Aula 1 - Introducao a geologia

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA 
DAS CATARATAS
MECÂNICA DOS SOLOS E GEOLOGIA DE ENGENHARIA
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
PROFESSOR: EDUARDO DAMIN
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
O que é Geologia?
geo = terra
logos = estudo / conhecimento
ESTUDO DA TERRA
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Geologia ou Geografia?
GEOLOGIA
VISÃO EVOLUTIVA VISÃO ATUAL
GEOGRAFIA
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Geologia é dividida em:
GEOLOGIA
HISTÓRICA FÍSICA
Evolução da Terra
(mudanças ao longo do tempo)
Composição da Terra
(materiais e processos)
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL
 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: 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;
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL
 FÍSICA
 Estrutural: investiga os elementos estruturais presentes nas rochas e
causados por esforços;
 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, gelo, água... que afetam bastante o relevo terrestre.
Em resumo: estuda a maneira como as formas da superfície da Terra
são criadas e destruídas.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL
 HISTÓRICA: estudo da evolução dos acontecimentos e fenômenos
ocorridos no passado.
 Paleontologia: estuda a vida pré-histórica, tratando do estudo de
fósseis de animais e plantas micro e macroscópicos, sendo
conhecidos através de seus restos ou vestígios encontrados nas
rochas. Os fósseis são importantes indicadores das condições de vida
existentes no passado geológico, preservados por meios naturais na
crosta terrestre;
 Estratigrafia: trata do estudo da seqüência das camadas (condições de
sua formação e a correlação entre os diferentes estratos ou camadas).
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
GEOLOGIA APLICADA
 À ECONOMIA: envolve a aplicação de princípios geológicos para o
estudo do solo, rochas, água subterrânea e sua influência no
planejamento e construção de estruturas de engenharia, ou seja, é o
estudo dos materiais do reino mineral que o homem extrai da Terra para
a sua sobrevivência e evolução (substâncias orgânicas e inorgânicas).
 Mineração;
 Petróleo.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
GEOLOGIA APLICADA
 À ENGENHARIA: emprego dos conhecimentos geológicos para a solução
de certos problemas de Engenharia Civil, principalmente na:
 abertura de túneis e canais;
 implantação de barragens;
 construção de estradas;
 obtenção de água subterrânea;
 projeto de fundações;
 taludes, etc.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
GEOLOGIA APLICADA
De acordo com a 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”.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Estudo da 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 sub-superfície;
 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.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Aplicações da Geologia em projetos de Engenharia Civil
 Atividades de superfície
a) Obtenção de materiais para construções em geral
b) Construção de estradas, corte em geral e minas a céu aberto
c) Fundações de edifícios
d) Obtenção de água subterrânea
e) Barragens de terra e aterros em geral
f) Túneis e escavações subterrâneas
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Aplicações da Geologia em projetos de Engenharia Civil
 Atividades de profundidade
a) Abertura (escavações) de túneis para uso civil
b) Escavações de Minas em profundidade
c) Cavernas para hidroelétricas
 Atividades especiais
a) Engenharia de Petróleo
b) Engenharia Geotécnica em geral
c) Engenharia do meio Ambiente
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Geologia e Arquitetura (exemplos relevantes)
 Escolha de materiais
 Projeto
 Características externas de construções
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
HISTÓRICO DA GEOLOGIA
 Geologia como ramo específico da ciência p/ 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;
 Dentre os pioneiros no desenvolvimento da Geologia, encontram-se J.G. 
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);
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
HISTÓRICO DA GEOLOGIA
 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.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Como estudar a Terra
 Observações em campo
 Princípio de James Hutton
 Métodos diretos e indiretos
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Princípio de James Hutton
Um dos princípios utilizados pela geologia
moderna vem de James Hutton (1726-
1797), geólogo, químico e naturalista
escocês. Ele defendeu uma teoria
denominada uniformitarismo, propondo
que a história da Terra pode ser estudada
observando-se os fenômenos geológicos
atuais.
“O presente é a chave do passado”
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Origem da Terra
 Universo – 13,7 bilhões de anos
 Sistema Solar– 4,6 bilhões de anos
• Mesmo tipo de matéria em todos os planetas
 Massa do Sistema Solar
• Sol = 99,8%
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Datação relativa
Processo para determinar a idade de um evento 
em comparação com outros eventos. Envolve a 
colocação dos eventos geológicos em sua 
ordem cronológica correta, mas não a época de 
quando os eventos ocorreram em numero de 
anos atras.
Datação absoluta
Técnicas de datação geocronológica que utiliza 
o decaimento radiogênico dos elementos 
químicos, para determinar as idades das rochas 
em anos anteriores ao presente.
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Estudo do interior da Terra
Método direto
 Escavação
 Projeto Mohole - 1961
Poço Superprofundo de Kola – década de 70 e 80
 Poço 504-B – entre 1979 e 1993
Poço Sakhalin-1 – Agosto de 2012
Navio Chikyu – Setembro de 2012
 Projeto de alcance do manto até 2030
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Estudo do interior da Terra
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Estudo do interior da Terra
Método indireto
 Sismologia
 Propagação de vibrações dos terremotos
 Gravidade
 Teoria da gravitação
 Geomagnetismo
 Paleomagnetismo
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Estrutura interna da Terra
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Estrutura interna da Terra
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Crosta
 Espessura
 25 – 50 km nos continentes (Crosta continental)
 5 – 10 km nos oceanos (Crosta oceânica)
 Formação
 Rochas sedimentares
 Rochas metamórficas
 Rochas ígneas (níveis rasos e profundos)
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Crosta
 Continental
 Rochas graníticas (Si e Al)
 Menor densidade
 Oceânica
 Rochas basálticas (Si e Mg)
 Maior densidade
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Manto
 Superior
 400 km de profundidade
 Rico em olivinas e piroxênios (Mg e Ca)
 Inferior
 650 – 2900 km de profundidade
 Rico em silicatos ferromagnesianos (Mg, Fe e Al)
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Manto superior
 Litosfera
• Crosta + porção superior do manto
• Rígida
Astenosfera
• Porção superior do manto
• Fusão parcial (2% líquida)
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Núcleo
 Externo
• 2.950 – 5.100 km
• Líquido – liga metálica em fusão (Fe-Ni), com presença de H,
O, Na, Mg e S.
 Interno
• 5.100 – 6.370 km
• Sólido (alta pressão) – liga metálica (Fe-Ni)
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Formação das montanhas (Orogênese)
 Conjunto de fenômenos vulcânicos, erosivos e
diastróficos (conjunto de movimentos
tangenciais, verticais que acarretam na superfície
terrestre o aparecimento de dobras e falhas) que
levam à formação de montanhas (elevações
superiores a 300 m sobre o terreno circundante)
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Formação das montanhas (Orogênese)
 Origem vulcânica
• São formadas pelo acúmulo de material expulso,
provenientes de partes profundas da crosta terrestre. Às
vezes predominam lavas (vulcões havaianos), outras vezes o
material piroclástico (Paracutin) e, finalmente, ambos
associados (Vesúvio). Têm forma cônica, com o material
acumulando-se em torno da cratera.
• Outros exemplos: Etna (Itália) e Aconcágua (Cordilheira dos
Andes).
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Formação das montanhas (Orogênese)
 Origem erosiva
• Isoladas pela erosão: são restos de camadas horizontais que
ficaram isoladas pelos efeitos da erosão. Quando possuem o
topo plano são chamadas de mesas.
• Nos divisores de água: formadas devido à erosão fluvial.
• Erosões diferenciais: formadas quando as rochas mais fracas
são destruídas, restando as rochas duras que se sobressaem
no relevo.
• Exemplos: Serra Geral do Rio Grande do Sul e parte de Santa
Catarina
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Formação das montanhas (Orogênese)
 Origem tectônica
• Formam as grandes cadeias de montanhas e se originam por
dobramentos, falhas ou ambos.
• As montanhas formadas por dobramentos constituem as
maiores cordilheiras.
• Exemplos por falhamentos: Serra do Mar
• Exemplos por dobramentos: Alpes, Himalaia, Andes e
Montanhas Rochosas
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Formação das rochas
 Rocha
 É uma agregado sólido e natural de:
• grãos minerais;
• matéria orgânica;
• material vítreo;
• combinação das anteriores.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
Formação das rochas
 Tipos de rocha
• Magmáticas ou ígneas;
• Sedimentares;
• Metamórficas.
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas
Rocha
Corpo natural formado por
associações estáveis de
minerais compatíveis entre si
e com o ambiente em que foi
gerado.
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas magmáticas
Também se chamam
rochas ígneas.
Resultam da consolidação
de porções da crosta ou do
manto, total ou
parcialmente fundidas, a
que se chama magma.
Consoante o contexto
geológico em que se dá a
solidificação dizem-se
vulcânicas (extrusivas) e
plutónicas (intrusivas).
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas magmáticas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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basalto
Basalto havaiano
Pedra-pomesGranito rosa
obsidiana
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Obsidiana 
Rochas sedimentares
Geradas na interface da litosfera
com a hidrosfera a atmosfera e a
biosfera, nas condições de
pressão e de temperatura
próprias da superfície do planeta.
Podem ser classificadas em
detríticas, biogênicas e
quimiogênicas.
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas sedimentares detríticas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas sedimentares detríticas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas sedimentares quimiogênicas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Halita
Rochas sedimentares quimiogênicas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas sedimentares biogénicas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas sedimentares biogénicas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas sedimentares biogénicas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Calcário conquífero
Rochas sedimentares
arenito
siltito
conglomerado
brecha
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas metamórficas
Geradas por metamorfismo, ou
seja, resultantes da transformação
de rochas preexistentes, no interior
da crosta (por acção do calor e/ou
da pressão)
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas metamórficas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas metamórficas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Rochas metamórficas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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Ciclo das rochas
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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REFERÊNCIAS
 LEINZ, Viktor. Geologia geral. São Paulo: Nacional, 1998.
 POPP, José Henrique. Geologia geral. Rio de Janeiro: LTC 2016.
 QUEIROZ, Rudney C. Geologia e geotecnia básica para engenharia civil.
Editora Blucher, 2018.
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MECÂNICA DOS SOLOS
 ATÉ A PRÓXIMA AULA
OBRIGADO!
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	Slide 1
	Slide 2: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 3: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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	Slide 5: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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	Slide 7: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 8: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 9: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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	Slide 29: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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	Slide 38
	Slide 39: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 40
	Slide 41: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 42: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 43
	Slide 44: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 45: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
	Slide 46: INTRODUÇÃOÀ GEOLOGIA
	Slide 47: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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	Slide 49: INTRODUÇÃO À GEOLOGIA
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	Slide 66: REFERÊNCIAS
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