1 11 ET Geologia Planeta

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GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS 
Hernani Tabarelli Matias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 GEOLOGIA – PLANETA E PROCESSOS GEOLÓGICOS 
Apresentação 
Neste bloco serão abordados os temas relativos à origem do estudo da geologia e sua 
importância para a engenharia civil, bem como para o nosso dia a dia. Tão importante 
quanto usar os materiais fornecidos pelo nosso planeta, para que possamos 
desenvolver atividades diárias, construções e insumos diversos, é conhecer sua 
origem, os processos que os formaram e transformaram naquilo que utilizamos e 
formam as nossas paisagens. 
Abordaremos os seguintes temas: 
• Geologia de engenharia; 
• Planeta Terra; 
• Estrutura do Planeta Terra; 
• Tectônica das placas; 
• Tectônica mundial; 
• Vulcanismo; 
• Minerais; 
• Ciclo das rochas; 
• Tipos de rochas; 
• Processos Geológicos. 
Você verá que a geologia é importante para a engenharia em função da grande 
quantidade de materiais utilizados que são retirados da natureza, por isso é necessário 
saber os locais de sua ocorrência, os processos que o formaram naquele local e suas 
propriedades. 
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O conhecimento da formação e constituição do nosso planeta é o princípio de tudo, 
pois é nele que nossas vidas e nossas atividades se desenvolvem, e é dele que 
extraímos tudo o que precisamos para viver. 
Os conhecimentos sobre a estrutura do planeta, a tectônica mundial e o vulcanismo – 
apesar do nosso país não apresentar abalos sísmico e atividades vulcânicas de grande 
relevância ou nenhuma atividade do tipo – são importantes, pois foram esses 
fenômenos que ajudaram na formação do planeta, dos continentes, das cordilheiras, 
dos depósitos minerais, de regiões climáticas distintas entre vários outros aspectos 
que temos atualmente na crosta terrestre. 
Em função da constituição do universo, dos planetas, da nossa Terra e dessas 
atividades geológicas, temos as formações minerais, dos diferentes tipos de rochas e 
suas variações por processos metamórficos e geológicos. 
Desta forma, este bloco tem como objetivo apresentar a constituição do planeta, sua 
estrutura, as variáveis de formações e transformações dos materiais e suas 
propriedades. 
 
1.1 Geologia de engenharia 
Os minerais são importantes recursos e necessários para a manutenção do padrão e da 
qualidade de vida cotidiana, eles foram e são a base de praticamente tudo o que 
vemos e usamos atualmente (SILVA e TADRA, 2017). 
São recursos que proporcionam conforto, riqueza e energia necessária para as 
transformações de matérias primas em outras matérias e energia para a manufatura e 
o transporte. Mas, é importante lembrar que são recursos finitos e que estão contidos 
em um sistema delicado, que é o planeta Terra (SILVA e TADRA, 2017). 
O Brasil tem grande potencial de exploração mineral contendo, em alguns casos, as 
maiores jazidas de determinados minerais. 
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Como vimos, nosso cotidiano é dependente dos recursos que o nosso planeta pode 
fornecer para manutenção do estilo de vida atual. 
O conhecimento das possibilidades de exploração dos recursos minerais de 
determinada região, país ou continente, a localização e quantidade dos recursos, 
forma de exploração de tais recursos bem como o monitoramento e a previsão de 
desastres ambientais, fazem parte do estudo da geologia. A geologia também permite 
o conhecimento da formação e comportamento dos solos para a correta implantação 
de obras de construção civil, como infraestruturas, habitações, entre outras (SILVA e 
TADRA, 2017). 
Alguns exemplos da importância do estudo geológico podem ser citados, como: 
• Conhecimento da situação hidrológica; 
• Caracterização de solos e rochas; 
• Pressão da água; 
Estes, por exemplo, são alguns dos fatores citados por Chiossi (2013) para o 
planejamento, execução e monitoramento das obras do Metrô na cidade de São Paulo 
– SP. 
Outro exemplo que pode ser citado, demonstrando a importância do estudo geológico, 
é a implantação da Rodovia dos Imigrantes, que liga a cidade de São Paulo à baixada 
santista e em seu percurso passa por três regiões de diferentes morfologias geológicas, 
planalto, serra e trecho de baixada. De acordo com Chiossi (2013), foram realizados 
estudos preliminares e estudos mais detalhados de geologia para a fase de projeto. 
Você pode saber mais detalhes através do livro Geologia de Engenharia (2013). 
A geologia de engenharia também tem sua importância na exploração de minas, 
petróleo e gás. O mapeamento geológico permite determinar qual o tipo de mineral é 
presente em cada região ou província, bem como a idade de formação de tais 
depósitos, como será visto nos próximos tópicos desta disciplina. Para a exploração de 
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petróleo e gás, a geologia é aplicada na identificação das bacias, na definição dos 
métodos de perfuração dos poços e até na construção das refinarias. 
Além disso, auxilia em processos de: 
• Mineração a céu aberto; 
• Mineração subterrânea; 
• Estruturas auxiliares para mineração; e 
• Estudo de impactos ambientais. 
 
Figura 1.1 – Ilustração do planeta, estratigrafia do solo e equipamentos para 
investigação do solo 
 
Com base nesta leitura, podemos concluir que o estudo da geologia permeia diversas 
áreas da atividade da engenharia civil, como demanda outras áreas do conhecimento 
interrelacionadas e interdependentes, pois o sucesso ou insucesso de atividades como 
implantação de linhas de metrô, estradas e rodovias, construção civil, exploração de 
jazidas minerais e exploração de petróleo e gás, passa por estudos criteriosos das 
formações e processos geológicos ocorridos na crosta terrestre. 
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Nos próximos tópicos serão apresentados, com mais detalhes, esses aspectos da 
estrutura terrestre, formação mineral e processos de transformação da crosta, rochas 
e solos. 
 
1.2 Planeta Terra 
Figura 1.2 – Ilustração do planeta Terra 
 
A vida em nosso planeta data de 4 bilhões de anos. Se fizermos uma correspondência 
desse tempo com um ano, pelo calendário que conhecemos hoje, o ser humano em 
sua forma atual surgiu nas primeiras horas da noite de 31 de dezembro (POPP, 2017). 
A provável origem da Terra é de um amontoado de poeira cósmica e gases por ação de 
força gravitacional. Dos diversos elementos químicos que a compõem, os mais densos 
ficam ao centro e os menos densos, como os gases, ficam mais na superfície dessa 
esfera. Da mesma forma, as temperaturas no interior são mais altas e gradualmente 
menores em direção à superfície. 
Acredita-se que a crosta terrestre tenha se formado há cerca de 700 milhões de anos 
pela solidificação dos materiais que estavam em fusão nas camadas mais profundas do 
planeta, de forma natural. 
O planeta Terra não é uma esfera perfeita, há diferença de 43km entre os diâmetros 
na linha do equador e de polo a polo, sendo o diâmetro na linha do equador o maior, 
assim como as forças gravitacionais exercidas pelo sol e pela lua. 
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Na via láctea o planeta terra constitui um pequeno ponto azul orbitando uma pequena 
estrela entre as 100 milhões existentes em nossa galáxia. Inimaginável o tamanho do 
universo em que estamos contidos, nossa galáxia também é uma das milhões de 
outras galáxias existentes nesse imenso vácuo que é o universo. 
Nosso planeta evoluiu de forma muito peculiar e aleatória com fatores, no decorrer de 
sua história, que a colocaram em uma situação de privilégio em relação aos outros 
planetas do nosso sistema solar ou mesmo de outros sistemas solares no universo. 
A lua desempenha o papel de estabilização no processo de rotação da Terra que, em 
função de seu eixo inclinado, é responsável pela distribuição das temperaturas no 
planeta, correntes de ventos, estações do ano, ciclo hidrológico, distribuição das 
chuvas e fenômeno das marés. Caso não houvesse essa estabilização, seria impossível 
o desenvolvimento da vida aqui. 
 
Figura 1.3 – Ilustração doplaneta Terra e da Lua em perspectiva com o solo (sem 
escala) 
 
Estima-se que a lua foi formada 400 mil anos após a formação da Terra, devido ao 
impacto de um corpo celeste, de tamanho aproximado ao do planeta Marte, com 
nosso planeta. 
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Mudanças nas velocidades e nas interações entre os corpos celestes afetariam de 
forma incalculável a superfície da Terra, bem como a vida dos seres vivos, por 
exemplo, através de mudanças climáticas e mudanças de temperatura. 
Essas mudanças nos corpos celestes estão além do domínio do ser humano, ou seja, 
nada podemos fazer quanto a isso, mas a humanidade, em tão pouco tempo (se 
comparado ao tempo geológico), já tem afetado as condições climáticas do planeta 
com consequências nocivas à vida. 
As mudanças nos ecossistemas, provocadas pela humanidade e seu avanço 
tecnológico, nos conduzirá a consequências perigosas. Como já é possível observar no 
nível de poluição do ar em grandes cidades, na quantidade de resíduos sólidos 
descartados, na quantidade de lixo depositados nos mares e nas ações exploratórias 
impactantes ao meio ambiente. 
É preciso ter em mente que o nosso planeta é um organismo vivo. Mares, rios, 
florestas e a própria atmosfera, entre tantos outros, constituem o organismo vivo que 
permite nossas vidas e atividades diárias. 
Do primeiro organismo vivo até os dias atuais, são mais de 4 bilhões de anos de 
formação e transformação da Terra até as condições que permitem a nossa vida. A 
existência humana ocupa um espaço ínfimo nessa trajetória, o que nos obriga a refletir 
sobre as seguintes perguntas: 
Quando a água potável acabar, onde encontraremos mais? 
Quando o ar puro acabar, onde encontraremos mais? 
Quando as terras agricultáveis acabarem, onde cultivaremos nossos alimentos? 
Com essas reflexões podemos seguir para os próximos tópicos da disciplina, mais 
conscientes do nosso papel como engenheiros e responsáveis por parte das 
transformações na crosta terrestre. 
 
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1.3 Estrutura do Planeta Terra 
Como vimos anteriormente, a Terra é um esferoide formado pela aglomeração de 
poeira cósmica em função de uma força gravitacional. Esse esferoide é mais achatado 
nos polos e dilatado na linha do equador. 
De acordo com Popp (2017), o planeta tem as seguintes características, considerando-
o como uma esfera, para facilitar a compreensão: 
• Circunferência: 40.075 km; 
• Diâmetro: 12.700 km; 
• Volume aproximado: 1,08 bilhão de m³; 
• Área equivalente: 510 milhões de km²; 
• Massa da Terra: 5,6 x 1021 toneladas; 
• Densidade: 5,52 (densidade da água é 1,0). 
 
Figura 1.4 – Ilustração da estrutura do planeta Terra 
 
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O planeta é composto, estruturalmente, por núcleo interno, núcleo externo, manto, 
manto superior e crosta. 
A determinação da composição dessa estrutura foi obtida de formas indiretas, pois 
ainda não foi possível explorar os cerca de 6.300 km que separam o núcleo da crosta. 
Atualmente, o mais profundo que foi possível explorar em direção ao centro da Terra 
foi 12.000 metros. 
Como já mencionado, a composição da Terra é determinada por métodos indiretos, 
através de análises das ondas sísmicas geradas pelos terremotos. Com base na 
velocidade de propagação dessas ondas ou a não propagação de determinas ondas, 
que sugerem que o planeta é composto por capas concêntricas de materiais distintos e 
em estados físicos distintos também. 
 
Figura 1.5 – Estrutura da Terra 
 
Fonte: Adaptado de POPP (2017). 
Ainda de acordo com Popp (2017), o núcleo da terra tem diâmetro aproximado ao de 
Marte, com temperatura semelhante à da superfície do sol, 5.500°C e pressão de 3,5 
milhões de atmosferas. 
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O centro da terra dá indícios de como ocorrem os fenômenos da flutuação das placas 
tectônicas mais acima do núcleo, como o magnetismo, devido ao movimento do ferro 
no núcleo, e a aurora boreal que ocorre em função dos ventos solares. 
Apenas 29,22% da superfície terrestre compreende terras emersas, ou seja, 149 
milhões de km²; o restante são mares e oceanos. A maior elevação é o monte Everest 
com 8.850 m e a maior depressão é a Fossa das Marianas com 11.033 m. 
 
Figura 1.6 – Ilustração da maior elevação e da maior depressão na Terra 
 
Fonte: Adaptado de POPP (2017). 
 
1.4 Tectônica das placas 
O conceito de tectônica das placas é relativamente recente, tem cerca de 100 anos. 
Diversas outras teorias foram formuladas, mas descartadas por questões equívocas e 
por não explicarem claramente a configuração atual dos oceanos e continentes. 
 
 
 
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Figura 1.7 – Ilustração do continente Pangeia 
 
A ideia da deriva continental argumenta que os continentes não estiveram presos e 
imóveis ao longo do tempo. Segundo Popp (2017), estima-se que a velocidade da 
separação das placas da África com a América era de 6,0 cm/ano e foi decrescendo até 
os atuais 2,0 cm/ano. 
À medida que os continentes se afastam, o material da astenosfera emerge por meio 
de fraturas no centro dos oceanos alinhadas com a costa dos continentes, formando, 
assim, grandes cordilheiras como a mesoatlântica. Isso é explicado pelo conceito de 
expansão do assoalho oceânico. 
Essa expansão faz com que os continentes sobre essas placas que derivam sobre a 
astenosfera se afastem e, consequentemente, essas placas colidem com outras que 
são convizinhas. Nessa colisão, uma delas pode afundar de volta à astenosfera e, a 
outra, emergir formando as grandes cordilheiras como, por exemplo, a cordilheira dos 
andes. 
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Essa movimentação também é responsável pela formação de ilhas e arquipélagos, 
como no caso do Japão, e por atividades vulcânicas nos continentes ou nos oceanos. A 
figura a seguir ilustra essa movimentação. 
 
Figura 1.8 – Ilustração da movimentação das placas no assoalho oceânico 
 
Fonte: Adaptado de POPP (2017). 
Imagine que na superfície do planeta existe uma superfície rígida, porém, fragmentada 
em partes. Essas partes são as placas que compõem o mosaico. 
A superfície é dividida em 13 placas que não tem sua extremidade, necessariamente, 
nas bordas dos continentes e descrevem movimentos colidindo com outras placas. A 
figura a seguir ilustra a composição das placas. 
 
 
 
 
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Figura 1.9 – Ilustração das principais placas tectônicas da Terra 
 
No livro Geologia geral (2017) de Popp, disponível na biblioteca virtual, há uma figura 
que demonstra a direção de deslocamento das placas, acesse o livro e veja! 
 
1.5 Tectônica mundial 
Como visto anteriormente, a litosfera é dividida em diversas placas tectônicas, 13 
principais e outras menores ou em formação. Também foi mencionado que elas se 
movimentam segundo direções próprias. Esses movimentos podem ser classificados, 
de acordo com Silva e Tadra (2017), como: 
• Convergente; 
• Divergente; e 
• Transcorrente. 
São movimentos convergentes quando as placas se comprimem, ou seja, se 
movimentam uma contra a outra. Divergente quando se afastam e transcorrente 
quando o deslocamento é no sentido horizontal entre as placas. 
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Aprenda mais sobre esses movimentos e a caracterização das bordas das placas no 
livro Geologia e Pedologia de Silva e Tadra (2017), disponível na biblioteca virtual. 
 
Figura 1.10 – Ilustração da movimentação das placas tectônicas 
 
Esses movimentos, de acordo com Popp (2017), também são classificados como: 
• Epirogenéticos; e 
• Orogenéticos. 
Os movimentos epirogenéticos são mais lentos e não são capazes de transformar, 
deformar, dobrar ou fraturar maciços rochosos, além disso, abrangem dimensões 
continentais. Já os movimentos orogenéticos, como os terremotos e atividades 
vulcânicas associadas a estes, são mais rápidos e com competência para transformar, 
deformar, dobrar ou fraturar maciços rochosos. Dá-se o nome de área de orogênese 
para esses locais onde ocorrem tais fenômenos. 
Associado a esses movimentos dasplacas tectônicas está o surgimento de montanhas, 
cordilheiras e vulcões, além das fraturas oceânicas. 
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A placa Sul-Americana, onde se localiza a América do Sul e, consequentemente, o 
Brasil, tem seu limite a leste, junto à placa Sul Africana no meio do oceano atlântico e, 
a oeste, seu limite fica junto à costa no oceano pacífico, fazendo fronteira com a placa 
de Nazca. O encontro dessas duas placas promove as atividades vulcânicas e 
terremotos nos andes. 
As regiões dessas placas em que não há interferência das atividades tectônicas das 
bordas, são as regiões estáveis do planeta que, segundo Silva e Tadra (2017), 
representam cerca de 23% da superfície do planeta. 
Em algumas plataformas continentais ou subcontinentais, não se observam essas 
atividades características das áreas de orogênese desde o período pré-cambriano. 
Estas plataformas contêm rochas cristalinas. No interior da plataforma há os crátons, 
que são núcleos estáveis que apresentam rochas sedimentares, metavulcânicas e 
terrenos graníticos de forma desordenada. 
O estudo dessas áreas é desperto pelo interesse na exploração mineral de tais regiões, 
pois normalmente contém ouro, níquel, ferro, cobre, chumbo, entre outros. 
Na figura a seguir é possível verificar alguns crátons no nosso continente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1.11 – Crátons na região que compreende o Brasil e parte da América do Sul 
 
 Fonte: Adaptado de Popp (2017). 
 
1.6 Vulcanismo 
Atividades vulcânicas são observadas nas zonas de rupturas e onde há movimento das 
placas da litosfera. 
O lançamento de lavas, rochas, gases, entre outros produtos vulcânicos se deve à alta 
temperatura e pressão que esse material sofre sob a litosfera, isso permite o estudo 
dessas atividades no interior da Terra, ou seja, o vulcanismo. 
 
 
 
 
 
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Figura 1.12 – Ilustração de atividade vulcânica 
 
Dependendo da forma de atividade vulcânica, pode haver derramamento de lava de 
forma passiva ou explosiva. 
Na forma passiva, o magma, que ao sofrer resfriamento se transforma em lava, é 
derramado por meio de fendas ou cones, então se espalha por planícies e preenche 
vales. Dessa forma o magma pode atingir até 50 km de extensão, de acordo com Popp 
(2017). 
Na forma explosiva, piroclastos, rochas e o próprio magma podem ser expelidos a 
centenas de metros de altura. 
A lava, quando expelida, sofre brusca redução de temperatura, liberando, assim, gazes 
e outras substâncias. A quantidade de material expelido pode chegar a dezenas de 
quilômetros cúbicos. O magma que não atinge a superfície se solidifica no interior da 
crosta terrestre, formando as rochas ígneas. 
Usualmente associamos um vulcão a uma estrutura cônica com altura variável de 
alguns metros a mais de 7000 m de altura. Este formato cônico é proveniente da 
acumulação de materiais expelidos pelo próprio vulcão e vão se acumulando no seu 
entorno. 
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A estrutura do vulcão é composta basicamente por: 
• Câmara magmática; 
• Chaminé; 
• Caldeira; 
• Cratera. 
Os produtos gerados por um vulcão são: Bombas, Piroclástos, Gases vulcânicos, Lava, 
Fumarolas, Solfataras e Mofetas. No livro Geologia geral (2017) de Popp, veja com 
mais detalhes a estrutura de um vulcão e o que são esses produtos vulcânicos. 
De acordo com Popp (2017), há sobre o globo cerca de 10 mil vulcões e que a área 
mais significante é o cinturão de fogo do pacífico, que vai das Antilhas até a Indonésia, 
entre outras regiões, pois os vulcões são distribuídos ao longo das áreas instáveis 
tectonicamente da crosta. 
 
Figura 1.13 – Ilustração do cinturão de fogo do pacífico 
 
As atividades vulcânicas nos assoalhos dos oceanos são pouco percebidas, algumas 
vezes não chegam à superfície ou são destruídas rapidamente. Mesmo assim, há 
formações de ilhas vulcânicas por todo o globo. 
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No Brasil, Fernando de Noronha e Trindade são alguns exemplos de ilhas vulcânicas. As 
atividades vulcânicas que formaram essas ilhas datam de aproximadamente 1,5 milhão 
de anos a 3,7 milhões de anos, conforme afirma Popp (2017), sendo Fernando de 
Noronha o mais recente. 
Há outras manifestações de atividades vulcânicas no Brasil que datam dos períodos 
cretáceo e jurássico nos estados de São Paulo, Santa Catarina, Mato Grosso, Minas 
Gerais, Paraná, Goiás e países vizinhos. 
Os terremotos também estão associados às falhas e encontros das placas tectônicas, 
sendo que o cinturão de fogo do pacífico e outras áreas com atividades vulcânicas 
também possuem intensas atividades sísmicas. 
Os terremotos ocorrem quando a energia acumulada, devido às forças de fricção na 
crosta, é liberada. Essas forças são provenientes da movimentação lenta das placas 
tectônicas. Essas movimentações acumulam energia até o ponto em que os elementos 
rochosos que estão sob essa força se rompam, gerando os deslizamentos, rupturas e 
falhas no maciço. 
Alguns abalos percebidos são originados por desmoronamento de cavernas, 
exploração de água do subsolo com consequente rebaixamento do lençol freático ou 
quando são represadas grandes quantidades de água em um local. 
 
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1.7 Minerais 
Os minerais são, normalmente, elementos inorgânicos cuja composição química é 
específica. Possuem estrutura cristalina e outras propriedades que você verá a seguir. 
Além disso, compõem a crosta terrestre. 
Os minerais podem ser compostos de apenas um elemento químico ou mais de um 
deles, como o diamante, que tem apenas carbono em sua composição e a calcita que é 
constituída de carbonato de cálcio. 
Você sabia que minerais distintos podem ter a mesma composição química, mas ter 
propriedades físicas totalmente distintas? Isso acontece por serem formados e 
cristalizados em diferentes condições de temperatura e pressão, a diferentes 
profundidades na crosta terrestre ou na superfície e na presença de diferentes 
soluções. 
O cristal de minério é formado a partir de um núcleo inicialmente amorfo que vai se 
cristalizando e, a partir desse núcleo, o restante do mineral vai se agrupando, aderindo 
ao núcleo, crescendo e formando o minério. Há minerais que são formados pela 
sublimação dos gases e fumarolas que são expelidos pela atividade vulcânica. 
É muito difícil classificar um mineral apenas por características químicas ou físicas. É 
preciso, em alguns casos, análise em microscópio petrográfico, análises óticas e 
químicas em laboratórios. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1.14 – Identificação de minerais e rochas 
 
Os minerais podem apresentar diversas formas e formatos geométricos, isso se deve 
ao seu sistema cristalino, dividido em seis tipos distintos, além de ser uma 
característica inerente ao mineral. Os tipos de sistemas cristalinos são: 
• Cúbico; 
• Tetragonal; 
• Hexagonal; 
• Triclínico; 
• Ortorrômbico; 
• Monoclínico. 
Essas definições são de acordo com os eixos formados pelas faces do cristal. Leia a 
descrição de cada uma delas em Geologia Geral (2017) de Popp, disponível na 
biblioteca virtual. 
As propriedades físicas dos minerais são: peso específico, clivagem, cor, fratura, brilho, 
risco, magnetismo e dureza. Alguns minerais podem apresentar propriedades elétricas, 
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como o quartzo, que regula frequência e, outros, como o topázio, que ao serem 
friccionados, geram carga elétrica. 
O peso específico é a relação entre o peso do mineral e o peso do mesmo volume de 
água. 
A clivagem é a tendência do mineral em ser rompido, segundo os planos de ruptura. 
Pode haver mais de um plano de ruptura ou nenhum. Quando não apresenta um plano 
de ruptura na quebra do mineral, então, é denominado fratura. A fratura pode existir 
mesmo em um mineral que apresente algum plano de clivagem. A clivagem pode ser 
classificada como: Perfeita, pobre, boa, moderada ou proeminente. 
A cor do mineral também auxilia na sua identificação, mas em alguns casos,por 
impurezas, pode variar, como no caso do quartzo. 
Ao contrário do que se pode imaginar, o risco de um mineral é a cor deixada por ele ao 
riscar uma cerâmica, em função da cor desse risco e das outras características, 
também é possível identificar que tipo de mineral se trata. 
O brilho pode ser classificado como adamantino, metálico, graxo, vítreo, sedoso, entre 
outros, e tem relação com a absorção, refração e reflexão da luz. 
A dureza é a capacidade do mineral em resistir a abrasão ou risco. Para isso, a tabela 
com a escala de Mohs auxilia a classificar e identificar qual material tem maior dureza 
que outro. Veja a seguir a tabela, conforme Popp (2017) e Silva e Tadra (2017). 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1.1 – Referências de dureza conforme estabelecidos por Mohs 
Mineral Dureza 
Talco 1 
Gipsita 2 Unha (2,5) 
Calcita 3 Alfinete (3,5) 
Fluorita 4 
Apatita 5 Lâmina de aço, vidro (5 – 5,5) 
Ortoclásio 6 Canivete (6 – 6,5) 
Quartzo 7 Porcelana 
Topázio 8 
Coríndon 9 
Diamante 10 
Fonte: SILVA E TADRA (2017); POPP (2017). 
Resumidamente, o mineral com maior dureza risca o mineral com menor dureza, da 
mesma forma, a dureza de outros materiais é determinada com base nessa escala. 
Você pode aprender mais sobre as propriedades dos minerais nos livros Geologia Geral 
(2017) e Geologia e Pedologia (2017) disponíveis nas bibliotecas virtuais (os livros 
estão citados nas referências). 
Os minerais mais comuns no planeta são os quartzos, feldspatos, carbonatos, fosfatos, 
sulfatos, sulfetos, óxidos, hidróxidos e argilominerais. 
 
 
 
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1.8 Ciclo das rochas 
Como mencionado anteriormente, as rochas têm origem no magma que, de alguma 
forma, resfriou e chegou às camadas mais superficiais da crosta terrestre. Mas, será 
que todos os tipos de rochas foram formados assim ou sofreram algum tipo de 
metamorfismo, ou ainda, processos de sedimentação? 
Como podemos deduzir, após o magma ser expelido para a superfície terrestre, sofre 
resfriamento em contato com a atmosfera e, também, todo tipo de intempéries e 
interações com outros componentes da crosta e da atmosfera. De acordo com Silva e 
Tadra (2017), as rochas são formadas por dois fenômenos do planeta Terra, são eles: a 
tectônica das placas e o clima. 
As rochas podem ser classificadas em três tipos, sendo: 
• Magmáticas ou ígneas; 
• Metamórficas; e 
• Sedimentares. 
A ilustração a seguir auxilia o entendimento deste ciclo que forma e transforma as 
rochas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1.15 – Ciclo das rochas 
 
Fonte: Adaptado de BRAJA e SOBHAN (2015). 
 
1.9 Tipos de rochas 
Rochas ígneas ou magmáticas, podem ser extrusivas ou intrusivas. Extrusivas por 
terem sido formadas pelo resfriamento e solidificação do magma na superfície da 
Terra quando expelido por fissuras ou vulcões. E são intrusivas quando formadas pelo 
resfriamento e solidificação do magma em profundidade. 
Nesse grupo de rochas, a formação dos diferentes tipos de rochas como quartzo, 
basalto, granito, entre outros, é em função da taxa de resfriamento, composição do 
magma e presença de outros elementos químicos que podem interagir nesse processo. 
Sendo assim, as rochas podem ser compostas por apenas um ou mais minerais. 
 
 
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Figura 1.16 – Diferentes tipos de rochas usadas como acabamento 
 
Os cristais dos minerais que compõe as rochas intrusivas são maiores que os cristais 
formados nas rochas extrusivas, devido a velocidade do resfriamento ser mais lento 
em uma do que na outra, respectivamente. As rochas intrusivas podem chegar à 
superfície da crosta por processos geológicos ou processos erosivos que culminam na 
exposição da rocha na superfície e, assim, ficando expostas aos processos de 
intemperismo. 
As rochas sedimentares, como o próprio nome sugere, são formadas pela deposição 
de sedimentos que acabam se solidificando em um corpo só. Esses sedimentos podem 
ser originados por intemperismo de outras rochas e minerais, e são transportados por 
agentes, como água, vento, gravidade, entre outros, para depósitos sedimentares. 
Uma vez que esses sedimentos estão depositados, por cimentação e sobrecarga, 
sofrem a compactação. Os agentes de cimentação da rocha sedimentar, normalmente, 
são solutos transportados por águas subterrâneas, um exemplo desse tipo de rocha 
sedimentar é o arenito. 
 
 
 
, 
 
 
28 
 
Figura 1.17 – Formação de rocha sedimentar 
 
As rochas sedimentares também podem ser formadas por processos químicos, esses 
componentes podem ser de origem inorgânica ou depositados por organismos. Como 
exemplo deste tipo de rocha sedimentar, podemos citar o calcário que é formado pela 
reação do magnésio solubilizado na água com calcário ou sedimentação de 
carbonatos. 
Figura 1.18 – Rocha calcária 
 
Rochas metamórficas, como o nome sugere, são originadas do metamorfismo de 
rochas ígneas ou sedimentares. 
, 
 
 
29 
 
O metamorfismo acontece por pressão e calor, mas sem a fusão dos componentes. 
Durante esse processo, os cristais de origem e os minerais presentes no processo 
formam novos minerais ou são cisalhados modificando a textura preexistente. 
Dependendo do grau de metamorfismo sofrido, partindo dos mesmos componentes, 
podem originar rochas metamórficas distintas, como o gnaisse, originado de alto grau 
de metamorfismo de rochas ígneas, ou, como a ardósia, originada de baixo grau de 
metamorfismo de folhelhos. 
Figura 1.19 – Gnaisse 
 
 
Figura 1.20 – Ardósia 
 
, 
 
 
30 
 
Ficou curioso para saber a composição das rochas? Veja mais em Geologia Geral 
(2017) e Fundamentos de Engenharia Geotécnica (2015), estes livros estão citados e 
mencionados na bibliografia deste conteúdo, todos disponíveis nas bibliotecas virtuais. 
 
1.10 Processos geológicos 
Você deve imaginar que, de alguma forma, a superfície terrestre tomou a forma como 
vemos hoje, por exemplo, as montanhas rochosas, os alpes, os himalaias e, até mesmo 
a Cordilheira dos Andes, que data de 2 a 65 milhões de anos atrás, segundo Popp 
(2017). 
Algum processo originou essas formações, assim como diversas outras, em função das 
forças que atuaram e ainda atuam em nosso planeta. O vulcanismo e o tectonismo são 
alguns desses processos que modificam a crosta. Em função dessas atividades, das 
movimentações e dos sistemas de forças, as placas da litosfera, as rochas, os minerais 
e, até mesmo o solo, sofrem alguma modificação ou metamorfismo. 
Como resultado dessas forças, é possível observar a ocorrência de falhamentos e 
dobramentos em maciços. 
Os falhamentos nem sempre tem origem em atividades tectônicas. Eles se 
caracterizam pela fratura em dois blocos de um maciço, que pode se estender por 
centenas de metros, com ou sem deslocamento dos blocos resultantes. Se houver 
movimentação das partes fraturadas, estes movimentos podem ser classificados como 
de rotação, quando as faces perdem o paralelismo, ou translação quando as faces se 
mantêm paralelas. 
Os elementos de uma falha são: Linha de falha, muro ou lapa, teto ou capa, plano de 
falha e rejeito de falha. 
 
 
, 
 
 
31 
 
Figura 1.21 – Ilustração de falhas no solo 
 
 
As falhas são classificadas em: falha inversa, falha horizontal, falha de cavalgamento e 
falha de gravidade. Cada uma apresenta características distintas na sua origem e forma 
de ocorrência. 
Os efeitos das falhas na topografia podem ser: escarpas de falha ou de recuo, vale de 
falha, mudança brusca de vegetação ou solo e sequência de morros. Em análise 
geológica, podem ser observadas omissão, repetição ou mudança de camadas na 
estratigrafia do solo e maciço rochoso, além de brechas ou drag de falha. 
Os dobramentos ocorrem em maciços rochoso mais maleáveis, ao contrário das falhas 
que ocorrem em maciços mais resistentes. Isso acontece devido as características da 
rocha que sofre a ação geológica. As mais resistentes são denominadascompetentes 
e, as menos resistentes, ou mais plásticas, são denominadas incompetentes. 
As dobras podem ocorrer por atividades tectônicas ou pela gravidade que atua na 
condição deposicional dos sedimentos. São identificadas as dobras pela deformação da 
estrutura deposicional original, em função do ângulo que é formado em sua estrutura, 
que é medido com o auxílio de uma bússola. São reconhecidas facilmente em campo, 
como observado na figura a seguir. 
 
, 
 
 
32 
 
Figura 1.22 – Dobra em rocha 
 
Os componentes de uma dobra são: charneira, plano de charneira, eixo, plano axial e 
flancos. As dobras são classificadas em diversos tipos, conforme a configuração de seus 
componentes: dobra simétrica, assimétrica, em leque, isoclinal, deitada, em chevron, 
flexão, de arrasto, sinclinório e anticlinório. 
Ficou curioso? Veja a definição e mais ilustrações de cada tipo de dobramento ou 
falhamento no livro Geologia Geral (2017), disponível na biblioteca virtual. 
Além desses processos que transformam a crosta terrestre, há os processos em 
decorrência do intemperismo, que serão vistos no próximo bloco. 
 
Conclusão 
Neste bloco explanamos sobre a importância do estudo da geologia para as atividades 
da engenharia e para o cotidiano. Vimos a formação da Terra e sua estrutura básica, 
com núcleo interno e externo, manto e crosta terrestre, que é onde acontecem os 
fenômenos de transformação da superfície, em função das estruturas mais inferiores 
do planeta, como tectonismo e vulcanismo. Por fim, você aprendeu sobre a formação 
, 
 
 
33 
 
das rochas e minerais e os processos geológicos que formam e transformam nosso 
planeta. 
 
REFERÊNCIAS 
BRAJA M. DAS; SOBHAN, K. Fundamentos de engenharia geotécnica. 3. ed. São Paulo: 
Cengage Learning, 2015. E-book. 
CHIOSSI, N. J. Geologia de engenharia. 3 ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. 
POPP, J. H. Geologia geral. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. E-book. 
SILVA, N. M; TADRA, R. M. S. Geologia e pedologia. [livro eletrônico]. Curitiba: 
InterSaberes, 2017. 
 
REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES 
QUEIROZ, R. C. Geologia e geotecnia básica para engenharia. São Paulo: Blucher, 
2016.