ..
l- Caracterização de Maciços Rochosos ______ ._
5 - Bibliografia Recomendada ......................................................................................... _.
Sumário :oori
194-
194
194
194
194
194
195
195
196
196
196
196
capitulo 12 - Caracterização e Classificação de Solos ..... .......... ....... .. 19?
197
197
191'
19'?
198
198
199
199
200
203
203
203
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206
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218
213
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..222
..224
.225
..225
UNLA-F*U3FJ›-I |II
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xxxti Sumário
Capítulo 14 - informática ....... ............................... .. ....... ....... ._ 227
- Representação Gráfica de Dados Geológicos ................................................................................................................. ._ 227
Tratamento de Dados Geológicos .................. 230
Dispersão de Atitudes ................ ......_.23(J
- Blocos lnstáveis em Escavações.................. ____,___23'¿
¬ Bancos de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _ , . . _ . . . . . . . . . . . . . . . _ . . , _ , . , _ , . . . . ..23-4
Sistemas de Informações Geográficas (SIG) ............... ._ ........235
6.1 - Conceitos básicos em SIG ......................... ,,______23‹5
6.2 - Tecnologia e pacotes de software para SIG ........237
6.3 - Sistemasgráficos ....._..238
6.4- « Exemplos de aplicação de SIG em Geologia de Engenharia ............... ._ 239 H'
7 - Bibliograña Recomendada ............................................................................................................................................. ._ 241 '
Capítulo 15 - Estabilidade de TaIudes........ ....................... ..... .... .. 2.43
1 ~ Classificações de Processos de loslabilização ................................................................................................................ ..244
2 - Fatores Condicionantes ............................... ................................... _. .......245
2.1 -Substrato .................... ..... ______,245
2.1.1 ‹ Maciços terrosos 246
_ 2.1.2 - Maciços ro‹:hosos........ 248
2.2 - Agua de súbsuperfície `______'_15n
2.3 - Chuva ...................... ______________________________________ ,,25(]
2.4 - Cobertura vegetal ....................................... .. 252 `
2.5 ‹ Ação antrópica 253
253
253
3 ~ Métodos de Investigação
3.1 - Levantamento de dados preexistentes....... .
3.2 - Investigações de superficie .......254
3.2.1 - Levantamentos de campo .......254 -
3.2.2 - Levantamentos topográt'icos......... ............ _,
3.2.3 - Levantamentos fotogramétneos .......256
3.3 - Investigações de subsuperficíe ...............
3.4 -Instrumentação .........................
3.5 - Ensaios de laboratório e ir: st`rt.r...... 259
4 - Métodos de Análise de Estabilidade......... .......................................... ._ .......26í.l
-1.1 - Métodos analíticos ......................................... ._
4.2 - Retroanálise .............
4.3 - Abacos de estabilidade ................. .......262
4.4 - Metodo da projeção estereográfica 263
4.5 - Métodográfico .......263
5 - Obras dc Estabilização ..... ....
5.1 - Estabilização de taludes rodoviários: o caso da SP‹25ü .............................................. ..........2›55
5.2 - Estabilização de taludes de mineração: o caso da Mina da Alegria, Mariana (MG) ..........266
6 - Bibliografia Recomendada ............................................................................................................................................. ..269
Capítulo 16 - Controle da Erosão Urbana..... ...................................................... .. 2?1
1- Regiões ..........271
2 - Urbanização e Erosão .................... ..........271 .-
3 - Métodos e Técnicas de Investigação -273
3.1 - Mapearnentos regionais.............. ..........273 _.¿
3.2 - Cadastramento de erosóes ..........273 ':
274
.Pr3.3 ~ Investigações diretas '-
4 - Medidas Preventivas ..... _ _. ..........274 .-
4.1- Aspectos legais......................._....._ ..........274 'z
4.2 - Cartas preventivas _ .................... ..........'274 Ê
4.3 - Recomendações para urbanização 274
5 - Medidas Corretivas.......................................... ..........276
5.1- Análise do desempenho de obras _ i
5.2 - Roteiro para a concepção de um projeto ................................... _. ..........2T?
5.3 - Critérios de projelc das estruturas dc combate 21-'R *
5.3.1- Hidrologia aplicada .........2?‹*5
5.3.2 - Estruturas de combate .........279
5.3.3 - Hidráulica aplicada .... .........'280 =
za - Bibla. .grana Rzzúznenazóz. ..................................................................................................................................... ..2s1 ;
4'
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¡¡-.... troooooooooooooooooooeooooooooooooooooooooooooo
Sumário xxltíii
Capitulo 17 - Cartas de Geologia de Engenharia ....... ...... ..................... 283
_ um -ões ...................................................................................................................................................................... ..283
1 AÊ1 .gübras civis .......... ..._ ........ ....... ........284
1_z - Planejamento c meto ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
2 - Qualidades dos Produtos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _.
3 - Aspectos Históricos ........ _.
4 . Metodologias Estrangeiras
4,1 - Metodologia francesa ........2S6
4.2 - Metodologia da [AEG ..... .. 288
289
284
285
285
286
4_3 _ Metodologia Puce
4_4 - Metodologia Zerrnos
4.5 - Metodologia Gasp .......
5 - Metodologias Brasileiras
5.1 - Memduiogia do [G-UFRJ'
5.2 ¬ Metodologia do IPT ........292
5.2.1 ¬ Levantamento preliminar ........294
5.2.2 - Investigação orientada _ ........294
5.2.3 ¬ Compartimentação final ........294294
295
295
290
5.2.4 - Estabelecimento das medidas de controle
5.2.5 ¬ Representação cartográfica ........ ..
5.3 - Metodologia da
5.4 - Metodologia da UFRGS
5.5 - Metodologia do IG-SP
6 - Bibliogntfia Recomendada .............................................................................. _.
., ........
........298
Capítulo 18 - Riscos Geológlcos .......... ............ ............... 301
1 - Conceitos Ftmdarrtentais 301
2 - Cartas de Risco Geológico 303
3 - Metodologia de Elaboração ................ 303
3.1 ‹ Levantamento de dados básicos 305
3.2 - Mapeamento 305
3.3 - Representação cartográfica
4 - Apresentação das Cartas de Risco .........307307
308
309
309
310
310
S ~ Prevenção de Acidentes Geológioos
6 - Planosem escala regional, ressalvando-se, comojá
mencionado, a existência de generalizadas coberturas
detríticas, coluviais e lateríticas não-rnapeadas, com idades
que possivelmente avançam até o Pleistooeno.
Cabe aqui salientar que grande parte do relevo da
porção Centro-Oeste e Leste do Brasil (Minas Gerais, Bahia,
Mato Grosso e Goiás) 6 representada por chapadoes
nivelados em tomo de 1.100-1.200 m de altitude, tendo em
setftopo um`:‹ííqÍ.t'ErTa"cob€rtu1'a_de'¬con¬glnrÍrerados e - -- -_
sedimentos terciãrios. O seu soerguirnento pode ser
considerado como sendo pos-niiocênioo. As cascalheiras
encontradas nestes depósitos dos topos dos chapadões
são, de modo geral, apropriadas para uso em diversas obras
de engenharia, como em leitos de estradas e agregados,
nas regiões onde não há rochas apropriadas para produção
de brito.
Na Região Sudeste, a faixa de dominio da Formação
Barreiras, no litoral, vai restringindo-se até desaparecer
por completo no Estado do Rio de Janeiro. Nesta parte do
territorio brasileiro, assumem grande importancia, apesar
de ocuparem superfícies relativamente pequenas, os
preencliimentos terciârios do rifte continental que acolheu
os sedimentos das bacias de Resende, Taubaté e São Paulo.
Os depositos destas bacias, constituídos por argilitos,
arenitos, conglomerados e íolheltios, alem de cnlcários da
Bacia de Itaboraí, no Rio de Janeiro, sustentam os terrenos
de maior ocupação urbana e industrial do País, tendo sido
objeto de estudos para os mais diversificados projetos de
engenharia.
No Região Sul, a Bacia de Curitiba é preenchida por
arenitos, siltitos e argilitos da Formação Guabirotuba e
sua importância, para a região urbana da capital para-
uaense, E proporcional àquela da Bacia de São Paulo, em
Bruno Morais
Destacar
Bruno Morais
Destacar
Bruno Morais
Destacar
66 Geologia do .Brttsti
relação à grande metrópole paulistana. No interior da
Região Sul. recobrindo basaltos e rochas pré-cambrianas
do Arco do Rio Grande e ocupando ãreas elevadas corres-
pondentes aos divisores de água, ocorrem arenitos e
conglomerados das formações Tupanciretã ¬e Santa Tecla.
de idade terciária. Associadas aos depósitos terciários do
rifte continental do Sudeste do Brasil, ocorrem pequenas
manifestações localizadas de magrnatismo alcalino, como
as registradas em Cabo Frio, Casimiro de Abreu, Jaboticabal
e outras.
Os sedimentos tercíãrios, embora apresentem certas li-
mitações para servirem de fundação para obras de grande
porte, oferecem, em geral, condições favoráveis ao seu apro-
veitamento, enquanto areias e argilas para a constnição civil.
Conforme a sua consistência, as argilas terciárias das
bacias de São Paulo, Curitiba e Taubaté permitem a
execução de fundações para grandes edificações, pontes
e viadutos, sem a necessidade de soluções especiais de
alto custo. Obras urbanas, como adutoras, sistemas
metroviários e outras, demandam projetos de estabilização
e drenagem onerosos, porém exeqüiveis. Geralmente,
taludes nos sedimentos tercilirios são bastante estáveis e
de fácil escavação, sendo as argilas variegadas, freqüen-
temente, muito rijas, dificultando ocasionalmente o
cravamento de estacas e escavação com pá mecânica. As
areias são geralmente friáveis e, quando saturadas, muito
instáveis, exigindo rebaixamento do nivel d'ágna e drena-
gens específicas. Em áreas desprovidas de material rochoso,
soluções para obtenção de agregado para concreto podem
ser vislurnbradas pela exploração de níveis conglo-
merãticos dos depósitos terciãrios.
Os capearnentos terciários, que reoobrem indistintamen-
te as unidades litológicas pretéritas, muitas vezes, constituem
também fonte deempréstimo de solos e material granular (cas-
calho, concreções laterític-as, etc.) para aterros e revestimento
de estradas, em áreas onde, na sua ausência, haveria pouca
possibilidade de obtenção de materiais para construção.
4.2 Depósitos quatomários
Neste item são especialmente considerados os depósi-
tos cuja ge nese sedimentar e revelada, freqüentemente, pela
presença da estratificação. Somam¬se a estes depósitos os
solos originados de processos pedogenéticos, resultantes das
condições ambientais quaternárias (Capítulo 6 - Solos).
Por serem originádos da dinâmica presente e pré-atual
de acumulação sedimentar, os depósitos quaternários
encontram-se associados aos atuais agentes de sedi-
mentação, constituídos pelo mar, rios e lagos, podendo
transpor suas áreas de atuação por influência de outros
fatores, sobretudo de natureza tectnniea, it exemplo do
Pantanal Matogrossense. Alguns dos depósitos citados a
seguir podem ter idade remontando ao Terciário,
principalmente os de grande extensão que abrangem vastas
áreas deprirnidas, recobrindo baixos interflúvios e
extrapolando, assim, o espaço de influência da atual
drenagem.
A maior superfície de cobertura sedimentar
quaterntiria do Brasil encontra~se na Região Norte,
abarcando toda a área de drenagem dos rios Madeira,
Pums, Juruá, Japurá e boa parte dos rios Negro e Branco.
Ocupa mais da metade do Estado do Amazonas e parte de
Roraima e é constituída por alnviões e coluviões da
Formação Içá, representados por arenitos, siltitos e turfas.
No alto curso do Rio Branco, em Roraima, encontram-se
signíñcativos depósitos de cascalho e aluviões fluviais da
Formação Boa Vista, enquanto em Rondônia, na fronteira
_i\..___.__ ____._ _ ..._
com a Bolivia, e também extrapolando os cursos d
0,:atuais, ocorrem aluvíöes fluviais com niveis de cascaöq C
latcritas da Forrnaçao Guaporé.
Nas cabeceiras do Rio Xingu, existe extensa a
ll' dosedimentos quaternãrio-terciãrios compostos por sn,
siltes, areias siltosas e lateritas, que se limitam, a leste.
l"`aluviões quaternários contendo níveis de cascalhadz
Formação Araguaia, que abrangem toda a região da.,
do Bananal e estendem-se até os limites com a R "‹›
Centro-Oeste. Ainda na Região Norre, citam-se os alufi
fluviais e depósitos marinhos da região da feit-
Arnazonas, abrangendo a Ilha de Marajó e a faixa litoräed
do Amapá e Pará.
Finalmente, acompanhando os cursos de prati
toda a drenagem de primeira e segunda ordem e bš:-Iii.
das demais, existem consideráveis depósitos aluvío
constituídos por areias, siltes e argilas, com níveis deä
lho, oonformando amplas planícies de inundação e te
do Pleistoceno. No litoral da Região Norte, além dos
mais antigos, correspondentes a diferentes regimes HW
Q
B
‹'
silos marirtltos, ocorrem importantes acumulações eolq.
C.
de areia fina, consubstanciadas em grandes campos
dunas, na costa do Maranhão. .
Na Região Nordeste, na divisa entre o Piaui e it Bi,
ligados à drenagem do Rio São Francisco, mas
ocorrências afastadas de até 200 km de suas tnarg
existem depósitos fluviais detrltieos com níveis de cas
Caatinga), refletindo severas oondiçõä de aridez pré-at
depósitos zútâssz ensure-zzztza z nos ezizârúút (Forms.-'
na região. Próximo à costa, os aluviões distribuem-
longo das principais drenagens e misturam-se cg:
depositos marinhos, flúvio-marinhos e edlicos. Nas ca
ceiras do Rio São Francisco, em região limítrofe entr
regiões Nordeste, Centro-Oeste e Sudeste, espalhang
depósitos detríticos com níveis de cascalho e lateritas
ocupam os vales e alguns interflúvios entre os afluerw
do São Francisco.
Na Região Sudeste, existem aluvioes constituídos
areias, argilas, siltes e casca lhos nas planícies de inundaltä
toe terraços fluviais, pouco representativos em escala reg'
como as areias conglomcráticas e siltosas da Formação
Claro, além de depósitos marinhos, eólicos e deltaicos
litoral do Rio de Janeiro.
No Centro-Oeste brasileiro, é marcante a preseä
de depressão tectonica no Mato Grosso do Sul, pre
chida por espesso pacote de aluviöes e sedimeuti
lacustres, com níveis de cascalho, da Formação Pantan
Planície do Paraná, com depósitos de cascalho q
Distingue-se, entre outras planícies aluvionaresfl
podem atingir várias dezenas de metros de espesso
além de areias, siltes e argilas, estas últimas com maiors
concentrações na planície de inundação.
Na Região Sul, os depósitos quatemáriosde mai
importância são os do litoral do Rio Grande do Stig
constituídos por sedimentos arenosos, conglomeráticos
silrosos continentais, depósitos aluviais, marinho;
deltaicos, eólicos e Iacuslres generalizados e deposit
eólico~rnarinhos do Grupo Patos. Os aluviães 5?
preferencialmente desenvolvidos ao longo dos cursos d
rios Jacuí, Vacacaí, Santa Maria, lbicui e Uruguai. No limí.
com a Região Sudeste, na área litorânea do Vale do Ribeiã
registra-se a presença de arenitos, argíliros e siltitos
Formação Pariquera-Açu. com niveis de cascalho basal!
A importância geotócnica dos depósitos sedimenta
quaternários, caracterizados por baixo grau de con.
obras de barragens é necessária a sua remoção ou lra_t'
mento para impernteabilização. Os depósitos quaterflfl-fl
“Olidação, não e desprezível, levando-se em conta que nã
›-'
E
i
i
E,
uni-u-uu-uwm¬¬.fz-¬.“..-_.,_,_,,
O
se
ÓÍIÓIIIIIOIIOÓOOÓIOW
constituem a principal fonte de areia para construção e, na
ra instalação de pedreiras, o agregadot de 151635 Pi* ' _ _
ml 3 wncfzio pode ser obtido a partir dos cascalhos
Iällufionares, os quais sao também muito utilizados em
revestimento e pavimentação de obras viârias. Coberturasp¿d¿,|_¿,g¡¢¿5, freqüentemente deiiominadaseoberturas
iuflonares, constituem áreas de emprestimo, muitoco
utilizadas para aterros compactados.
5 Sismicidade
A atividade sisrnlca é a manifestação neoteetônica
mais marcante e melhor documentada. Essa liberação da
emzfgig mecânica, decorrente dos esforços intraplaca
(Capítulo 1 - A Te rra em Transformação), pode ser induzida
as de reservatórios de água, ondas sísrnicas dePOI' CSI; _ Í
fonte distante, percolaçao de agua em zonas falha, etc.
A sismicidade intraplaca pode representar nsco para as
obras de engenharia pela possibilidade de provocar
rachaduras ou movimentação das estruturas. É de grande
importância o seu dimensionamento, especialmente nas
grandes obras de engenharia, como as barragens de usinas
hidrelétricas que, pelo peso do reservatório de agua,
induzem tensões que podem liberar energia ao longo de
zonas de falhas (Capítulo 1.0 - Estado de Tensão dos
Maciços Rochosos).
Dado o baixo nível de sisrnicidade intraplaca no Brasil,
excetuando obras de alto potencial de risco, como 0 de
usinas nucleares, indústrias químicas que lidam com
produtos tóxicos, etc., nas demais obras de engenharia,
sua manifestação tem menor importância, sendo apenas
levada em consideração através de monitorização tempo-
rária e pela estimativa de aceleração Sísmica máxima,
prevista durante a vida útil do empreendimento.
A sismicidade intraplaca brasileira parece estar, em
grande parte, associada às zonas de cisalhamento rela-
cionadas oorn a estruturação de primeira ordem dos terrenos
arqueanos e às zonas de cisalhamento reativadas nos
eventos tectônicos subseqüentes (Haralyi et al., 1985;
Hasui et al., 1989 e Mioto, 1993).
_ .5i.smt`cídi:ta'e 6?
Zonas de risco potencial, a ser consideradas para
grandes obras de engenharia, são as regiões de depositos
sedimentares quaternários, pouco ou nâo~consolidados,
situados junto ou próximos às descontinuidades maiores,
como, por exemplo, os depósitos sedimentares da regiao
da Ilha do Bananal e sedimentos recentes das zonas
sisrnogênicas de Belém e de Manaus.
No Brasil, Berrocal et al. (1984) rcvisararn os dados de
sisrnicidadc e Miolo (l993) delirnitou 26 zonas sismo-
gènicas, as quais, especialmente nas regiões Centro-Oeste
e Amazônica, poderão ser subdivididos quando obtidos
dados mais detalhados de atividade sísrnica.
Algumas zonas sismogènicas mais importantes, com
relação à Geologia de Engenhma, podem ser mencionadas,
em função da localização dos principais núcleos urbanos e
obras de engenharia no Brasil. Estas zonas são as de Manaus,
Belém, ltacaiúnas, São Luiz, Cuiabá, Porangatu, São Fran-
cisco, Ribeirão Preto, Presidente Pnideirte e Santos, dentre
OIJÍIÍIS.
Exemplos de sismos induzidos, associados a barragens,
são apresentados no Capítulo 9 - Processos de Dinâmicasnpzffietzi. _
6 Bibliografia Recomendada
DNPM. 1983. Projeto Rodarrlbrasíl. Rio de Janeiro. 32v.
DN?M. 1981. Mapa geológico do Brasi! e da área oceâ-
nica adjacente incluíndo depósitos neiflzrarls. Rio de
Janeiro. Escala 12.500.000 (4 folhas).
Hasui, Y.; Haralyi, N.L.E. e Costa, J.B.S. 1993a.
lvíegaestrttturaçâo pré-carnbriana do territorio brasileiro
baseada em dados geoíísicos e geológicos.
Geociências, Rio Claro, v.12, n.1, p.7-31.
IBGE. 1985. Projeto Radnmbrasil. São Paulo. v.33-34.
Schobbenhaus, C.; Campos, DA., Derze, G.R. e Asmus, H.E.
(Coorcls.).1984. Geologia do Brasil: texto explicativo
do mapa geológico do Brasil e da rir-ea oceânica
adjacente incluindo depósitos minerais. Brasilia 1
DNPM. Escala 1;2.500.CI00. Sülp.
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Os estudos rlu clima e do relevo são fundamentais para
3 compreensão dos processos que atuam na superfície terres-
tre, com aplicaçoes imediatas em Geologia de Engenharia,
seja no controle de tais processos, seja no projeto de obras
civis.
Os processos são objeto de estudo da Geomorfologia,
que busca o entendimento das relações históricas e dinâmicas
entre as formas de relevo, o substrato rochoso, a cobertura
rletrítica e tais processos, sejam erosivos ou deposicionais,
que estão diretamente relacionados ao clima.
Esses estudos, além de elucidar a história da evolução
do relevo, São as bases para os estudos aplicados: voltados
para o planejamento das atividades antrópicas no meio
fisico.
O estudo dos climas permite analisar a intensidade dos
processos que atuam na superfície terrestre, assim como a
sua distribuição no espaço. A velocidade da alteração das
rochas ou intemperisn-to, por exemplo, é forte mente condicio-
nada pela temperatura e precipitação. Grandes depósitos
hauxiticos como os da Amazonia formaram-se devido às
temperaturas elevadas c intensas precipitações, que favore-
cem o internperismo.
A chuva também É um dos fatores condicionantes dos
processos erosivos, amando segundo sua in tensidade, dura-
ção e distribuição ao longo do ano. Uma chuva pouco intensa,
de longa duração, provoca menos danos que uma chuva cur-
ta e muito intensa, embora o total das precipitações possa ser
o mesmo. Precipitações durante a época seca podem, igual-
mente, provocar mais estragos no solo que precipitações du-
rante a estação chuvosa, quando a vegetação já se recuperou
e absorve parte do impacto das gotas sobre o solo. Ao con-
trário, as chuvas intensas. durante e ao final da estação chu-
vosa. quando os solos estão saturados, são decisivas para ele-
var as pressões nos poros acima de valores críticos e provo-
car escorrcgamentos, como os que ocorreram na Serra das
Araras (RJ), em janeiro de 1967.
Em obras civis, clima e relevo conjugam-sc para
condicionar projetos de traçado de estradas, de drenagem de
bacias urbanizadas, etc.
_ A primeira parte deste Capítulo trata das caracterís-
ticas do clima do Brasil e dos parâmetros mais importantes
sob a ótica da Geologia de Engenharia. A segunda parte
aborda os principais aspectos do relevo, com enfoque na
vertente. uma vez que os aspectos relacionados aos canais
fluviais são contemplados pelo Capítulo 7 - Águas de
SuperEíci¢_
Ceres l/irgínia Rennó Moreira
Antonio Gonçalves Pires Neto
1 Clima
O clima de uma região é o resultado de condições
meteorológicas que são típicas, em uma série de anos, e é
govcmado pela radiação solar no topo da atmosfera, pela
composição da atmosfera e pela estrutura da superfície
terrestre ['I`erjung.19'?6 ).
O balanço entre a energia que penetra na atmosfera e a
que sai provoca movimentos complexos e organizados, que
distribuem o calor gerado nos trópicos e o fi'io proveniente
dos pólos, através de fluitos horizontais e verticais (ascen-
dentes e desceudentes), estabelecendo padrões meteoro-
lógicos nas várias regiões do globo terrestre.
Os cinco principais fatores que determinam o clima de
uma regiãosão: a latitude, que determina o ângulo de
incidência dos raios Solares; os ventos prcdomirtanles, que
distribuem -o ar dos trópicos e o ar dos pólos; as massas
continentais, que se aquecem e se resfriam mais rapidamente
que as superfícies oceânicas; as correntes marinhas, que
exercem papel moderador, transferindo calor do equador para
regiões mais frias e transferindo o frio dos pólos para regiões
mais quentes; o efeito da topografia, que contribui para a
elevação das massas de ar e, conseqüentemente, para a
condensação e para a precipitação.
2 Dinâmica da Atmosfera Tropical
A energia necessária para efetuar us complexos
deslocamentos de ar na atmosfera, bem como o aquecimento
da superfície terrestre e da atmosfera, 6 proveniente do sol.
A. energia solar de ondas curtas é absorvida pela superficie
do solo, sendo então emitida e absorvida em forma de onda
longa, pela atmosfera.
Devido à maior disponibilidade de energia solar rece-
bida nos trópicos, forma-se tu-n gradiente de ternperann-a pelo-
equaclor. Esta configuração dá origem a deslocamentos de
massas de al' frio em direção ao equador, que estão associa-
das aos sistemas exrratropicais.
Como não há diferenças significativas no gradiente de
temperatura na região tropical. a dinâmica de sua atmosfera é
extremamente dependente do calor latente liberado pelos aglo-
merados de nuvens convecrivas, geradas pelo aquecimento da
Superfície c do seu acoplamento com os sistemas exu-atropicais.
Na América do Sul, a circulação estrutura-se a partir de
centros de ação denominados anticiclones do Atlântico Sul e
do Pacífico Sul, localizados próximos das latitudes perirro-
picais. Como pode ser observado na Figura 5.1, o escoamento,
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70 Chma e Relevo
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Louoiruofi graus;
Figura 5.1 Escoamanto médio em 350 hPa sobre a América do Sul: [A) alta pressão; (B) baixa pressão
{Nishizawa. 1983 em Vlanello e Alves, 1991)
ou seja, a direção dos ventos, é condicionado pela localiza-
ção dos centros de alla pressão (auticiclones) ou de baixa
pressão (ciclones).
Os tmticiclones são células de alta pressão que se ca-
racterizam por movimentos descendentes de ar seco. Consti~
tuem centros localizados preferencialmente sobre os ocea-
nos, devido à estabilidade da temperatura da água, que per-
mite que os rnovirnenuos subsidenrea atinjam a superficie. O
Anticiclone do Atlântico Sul, oentrado à superficie sobre *a
Ilha de Santa Helena, exerce uma grande influencia sobre n
clima do Brasil. Durante o inverno, o anticiclone migra 5°
para o norte e desloca-se para o continente, provocando a
subsidência do ar, e, corlseqüentemenne, a ausencia de chu-
vas na região sobre a qual se localiza.
Sobre o Continente Sul-Americano, como resultado do
aquecimento da superficie, principalmente durante o verão,
fonriarn-se células de baixa pressão. Uma dessas estmturas
situa-se sobre o Chaco Paraguaio e denomina-se Baixa do
Chaco. Os centros de baixa pressão caracterizarn-se por uma
intensa atividade convectiva, ou seja, ocorre o deslocamento
do ar quente para níveis superiores da atmosfera, enquanto
que, nos níveis inferiores, Itá uma grande convergência de
ar. Normalmente, as precipitações associadas com a Baixa
do Chaco são fracas, uma vez que, aí, o ar ascendente e quenre
e seco, à exceção de períodos em que o Anticiclonc do Atlân-
tioo Sul fornece umidade para esse oenrro de ação.
Na região equatorial fonnam-se células de baixas pres-
sões nas camadas inferiores, associadas ao encontro dos ven-
tos alisios_ provenientes do Anriciclone do Atlântico Sul e
do Anticiclone do Atlântico Norte. A confluência desses
ventos gera uma zona de movimentos ascendentes quentes e
úmidos, denominada Zona de Convergência Intertropical
(ZCIT ou CIT) (`F`tgut'a 5.2).
A ZCIT dcsloctvse anualmente entre os dois bemisférios,
acompanhando o movimento zenital do sol. Durante os
meses de inverno do hemisfério sul, a ZCIT migra para o
hemisfério norte e situa-se próximo de 10° N no mes de
julho. Em janeiro, com o aquecimento do hemisfério sul, a
ZCIT encontra-se ao sul da linha do equador, atingindo 5“S
no mês de março.
Os deslocamentos anõmalos da ZCIT sobre o Atlântico
provocam, igualmente, anomalias nas precipitações. Nos anos
de seca, na Região Nordeste do Brasil, verifica-se que a ZCIT
situa-se ao norte de sua posição climatológica. Ao contrário,
durante os anos chuvosos, a ZCIT desloca-se para o sul e
permanece ai até meados de março.
Janeiro
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pela primeira vez por pesca-
dores peruanos para designar 0 fenomeno do aquecimento
anormal das águas do Oceano Pacífico, proximas às costas
do Peru durante o mês de dezembro, com impactos negati-
vos na pesca da região. *
Segundo WMO/WIÍDP (1984), OS estudos de Walker,
em 1923 e 1924, associaram esse aquecimento a um sistema
global de circulação atmosférica denominado Oscilaçâo Sul,
cujo melhor indicador é a diferença anõmala de pressão entre
o Tahiti, no leste do Paciñco, e Port Darwin, na Austrália.
Os anos de atuação do E! N'i.›io{OsciIação Sul (ENSD)
caracterizam-se por pressões anorrnalmente baixas sobre o
Oceano Pacífico, na região equatorial central e leste, enquanto
que, sobre a Austrália, sul e sudeste da Asia, as pressões tor-
nam-se anormalmente altas. Nos anos em que o Ei Niño não
se manifesta, as pressões são baixas sobre a Austrália e altas
sobre o Oceano Pacífico.
As implicações desse fenomeno, no clima de várias regiões
do mundo, tornaram-se evidentes com a análise de eventos Et'
Niñofüscilação Sul que, normalmente, ocorrem a cada 2-7 anos,
com destaque para os anus de 1982-84. Na América do Sul
ocorreram, nos anos ci tados, precipitações acima das médias
anuais no Equador, no Noroeste do Peru e no Sul do Brasile,
ao contrário, no Nordeste do Brasil, a seca assumiu proporções
calastrófiteas nesse periodo (Figura 5.3).
Durante o evento ENSO ocorreram anomalias nos
ventos, tanto nas altas como nas baixas camadas da lroposfera.
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Figura 5.3 Chuvas acentuadas e secas que persistiram por mais de uma estação
no período de 1982 a 1984 (WMO,°'WCDP, 1984]
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72 Clima e Relevo
No nível de 850 hPa obsewaram-se fortes ventos vindos de
leste sobre a região equatorial do Brasil, que provocaram a
diminuição da precipitação na Região Nordeste. No nível de
200 hPa, ventos fortes provenientes de oeste [denominados
Jato Subtropical) bloquearain a circulação normal das frentes
polares, na latitude de 30°S, e provocaram um aumento das
chuvas no Sul do Brasil As ações de bloqueio fazem com
que os centros de ação sejam deslocados para o norte ou para
o sul da região bloqueada. Se a região está sob a irrfluència
de um anticiclone, ou alta pressão, recebe pouca chuva,
enquanto que a região sob a influência das baixas pressões
recebe muita chuva, que podem provocar enchentes
eatastróficas, como é exemplifioado no Capítulo 9 - Processos
de Dinâmica Superficial.
A influência do ENSO não se restringe ã variação da
precipitação. Martin el al. (1991) associaram a esse fenómeno
perturbações no transporte de sedimentos pelas correntes
marinhas, ao lo ngc do litoral do Brasil. As inversões do
sentido do transporte litorãneo foram registradas por meio
da análise da geometria dos cordões litorâneas, na fiuz do
Rio Doce. verificou-se que as frentes de onda do setor sul,
geradas pelos ventos das frentes frias, são mais efetivm no
transporte de sedimentos que as frentes de onda provenientes
de ENE. Durante o período de atuação do El Niño, as ondas
do setor sul não atingem a parte central do litoral do Brasil,
devido ao bloqueio das frentes frias por ventos fortes de oeste
, quando então passam a atuar as ondas provenientes do setor
nordeste.
Portanto, a ação do ENSO acaba por repercutir nospm-
cessos de dinamica superficial, provocando erooões hídrica:
intensas em determinados períodos, bem como processos de
scdirnentaçâo marcantes, litorãneos ou continentais.
2.2 Mudanças climáticas
Mudanças climáticas ocorreram durante as eras geoló-
gicas, e sabe-se que atualmente o clima continua a mudar.
Durante o últirno bilhão de anos, ocorreram pelo menos
quatro épocas glaciais, alternadas com períodos mais quentes,
com temperaturas médias globais de 22°C. Hoje, as
temperaturas medias mundiais situam-se em torno de 15°C
e, como o gelo cobre grande 'parte Oceano Ártieoe todo c
contineiiie “Antãrtico*entende-se que ainda estamos no "
dominio do último periodo glacial, iniciado há dois milhões
de anos, na época denominada Pleistoceno (Capítulo l - A
Terra em Transformação). E.*1tima¬se que, durante o último
milhão de anos, as geleiras expandiram-se por nove vezes
sobre a Europa e a América do Norte, alternando¬se com
períodos mais quentes a cada 100.000 anos e que dutavarn,
aproximadamente, 10.000 anos (Figura 5.4).
Nos estudos sobre as modiñcaçocr nas temperaturas e
precipitações, em escala geológica, utilizam-se métodos
como: análise de paleossolos, que são os horizontes A de
solos formados em uma antiga superfície e que podem estar
ou não recobertos por sedimentos; análise polínica nos
sedimentos depositados em fundos de lagos e que mostram
variações na composição da vegetação; análise de variações
nos isótopos de oxigênio (150 e 130) presentes nos
testemunlios de geleiras; análise de vários tipos de organismos
marinhos depositados nos sedimentos a grande proñmdidade
dos oceanos e, por último, análise das variações na largura e
densidade dos anéis de crescimento dos troncos de árvores.
Estudos palinológicos efetuados na Serra do Salitre, MG
(Ledru, 1993) permitiram a reconstrução de mudanças
paleoclimáticas importantes, ocorridas no Brasil central, a
partir de 30.000 anos A.P. Os sedimentos mais antigos da
base do lago, datados em 28340 + 1970/ - 1580 anos A.E'. ,
encerram pólens de uma floresta de um ambiente mais quente
c úmido que o atual. Entre 17.000 e 14.000 anos A.P., o clima
era mais seco e mais frio durante o inverno, coincidindo corn
o final da última glaciaçio quatemária. Após 12.000 anos
A.P., uma floresta de araucãria instalou-se no local, revelando
a urnidificação e o resfriamento do clima. Entre 11.000 e
10.000 anos A.P., a floresta de araucária desapareceu, devido
a um episódio mais seco. No começo do Holoceno, o clima
tornou-se mais frio e úmido, ocorrendo novamente a expansão
da floresta de araucária. Após 8.500 anos A.P. até o presente,
a floresta mesúfila tornou-se a vegetação dominante,
característica do clima tropical, com duas estações - uma seca
e uma chuvosa. Nesse último intervalo registrou -se apenas
uma alteração hi 5.000 anos AP., com a ocorrência de um
clima árido, indicado pela presença de pólens de vegetação
herbáoea.
Nos últimos IU) anos, a temperatura média global au~
mentou na faixa de 0,3“C a 0,6°C e, durante a decada de 80,
registraram-se os cinco anos mais quentes deste século (Fi-
-gura 5.5). Acompanhando a elevação da temperatura, obser-
“"_vâfita'rnbém','enrstgtnnasregtoes-do-mundurasubida-do
nível do mar em tomo de 10 a 20 cm (WMOfUnep, 1990). A
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Figura 5.4 Temperaturas globais inferidas a partir de: (a) volume de gelo; (b) estudos no hemisfério norte;
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Figura 5.5 Desvio anual das temperaturas médias globais dos continentes e oceanos para o periodo de 1861 a
1993, em relação a média do periodo de 1951 a 1980. (A curva é o resultado de um filtro aplicado aos valores
anuais) (WMO, 1994)
variação relativa do nível do mar, na Costa centro-sul brasi-
leira, durante os últimos 1000 anos, pode ser vista na Figura
9.19 do Capítulo 9 - Processos de Dinâmica Superficial.
l-lá vários fatores naturais que podem interferir e modi-
ficar o equilíbrio entre at energia absorvida e a emitida pela
Terra. Entre os mais importantes, citam-se as variações de
energia emitidas pelo sol, em um cielo de 11 anos, e peque-
nas variações na órbita terrestre, que afetam a distribuição
da energia solar, durante as estações e ao longo das latitudes,
e que podem ter provocado o início dos períodos glaciais.
Ferreira Neto (1994) demonstrou que a radiação solar
esteve, em média, 0,4% menor que no período de 1977 3
1984, durante o período oonhecidu como Pequena Idade Gla-
cial (1645-1715), quando registrou-se urna queda de PC na
temperatura média global (Figura S.-tc).
Dois outros fatores afetam também de forma substancial
o clima terrestre: o efeito estufa e os aerossóis. O efeito estufa
deve-se à reabsorção de parte das ondas longas emitidas pela
terra e n-:emitidas para .a atmosfera por gases aí presentes.
Entre esses gases, os mais importantes são: o vapor d'água,
o dióxido de carbono, o metano, o Óxido nitroso e o ozônio
(Figura 5.6).
Os across-dis são pequenas partículas presentes na
atmosfera e que podem igualmente absorver e emitir radiação.
Uma importante fonte natural de produção de aerossóis E
uma erupção vulcânica. Os efeitm das erupções do Agung
(1963) e do El (]1ichón(1982)íçorzun sentidos em vários locais
do mundo, pelas alterações na radiação solar direta e na
temperatura da superfície do oceano. Após a erupção do
Pinatubo (1991), que produziu uma massa de aerossóis de,
flproximadamente, 2!] a 30 tnegatorteladas de I-l,SO,/H¡O, a
temperatura média mundial registrou um declínio, como pode
Scr observado na Figura 5.5.
Sabe-se que as emissões provenientes das atividades
humanas têm aumentado a concentração de gases, corno o
dióxido de carbono, n metano, o elorofluorocarbono e o óxido
nitroso na atmosfera, o que pode ter contribuído para o
aumento das temperaturas globais. Contudo, ainda há
incertezas sobre a proporção de sua participação em um fenó-
meno que pode ser natural.
Além disso, dentre outros fatores que podem influcnciar
D Clima e, eventualmente, acelerar uma dinâmica natural,
também podem ser citados:
9.
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TEMPERÀTURA
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3.
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Figura 5.6 Analise do ar nas amostras de gelo mostra
estreita correlação das concentrações de metano e
dióxido de carbono oom as temperaturas nos últimos
160.000 anos (WMO¡Unep, 1990)
IFOOIIIOOÕOIIOOOOOOÔOOOOIÓIIOIIIOOUÓOOIOIIQOOIOQO
74 Clima e Reievo
- os desmatamentos, que provocam variações na refletividade
da superfície ou albedo;
- a utilização de combustíveis fósseis, que libera 0 enxofre,
aumentando os aerossóis;
- a utilização do ciorofluorcarbono (CFCs), que acarretar a
destruição da camada de ozônio.
Contudo, segundo a WM0lUnep (1990), ainda não há
uma evidência segura de que as variaçúes do clima nas últi-
mas décadas e suas magnitudes não possam ser atribuídas a
fatores naturais.
3 Clima do Brasil
O Brasil, por sua grande extensão territorial, abrange
climas diversificados, desde os temperados, com quatro
estações bem definidas no Sul, aos semi-áridos do Nordeste
e equatoriais quentes e úmidos na Amazônia. A maior parte
do territorio, contudo, caracteriza-se pelo clima do tipo
tropical, com duas estações definidas pela pluviosidade, uma
seca durante o inverno e uma chuvosa no verão, como ocorre
nas regiões Sudeste e Centro-Oeste.
De forma genérica, pode-se afirmar que, no clima
tropical, as temperaturas são altas e relativamente estáveis
durante o ano, ao contrário das precip itações. que apresentam
grande variabilidade, tanto espacial corno temporal, sendo,
por isso, consideradas o parâmetro, ou evento meteorológico,
de maior interesse nas regiões tropicais.
3.1 Temperatura
Grande parte das variações da temperatura relaciona-se
à radiação solar que é absorvida pela superfície e refletida
para a atmosfera. A radiação solar é mais intensa próximo ao
equador, decreseendo na direção das altas latitudes. A Figu¬
ra 5.7 demonstra esse gradiente norte-sul, com a Amazônia,
o norte da Região Centro-(leste e a maior parte da Região
Nordeste apresentando as temperaturas médias mais eleva-
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Figura 5.? Temperaturas médias anuais FC), no período
de 1931 a 1960 tlnemet, 1985 em Vianello eAIveS, 1991)
das, entre 24 e 26°C, e a Região Sul as médias mais baixas
entre 18 e 2Í2“C. I
As letnperaturas médias do verão e do inverno estão
representadas, nas Figuras 5.8 e 5.9, pelos meses de janeiro;
julho. A diferença de temperatura entre estas duas estaçozs
recebe o nome de amplitude térmica média. Próximo zig,
equador, a amplitude média É pequena, em torno de 1°C_
aumentando oom a latitude e atingindo valores próximos na
10°C no Rio Grande do Sul.
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Figura 5.8 Temperaturas médias do ianeiro (°C), no
periodo de 1931 a 1960 tlnemet, 1986 em Vianelto e
Alves. 1991)
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Figura 5.9 Temperaturas médias dojutho {“C). no período
de1931a196U{Inemet. 1986am VianeIoeAives,1991)
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°*;›¬».a Cüntinentalidadc. O grande
Cimento do continente sul-arnericano durante o verão
aqflllrirz-se nas altas temperaturas observadas na Região Centro-
Êgsze com médias de janeiro em tomo de 26°C e uma
amp¡¡Éu,_1¿ rérmica média superior às regioes localizadas
' litoral.
pmmälswzâfnperamras mais baixas no inverno decorrem,
obviamente, da menor raâtiação solairi soltaso hemisfétèio sul
z nâfre üentes invasões e massas as. asrnassas azem
zgm qneqas te mperaturas atinjam valores próx1m_os de 0°Ç e
na Região Sul, no _pl_analto debVaÊ_:ana -ãeqes - Sao Joaquim,
çgrrer reci rtaçao S0 a orma e neve.
pad: ,gts frcntgs frišs passam pela Rãgišâšntädcste e, no?al-
uz con.-se uem atin ` o centro a ' , provocan o as
Ê:E|_,¡,¢5 temšeraturas riciirnimas anuais e, fieqüentemente, a
incidência de geadas até ao sul do Estado de Minas Gerais.
No setor ocidental do Brasil, as frentes frias atingem a zona
meridional da Amazônia e. com mais freqüência, o sudoeste,
onde já se registraram temperaturas de 0°C, na Chapada dos
Parecis.
3.2 Precipitação
A variação espacial da distribuição das chuvas está
representada na Figura 5.10. Pode-se observar que os índices
apresentam diferenças oonsideráveis dentro do território, com
áreas do Nordeste do Brasil recebendo menos que S00 mm
anuais, oomo na região do Raso da Catarina, e áreas da
Amazonia-litoral dos estados do Pará e Amapá e extremo
noroeste do Estado do Amazonas - com valores superiores a
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Figura 5.10 Precipitação total anual, em milímetros,
'10 Denodo de 1931 a 1960 (lc-amet, 1986 em Vianello
e Alves, 1991)
Wu-
Clima do Brasil 75
3.500 mm anuais. Contudo, a maior parte do País recebe entre
1.000 e 2.000 mm de chuva, anualmente.
As maiores médias anuais concentram-se na Região
Sudeste, em trechos da Serra da Mantiqueira. cujos valores
podem atingir 4.000 mm anuais, resultantes de uma conju‹
gação da penetração de massas de ar úmido no continente e
de seu contato com as serras próximas ao litoral.
Uma das principais características da região tropical é a
mortalidade das precipitações, as quais definem as estações
do arto: uma chuva e uma seca. Para a compreensão do
regime das chuvas, a disu-ibui‹;ão` dos totais anuais deve ser
necessariamente complementada pelas informações da
distribuição sazonal e dos desvios acima ou abaixo da média
anual.
Nas regiões Sudeste, Centro-Oeste c Nordeste verifica-
se um nítido contraste entre as estações do ano, onde definem-
se dois períodos - um com chuvas escassas e outro chuvoso.
Nas regiões Norte e Sul, as precipitações distribuem-se de
forma regular, com grande parte da Região Norte apre-
sentando apenas uma variação, entre uma estação mais
chuvosa e outra menos chuvosa, e a Região Sul com alguns
picos na primavera e no outono.
As Figuras 5.11 e 5.12 complementam o quadro da
variação da precipitação dentro do território, com a indicação
dos três meses mais chuvosos e dos très meses mais secos. A
estação chuvosa, em grande parte da área, correlaciona-se
com o verão, e a estação seca com o invemo, enquanto que.
nas regiões Norte e Nordeste. 0 máximo das precipitações
ocorre no outono e o período seco, na primavera.
Os desvios interaouais da precipitação, com relação ã
media, situam-se, no Brasil, entre 15% e 20%, indicando que
a precipitação média anual pode ser considerada representa-
tiva. Contudo, no norte de Minas Gerais e na Região Nor-
deste, os desvios são superiores a 20% e as conseqüências
socioeconômicas e ambientais são expressivas. As variabili-
dadcs na precipitação superiores a 20% indicam que uma
área está sujeita a estiagens prolongadas e que há uma maior
probabilidade de ocorrência de chuvas de alta intensidade,
em um pequeno periodo de tempo.
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Figura 5.11 Trimestre mais chuvoso do ano no
Brasil (Tubolis e Nascimento, 1983)
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76 Clima e Relevo
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Figura 5.12 Trimestre mais seoo do ano no Brasil
(Tubelis e Nascimento, 1983)
3.2.1 Precipitação a dinâmica superficial
As relações entre os parâmetros climáticos, particular-
mente a precipitação, e a dinâmica superficial, apesardc ainda
não serem plenamente compreendidas, são conhecidas e
enfatizadas em vários trabalhos que abordam aspectos
relativos à degradação dos solos, à scdimentação de
reservatórios e a danos à rede viária.
Há um oonsensu sobre o fato de que o simples índ¡¢¿ dt
precipitação média anual não 6 :1 variável mais aprupriadapgn
explicar a influência do clima na produção de sedirnenmt
Assim, vários índices mais complexos foram desenvolviqng
oorn base no regime de precipitações e caracteristicas como
sazonalidade, intensidade e magnitude (Tabela 5.1).
Contudo. alerta-se para o fato de que esses indices não
podem ser amplamente aplicados - um índice explica molha;
um tipo de erosão (Iaminar, voçorocas, esoorregamentos, pm
exemplo) do que outro. Evans (1980) cita o trabalho tl;
Morgan, na Malásia. que concluiu que o Índice de Fournier-¿
o mais adequado para predizer a erosão por voçorocas, ¢ ¡
precipitação média anual para predizer a erosão pelo impzqo
das gotas de chuva.
A mecânica da erosão pelas chuvas deve-se ¡
combinação do tamanho e da velocidade das gotas de chm
oom a duração das precipitações e a velocidade do venm_
Quando as gotas de chuva atingem o solo, deslocam grãrzm
agregados, que podem, então, ser carreados pelo escoamento
superficial ou pelo vento. A velocidade terminal das gntzzz,
de chuva E função do seu tamanho: quanto maiores, maior ¡
velocidade. Ú momenfltm ou quantidade de tno\‹'irl:lcnto de
uma gota, que é o produto entre sua massa e sua velocidade,
6 relacionado com a desagregação de partículas do solo e
considerado como uma boa medida para a erosividad: da
chuva, uma vez que 6 uma medida de fiorça por unidade de
área. Contudo, a energia cinética, que 6 a energia do número
total de gotas em chuvas de determinada intensidade, E
ireqüentemente considerada como o parâmetro mais impor-
tante para a determinação da erosividade.
Um dos índices mais utilizados na avaliação da
erosividade das chuvas decorre dos trabalhos de Wischrne ler
(1959) e Wischmcier e Smith (1953) em estações experimen-
tais, que demnnstramrn que a energia cinética explica a maior
parte dos eventos erosivoc e definiram a intensidade mãxuna
Tabela 5.1 Índices do nrosividade da chuva, utilizados para explicar as variações na produção de sedimentos
(Unesco, 1985)
NUDE - AUTOFI
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onde: p= precipitação média do mès mais úmido Fotrnier (1960)
P= precipitaçãoa grande maioria das atividades hu-
manas, as vertentes tem sido analisadas quanto a sua forma,
morfogrrafia e rnoríornetria, quanto ao substrato rochoso que
as sustenta, e quanto às suas dinâmicas, no que se refere
aos processos responsáveis por suas gênese e com-
poriamentos.
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4.1 Vertentes
As vertentes, nu encostas, correspondem às superf:
cies inclinadas, não-horizontais, que constituem a cone
xão dinâmica entre a linha divisora de águas e o fundo do
vale. As vertentes podem ser descritas por mein de super-
fícics geométricas elementares, que constituem o topo e
os diversos segmentos da vertente, compondo 0 seu per
fil; longitudinal. A Figura 5.14 mostra os tipos de perfis
mais comuns.
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znorrutes, morros, rnoutanhas,_ escarpas, etc.) e
ztzpcsicionais (planícies. cones de dejeçao, corpos de talus,
etc. . , .
) Em algumas situações,a separação entre os tipos de
formas não E nítida, podendo-sc descrever 0 relevo como
uma associação de formas como, por exemplo, colinas
pequenas e morrotcs ou morros c tnorrotes patale los, sendo
o primeiro nome dado para o tipo de forma predominante
(Pires Neto, 1992).
Tahela 5.4 Classificação de formas de relevo,
segundo a amplitude e gradiente (IPT, 1981)
AMPLITUDE GFU\l`JI`:'NTE - `
wsôs PH€9¢~MM~I§.._ FOWÊ? DE '°*'i'*E_`ÍÊ_
-z 5% Flampa
 l5 'iii Morrole
5 a 't5 % Morro com encosta suave
iflfl 300
a >I5% Morro
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4.4 Condicionantes litoestruturais do
relevo
A influência das rochas no relevo è conseqüência de
sua resistencia diferencial perante os processos de alteração
e erosão. A resistência diferencial das rochas depende de
diversos fatores, destacando-sc, dentre os fatores intrínsecos:
a composição mineralógica e at altcrabilidade dos minerais, a
textura, o arranjo estrutural. os quais influenciam na
porosidade e na coesão.
A estabilidade dos diversos minerais primários, que
entram na composição de uma dada rocha, não 6 u mesma
diante das mesmas condições de internperismo (Capítulo 6 -
Solos), na medida cm. que alguns minerais são rapidamente
destruídos e outros parecem pouco afetados, ou são erodidos,
transportados e depositados como detritos, seguindo uma
ordem de estabilidade que depende da sua composição quí-
mica. Além do grau de estabilidade dos minerais constituin-
tes, é importante considerar também a composição média das
rochas, pois se um mineral muito altcrävci apresenta-se
isolado em meio a uma maior porcentagem de minerais
estáveis, a rocha tende a manteras suas características físicas.
Coberturas Detrt'ticas Bl
Ao contrário, se predurninar na composição minerais
facilmente alteráveis, a rocha apresentará aspecto profunda-
mente alterado, mesmo que ocorram minerais bastante
estáveis disseminados.
Estruturas como acarnamcnto, fcliação, sistemas de jun-
tas, falhas, dobras, bem como características texturaís refe-
rentes ao grau de cristalização, tamanho dos grãos e cristais,
grau de diagënese, também têm forte influência no resistên-
cia da mcha e nas suas características hidráulicas.
As diferentes características dos vários tipos de rocha
pcnnítcm que eles se manifestem no rclcvo, sustentando für-
mas específicas ou variações morfológicas. Assim, por exem-
plo, as rochas sedimentares da Bacia do Paraná sustentam,
predominantemente. formas cclinosas, enquanto no
embasamento cristalino predomntam morrotcs t: morros. As
diferenças morfológicas observadas nessa situação refletcm
a pemieabilidadc das rochas c, conseqüentemente, a denši-
dade de drenagem, que define o grau de dissecação do
relevo e o tamanho das formas, como ilustra a Figura 5.18.
Na Figura 5.18, a Folha de Jaú, SP, exemplifica uma
região de relevo de colinas amplas em rochas sedimentares.
A Folha de Lagoinha, SP, uma região de relevo de morros
em rochas cristalinas. `
Para o entendimento das características e dadistribuiçãc
das formas c dos tipos de relevo é importante conhecer não
só as características litológicas do substrato rochoso, mas
também a disposição espacial das rochas, que se manifestam
em diferentes arranjos estruturais. No caso das rochas
sedimentares, o grau de inclinação de camadas com
diferentes resistências il erosão pode gerar diversas formas
de relevo: tabulnr, cuestiforme, img-back e crista. Nas
rochas cristalinas, a presença de estruturas dobradas ou
falhadas pode caracterizar relevos específicos (Figura 5.19).
Deve-se mencionar ainda u comportamento das
rochas csrbonáticas que, devido ã sua soluhilidadle,
sustentam relevos específicos, denominados relevos
cársticos, que se caracterizam pela ausência de drenagem
organizada, pela formação de dolinas, cavernas, galerias,
rios e lagos subterrâneos, e por apresentarem,
freqüentemente, processos de abatimento devido it
dissolução das rochas.
Finalmcnte, ê importante destacar que a dinâmica dos
relevos e o comportamento das rochas 6 determinado não só
por suas características, mas pelas condições climáticas da
regiao em que ocorrem.
5 Coberturas Detríticas
As coberturas dctríticas do relevo refletem os proces-
sos morfogenéticos passados, uma vez que são depósitos
correlativos ã evolução do relevo. As suas características
e distribuição são condicionantes importantes dos pro-
oessos morfiogenéticos atuais, caracterizados por uma for-
te componente antrópíca, já que constituem a interface de
atuação do clima sobre at superfície da Terra.
O estudo das características texturais, estruturais,
sedimentológ-kms e de distribuição da cobertura detrltlca per-
mite avaliar a sua origem, que, em nosso País, está comumente
relacionada a três processos básicos; eluvial, fluvial e pluvial-
gravitacional.
Os elúvios correspondem a capas de detritos, não trans-
portadas, resultantes da alteração e da pedogênese do
substrato tochosc, seja ele cristalino ou sedimentar.
Os procäsos fluviais são responsáveis pela acumulação
de detritos ao longo dos vales, onde formam barras, ilhas,
planícies, terraços e, no sope de áreas elevadas, onde originam
cones de dejeçäo, também denominados' lcques aluviais. Os
82 Cíima .-1 Relevo
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H-'_'-I \\O\I'-r|..1'1 -`-_-9”. ÚÚCCQ ãüš' I l. 1.-I'¡- '- _¬ flIn~'Ú-luluo- z-uzzu.. _-_. .r _ __ ¡____ __-_ _?-_;¢f›-1 ,.-__¬ - -- -4.. - f~ -- - Fqƒhg JQU
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Relevo tabular
Tipos de Relevo e .run Distribuição no Território Brasileiro 83
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(acarnamento plano horizontal] _'_' ...-......__
Relevo Cuestiforme
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Cristas isoclinais._ .-. 1 " _ '
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I Relevo de morros
(em rochas dobradas)
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Figura 5.19 Disposição espacial e esirutu ral das rochas e seus roflexos no tipo de formas e de relevos
depósitos fluviais, também denominados aluviões, são
constituídos essencialmente por dois tipos de fácies que
refletern a dinâmica do canal. A fácies mais grossa, constituída
por cascalho e areia com estruturas internas, porosa e
pcrmeável resulta da ação do canal, e a fácies mais fina,
constituída por argila, silte e areia fina, corn evidências de
exposições periódicas e formação de solos, resulta da
decantação das cheias sobre a planície de inundação.
Os processos pluviais gravítacionais são responsá-
veis pela formação de depósitos do tipo rampas de colúvio
E corpos de tálus.
As rampas de oolúvio ou coluviñes são acumulações
detríticas que acompanham a morfologia das encostas,
espessando-se da meia encosta para o sopé e nas
reentràncias da vertente. No sopë formam rampas suaves
que podem interdigitar-se com depósitos fluviais, dando
Origem aos denominados depósitos colúvlu-aluviouares.
Extensas coberturas detríticas, caracterizadas como
coluvioes, são, por vezes, de difícil distinção dos elúvios
A presença de linhas de seixos no seu interior e na sua
bi!-Sc, constituídos por sebtos de materiais resistentes, tais
como sílica arrtorfa, quartzo, quartzito, nódulos e
fragmentos de Limonira e arenito ferrugínoso, pode resultar
tanto de processos pluviais gravítacionais (pavimentos
detríticos) como de processos pedogenéticos, não
constituindo, em geral, feição diagnóstica da origem,
t"'“5Portada ou residual.
Os corpos de tálus são acumulações detriticas de sopé de
Bãflerpa ou de vertentes muito íngremes. São constituídos por
mataoõcs, blocos e materiais finos, mal-selecionados e sem
estruturas. Sua formação está associada à ocorrência de
escorregamentos e queda de blocos, que são processos
condicionados pelo fraturarnento do maciço rochoso, pelos
processos de alteração e pela ação da gravidade. Embora
depósitos de tálus e leques ou cones aluviais apresentem
diferenças morfológicas e de constituição, quando ocorrem
lado a lado, como é comum no sopé das serras da Região
Sudeste, só E possível diferenciá-los em estudos detalhados.
Os cones aluviais apresentam acúmulo de detritos mais
grossos no topo, diminuindo a granulometria para baixo. I-lá
presença de estruturas sedimentares fluviais, podendo haver
arredondamento dos grãos. _.
Em conseqüência dos processos climáticos vigentes
e das condições de energia do relevo, os diferentes tipos
de cobertura detrítica, na maior parte das vezes, têm suas
características genéticas mascaradas pelos intensos pm-
cessos de pedogênese que atuam em nmso território, dífi-
cultando em muito a sua utilização como depósitos
corrclativos
5 Tipos de Relevo e sua Distribuição
no Território Brasileiro
A amplitude e a. declividade caracterizam as formas
de relevo, as quais, em seu arranjo espacial, permitem defi-
nir divetsos tipos de relevo. Assim, por exemplo, é possí-
vel identificar supcrfícies planas, relevos oolinosos, regi-
ões montanhosas, cuja distribuição altimétrica permite ca-
racterizar os principais compartimentos do relevo brasilei-
ro, que são os planaltos, as depressões c as planícies.
Os planaltos são compartimentos de relevo elevados,
em relação aos relevos vizinhos, podendo constituir relevos
IÔ
9,.. ooeoøeoooeoo0o0e¢oooq¢g...¡
oøoooeoooooooooeoooøo
84 Cíima e Relevo
residuais, nos quais se destacam rochas mais resistentes,
ou representar blocos rectñnicos soerguidos. Os planaltos
são diferenciados em bacias sedimentares e em áreas do
embasamento cristalino. Os plariajtos em bacias sedimen-
tares estão circundados por depressões periféricas, ou
marginais, cujo contato comumente apresenta relevos de
cuestas com escarpas de 300 a 400 m de amplitudes, ou
frentes desdobradas em degraus. No interior desses planal-
tos, o re levo, de modo geral, é colinoso, com topos convexos
e planos, ocorrendo. de forma descontínua, morros residuais
de topoc planos. Podem ocorrer também relevos de chapadas
formados por extensas e elevadas superfícies erosivas,
relativamente planas, limitadas por escarpas. Os planaltos
em cristalinas caracterizam-se por relevos de mortotes,
morros, montanhas, serras, cristas e escarpas que eviden-
ciam a sua constituição Iitoestrurural, bem como processos
nr os- mi* _
tectônicos pos~cretácicos, como no caso do Vale do Riçz.
Paraíba, nos estados de São Paulo e Rio de Janeiro. Em
conseqüência da sua localização e dos processos morto-
climáticos ccnozóicos, esses pianaltos podem apresenrsi-
formas de topos convexos e elevadas densidades de canais
e vales profundos, constituindo o denominado mar de
morros, ou apresentar relevos em formas de chapadas com
extensos topos aplainados.
As depressões são grandes unidades morfo-
escnlturais. deprimidas em relação aos compartimentos
vizinhos, formadas tanto como conseqüência de blocos,
teetõnicos rebaixados. como em conseqüência da
alternância de processos climáticos úmidos e secos, que
ocorreram no Cenozóico, e desenvolveram extensas
superfícies erosivas, que nivelaram tanto as rochas
sedimentares como o embasamento cristalino. A5
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:I oeprsâsóes
` Cristas a Colinas
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 Chapadas
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2' L-7 Serras
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"Êeflel___,1.2..---sl..I'*\v¡`‹l5
"“.,¡.¿;›,_I"f4míD(\\L”'Eä-Prevenlivos de Defesa Civil (PFDC)...................
6.1 - Planejamento para situações de emergência........
6.2 - Etapas dos atendimentos emergenciais
6.3 - Informações públicas e treinamento
7 - Bibliografia Recomendada
Capítulo 19 - Escavações ......... ............. ................ ...... ............._. 311
312
1 - 'Tipos de Escavação 312
2 - Condicionantes Geológicos ..... ........._.
2.1 - Efeitos das escavações ......... .. .........3l2
2.2 - Escavabilidade .......... ................... ._ .........312
2.3 - Estruturas geológicas . ..........313
2.4 - Classificações geomecãnicas ..........314
2.5 - Perfurabilídade ..........314
3 - Equipamentos e Métodos de Esawação em ..........315
3.1 - Escavações a céu alberto ..........3l5
3.1.1 - Decapeamcnto ..........31S
3.1.2 - Dragagcm........................... ..........316
3.1.3 - lavra por lira........-............... ..........316
3.1.4 - Est.-avações convencionais ........ .. ..........317
3.2 - Escavztçfitas subterrâneas . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._ .._.....317
3.2.! - Obrascivis ............... .. .......318
3.2.2 - Mineração _ .......31E
3.2.3 ‹ Equipamentos de carregamento e transporte .......319
3.2.4 - Escavações mecanizadas .......319
3.3 - Controle de águas subterrâneas .......... .......320
4 - Escavaçñes em Rocha com o Uso de Explosivo .......321
xxxiv Sumário
4.1 - Escavaçoes a céu aberto .........321
4.1.1 - Equipamento disponível .........321
4.1.2 - Altura da bancada ...... ..;......321
4.1.3 - Malha de furação .........321
4.1.4 - Explosivos._..._........................ .........322
4.1.5 - Acessórios dos explosivos .........323
4.1.5 - Razão de carregamento .........324
4.1.7 - Seqüência de detonação .........324
4.1.8 - Resultados do desmonte .........324
4.1.9 ¬ Fogo controlado de contorno
4.2 - Escavaçöes subterrâneas .........326
4.2.1 - Esquema de fogo ..... .........327
4.2.2 - Equipamento de furação ........ .........328
4.2.3 - Carregamento dos expl-rã-,,=_:_:__:'š=i.L~¡«,._p
12.'f"'í¿¬.,,.%¡Pfüt-'~§_:'_â-_.,
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Figura 5.20 Unidades de relevo do Brasil (IBGE, 1993]
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i`:` ' 5 tanibem podem apresentar relevos colinosos,dfiPfB5SfUe¡ ementa convexos, rampas com topos quase
de IGP'-'5. efímadofi morros e rnorrotes residuais formados
planflë É rnrzãença áz rochas mais resistentes.
devt As äaníçjes são, essencialmente, áreas planas, que
andem a bacias sedimentares rneso-cenozóicas,
curreâlilímentação fluvial, lacustre e/ou marinhas recentes.
fsillfbodrmas de relevo são agradacionais, podendo
idzmifícar-se: planícies de znundacao, dtques marg|n_a1s,
baixos terraços, pântanos, planicies costeiras, cordoes,
' -¬ etc.
delmišcitíil-inIIaI;ii:Ui|'os conhecimentos obtidos pelo Projeto
mdambfasíl, IBGE (1993) definiu as unidades de relevo do
B,-,¿5¡1, conforme apresenta a Figura 5.20:
- Depósitos sedimentares inconsolidados quaternários:
.Hnnicíesr 1. fluviais efuu fiuviolacustres; 2. marinhas,
fluviornarinhas eƒou Eluviolscustres.
pgpm-sãer: 3. Boa Vista; 4. Rio Brancoƒilio Negro; 5. Xingu;
6. Guaporé; 7. Bananal; 8. Pantanal.
. B,¡.;¡a5 com coberturas sedimentares inconsolidadas PIia~
]>|¢i5|;0cênias:
Dzpresrões: 9. Aürefsolimõcs; 10. Amazonas, 11. Médio
Tocantins/Araguaia; 12. Meio Norte; 13. Peri-
féricas da Bacia do Paraná.
Tabuleiros: 14. Paraenses; 15. Costeiros; 16. Maranhenses;
17. Recõncavoffuoauo/Jatobá.
Patamares: 18. Bacia do Paraná.
Chapndas: 19. Parecis; 20. Meio Norte; 21. São Francisco;
22. Araripe.
Plnnnltos: 23. Marginais do Amazonas; 24. Parecis; 25.
Ibiapaba; 26. Guimarãesflklcanlilados; 27.
Caiapônia; 28. Central da Bacia do Paraná; 29.
Araucárias; 30. Campanha Gaúcha.
° Faixas de dobramentos e coberturas metassedimentiues
associadas:
lJep:essó.‹.'s; 31. Alto Paraguai; 32. Goian0.fParaense; 33. A111)
Tocantinsƒrfltraguaía; 34. Paraíba do Sul; 35.
Doce; 36. Jequitinhonha; 37. Alto/Médio São
Francisco.
Tipos de Relevo e sua Distribuição no Território Brasileiro 85
Cristns e colinas: 38. Gurupi; 39. Pré-Litorâneas.
Panzmares: 40. Jequitinhonha.‹'Pardu; 41. São Francisco!
Tocantins.
Cnapadas: 42. Geraizinhos. .
Planalrosz 43. Central; 44. Residuais do Tocantins!
Araguaia; 45. Sertanejo; 45. Rio F.eal.‹'Vaza-Bar- to
tis; 41 CanastraƒAlto Rio Grande; 48.
Paranapiacaba; 49. JequítinhonhafPardo. .
Pinnalror e serras: S0. Bodoquena; 51. Borborema; 52.
Diamantina. .
Serras: 53. Alto Paraguai/Guaporé: 54. Espínhaçolüuaclri- .
látero Ferrífero.
Escarpas e reversas: S5. Serra da Mantiqueira; 56. Serra do .
Mar.
* Embasamentos em estilos complexos:
Depressões: S7. Amazônia setentrional; 58. Amazônia Ene-
ridional; 59. Sertaneja. -
Planalrosz 60. Residuais do Norte da Amazônia; 61.
Residuais do Sul da Amazônia; 62. Residuais
sertanejos; 63. Centro‹sul de Minas; 64. Poços
de Caldas; 65. Sul-riograndense.
Serras: 66. Leste catar¬incnse;_
Escarpas e reversos: 67. Planalto de Rorairna.
O Capítulo 32 ‹ Gestão Ambiental apresenta, de for-
ma simplificada, os ecossistemas brasileiros.
7 Bibliografia Recomendada
Cunha, SB. e Guerra, A.J.'T. 1996. GEOn1.0q"ø£ag|`n.' exerci-
cios, técnicas e aplicações. Rio de Janeiro : Bertrand
Brasil 345p_
G-oudie, A. 1981. Geonrorphologicnl techniques. London
: George Allen 8.: Unwin. 395p.
Nimer, E. 1989. Climatologia do Brasil. Rio de Janeiro :
IBGE. 1989.-421p.
Nunes, B.A.; Ribeiro, M.l.C.; Almeida, VJ. e Natali Filho, T. '
1995. Manual técnico de Geomorfologia. Rio de Janei-
ro : IBGE. (Série Manuais Técnicos em Geociências, 5).
Tricarl, J. 1965. Principles et methods.: de Za
Geornorphologie. Paris : Masson. 496p.
Viancllo, RJ... E Alves, AR. 1991. Meteorologia blirica e
aplicações. Viçosa : UFV. 4~49p_
IU
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,_.mari-\`-..z.-......
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6
šolos em Pedologia
O solo. dependendo dos objetivos e enfoques cientí-
ficos. tem sido interpretado de maneira diversa: produto
do intemperisrno físico e químico das rochas (Geologia):
material escavsvel. que perde sua rerisrencimquaridoem
com ajgua›(Enge:iliaria Civil); camada superficial
de 'terra arivel. possuidora de vida microbiana (Agrono-
amosconceitosdesolosqiietenisidoinaisiisadoseiri
Geologia de Engenharia provem da Geologia e da Engenha-
ria. Entretanto. considerando que o leque das aplicações da
Geologia de Engenharia se alargou consideravelmente nos
últimos anos. desde as aplicações tradicionais a obras civis
até as aplicações as questoes ambientais e. além disso, a evo-
luçlo experimentada pelas ciencias. também no deoonerdessc
período. este Livro nio poderia deixarde contemplar o acervo
de conhecimentos desenvolvidos pela ciencia responsível pelo
estudo da gênese dos solos. enquanto produtos da evoluçäo
pedogenética. Mesmo porque já são muitos os trabalhos e
pesquisas. nacionais e estrangeiros. que se dedicam a explorar
esse acervo para fins de Engenharia. conforme mostrado a
seguir.
- Com o advento da Pedologla ou Edaloloáa. ciencia
qwameoflw ispr-
Doltucliaiev, em 1880 - o solo passou a ser atendido como
umacamsla viva que reeobre a superfície da Terra. em
e\Qmsl_Qnern\m=flt=_. im M9 de nlgrflelø ägsgécliasgde
processos inf_lEI!E*_ff$!99°›
gnu: ejnológioosfzüma definiçlo completa e atualizada
solo foi apresentada por Birkeland ( 1974): “material natural
consistindo de camadas ou horizontes de compostos minerais
dou orglnieos com variadas espessuras. diferindodo material
original por propriedades morfológica. fisica. química e
rriineralógica. e por caracteristicas biológicas. Os horizontes
do solo são incorisolidados. rnas algum contem suficientes
won de sílica. car-bonaros ou óxidos de ferro pan einientri-
A diferenciação vertical entre os horizontes. que deñ-
nem o perfil de solo. tem sido utilizada oomo principal crite-
no de elasalfleaflo e mapeamento do solo. Esta diferericis
910 também se verifica lateralmente. ao longo das vertentes.
sendo fundamental considerl-la nos estudos das relaçoes
genéticas entre o solo e os demais elementos que coristinicm
0 meio natural: o substrato geológico. o relevo. a vegetaçio.
o comportamento hídrico e. eonseqlleniemente. interpretlos
Qnloelaos dadinliriiea superficial (ernsio. eseerregarnerito.
Güllfiolc os fenomenos e comportamentos do meio físico
felacionados com u diferentes formas de interferencia da ação
humana. Portanto. os solos ocorrem na paisagem com-
I
Femando Ximenes de Tavares Salomão
Franklin das Santos Antunes
pondo unidades ou compartimentos delirrntdveis por mero
da distinçlo de caracteristicas morfológicas (cor textura.
estrutura consistência. cerostdade. nódulos
concreçoes etc ) dos horizontes pedoldgrcos
observlveis no campo. e caracteristicas flsicas e quími-
cas. determinadas por meio de ensaios laboratoriais e in
situ A espessura dos horizontes e a transiçao vertical e
lateral entre estes sao atributos igualmente importantes
utilizados na earacterizarçlo. classificaçao e mapeamento
dos solos
Conforme ia assinalado este Capitulo apresenta o solo
do ponto de vista da Pedologia (Cun etal.. 1993). de maneira
a alargar as perspectivas das abordagens da Geologia de
Engenharia sobre esta unidade do meio físico. tio importante
paraasobrasdeengenliariaeousodosoloerngeral.Por
outro lado. como o Capítulo dedica-se aos solos fonriados
pelos processos pedogenétieos. nao abrange os maciços que
apresentam intensa alteraçlo. Tais materiais conformam
bolsões..........382
1.2 ~ Fundações proftmrzlas ..........3S2
2 - Exigências de Projeto ..........3S3
2.1 - Requisitos de uma fundação ..........333
2.2 - Conceito de segurança
2.3 - Controle de qualidade ...................................................... ._ ..........335
2.3.1 - Qualidade no projeto _.......;.385
2.3.2 - Qualidade na execução
3 - Principais Condicionantes ..........385
3.1 - Deforrnabilidade ..........386
3.2 - Ruptura ..........386
3.3 ¬ Comportamentos especiais ..........38'?
3.4 - Efeitos da água 383
3.4.1 - Alterações das tensões
3.4.2 - Modifieações fisieo-químicas ._........389
3.4.3 - Comprometimento da execução ..........389
3.5 - Conhecirnento do uerreno e do local ..........389
3.6 - Conhecimento da estrutura ..........389
4 - Métodos de Investigação 389
5 - Concepção do Projeto
5.1 ¬ Fundações superficiais
5.1.1- Escavação em talude ..........390
5.1.2 ¬ Escavaçâo contida ou escurada ..........39l
5.2 - Fundações ..........391
6 - Bibliografia Recomendada ..........396
Capitulo 24 - Barragens e Fleservatóri0s............................................................ .. 39?
1 - Tipos de Barragens ......................................................................................................................................................... .. 397
1.1 - Barragens de concreto-gravidade ....................... ........................................................................... ..397
1.2 - Barragens de gravidade aliviada e de conLrafortes......... ........................................................................... ..400
1.3 - Barragens em arco .........40i
1.4 - Barragensde
1.5 - Barragens de enrocamento........................
1.6 - Estruturas auxiliares e complementares ..................................................... _. .........406
2 - Fatores Geológioos Condicionantes
2.1 - Cobertura de solos e rocha decomposta
2.2 - Maciço roclioso
2.2.1- Matriz rochosa .....
2.2.2 - Feições estruturais
2.2.3 - Alteração diferencial .........4l0
2.2.4 - Características de pern:|.eabilidade...____ .........411
2.2.5 - Comportamento oärstico .........411
2.3 ‹ Modelos geomecãnicos e critérios de projeto 411
3.1 - Inventário ........ .. .........4l2
3.2 - Viabilidade _........4i2
3.3 - Projeto básico .........413
3.4 - ?rojeto executivo e de construção ......._.41Iš
3.5 - Operação .........414
4 - Tipos de Soluções e Tratamentos .... .........414
4.1 - Problemas de deforrnabilidade .........414
4.2 - Problemas de resisnêncía ao cisalhamento .........414
4.3 - Problemas de permeabilidade .................. .........414
5 - O Reservatório .........41S
5.1- Estanqueidade .........415
E1
O
O.
Os
'%°°'Õ000000000Ooooooooooooooooooooooooooooooo
'.~"$-“ mw
.
_ Estabilidade dos laludes
5.4 - Sistnicidade
6 - Bibliografia Recomendada
Capítulo 25 - Rodovias ......... ........ .................... ..
1. - Condicionantes Geológicos
L1 _ Relevo
1.1.1 - Regiões de colinas
1.1.2 -Regiões planas _ _. ......... ..
1.1.3 - Regiões montanhosas
1.2 - Natureza dos terrenos
1.3 - Materiais naturais de construção _
2 ‹ Fases de Estudo
2.1. - Planejamento
2.2 - Projeto
2.2.1 - Anteprojeto
2.2.2 - Projeto executivo
2.3 - Implantação
2.4 - Operação e manutenção
3 - Estudos Geológico-Geotócnioos
3.1 - Menodos de superficie
3.2 - Métodos de subsuperficie .
3.2.1 - Poços de inspeção ..... ..
3.2.2 - Sondagens a irado
3.2.3 - Sondagens a percussão .
3.2.4 ~ Sondagens rotativas
3.2.5 - Investigação geofisica
3.3 - Ensaios .... _.
4 - Problemas Geoiógicos
4.2 - Desagregação superficial em laludes
4.3 - Movimentos demassa
¿.3.1 - Esoorregamentos devido à inclinação
4.3.2 - Escorregamentos por descontinuidades
4.3.3 - Escorregamentos por peroolação de água
4.3.4 - Escorregatnentos em aterro
4.3.5 - Eseorregarnentos em massas ooluviais
4._3,§__-__Queda e rolamento de blocos
5 - Estabilização de Taludes
5.1 - Modificação da geometria
5.2 ~ Obras de drenagem
5.3 ~ Obras de proteção superficial
5.3.1 - Revestimento vc eta] ......... ._
5.3.2 - Imprirnação asiática
5.3.3 - Outras obras . ................... ..
5.4 - Obras de contenção
6 - Instrumentação de Taludes
7 - Bibliografia Recomendada _
Sumário xxntv ii
Aggoreamento .............................................. ..4-16..... ._ .......~l-17
..... _. .......4-18
.......413
..... 419
............ ..=1-19
.......4-19
........419
........419
........-420
.......420
. ..... ..4-21
........4-21
........-121
........421
...... ..421
........422
........422
........422
........-422
........423
........423
........4-23
........424
........424
........425
........426
.........426
.........4-26
426
.........42'i'
.........427
........ ..42'?
.........42'?
.........428
.........42B
.........4'2B
.........428
.........42B
.........4'2B
.........-429
................ ..429
Capítulo 26 - Mineração..... 431
L»-`›~.}|-L Il
~ Conceitos
_ Empreendimentos de Mineração
Areas de Attlação............................
4 - Condicionantes G-eológicns
4.1 - Obras
4.1.1 ~ Fundações ....
4.1.2 «Terraplenagem
4.1.3 - Pavimentação ..
4.2 - Estabilidade de taludes
4.3 - Disposição de rejeitos 2
4.4 - Disposição de estéril
4.5 - Drenagem das minas ......................................... ..
.................. .,-431
. ......432
.......432
.......4-33
433
.......433
.......433
.......434
.......434
435
435
ÍÍÂÍÍÍÍ 436
xxxviü Sumário
4.6 - Dcsmonte de rochas
6 - Bibliografia Recomendada
Capítulo 27 - Obras SubterràneaaClvis
1 - Tipos ................................................................. _.
1.1 -Túncis ..................
1.2 - Acessos e galerias ._
13 - Poços ...................
1.4 - Cavernas ............... ..
2 - Etapas do Empreendimento
2.1 - Estudos ................. ..
22 - Projeto e construçño
2.3- Operação .............. ..
3 - Metodos
3.1 - Escnvaçln a fogo
..................................... .. un...
4.7 - Minas subten'ãneas......... ........ ._
5 ‹ Investigações ..................... _. _
........................................................................................................................................... ..
............................................................... ..
.. -. ..-z..
un...-z .‹ 0.....
-.....›.- -uz...
............
..437
.. 437
..433
__438
Ê
..439
..439..._....439
..439........439
N... z nu...
ššš
3.1.1 - Métodos de avanço
3.1.2 - Técnicas usuais .......... ......._4-42
3.2 ‹ Escnvaçio mccanizpda ................. ....._..442
3.2.1 - Escnvafles :ob counçn .............. .. ........442
3.3 - Equipamentos de crnvnçlo de revestimentos ..
3.4 - Novo método lustrhco ................................ _ ........443
35 - Escavnçñes abaixo do NA.
4 - Condicionnntes Geológico;
4.8 - Minerais expnnsivos
5 - Abordagem Geotécuics ........... ..
5.1 - Roclus “duras” e “brandas” ........................ ..... ..
5.2 - Clnssificaçóes gcomeclnicns e construtivas ..................
5.3 - Coeficientes de segurança do maciço e do revestimento
5.4 - Meios contínuos. descontínuos ou pseudoconrínuos .....
5.5 - Tensóes naturais e induzidas ..................................
5.6 - Recnlques. :batimentos e subsidèncina
6 - Tratamento .................................. ._
7 - Dimensionamento
8 - Instrumentação
9 - Inveslignções ....... _.
10 - Cnvemns e Poços .............. ._
11 - Bibliog-nfin Recomcndnda
¡- I
!_"|'_' Õ äifi
UÚÍÚÍ IÍIÍu
- Muros ..... _.
1.2-Portos
1.3 ‹ Instalações para exploração ou produçio petrolífera
2 - Condicionantes Oceano-Geolzógicns ...............
2.1 ‹ Feiçóes de interesse e risco geológico
2.2.1 - Praias ..... __
Í ; L 3 _í m m. .iv ¬g¡- ¬pn1v¬-
4.4 -naum'czçrø. mw''ózúz` `````` ` ``````"z`{i¿Í¿'ÍÍÍÍÍÍ ` ........._- ÍÍÍÍÍÂI
45 - Ágil; ................................................. _.
4.6 - Gases .......
4.7 - Temperatura .................. __
nn....-....."«....-z-...H ......
454
456
456
.........................................................................................................................................-.............................................................................................................................................-
costeira e saneamento
Molhes ......._
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _.
Guia-correntes ..................... ._
Engordunento de pnins.........
............................................................................................................................................ .-
.#44........
4.1 - Litologin ................................. . .. ..
4.2 ‹ lntemperismo e solos em geral
4.3 - Falhas e fraturas .... _.
..44S
.A145
.445
.446
.446
.447
.448
.449
.449
. 449
. 449
. 449
449
. 450
452
453
...-..-
...... ......-...
.àsõ
Capítulo 28 - Obras Marítima: 457
458
458
458
459
459
459
360
360
360
360
462
462
463
463
` 
Sumário :-:xr-:ix
IlrII.IIIOIIIOIOOOIIODOIIIIIOIOOIOOOOÓOCIIIÇQQQ
2,12 - Esruârios
215 - Plarafonna e taludc continental
3 _ lflvcszigações Geotccnológicas
3_1 - Levantamentos geofisicos .....
32 _ Il-W551-¡gnçães geotécnicas ....
3_z_1 _ Meios navais
3.2.2 - Amostragem superficial do leito marinho
3.2.3 - Amostragem dos estratos profundos
3.2.4 - Ensaios in sim
3.2.5 - Ensaios de laboratório ....
4 - Bibliografia Recomendada
Capítulo 29 - Canais e Hidrovias ....... .... .......... ..... .....
........-169
........469L - Conceitos
2 _ T1905 de Canaifi ............
2.1 - Critérios de projeto
2.2 - Hidrovias .................
3 . (jondicionantcs Geolúgicos
11- Egcavações
3.2 - Taludes
3.3 - Materiais de construção ............
3.4 - Dinâmica das águas de superfície
3.5 - Dinâmica das águas subterrãneas.........
4 ~ Fases de Estudo
4.1 - Inventário
4.2 - Viabilidade
4.3 - Projeto
4.4 ‹ Construção ......... ._
4.5 - Operação
5 - Bibliografia Recomendada
.........4'?'3
.........4-73
.........473
.... _.-173
.................... _.
..463
_.-464
..464
..464
..464
..466
..467
._ 467
..4ñ7
._ 467
469
470
...471
...471
...471
...472
...4-72
4-72
...-472
....4-73
Capitulo 30 - Linhas de Transmissão e Dutovias ......... ............. ........ 475
1 - Características Gerais
2 - Interação Obra-Terreno
2.1 ¬ Solicitações mecânicas
2.2 ‹ Condições fisico-químicas
2.3 - Vazamcntos .....................
3 - Condicionantes Geológicos
3.1 ¬ Aluviões e cotuviões
3.2 - Solos agressivos
3.3 - Solos colapsíveis
3.4 - Solos expansivos
3.5 - Topo rochoso
3.6 ¬ Rochas
3.7 - Estruturas
3.3 _ Água
4 ~ Métodos de Estudo
4.1 - Análise de dados disponíveis
4.2 - Fotoirtterprctação
4.3 - Reconhecimento de campo
4.4 ¬ Sondagens
4.5 Sondagens a Irado c poços de inspeção
4.6 .Análises químicas
4.7 - Sondagens a' percussão
4.8 - Ensaios geotécnicos
4.9 - Acompanhamento técnico das obras
_4.1.ü -
5 - Soluções de Engenharia ...........
5.1 - Escavaçöes c contenções ..
5.2 - Fundações
5.3 - Atcrros
5.4 - Medidas anticorrnsão
_ _ _.. ¬,.--
......... ..
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ÍÍ......4s2
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......... _. .........-nas.........4s3
......475
475
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.......477
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.....478
.....4?9
.......4'?9
.....479
......-480
......48l
......48l
.......‹1-83
.......483
.......484
Xl Sumário
5 5 Materiais naturais de construça_ - o__..... ............................................................................... ._ ..___..._.4-85.
6 - Bibliografia Recomendada ............................................................................................................................................. ..4t55.
Capítulo 31 - Áreas Urbanas
1 - Cidade, Meio Ambiente e Meio Físico
1.1 ¬ Transformação do meio ambiente
1.2 - Demandas e solicitações ao meio físico
1.3 - Tendências atuais .............................. ..... ._
2 - Planejamento Urbano
2.1- Escolha do sitio
2.2 - Concepção e planejamento
2.3 - Parcelamento .....................
Problemas do Meio Físico Urbano
- Princípios Operacionais para a Geologia Urbana
- Ações Preventivas e seus Instrumentos ............. ........ ._
Ações Corretívas
6.1 - Reabilitação de áreas degradadas ....
6.2 - Contmle de inundações ................
7 - Urbanização como Solução a Aprimorar
E - Bibliografia Recomendada
Í]\¡-Íldšfiflozl ii
Capítulo 32 - Gestão Ambiental
1 - O Papel da Geologia de Engenharia
2 - Gestão Ambiental de Empreendimentos_........_
2.1 - Avaliação de impacto arnbiental..__.......
2.2 ¬ Recuperação de áreas degradadas
2.3 - Monitoramento ambiental .......
2.4 - Auditoria ambiental .................
2.5 - Análise de riscos ambientais
2.6 - Investigação de passivo ambiental
2.7 ¬ Seguro ambiental
2.8 - Sistema de gestão ambiental
3 - Gestão Ambiental de Regiões._...................__
3.1 - Bacias hidrográficas ....................
3.2 - Unidades de conservação ambiental
3.3 - fftreas costeiras .............................
3.4 - Areas metropolitanas......_...__... .....
4 - Bibliograñs Recomendada
Capítulo 33 - Aspectos Legais
1- O QuadroLegal
l..l - A Constituição e seus desdobramentos
1.2 - Relações internacionais
1.3 - Defesa dos interesses da sociedade
2 - Solo, Subsolo e Licenciamento Ambiental
2.2 - Subsolo
2.3 - Aspectos legais da mineração ....
2.4 - Licenciamento ambiental
2.5 - Tendências da legislação ambiental
3 ‹ Elano Diretor Municipal
4 - Aguas .....
4.1 ¬ Classíñcação das
4.2 - Nova política de recursos hídricos . .... ._
5 - Responsabilidade Profissional e Contratos ............ ._
5.1 - Regulamentação profissional c responsabilidades __
5.2 ‹ O Sistema CONFEA-CREAs
5.3 ~ Licitações e contratos ------------ AI
6 - Concessão c Permissão de Serviços Públicos ........ ._
7 - Bibliografia Recomendada ......................................................... ._
_ _ -*__ __ __ ____ __.._...-_.-......_..,..,.,... -¬_¡-aqi-_..-I.í':f' 7 7 'Í
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' R.-zfézzênzzizâ Bàbnúgfàfíúaâ
5 Lista de Tabelas ...............
Lista dc Figuras
Lista dc Siglas e Abreviaturas
t [nclíoe Remissivo...........................
' Indice Toponímicu
Apêndice ....
r
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Sümârifl X15.
.......517
.......535
.......539
.......549
......... __553
......... ..571
.......575
1 H
A Terra em Transformação
A evolução da Terra É o resultado do embate das forças
da natureza, que se manifestam na diriâmica interna (vul-
cões, terremotos, etc.) e na dinâmica eitterna (erosão, sedi-
mazrrzção, etc.), forças destrutivas e criativas 'da natureza.
Atualmente. esta evolução vem sendo fortemente
marcada, ao menos na dinãmitn externa, pelas ações do pro-
cesso civilizatorio que, a semelhança da natureza, destrói,
cria, enfim, transforma o ambiente.
1 O Tempo Geológico
A idade relativa das rochas pode ser obtida observan-
do-se as marcas dos eventos nelas registrados, a ordem natu-
ral de superposição das camadas sedimentares e os fósseis
que elas contêm. A idade absoluta das rochas, ou dos even-
tos nelas impressos, pode ser obtida por datação absoluta
que é feita medindo-se a taxa de desintegração de um isôtopo
radioativo, como, por exemplo, o Um que se desintegra até
Pb”, a uma razão de desintegração constante. O método
permite determinar a idade da rocha ou das transformações
que ela sofršír, em geral em Ma (rni_lhão_ de anos). Para perí-
odos mais recentes usa-se o método do C”.
A Figura 1.1 reproduz, parcialmente, a escala global
estrarigrâfica(Escala dos Tempos Geolôgicos) com
calibração geocronométriea. Unicarrtente eons, eras e perío-
dos estão representados, porém eles tem subdivisões merto~
res. A coluna estratigráfica foi estabelecida, considerando os
eventos maiores da historia geológica, como as etapas da
e volução da vida e soerguimento das grandes cadeias de rnon¬
tanha.
Pela idade radiornëtriea das rochas da Lua e dos
meteoritos considera-se que a Terra surgiu há 4.500 Ma, que
seria aproximadamente a idade do Sistema Solar. As rochas
mais antigas, ora datadas, tem cerca -de 3.800 Ma: são os
gnaisses lsua do sudoeste da Groenlândia, de urna província
vulcânica contendo rochas sedimentares metamorfizadas e
formações ferriferas, indicando a crescente estabilização da
litosfera no eon Arqueano. A idade do universo é incerta.
Aceita-se hoje que tenha cerca de 15.000 Ma.
2 História Geológico
As províncias oonsideradas do eon Arqueano contêm
rochas datadas de 3.8070 Mu a 2.500 Ma. Constituem-se de
associações granito-greenstone, associações de alto grau
rnetanrorfico c associações de bacias cratônicas. Espoem-se
Fernando Flávio Marques do Almeida
Antonio Carlos Oliva Ribeiro
* Í i 7 7 ` 7 ¬|urLi17C›Es¬`EON i ERA _, .i PERlooo ÁDEAHOSÃ
ouaremàm » 1 6 .
ocrrozotco T ` ~8|'13I$.l"l0
H f f z ¬~ 64,4
` Creláono .
rí_'_"T "*°` Mssozoico mwm 2
J--_-J 205 ,
lp Trtássico
L f o ' _ ' T ÊSIÚROZÚC0 , Perrntano i-ífi-ir 290
Carbonifnro =ea ass
i Devorltano
PALEDZÚICO 421;- 410
* Siluriano
i lmíí 435
, Úrdtwidáno *
4--í-_íír 510
Camhnano
f ' ff ~r¬- 540 ¡S70!
V Neoproteroaóroo *L YÍJ uma i
-- Mesiooroterozóioo i
` ~i ~ ~t.soo
Paleoproterozoieo `
-L z `*~~ Z z z 1- 2.soo
FAHE
PRCITERO-
ZDCO
UEANCJ
, 4.soo`
ARO
Figura 1.1 Escala dos tempos geológicos
em todos os cominentes. No Brasil, existem em Minas Ge-
rais, Bahía e poucos outros locais (Capítulo 4 - Geologia do
Brasil). Há evidências da presença de seres vivos nas rochas
arqueanas antigas: associaçoes de rnicrofosseis, certos com¬
postos carbonosos e estruturas esferoidais do Supergrupo
Swaziland na Africa do Sul são de origem orgânica e provam
que a vida já existia na Terra pelo menos há 3.500 Ma.
Estromatólitos são estruturas sedimentares finarnente
laminadas constituídas de carbonatos e formadas pela
acresção de detritos e precipitados de restos de organismos,
principalmente ciannb actérias. Os estrornatólitos são conhe¬
cidos na Africa e na Austrália, também com cerca de 3.500
Ma. Esta é a idade mínima do aparecimento de vida na Terra.
- --- --_ -- ---T-íwwv-.ff -- - *=r|
8 A Ter-rn em Transƒornzação
O eon seguinte, chamado Proteroztiico, É atribuido ao
tempo entre '2.5tJ0 Ma e 570 ./540 Ma, quando existiram gran-
des crátons rodeados de faixas móveis de rochas que foram
dobradas e metamorfizadas. Suas rochas são, em geral, me-
nos metamorfizadas que as arqueanas_ É dividido em três
eras: Palecproterozóica (2300-1.600 Ma), Mesoproterozõica
(l.6t]0-L000 Ma) e Neoproterozñica (1.000-570/540 Ma).
Destaca-se no eon Proterozdico:
° a intrusão de grandes diques e complexos básicos acao-tados;
~ bacias craronicas e faixas orogênicas;
* abundância de minérios de ferro bandados do tipo BÍF
(Bnrided Iron Forrrrnriorr). com máximo desenvolvimento
entre 2.600 Ma e 1.800 Ma, dos quais o Brasil tem repre-
sentantes no Quadrílátero Ferrífero, em Minas Gerais;
' a tectonica de placas apresenta claras manifestações de ter
amado pelo menos desde o Paleoproterozóico; glaciações
no Paleopruterozóico e no Neoproterozóico;
- os estrotnatolitos têm seu máximo desenvolvimento entre
2.250 Ma. e 600 Ma;
° surgimento das primeiras faunas de metazoários no línal do
Neuproterozóico.
O último eon da história geolõ 'ca 6 o Fanernzõico,
desenvolvido a partir de 5701540 Ma. Édividido em três eras:
Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica, que por sua vez com-
portam diversos períodos (Figura 1.1). Durante estas eras, o
número de continentes e placas continentais variou muito,
assim como o número dos oceanos que então se abriram ou
se fecharam, com o deslocamento das placas, originando-se
cadeias de montanhas nos orógenos
Os continentes, atualmente situados no Hemisfério Sul,
mais a Peninsula lndu, se aglutinaram para constituir o Con-
tinente Gnndwnna (Figura 1.2), que no Carbonífero se su-
jeitou a extensa glaciação e ao desenvolvimento da flora
Giossopreris. _Posteriormenle, uniram-se a América do Nor-
te, Europa e Asia, para formarem a Laurãsia. Fechou-se o
ÁFRICA
4MÉ¡í'fQ4
-C
il Ill!! lll; Ú
oceano entre n América do Norte e a África e, há 225 Ma,
achava-se constituído o megacontinente Pangea.
No Jutássico, a partir de cerca de 200 Ma, o Pangea
passou a se Eragmentar através de riftes, acompanhados de
abundante vulcanismo, e tiveram origem os atuais continen-.
tes, oceanos em expansão e cadeias de montanhas resultan
tes de choque de placas, processos ainda hoje ativos. Assim,
na era Mesozoica, há cerca de 130 Ma, o Oceano Atlântico
Sul começou a se abrir, separando a Africa da América do
Sul, dando-se a colisão, com subducção, da Placa de Nazca.
do Oceano Pacíñco, com za Placa Sul-Americana, originando
a Cordilheira dos Andes.
A vida animal evoluiu muito durante a era Pnleozaóica.
Os organismos marinhos eram, sobretudo, trilobitas,
graptolitos, briozoários, moluscos, corais e equinodermos.
Muitos deles possuíam carapaças duras que se preservaram
como fósseis, permitindo datar e correlacionar as camadas.
Os insetos mais antigos são devonianos. Os primeiros verte-
brados, representados por peixes cobertos de couraças e sem
maxilar (oetracodermos). apareceram no período Ordoviciano.
Os peixes, com esqueleto interno pouco ou não-ossificado,
surgiram no Devoniano Inferior e, no Devoniano Superior,
os vertebrados ganharam a terra, com o aparecimento dos
primeiros anñbios. O Pem-nano foi o período em que ocorreu
a maior extinção em massa de todos os tempos, fenômeno
aliás relativamente comum ao longo de nossa historia geolo- .
grca. Acredita-se que, naquele período, 80% de todas as es-
pécies desapareceram num período de poucos milhoes de anos
(90% das rnarinhas, 70% dos répteis e anfíbios e até 30%
dos insetos). A extinção do Cretáoeo¡"I'erciärio, que dizitnou
os dinossauros, eliminou 47% de todas as espécies (Arthur,
1993). Em fins do período Pemiiano apareceram os répteis,
que iriam dominar todos os ambientes durante a era
Mesozóica, destacando-se os dinossauros, que se extingui-
ram na passagem da era Mesozõica para a era Cenozóica.
Ainda durante n Jurãssico apareceram as primeiras aves, ori-
ginadas dos répteis, e que só viriam a exercer papel destaca-
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NOVA
ANTÁRTIDA
Figura 1 .2 O Continente Gondwarta
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do na era Cenozóica, juntamente com os mamíferos existen-
tes desde o 'l`riássico. Também ospentes passaram a ter grande
desenvolvimento na era Cenozoica.
A5 primeiras plantas vasculares terrestres apareceram
no Devoniano Superior. As cryptogarnas vasculares desem-
penharam importante papel na formação das ¡azidas de car-
vão do Carbonífero Superior. Na passapem para a era
Magozóica processou-se grande transformaçao tlonstrca, des-
tacando-w o aparecimento, no Cretáoeo inferior, das primei-
ras aflgjosperrnas, assinalando o inicio da flora moderna.
No começo do Terciârio,_a vegetação dos continentes
passou, aos poucos, a adquirir seu carater atual, muito diver-
sificado e com distribuição conforme o clima e a altitude.
Quando o Homo habilis apareceu, há cerca de 2 Ma, a
P,-¿.h¡5|ória humana já estava em evolução, talvez desde 4
ou 5 Ma, portanto, desde o Plioceno.
3 Dinâmica da Evolução
Enquanto os processos da dinâmica externa tendem a
nivelar a superfície do planeta, pelos fenômenos de erosão e
sedirncntaçãc (Capitulo 9 - Processos de Dinâmica Superfi-
cial). os processos da dinâmica interna originam novos rele-
vos e depressões, com a formação de cadeias orogènicas, pla-
naltos, fossas tcctonicas e cadeias vuldnicas.
Verifica-se, assim, que a dinâmica externa e a interna
constituem processos antagonicosque, desde os mais remo-
tos tempos geológicos, mantem a superficie da Terra em per-
rnanente evolução.
3.1 Dinâmica interna
A Terra é um planeta aproximadamente esfiético, com
6.370 km de raio no equador. De sua superfície ao centro,
apresenta-se constituído de esferas concêntricas, de compo-
sição e natureza fisica variadas (Figura 1.3).
As esferas que compõem a Terra são separadas por
descontinuidades bruscas ou gradativas, identificadas pela
análise da propagação das ondas sísmicas naturais ou artifi-
ciais. Dessas descontinuiclades duas se destacam pela con-
tribuição que trazem ao conhecimeuto da estrutura do interi-
or do planeta. As ondas sís`rí:iic`âs*pi'1Tmãrias (P), ou' de com-
pressão, propagam-se tanto nos meios sólidos, como nos lí-
quidos. As ondas secundárias (S) são transversais às dire-
ções da propagação, difundindo-se com velocidade menor
que P, e unicamente nos meios sólidos (Figura 1.4).
As velocidades de P e S são função da densidade do
meio, pelo que crescem com a profundidade em que pene-
tram na crosta. Observ a-se que as ondas S são absorvidas a
cerca de 2.900 km de profundidade, caracterizando a bnsedc
manto sólido, enquanto que as ondas P atravessam toda a
Terra e têm, nessa profundidade, sua velocidade reduzida à
quase metade, voltando a crescer até o centro da Terra. Essa
descontinuidade, denominada Gutenberg-Wiechert (Figura
1.3), separa o núcleo externo líquido do manto sólido. Parte
das ondas P. que penetram no núcleo fundido, Sofre
gradativamente aumento de velocidade, entre 5.000 e 5.200
km de profundidade, indicando, ao que parece, a passagem
gradativa do núcleo externo líquido para o interno sólido.
Adtnite-se que a composição de ambos seja constituida so-
bretudo de liga Fe-Ni, por analogia com os meteoritos e as
velz-«idade de ondas P.
A base da crosta constitui a outra descontinuidade de
primeira ordem. Chama-se Mohorovicic ou simplesmente
Mono, separando a crosta do manto. Acha-se a cerca de S a 6
km soh a superfície da crosta oceânica c, aproximadamente,
Dinâmica da Evofuçtio 9
30 a 40 km da superfície dos continentes, podendo atingir a
profundidade de 70 km nas altas cadeias de montanhas, como
nos Andes.
Croata continental _ Croata oceânica
(menos densa) (mais densal
_. . . . ..-.--¿,›s›:.!¿-I=i'!'.¡:-`=`=.Cfl0$I›Ê-rã-,,=_:_:__:'š=i.L~¡«,._p
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Figura 5.20 Unidades de relevo do Brasil (IBGE, 1993]
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de IGP'-'5. efímadofi morros e rnorrotes residuais formados
planflë É rnrzãença áz rochas mais resistentes.
devt As äaníçjes são, essencialmente, áreas planas, que
andem a bacias sedimentares rneso-cenozóicas,
curreâlilímentação fluvial, lacustre e/ou marinhas recentes.
fsillfbodrmas de relevo são agradacionais, podendo
idzmifícar-se: planícies de znundacao, dtques marg|n_a1s,
baixos terraços, pântanos, planicies costeiras, cordoes,
' -¬ etc.
delmišcitíil-inIIaI;ii:Ui|'os conhecimentos obtidos pelo Projeto
mdambfasíl, IBGE (1993) definiu as unidades de relevo do
B,-,¿5¡1, conforme apresenta a Figura 5.20:
- Depósitos sedimentares inconsolidados quaternários:
.Hnnicíesr 1. fluviais efuu fiuviolacustres; 2. marinhas,
fluviornarinhas eƒou Eluviolscustres.
pgpm-sãer: 3. Boa Vista; 4. Rio Brancoƒilio Negro; 5. Xingu;
6. Guaporé; 7. Bananal; 8. Pantanal.
. B,¡.;¡a5 com coberturas sedimentares inconsolidadas PIia~
]>|¢i5|;0cênias:
Dzpresrões: 9. Aürefsolimõcs; 10. Amazonas, 11. Médio
Tocantins/Araguaia; 12. Meio Norte; 13. Peri-
féricas da Bacia do Paraná.
Tabuleiros: 14. Paraenses; 15. Costeiros; 16. Maranhenses;
17. Recõncavoffuoauo/Jatobá.
Patamares: 18. Bacia do Paraná.
Chapndas: 19. Parecis; 20. Meio Norte; 21. São Francisco;
22. Araripe.
Plnnnltos: 23. Marginais do Amazonas; 24. Parecis; 25.
Ibiapaba; 26. Guimarãesflklcanlilados; 27.
Caiapônia; 28. Central da Bacia do Paraná; 29.
Araucárias; 30. Campanha Gaúcha.
° Faixas de dobramentos e coberturas metassedimentiues
associadas:
lJep:essó.‹.'s; 31. Alto Paraguai; 32. Goian0.fParaense; 33. A111)
Tocantinsƒrfltraguaía; 34. Paraíba do Sul; 35.
Doce; 36. Jequitinhonha; 37. Alto/Médio São
Francisco.
Tipos de Relevo e sua Distribuição no Território Brasileiro 85
Cristns e colinas: 38. Gurupi; 39. Pré-Litorâneas.
Panzmares: 40. Jequitinhonha.‹'Pardu; 41. São Francisco!
Tocantins.
Cnapadas: 42. Geraizinhos. .
Planalrosz 43. Central; 44. Residuais do Tocantins!
Araguaia; 45. Sertanejo; 45. Rio F.eal.‹'Vaza-Bar- to
tis; 41 CanastraƒAlto Rio Grande; 48.
Paranapiacaba; 49. JequítinhonhafPardo. .
Pinnalror e serras: S0. Bodoquena; 51. Borborema; 52.
Diamantina. .
Serras: 53. Alto Paraguai/Guaporé: 54. Espínhaçolüuaclri- .
látero Ferrífero.
Escarpas e reversas: S5. Serra da Mantiqueira; 56. Serra do .
Mar.
* Embasamentos em estilos complexos:
Depressões: S7. Amazônia setentrional; 58. Amazônia Ene-
ridional; 59. Sertaneja. -
Planalrosz 60. Residuais do Norte da Amazônia; 61.
Residuais do Sul da Amazônia; 62. Residuais
sertanejos; 63. Centro‹sul de Minas; 64. Poços
de Caldas; 65. Sul-riograndense.
Serras: 66. Leste catar¬incnse;_
Escarpas e reversos: 67. Planalto de Rorairna.
O Capítulo 32 ‹ Gestão Ambiental apresenta, de for-
ma simplificada, os ecossistemas brasileiros.
7 Bibliografia Recomendada
Cunha, SB. e Guerra, A.J.'T. 1996. GEOn1.0q"ø£ag|`n.' exerci-
cios, técnicas e aplicações. Rio de Janeiro : Bertrand
Brasil 345p_
G-oudie, A. 1981. Geonrorphologicnl techniques. London
: George Allen 8.: Unwin. 395p.
Nimer, E. 1989. Climatologia do Brasil. Rio de Janeiro :
IBGE. 1989.-421p.
Nunes, B.A.; Ribeiro, M.l.C.; Almeida, VJ. e Natali Filho, T. '
1995. Manual técnico de Geomorfologia. Rio de Janei-
ro : IBGE. (Série Manuais Técnicos em Geociências, 5).
Tricarl, J. 1965. Principles et methods.: de Za
Geornorphologie. Paris : Masson. 496p.
Viancllo, RJ... E Alves, AR. 1991. Meteorologia blirica e
aplicações. Viçosa : UFV. 4~49p_
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šolos em Pedologia
O solo. dependendo dos objetivos e enfoques cientí-
ficos. tem sido interpretado de maneira diversa: produto
do intemperisrno físico e químico das rochas (Geologia):
material escavsvel. que perde sua rerisrencimquaridoem
com ajgua›(Enge:iliaria Civil); camada superficial
de 'terra arivel. possuidora de vida microbiana (Agrono-
amosconceitosdesolosqiietenisidoinaisiisadoseiri
Geologia de Engenharia provem da Geologia e da Engenha-
ria. Entretanto. considerando que o leque das aplicações da
Geologia de Engenharia se alargou consideravelmente nos
últimos anos. desde as aplicações tradicionais a obras civis
até as aplicações as questoes ambientais e. além disso, a evo-
luçlo experimentada pelas ciencias. também no deoonerdessc
período. este Livro nio poderia deixarde contemplar o acervo
de conhecimentos desenvolvidos pela ciencia responsível pelo
estudo da gênese dos solos. enquanto produtos da evoluçäo
pedogenética. Mesmo porque já são muitos os trabalhos e
pesquisas. nacionais e estrangeiros. que se dedicam a explorar
esse acervo para fins de Engenharia. conforme mostrado a
seguir.
- Com o advento da Pedologla ou Edaloloáa. ciencia
qwameoflw ispr-
Doltucliaiev, em 1880 - o solo passou a ser atendido como
umacamsla viva que reeobre a superfície da Terra. em
e\Qmsl_Qnern\m=flt=_. im M9 de nlgrflelø ägsgécliasgde
processos inf_lEI!E*_ff$!99°›
gnu: ejnológioosfzüma definiçlo completa e atualizada
solo foi apresentada por Birkeland ( 1974): “material natural
consistindo de camadas ou horizontes de compostos minerais
dou orglnieos com variadas espessuras. diferindodo material
original por propriedades morfológica. fisica. química e
rriineralógica. e por caracteristicas biológicas. Os horizontes
do solo são incorisolidados. rnas algum contem suficientes
won de sílica. car-bonaros ou óxidos de ferro pan einientri-
A diferenciação vertical entre os horizontes. que deñ-
nem o perfil de solo. tem sido utilizada oomo principal crite-
no de elasalfleaflo e mapeamento do solo. Esta diferericis
910 também se verifica lateralmente. ao longo das vertentes.
sendo fundamental considerl-la nos estudos das relaçoes
genéticas entre o solo e os demais elementos que coristinicm
0 meio natural: o substrato geológico. o relevo. a vegetaçio.
o comportamento hídrico e. eonseqlleniemente. interpretlos
Qnloelaos dadinliriiea superficial (ernsio. eseerregarnerito.
Güllfiolc os fenomenos e comportamentos do meio físico
felacionados com u diferentes formas de interferencia da ação
humana. Portanto. os solos ocorrem na paisagem com-
I
Femando Ximenes de Tavares Salomão
Franklin das Santos Antunes
pondo unidades ou compartimentos delirrntdveis por mero
da distinçlo de caracteristicas morfológicas (cor textura.
estrutura consistência. cerostdade. nódulos
concreçoes etc ) dos horizontes pedoldgrcos
observlveis no campo. e caracteristicas flsicas e quími-
cas. determinadas por meio de ensaios laboratoriais e in
situ A espessura dos horizontes e a transiçao vertical e
lateral entre estes sao atributos igualmente importantes
utilizados na earacterizarçlo. classificaçao e mapeamento
dos solos
Conforme ia assinalado este Capitulo apresenta o solo
do ponto de vista da Pedologia (Cun etal.. 1993). de maneira
a alargar as perspectivas das abordagens da Geologia de
Engenharia sobre esta unidade do meio físico. tio importante
paraasobrasdeengenliariaeousodosoloerngeral.Por
outro lado. como o Capítulo dedica-se aos solos fonriados
pelos processos pedogenétieos. nao abrange os maciços que
apresentam intensa alteraçlo. Tais materiais conformam
bolsões