Tipos de Rochas - Geologia

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

EngenhariaCivil
Centro Universitário Luterano de Palmas
CEULP / ULBRA
Departamento de Engenharia Civil - DEC
GEOLOGIA APLICADA A OBRAS CIVIS
AULA 2
ROCHAS
NÃO CONFUNDA ROCHA COM MINERAL!!
Os minerais possuem uma estrutura homogênea e propriedades físico-químicas constantes.
 As rochas, por sua vez, não possuem uma composição unitária nem tampouco uma fórmula química definida.
Rochas
As rochas são associações compatíveis e estáveis de um ou mais minerais.
O estudo das rochas pode ter vários fins, pode fazer-se um estudo das rochas como fontes ou reservatórios de matérias-primas (minérios, materiais de construção, combustíveis fósseis, águas subterrâneas, etc.), ou podem estudar-se com fins científicos, com vista a conhecer melhor o nosso planeta, já que as rochas são o testemunho mais importante da história da Terra e dão-nos ainda bases para conhecer a história do Sistema Solar
Ambientes de Formação das Rochas
Os três grandes ambientes geológicos geradores de rochas, também ditos petrogênicos são:
• Ambiente magmático;
• Ambiente sedimentar;
• Ambiente metamórfico.
As principais diferenças entre eles são definidas em termos de:
• Pressão;
• Temperatura;
• Composição química.
A estes ambientes correspondem respectivamente, as rochas magmáticas, as rochas sedimentares e as rochas metamórficas.
Tipos de Rochas
Ambiente Magmático
O ambiente magmático caracteriza-se geralmente por:
Temperaturas elevadas (acima dos 800ºC);
ii. Pressões muito variadas, desde muito baixas, no caso do Vulcanismo, a muito altas, no caso do Plutonismo, ocorrido no interior da Litosfera, variando num intervalo que reflete as diferentes profundidades a que pode ocorrer;
iii. Variações de composição química, considerada restrita em
comparação com ou outros ambientes.
b) Ambiente Sedimentar
É praticamente o ambiente existente à superfície da Terra, caracteriza-se por:
Baixos valores de temperatura e pressão;
ii. Grande variabilidade na composição química dos materiais;
iii. Proporcionar grandes transformações químicas, tais como a oxidação, carbonatação, hidrólise e a hidratação.
c) Ambiente Metamórfico.
É caracterizada por um grande intervalo de pressões e temperaturas.
Consoante o valor relativo de cada um destes dois parâmetros, o
metamorfismo pode ser essencialmente térmico - Metamorfismo de Contato, ou essencialmente dinâmico - Metamorfismo Regional estreitamente ligado com a formação das cadeias montanhosas.
Quanto à temperatura os valores não excedem, em regra, os 800ºC (valor que marca o início da fusão de parte dos minerais, isto é o começo do magmatismo). O ambiente metamórfico tem assim lugar em meio essencialmente sólido.
Ciclo das Rochas
Ciclo das
Rochas
2. Com a continuação do aumento de pressão e temperatura, as rochas podem fundir dando origem a um magma, completando assim o ciclo. Dentro deste ciclo existem ciclos menores, como se pode ver na figura abaixo, já que uma rocha magmática ou uma rocha sedimentar podem sofrer processos metamórficos e mesmo voltar a fundir originando um magma.
Ciclo das Rochas
1. Os sedimentos são sujeitos a processos físico-químicos que conduzem à formação de rochas sedimentares. À medida que estas rochas ou os sedimentos, vão atingindo zonas mais profundas da litosfera, a temperatura e a pressão aumentam dando-se então inicio a processos metamórficos com geração de rochas metamórficas. 
IMPORTÂNCIA DAS ROCHAS NA ENEGENHARIA
Suporte para obras
Meio físico que abriga construções 
Material de construção
Formam-se a partir da cristalização de um magma, podendo também ser designadas por ígneas.
O ambiente em que se formam as rochas magmáticas é caracterizado por temperaturas muito elevadas, o que permite a existência de materiais rochosos em fusão (magma).
O magma gera-se a grandes profundidades, durante a sua ascensão pode estacionar em câmaras magmáticas aonde vai arrefecendo, consoante o arrefecimento se processa de uma forma lenta ou rápida, as rochas que se vão formar apresentam características texturais diferentes. 
O magma poderá ainda subir para níveis mais superficiais, sob a forma de filões, diques, soleiras, etc, ou poderá mesmo sair diretamente para o exterior por processos de vulcanismo.
Rochas magmáticas ou ígneas
Rochas Plutônicas ou Intrusivas
Resultam do arrefecimento e cristalização lenta do magma em profundidade, os minerais que se vão formar apresentam dimensões consideráveis, sendo facilmente visíveis à vista desarmada. Um exemplo deste tipo de rochas são os granitos.
ii. Rochas Vulcânicas ou Extrusivas
Quando a consolidação do magma é feito à superfície ou muito perto dela, as rochas designam-se vulcânicas. Estas rochas resultam do arrefecimento muito rápido do magma, visto a temperatura da superfície ser bastante inferior à temperatura a que se encontrava o magma, assim, os minerais não têm tempo suficiente para se desenvolver e por esta razão vão apresentar dimensões muito reduzidas por vezes até microscópicas. Os basaltos são as rochas vulcânicas mais comuns.
Rochas magmáticas ou ígneas
De acordo com a profundidade a que o magma solidifica classificam-se as rochas em:
Os minerais mais comuns nas rochas magmáticas são: quartzo, feldspatos e
plagioclases, feldspatóides (nefelina, leucite), micas (moscovite, biotite), piroxenas, anfíbolas e olivina. 
Estes podem ser em cada caso caracterizar a rocha que os contém, ou podem ser minerais acessórios, que existindo numa rocha não afetam as características da mesma.
Quadro classificativo das principais rochas magmáticas em função dos minerais presentes:
Rochas magmáticas ou ígneas
Rochas magmáticas ou ígneas
Aplicações
O granito é a rocha mais empregada na construção civil.
Usos do granito: blocos p/pedestal de monumentos, alicerce, muros e meio-fios, paralelepípedos e pedras irregulares p/ pavimentação, brita p/concreto e pavimentação, placas p/revestimentos. Depósitos de areia em regiões graníticas. 
O basalto tem utilização maior como brita. 
Porque não há depósitos de areia em regiões de basalto?
Construção Civil - Edificações
Solos graníticos são constituídos de grãos de quartzo e argila.
Com isso, são excelentes materiais para construção de aterros pois aliam as duas componentes de resistência dos solos: ângulo de atrito devido aos grãos e coesão derivada das argilas. Esses solos tem pouca deformabilidade e média permeabilidade.
Solos basálticos são mais argilosos e não oferecem as mesmas características de resistência embora tenham baixa permeabilidade. Isso origina a execução de aterros com paredes de menor verticalidade, taludes mais inclinados aumentando seu custo.
Aterros
Rochas magmáticas ou ígneas Aplicações
SOLOS PROVENIENTES DE BASALTO POSSUEM GRÃOS PURAMENTE ARGILOSOS, RESISITINDO SOMENTE À COESÃO
Rochas graníticas fornecem brita de forma cubóide, ideal para uso em base de estradas devido a sua elevada resistência a compressão e ao desgaste. As restrições ficam por conta da pouca adesividade do asfalto em relação ao quartzo (uso de aditivos químicos).
Basaltos fornecem britas de formato lamelar devido ao intenso diaclasamento dessas rochas diminuindo sua resistência.
Rochas magmáticas ou ígneas Aplicações
Estradas
ESTRADAS:
AS ROCHAS GRANÍTICAS TÊM A GRANDE VANTAGEM DE FORNECER FRAGMENTOS DE BRITA DE FORMA CUBÓIDE, IDEAIS PARA O EMPREGO EM BASES DE ESTRADAS, FACE À ELEVADA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E AO DESGASTE QUE A ELAS CONFERE
ROCHAS ÌGNEAS USADAS NA ENGENHARIA
O PAVIMENTO É UMA ESTRUTURA CONSTRUÍDA APÓS A TERRAPLENAGEM
E DESTINADA, ECONÔMICA E SIMULTANEAMENTE, EM SEU CONJUNTO A:
- RESISTIR E DISTRIBUIR AO SUBLEITO OS ESFORÇOS
VERTICAIS E HORIZONTAIS PRODUZIDOS PELO TRÁFEGO;
- MELHORAR AS CONDIÇÕES DE ROLAMENTO E
SEGURANÇA
ROCHAS METAMÓRFICAS
São derivadas de outras preexistentes que, no decorrer dos processos geológicos, sofreram mudanças mineralógicas, químicas e estruturais, no estado sólido,
em resposta a alterações das condições físicas e químicas, impostas em profundidades abaixo das zonas superficiais de alteração e cimentação, ou seja no domínio das transformações diagenéticas.
25
ROCHAS METAMÓRFICAS
Estruturas
Maciça – rocha com aspecto compacto, homogêneo e com ausência de minerais com orientações planar ou disposto em leito;
Foliações – estruturas planares resultantes do achatamento dos constituintes minerais. É usual englobarem diferentes tipos de estruturas, condicionada pela natureza da rocha e deformações posteriores, tais como xistosidade e crenulação.
Lineações – engloba qualquer estrutura linear na rocha, como minerais alongados segundo as direções de cisalhamento e outros.
26
Geralmente estas rochas são deformadas, apresentando foliação e xistosidade.
A xistosidade é evidenciada pela facilidade com que a rocha se destaca em lâminas, como é exemplo o xisto. A foliação é evidenciada por bandas alternadas de minerais claros e minerais escuros e/ou pela orientação preferencial dos minerais que as constituem.
O metamorfismo encontra-se freqüentemente associado à formação de cadeias montanhosas e diz-se que o metamorfismo é do tipo "regional", pois afeta grandes quantidades de rochas com espessura e superfície consideráveis. Mas as rochas metamórficas também poderão resultar das alterações térmicas que as rochas encaixantes sofrem quando se dão as intrusões de maciços magmáticos. Fala-se então de metamorfismo de contacto, afetando apenas as rochas envolventes do maciço.
Geralmente estas rochas são deformadas, apresentando foliação e xistosidade.
A xistosidade é evidenciada pela facilidade com que a rocha se destaca em lâminas, como é exemplo o xisto. A foliação é evidenciada por bandas alternadas de minerais claros e minerais escuros e/ou pela orientação preferencial dos minerais que as constituem.
O metamorfismo encontra-se freqüentemente associado à formação de cadeias montanhosas e diz-se que o metamorfismo é do tipo "regional", pois afeta grandes quantidades de rochas com espessura e superfície consideráveis. Mas as rochas metamórficas também poderão resultar das alterações térmicas que as rochas encaixantes sofrem quando se dão as intrusões de maciços magmáticos. Fala-se então de metamorfismo de contacto, afetando apenas as rochas envolventes do maciço.
METAMORFISMO DE CONTATO
O metamorfismo de contato ou local, ocorre quase que exclusivamente pela ação do aquecimento de rochas ígneas, sedimentares ou metamórficas, ao redor de intrusões ígneas ou abaixo de derrames espessos. As rochas são, em geral, maciças, não-foliadas.
Hornfels
33
METAMORFISMO REGIONAL
Desenvolve-se em regiões de intenso tectonismo, com compressões e dobramentos em extensas áreas, com atuação de elevadas pressõs orientadas e temperaturas muito elevada. Em geral, as rochas que sofreram este tipo de metamorfismo ocorrem em áreas onde existem ou existiram grandes cadeias de montanhas.
Ardósia
Quartzito
34
A rocha metamórfica é a rocha resultante de um processo de alteração das condições originais que presidiram à sua gênese. Esta alteração das condições do meio vai ter como conseqüência uma resposta da rocha que terá que se adaptar às novas condições, podendo alterar a sua textura e os seus minerais constituintes passando a possuir outros mais estáveis nas condições actuais. Alguns destes novos minerais permitem avaliar as condições de pressão e temperatura a que as rochas estiveram sujeitas e designam-se por minerais-índice ou tipomorfos, como por exemplo, a estaurolite e silimanite e dizem-se também minerais característicos do ambiente metamórfico.
Resumindo 
A classificação tem por finalidade enquadrar a rocha no grupo mais específico possível, a fim de orientar o exame das suas propriedades geotécnicas para avaliação das possibilidades de seu emprego na Engenharia.
CLASSIFICAÇÃO
A cor apesar de ser um parâmetro subjetivo e, muitas vezes, variável num mesmo tipo de rocha, é característico para um determinado corpo rochoso, servindo para qualificá-lo, em conjunto com os demais aspectos aqui mostrados. Apresenta maior importância no estudo das rochas cristalinas, uma vez que tem estreita relação com os componentes minerais.
A estrutura compreende a orientação e as posições de massas rochosas em uma determinada área, bem como as feições resultantes de processos geológicos como falhamentos, dobramentos, intrusões ígneas e outros. As rochas ígneas usualmente são maciças o que pode lhes conferir características físico-mecânicas constantes em todas as direções, ou seja, isotropia. A isorientação mineral e as deformações tectônicas de parte das rochas metamórficas, e algumas estruturas de rochas sedimentares, confere-lhes anisotropia.
A textura refere-se à organização interna da rocha quanto à disposição, ao tamanho e à forma das partículas que a compõem. Assim sendo, constituem-se em observação de fundamental importância.
A granulometria refere-se ao tamanho dos grãos. É um dos critérios de classificação das rochas sedimentares. Nas rochas ígneas, a granulação diferencia macroscopicamente as rochas vulcânicas (mais finas) e plutônicas (mais grossas).
ROCHAS COMO MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Principais Funções dos Materiais Rochosos
Agregados
Lastro de Vias e pavimentos
ROCHAS COMO MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Principais Funções dos Materiais Rochosos
Agregados
Enrocamentos e Filtros
ROCHAS COMO MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Principais Funções dos Materiais Rochosos
Agregados
Concreto
ROCHAS COMO MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Principais Funções dos Materiais Rochosos
Pedras de Revestimento e Rochas Ornamentais
As rochas sedimentares resultam do transporte, acumulação e consolidação dos sedimentos, provenientes, quer da erosão de rochas preexistentes, quer da precipitação química de substâncias, quer de material correspondente a conchas, esqueletos, espículas de organismos mortos.
Estas, constituem uma fina película, cuja espessura raramente ultrapassa os 2Km, cobrindo no entanto cerca de 80% da superfície do planeta, constituindo a maioria das suas paisagens.
As rochas sedimentares sofrem um longo processo de transformações, que se inicia com a alteração e termina na diagénese ou litificação.
Rochas sedimentares
LITIFICAÇÃO
LITIFICAÇÃO (DIAGÊNESE): ÚLTIMO PROCESSO QUE OCORRE NA FORMAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES. O PROCESSO É DIVIDO EM:
CIMENTAÇÃO: CRISTALIZAÇÃO DE MATERIAL CARREADO PELA ÁGUA QUE PERCOLA PELOS VAZIOS DO SEDIMENTO (ESPAÇO DE VAZIOS DEIXADOS PELAS PARTÍCULAS SÓLIDAS), PREENCHENDO-OS E DANDO COESÃO AO MATERIAL;
COMPACTAÇÃO: COMPRESSÃO DOS SEDIMENTOS DEVIDO AO PESO DAQUELES SOBREPOSTOS, HAVENDO GRADUAL DIMINUIÇÃO DA POROSIDADE (REDUÇÃO DOS
VAZIOS);
CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A FORMAÇÃO DE UMA ROCHA
SEDIMENTAR
PRÉ-EXISTÊNCIA DE ROCHAS;
PRESENÇA DE AGENTES MÓVEIS OU IMÓVEIS QUE DESAGREGUEM OU DESINTEGREM AQUELAS ROCHAS;
PRESENÇA DE AGENTE TRANSPORTADOR DOS SEDIMENTOS;
DEPOSIÇÃO DESSE MATERIAL EM UMA BACIA DE ACUMULAÇÃO,
CONSOLIDAÇÃO DESSES SEDIMENTOS;
DIAGÊNESE – TRANSFORMAÇÃO DO SEDIMENTO EM ROCHAS DEFINITIVAS.
6. AS ÁREAS DE OCORRÊNCIA SÃO DENOMINADAS BACIAS SEDIMENTARES.
EXEMPLOS: BACIA SEDIMENTAR DO PARANÁ, BACIA SEDIMENTAR DE SÃO PAULO...
5. Como surgiram a cal e o cimento utilizados nas construções e acabamentos e o calcário utilizado na agricultura? Em quais lugares da natureza são encontrados estes minerais?
o conceito de rocha sedimentar química ou orgânica e que os calcários são rochas resultantes da decomposição de minerais e matérias orgânicas que se mineralizaram ao longo de milhares de anos, os calcários possuem diversas colorações e propriedades minerais, conforme a formação rochosa a que pertencem.
Mostra de rocha sedimentar utilizada na produção de cimento