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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE GEOLOGIA – FGEL DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA APLICADA DGAP PROFESSOR: DR. CLÁUDIO AMARAL DISCIPLINA: GEOLOGIA DE ENGENHARIA E MECÂNICA DOS SOLOS E DAS ROCHAS MAPEAMENTO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO DA FOLHA 286D, NA ESCALA 1:10.000 NO RIO DE JANEIRO, FLORESTA DA TIJUCA Vitória de Azevedo Silva RIO DE JANEIRO 2022 MAPEAMENTO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO DA FOLHA 286D, NA ESCALA 1:10.000 NO RIO DE JANEIRO, FLORESTA DA TIJUCA RIO DE JANEIRO 2022 Trabalho técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Geologia de Engenharia e Mecânica dos Solos e das Rochas, no Curso de Geologia, na Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Professor: Dr. Cláudio Amaral SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO.............................................................................................................4 2. OBJETIVO....................................................................................................................4 3. METODOLOGIA..........................................................................................................4 4. ÁREA DE ESTUDO .....................................................................................................5 5. CONTEXTO GEOLÓGICO..........................................................................................7 6. DESCRIÇÃO DOS PONTOS.......................................................................................8 Afloramento 1..........................................................................................................8 Afloramento 2........................................................................................................11 6. PERFIL DE SONDAGEM...........................................................................................13 7. ENSAIO FÍSICO DA DURABILIDADE DA ROCHA..............................................15 8. CONCLUSÃO.............................................................................................................16 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................16 1. INTRODUÇÃO O presente trabalho é dedicado às disciplinas de Geologia de Engenharia e Mecânica dos Solos e das Rochas, com o intuito de ser realizado pela aluna um mapeamento geológico-geotécnico em escala de detalhe da região da Floresta da Tijuca. A carta geotécnica é um tipo de mapa geológico em que se pode observar informações mais importantes de uma localidade, como uma área de ocupação humana, atividade de engenharia, planejamento urbano, obras, exploração, construção, áreas de risco, geomorfologia, hidrologia e preservação do meio ambiente. Essas cartas são importantes, como na cidade do Rio de Janeiro em que ocorre ocupação urbana de forma desorganizada, locais de encostas, indica zonas em pode ocorrer inundação e deslizamentos, zonas de aterro, vazadouros de lixo, zonas de concentrações de blocos, sendo essencial para indicar se uma área pode ser ocupada ou não. Também indica afloramentos, pedreiras, regiões onde há material quaternário, terciário, assim como solos e blocos residuais, depósitos de talús e colúvio, depósito de corrida de massa etc. 2. OBJETIVO O objetivo do trabalho é efetuar um mapeamento geotécnico da região escolhida para uma melhor compreensão dos conceitos que foram ensinados pelo professor doutor Cláudio Palmeiro Amaral, nas disciplina de Geologia de Engenharia e Mecânica dos Solos e das Rochas. A aluna deve fazer o uso de todos os recursos disponíveis (afloramentos presentes na área, projetos realizados, reportagens, artigos etc) para uma melhor obtenção das informações. 3. METODOLOGIA A metodologia do trabalho foi concretizada em duas etapas, para o melhor entendimento da região estudada. Para um melhor resultado foram usados às seguintes ferramentas essenciais para o levantamento de informações no trabalho de campo, como a carta geológica- geotécnica 286D, martelo geológico, bússola geológica, caderneta de campo, trena, régua, celular para captura de imagens, assim como foi utilizado softwares como Google Earth e Google Maps. A primeira parte do trabalho consistia em fazer um levantamento bibliográfico, obter cartas geológicas-geotécnicas e furos de sondagens da região analisada, com isso foram feitas visitas na Geo-Rio do Rio de Janeiro e na Prefeitura do Rio de Janeiro. Entretanto, com a Geo-Rio sendo hackeada, o programa de Perfil de Sondagem encontra-se desativado. A área inicial do trabalho englobava os bairros Maracanã e Vila Isabel, necessitou que houvesse uma mudança de localização, pois não possuía afloramentos devido ser uma área intensamente urbanizada. Mesmo com a mudança da área para o Parque Nacional da Floresta da Tijuca, ainda não foi possível obter os furos de sondagens, mas foi possível encontrar afloramentos. A segunda parte do trabalho, tinha como objetivo executar um mapeamento de campo, realizando uma visita em dois afloramentos que estão presentes no Parque Nacional da Floresta da Tijuca, no bairro Alto da Boa Vista e que foram visitados pelas alunas Vitória Azevedo e Rafaela Neves. 4. ÁREA DE ESTUDO A área do estudo é o Parque Nacional da Floresta da Tijuca, localizado no Município do Rio de Janeiro, onde foram mapeados dois afloramentos, que estão marcados na imagem do Google Earth como pontos 1 e 2 (figura 1). A carta geológica-geotécnica utilizada é a carta de mapeamento geotécnico da Geo-Rio de 1997, de folha 286D (figuras 2 e 3) com escala de 1: 10.000, é a que mais se aproxima da localização de trabalho (contendo o pico do Bico do Papagaio e a Trilha Pedra do Conde). Segundo a litologia da carta geológica-geotécnica 286D, essa região da área de estudo contém depósito de talús/colúvio, solo residual de espessura menor que 2m com topo e encosta, solo residual de espessura maior que 2m com topo e encosta, afloramentos rochosos fraturados/maciços/pedreiras e depósitos de corridas de massa. Figura 1: Foto retirada do Google Earth com localização dos pontos visitados na região. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 2: Carta geotécnica 1:10.000 286D do Estado do Rio de Janeiro. Fonte: Fundação Instituto de Geotécnica do Município do Rio de Janeiro, Geo-Rio, 1997. 5. CONTEXTO GEOLÓGICO O Maciço da Tijuca está geologicamente inserido na porção central da Faixa Móvel Ribeira, de idade Neoproterozoica. Relaciona-se às rochas do Domínio da Serra do Mar da suíte Rio de Janeiro e Complexo Rio Negro. Há granitóides pré-sin-colisional e depósitos flúvio-lagunares. Contém quartzitos, kinzitos e biotita gnaisse do Grupo São Fidélis e ortognaisses do Complexo Rio Negro. O sistema hidrográfico no Maciço da Tijuca é dividido em vertentes que drenam os fluxos e materiais para a Baía de Guanabara (norte), Baixada de Jacarepaguá (oeste) e para a Lagoa Rodrigo de Freitas ou diretamente para o Oceano Atlântico em sua parte sul. Figura 3: Corte da área de estudo da Carta geotécnica 1:10.000 286D do Estado do Rio de Janeiro. Fonte: Fundação Instituto de Geotécnica do Município do Rio de Janeiro, Geo-Rio, 1997. 6. DESCRIÇÃO DOS PONTOS Afloramento 1 O primeiroafloramento (figura 6) encontra-se na curva da Cachoeira da Cascatinha, no Parque Nacional da Floresta da Tijuca, de coordenadas de 22°57’38’’S e 43°15’40’’O. Com elevação de 421m. No afloramento possui aproximadamente 5,5m de comprimento e 10m de largura. O talude em questão foi dobrado. A rocha é um gnaisse homogêneo, de granulação média a grossa, sua mineralogia é composta por quartzo, biotita e K-feldspato (figura 7), sendo uma rocha alterada e pouco coerente. Possui fraturas de alívio, onde a Figura 4: Mapa Geológico do Estado da Guanabara, Escala 1:50.000. Rio de Janeiro, DNPM/MME; 2-Heilbron, M., Pires, F.R.M., Valeriano, C. e Bessa, M. 1993. Litoestratigrafia, evolução tectono-metamórfica e magmatismo pré-cambriano do setor sudeste do município do Rio de Janeiro, Atas III Simpósio de Geologia do Sudeste, Rio de Janeiro, SBG: pp. 174-179. Figura 5: Corte da região da Tijuca, do Mapa Geológico do Estado da Guanabara, Escala 1:50.000. Rio de Janeiro, DNPM/MME; 2-Heilbron, M., Pires, F.R.M., Valeriano, C. e Bessa, M. 1993. Litoestratigrafia, evolução tectono- metamórfica e magmatismo pré-cambriano do setor sudeste do município do Rio de Janeiro, Atas III Simpósio de Geologia do Sudeste, Rio de Janeiro, SBG: pp. 174-179 maioria estava sem preenchimento, porém em alguns pontos continha vegetação como raízes e plantas. Na tabela 1 obtém-se às medidas feitas no afloramento. Atitude Tipo Abertura Espaçamento Persistência Rugosidade Preenchimento 126/90 Tectônica 10 cm 20 cm 15 cm Rugosa Sem preenchimento 134/85 Tectônica 8 cm 22 cm 3 cm Lisa Sem preenchimento 130/75 Tectônica 6 cm 30 cm 4 cm Rugosa Sem preenchimento 123/85 Tectônica 7 cm 10,5 cm 6 cm Lisa Sem preenchimento 133/70 Tectônica 9 cm 25 cm 7 cm Lisa Sem preenchimento 137/80 Tectônica 8 cm 21 cm 5 cm Rugosa Sem preenchimento 132/77 Tectônica 11 cm 6 cm 3,5 cm Rugosa Sem preenchimento 128/82 Tectônica 5 cm 8 cm 7,5 cm Rugosa Sem preenchimento 130/84 Tectônica 5,5 cm 9 cm 3 cm Lisa Sem preenchimento 131/76 Tectônica 6,5 cm 10 cm 4 cm Rugosa Sem preenchimento Tabela 1: Medidas do afloramento. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 6: Afloramento 1. Fonte: Rafaela Neves. Figura 8: Afloramento 1, medida dos espaçamento entre às fraturas. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 7: Mineralogia contendo quarzto, K-feldspato e biotita. Fonte: Vitória Azevedo. Afloramento 2 O segundo afloramento (figura 9) encontra-se subindo alguns minutos em relação ao afloramento 1, no Parque Nacional da Floresta da Tijuca, de coordenadas de 22°57'32"S e 43°16'28"O. Com elevação de 430m. O afloramento conta com aproximadamente 5m de comprimento e 20m de largura. A rocha é um gnaisse (biotita gnaisse), contendo em sua mineralogia quartzo, muscovita, biotita e plagioclásio, de granulação grossa. Sendo uma rocha sã em que os minerais primários não possuem vestígios de alteração e é uma rocha coerente (figura 10). Possui 2 sets de fratura de alívio, bandamento centimétrico a métrico (figura 11), veios pegmatíticos variando de orientação preferencial e forma. Em uma localidade, observa-se uma fratura com abertura de 10cm, onde havia água minando (figura 12). Na tabela 2 obtém-se às medidas feitas no afloramento. Atitude Tipo Abertura Espaçamento Persistência Rugosidade Preenchimento 305/70 Tectônica 10 cm 15 cm 8 cm Polida Veios 340/80 Tectônica 2 cm 10 cm 1,5 cm Lisa Veios 350/75 Tectônica 3 cm 9 cm 2,5 cm Lisa Veios 201/80 Tectônica 2,5 cm 9,5 cm 2 cm Polida Veios 242/70 Tectônica 1 cm 8 cm 1 cm Lisa Veios 220/65 Tectônica 1,5 cm 7 cm 1,5 cm Polida Veios 225/70 Tectônica 2 cm 8,5 cm 3 cm Lisa Veios 343/75 Tectônica 2,5 cm 9 cm 3,5 cm Lisa Veios 215/85 Tectônica 3 cm 7,5 cm 2 cm Lisa Veios 222/70 Tectônica 2 cm 8 cm 1,5 cm Lisa Veios Tabela 2: Medidas do afloramento. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 9: Afloramento 2. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 10: Mineralogia contendo quartzo, muscovita, biotita e plagioclásio. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 11: Afloramento 2, mostrando o bandamento. Fonte: Rafaela Neves. Figura 12: Afloramento 2, com água minando entre fraturas. Fonte: Vitória Azevedo. 6. PERFIL DE SONDAGEM Como não foi possível conseguir perfil de sondagem da área do trabalho, se faz necessário utilizar qualquer perfil de sondagem achado na internet para fazer a comparação com as unidades do trabalho e notar se tem algo em comum ou não. No perfil de sondagem simples reconhecimento do solo com STP (figura 13), onde o local é Brusque, Santa Catarina, da base para o topo do perfil inclui; areia fina, friável, pouco a medianamente compacta, cor cinza claro; areia grossa, friável, fofa a medianamente compacta, cor cinza claro; e areia arenosa, friável, muito mole a mole, cor marrom claro. Figura 13: Perfil de sondagem simples. Fonte: https://nelsoschneider.com.br/laudo-de-sondagem-spt/. No segundo perfil de furo de sondagem (figura 14), o local é no Leblon, Rio de Janeiro, em que da base para o topo do perfil inclui; solo residual maduro, siltoso, pedregulhos, escuro; pedregulhos amarelados, ferruginoso (aluvião); argila arenosa, pedregulhosa, siltosa, cinza escuro (aluvião). Ao analisar os dois furos de sondagem, é possível concluir que a estratigrafia é diferente do que foi analisado nas visitas de campo, no afloramento a litologia é Figura 14: Perfil de furo de sondagem. Fonte: Geologus. geralmente de rocha metamórfica, como de gnaisse sendo uma rocha sã e a outra rocha é alterada, já os perfis de sondagem geralmente possuem areia fina a grossa e solo residual maduro siltoso, pedregulhos, argila arenosa. 7. ENSAIO FÍSICO DA DURABILIDADE DA ROCHA (SLAKE DURABILITY) Como foi ensinado nas aulas de Mecânica dos Solos e das Rochas, o ensaio de durabilidade antecipa o comportamento de rochas frágeis. Em laboratório é feito da seguinte maneira: coloca às amostras dentro da cesta, enche o tubo com água. Na parte basal a rocha está em contato com a água, depois entra em contato com atmosfera, funcionamento semelhante a uma roda gigante. Sempre rodando. Esse processo recria a situação em que às rochas passam na natureza. Rochas como folhelho, até basalto reagem muito a este tipo de processo de secagem e umedecimento. Pode ser feito em casa usando o forno ou o telhado de casa. Foi proposto pelo professor doutor Cláudio Palmeiro Amaral, que fizesse esse ensaio em casa ao pegar uma amostra do afloramento (figura 10) e pesá-la, o valor deu aproximadamente 240 gramas. Está exposta por vários dias, num teste para verificar se perdeu alguma massa às mudanças diárias da temperatura e da chuva. Sendo pesada novamente no dia 01/01/2023, mantendo às mesmas 240 gramas, não houve diferença de peso e a amostra não mostrou nenhum sinal de alteração. Conclui-se que um mês não é suficiente para alterar a rocha e nem gerar perda de massa de forma significativa, sendo uma rocha resistente ao intemperismo. 8. CONCLUSÃO O presente trabalho foi um excelente treinamento e aprendizado para futuros projetos de mapeamentos geológico-geotécnicos que podem ser realizado pelos alunos, no futuro como profissionais no mercado de trabalho. 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CPRM (2001). Geologia do Estadodo Rio de Janeiro: texto explicativo do mapa geológico do Estado do Rio de Janeiro / organizado por Luiz Carlos da Silva {e} Hélio Canejo da Silva Cunha. – Brasília: 2ª edição revista. DA SILVA SOMBRA, Yuri Braga. Cartografia Geomorfológica e Geodiversidade Aplicada ao Geoturismo do Parque Nacional da Tijuca (RJ). 2021. Tese de Doutorado. PUC-Rio.
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