Elementos de Geologia

Elementos de Geologia

(Parte 1 de 7)

Notas de aula

Prof. Vânia Lúcia de Oliveira Portes Agosto/2004

Apresentação

Tradicionalmente a disciplina Elementos de Geologia transmite uma grande carga de conhecimentos que dará subsídios ao aluno para as disciplinas de Mecânica dos Solos I e I do curso de Engenharia Civil.

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

O livro texto base para a elaboração destas notas de aula é Geologia

Aplicada à Engenharia de Nivaldo José Chiossi (Editora do Grêmio Politécnico). E como grande colaborador, o Prof. Mitsuo Tsutsumi, a quem gostaria de agradecer a cessão de suas notas de aula, sendo de grande contribuição à elaboração desta.

A disciplina está estruturada em capítulos a seguir apresentados:

Capítulo 01 – Introdução à Geologia Capítulo 02 – Crosta da Terra Capítulo 03 – Minerais Capítulo 04 – Rochas

Capítulo 05 – Rochas magmáticas Capítulo 06 – Rochas sedimentares Capítulo 07 – Rochas metamórficas Capítulo 08 – Identificacao macroscópica das rochas Capítulo 09 – Elementos sobre solos Capítulo 10 – Solos e rochas como materiais de construção Capítulo 1 – Estruturas geológicas Capítulo 12 – Investigação do subsolo Capítulo 13 – Mapas geológicos Capítulo 14 – Água subterrânea Capítulo 15 – Geologia prática

Prof.ª Vânia Lúcia de Oliveira Portes

TRN 020 – ELEMENTOS DE GEOLOGIA GEOLOGIA E POSIÇÃO DA GEOLOGIA DE ENGENHARIA

1. INTRODUÇÃO 1.1 A GEOLOGIA DE ENGENHARIA

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

• Geologia Física ou Geral fi estuda a composição e fenômenos que ocorrem na Terra;

• Histórica fi seqüência de fatos que resultam no atual estágio de desenvolvimento do planeta.

APLICAÇÕES: mineração e à engenharia civil.

GEOLOGIA DE ENGENHARIA: definida como a aplicação de conhecimentos das Geociências em estudos, projetos e obras de engenharia. Ou, de acordo com a definição da Associação Internacional de Geologia de Engenharia:

“A ciência dedicada à investigação, estudo e solução de problemas de engenharia e meio ambiente, decorrentes da interação entre a Geologia e os trabalhos e atividades do homem, bem como à previsão e desenvolvimento de medidas preventivas ou reparadoras de acidentes geológicos”.

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

O estudo da Geologia de Engenharia abrange:

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

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

• Avaliação do comportamento mecânico e hidrológico dos solos e maciços rochosos;

• Previsão de alterações, ao longo do tempo, das propriedades citadas anteriormente;

• Determinação dos parâmetros a serem considerados na análise de estabilidade de taludes de obras de engenharia e de maciços naturais;

• Melhoria e manutenção das condições ambientais e das propriedades dos terrenos.

Portanto, a Geologia de Engenharia aborda:

· A utilização das rochas, solos ou materiais terrosos como material de construção;

• Os fenômenos que ocorrem na superfície da Terra e que podem trazer algum tipo de problema às obras, destacando-se a alteração, erosão e assoreamento nos diversos ambientes (rios, lagos, mares), os movimentos de massa e a ação da água em subsuperfície;

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

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

1.2 HISTÓRICO DA GEOLOGIA

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

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

• James Hutton (1726-1797), um escocês de Edimburgo, foi o primeiro grande nome nos anais da Ciência. Seu livro “Teoria da Terra”, publicado em 1785, trouxe as bases para os grandes avanços realizados durante o século XIX;

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

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

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

• Desenvolvimento de novas ciências a partir de 1914: Mecânica das Rochas,

Geomecânica e Mecânica dos Solos;

• A partir da década de 1950, houve um grande surto de desenvolvimento após a 2ª Guerra Mundial, exigindo a utilização de especialistas em todas as áreas de conhecimento científico e tecnológico, resultando no acelerado crescimento da Geotecnia.

2. POSIÇÃO DA GEOLOGIA DE ENGENHARIA

2.1 GEOLOGIA TEÓRICA OU NATURAL

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

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

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

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

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

gelo, águaque afetam bastante o relevo terrestre. Em resumo: estuda a

• Geomorfologia – trabalha com a evolução das feições observadas na superfície da Terra, identificando os principais agentes formadores dessas feições e caracterizando a progressão da ação de agentes como o vento, maneira como as formas da superfície da Terra são criadas e destruídas.

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