Geologia Aplicada 1

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GEOLOGIA APLICADA 
Camila Fernandes Ferreira Aparecido 
VAMOS CONHECER A GEOLOGIA 
 A geologia (do grego geo, terra e logos, 
estudo) é a ciência que estuda a crosta 
terrestre, a matéria que a compõe, seu 
mecanismo de formação, as alterações que 
está experimentando desde sua origem e a 
textura e estrutura que sua superfície possui 
atualmente. 
O que é Geologia? 
 Geologia é a ciência natural que, através das 
ciências exatas e básicas (Matemática, Física 
e Química) e de todas as suas ferramentas, 
investiga o meio natural do planeta, 
interagindo inclusive com a Biologia em 
vários aspectos. 
QUAIS AS DISCIPLINAS DA GEOLOGIA: 
 
 Cristalografia: é a ciência geológica que se dedica ao 
estudo científico das estruturas cristalinas. 
 
 Espeleologia: é a disciplina que estuda a morfologia 
das cavidades naturais do subsolo, estas são 
investigadas, topografadas e catalogadas. 
 
 Estratigrafia: é a disciplina da geologia que estuda a 
interpretação das rochas sedimentares estratificadas, 
a identificação, descrição, sequencia (vertical e 
horizontal), cartografia e correlação das unidades 
estratificadas das rochas. 
 Geologia do Petróleo: é a combinação de 
diversos métodos ou técnicas de exploração 
para selecionar as melhores oportunidades de 
encontra. 
 
 Geologia Econômica: encarregada do estudo 
das rochas a fim de encontrar depósitos de 
minerais que possam ser explorados pelo 
homem (mineração) petróleo e/ou gás. 
 Geologia Estrutural: Estuda a geometria das 
formações rochosas e a posição em que 
aparecem na superfície. 
 
 Geologia Histórica: estuda as transformações 
pelas quais a Terra passou desde sua 
formação (há 4,5 milhões de anos). 
 
 Geologia Planetária: também chamada de 
astrogeologia, trata da geologia dos corpos 
celestes (cometas, planetas, etc). 
 Geomorfologia: tem por objeto a descrição e a 
explicação do relevo terrestre, continental e marinho, 
como resultado da interferência dos agentes 
atmosféricos sobre a superfície. 
 
 Geoquímica: estuda a composição e o comportamento 
químico da terra, determinando a abundância 
absoluta e relativa dos elementos químicos, 
distribuição e migração dos elementos nas partes que 
formam a terra. 
 
 Geofísica: estuda a terra do ponto de vista da física e 
seu objeto de estudo está formado por todos os 
fenômenos relacionados com a estrutura, condições 
físicas e história evolutiva da terra. 
 Hidrogeologia: estuda as águas subterrâneas no 
tocante a sua origem, sua circulação, seus 
condicionamentos geológicos, sua interação com 
os solos, rochas e pantanais. 
 
 Paleontologia: é uma subdisciplina geológica que 
empresta elementos da biologia para o estudo de 
seres orgânicos desaparecidos, a partir dos seus 
restos fósseis.os solos, rochas e pantanais. 
 
 Petrologia: consiste no estudo das propriedades 
físicas, químicas, mineralógicas e espaciais e 
cronológicas das associações rochosas, bem 
como os processos responsáveis pela sua 
formação. 
 Sedimentologia: estuda os processos de formação, 
transporte e depósito de materiais que se acumulam 
como sedimentos em ambientes continentais e 
marinhos, que normalmente formam rochas 
sedimentares. 
 
 Sismologia: estuda os abalos sísmicos e a propagação 
de suas ondas. A sismologia também estuda os 
maremotos e os movimentos sísmicos que antecedem 
os terremotos normalmente formam rochas 
sedimentares. 
 
 Vulcanologia: estuda os vulcões, a lava, o magma e 
outros fenômenos geológicos relacionados. 
 
 Geologia tem um papel marcante e decisivo 
na qualidade da ocupação e aproveitamento 
dos recursos naturais, que compreendem 
desde os solos onde se planta e se constrói, 
até os recursos energéticos e matérias primas 
industriais. 
EMENTA DO CURSO 
1 Origem e natureza dos solos 
- As partículas constituintes dos solos 
- Sistema solo-água 
- Sistema solo-água-ar 
 
2 O estado do solo 
- Índices físicos entre as três fases 
- Estado das areias- compacidade 
- Estado das argilas- consistência 
- Identificação tátil visual do solo 
 
3 Classificação dos solos 
- Importância da classificação dos 
solos 
- Sistema rodoviário de classificação 
- Classificação dos solos pela origem 
- Solos orgânicos 
- Solos lateríticos 
 
4 Compactação dos solos 
- O ensaio normal de compactação. 
1 Origem e natureza dos solos 
• Todos os solos originam-se da decomposição 
das rochas que constituíam inicialmente a 
crosta terrestre. A decomposição é decorrente 
de agentes físicos e químicos. Variações de 
temperatura, o congelamento, presença da 
fauna e flora, etc. 
• A maior ou menor concentração de cada tipo 
de partícula num solo depende da composição 
química da rocha que lhe deu origem. 
1 Origem e natureza dos solos 
– TAMANHO DAS PARTÍCULAS 
É a primeira característica que diferencia um solo. 
Grande diversidade do tamanho dos grãos. 
Em um solo tem-se vários tamanhos de grãos. 
Dificuldade de percepção dos tamanhos. 
 
 
1 Origem e natureza dos solos 
– TAMANHO DAS PARTÍCULAS 
 
Denominação específica são empregadas para as 
diversas faixas de tamanho de grãos; seus limites 
variam conforme os sistemas de classificação. 
 
Os valores adotados pela ABNT são tabelados, 
também são conhecidos pela abertura de peneira. 
 
1 Origem e natureza dos solos 
– TAMANHO DAS PARTÍCULAS 
 
Temos areia, silte e argila para representar os 
grandes grupos de granulometria, variando das 
partículas maiores para as menores. 
 
 
 
1 Origem e natureza dos solos 
– TAMANHO DAS PARTÍCULAS 
 O conjunto de silte e argila é denominado como fração de finos do 
solo, enquanto o conjunto de areia e pedregulho é denominado fração 
grossa ou grosseira do solo. 
1 Origem e natureza dos solos 
– CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA 
 Algumas partículas maiores são constituídas 
frequentemente de agregações de minerais distintos. 
 
 É mais comum partículas serem formadas por apenas um 
mineral. 
 
Alguns minerais mais frequentes em nossos solos são: 
 Quartzo, feldspato, gibsita, calcita e mica. 
1 Origem e natureza dos solos 
– CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA 
– O quartzo, presente na maioria das rochas, é 
bastante resistente a desagregação e forma silte e 
areias. 
– Os feldspatos são os minerais mais atacados pela 
natureza e dão origem aos argilominerais, que 
constituem a fração mais fina dos solos. 
– Os argilominerais apresentam uma estrutura 
complexa, e foge ao escopo deste conteúdo. 
1 Origem e natureza dos solos 
– CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA 
– As argilas possuem grande capacidade de CTC. 
– Maior superfície de contato. 
– Maior capacidade de retenção de água. 
– Maior agregação à outras partículas. 
 
QUARTZO 
FELDSPATO 
 
GIBSITA 
 
CALCITA 
 
MICA 
 
1 Origem e natureza dos solos 
– SISTEMA SOLO-ÁGUA 
– A água possui comportamento complexo 
– A água atua como um bipolo (105°H-O) 
– Elevação do teor de água forma-se camada 
dupla entorno das partículas 
– Primeira camada: firmemente aderidas 
– Segunda camada: água livre, chamada de água sólida 
– Varia o comportamento da água de acordo com o 
solo ( textura e minerais) 
1 Origem e natureza dos solos 
– SISTEMA SOLO-ÁGUA 
BRIGGS (1897): Água do solo segundo sua natureza: 
 
 a)Água gravitacional: Drenagem do solo após encharcamento, por ação da 
gravidade, até as camadas mais profundas. 
 
 b)Água capilar: Retida no solo devido à força da tensão superficial: 
Formando películas contínuas emtorno das partículas e nos espaços 
capilares. 
 
 c)Água higroscópica: Fixada por adsorção na superfície dos colóides do 
solo, movimentando-se apenas como vapor. 
 
 a e b) Água disponível: Movimento na forma líquida. 
 
 c) “Vida efêmera” para as plantas. 
 
1 Origem e natureza dos solos 
– SISTEMA SOLO-ÁGUA 
– ARMAZENAMENTO: 
– A = p x ds x (CC-PMP) / 10 (mm) 
• A = armazenamento de água no solo (mm) 
• p = profundidade do solo (cm) 
• da = densidade do solo (g/cm3) 
• CC = capacidade de campo (%) 
 
1 Origem e natureza dos solos 
– SISTEMA SOLO-ÁGUA-AR 
 Quando o solo não se encontra saturado, o ar pode se 
apresentar em forma de bolhas oclusas (em pequenas 
quantidades) ou de forma de canalículos 
intercomunicados, inclusive com o meio externo. 
 
 As moléculas de água, no contato com o ar, orienta-se 
em virtude da diferença de atração química das 
moléculas adjacentes, esse comportamento é 
denominado tensão superficial. Contato de L+L ou 
L+G. 
 
1 Origem e natureza dos solos 
 
– SISTEMA SOLO-ÁGUA-AR 
– MACROPOROS: AR 
– MICROPOROS: ÁGUA 
– COMPACTAÇÃO DO SOLO: ÁGUA- AR 
1 Origem e natureza dos solos 
– SISTEMA SOLO-ÁGUA-AR 
 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Num solo, só a parte do volume total é ocupado 
pelas partículas sólidas, que se acomodam 
formando uma estrutura. 
- O volume restante costuma ser chamados de 
vazios, embora seja ocupado por água e ar. 
- O solo é constituído por três fases: partículas 
sólidas, água e ar. 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- O comportamento do solo dependerá da 
quantidade de cada uma das três fases presente. 
 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- As quantidades de água e ar podem variar, quando 
diminui a água é substituído pelo ar, evaporação. 
- Redução do volume de vazios provoca aumento da 
resistência. 
- Para identificar o estado do solo, utilizamos índices 
que correlaciona peso, volume das três fases: 
 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Umidade: relação entre o peso da água e o peso 
dos sólidos. É expresso peça letra w. Para sua 
determinação, pesa-se o solo em seu estado 
natural, seca-se na estufa a 105°C, até a constância 
do peso e pesa-se novamente. 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Umidade 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Índices de vazios: relação entre o número de vazios 
e o volume das partículas sólidas. É expresso pela 
letra e. Não pode ser calculada diretamente, mas 
sim por outros índices. Costuma situar entre 0,5 e 
1,5. 
 
 
- Porosidade: Relação entre o volume de água e o 
volume de vazios. Expresso pela letra n. Valores 
entre 30 e 70%. 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Porosidade: 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Grau de saturação: relação entre o volume de água 
e volume de vazios. Expresso pela letra S. Não é 
determinado diretamente, varia de 0 (solo seco) a 
100% (solo saturado). 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Peso específico dos sólidos (ou dos grãos): Relação 
entre o peso das partículas sólidas e seu volume. 
Expresso pela letra Ƴs e determinado em latoratório 
para cada tipo de solo. 
 
 
- Peso específico da água (densidade): embora possa 
variar devido a temperatura, é adotado o valor de 
10.000 N/m3. Expresso pela letra Ƴw 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Peso específico da água (densidade): 
2 O estado do solo por sua origem 
- Índices físicos entre as três fases: 
- Peso específico aparente seco: relação do peso 
específico dos sólidos e o volume total. É o peso que o 
solo teria se ele ficasse seco, sem a variação do volume. 
Expresso pela letra Ƴd. Situa-se entre 13000 e 19000 
N/m3. 
- Peso específico aparente saturado: É o peso que o solo 
teria se ele ficasse saturado, sem a variação do volume. 
Expresso pela letra Ƴsat é da ordem de 20 kN/m3. 
- Peso específico submerso: é o peso específico efetivo 
do solo quando submerso. Expresso pela letra Ƴ.sub