Apostila Geologia

Prévia do material em texto

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE CAMPINAS 
CENTRO DE CIÊNCIAS, EXATAS, AMBIENTAIS E DE TECNOLOGIAS 
 
 
 
GEOLOGIA 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
2014 
2 
 
 
RESUMO DO PROGRAMA 
- Introdução à Geologia; Formação da Crosta Terrestre 
- Mineralogia; 
- Tectônica de placas; 
- Petrografia – Rochas Magmáticas; Rochas Sedimentares e Rochas Metamórficas 
- Formação e Classificação dos Solos; 
- Geomorfologia; 
- Mapas e Estruturas (Perfis); 
- Métodos de Investigação do Subsolo (indiretos e diretos); 
- Geologia e Meio Ambiente; 
- Materiais Naturais de Construção; 
- Hidrogeologia – Águas de Superfície e Águas Subterrâneas 
 
BIBLIOGRAFIA (Básica) 
- GEOLOGIA GERAL 
 Viktor Leinz e Sérgio Estanislau do Amaral 
 Companhia Editora Nacional 
 
- GEOLOGIA DE ENGENHARIA – ABGE 
 Antonio M. dos Santos Oliveira 
 Sérgio N. Alves de Brito 
 Associação Brasileira de Geotecnia e Engenharia 
 
- FUNDAMENTOS DA GEOLOGIA 
 Reed Wicander / James S. Monroe 
 Revisão Técnica e Adaptação: Antonio Maurício Cordeiro 
 Editora Cengage Learning 
3 
 
BIBLIOGRAFIA (COMPLEMENTAR) 
- GEOLOGIA APLICADA A ENGENHARIA 
 Nivaldo José Chiossi 
 Grêmio Politécnico 
 
- MANUAL DE MINERALOGIA 
 Cornelius S. Hurlbut Jr. 
 Livros Técnicos e Científicos Editora 
 
- CURSO PRÁTICO DE GEOLOGIA GERAL 
 Antenor Braga Paraguassu, Nilson Gandolf e Paulo M. B. Landin 
 USP – São Carlos 
- DIÁLOGOS GEOLÓGICOS – É PRECISO CONVERSAR MAIS COM A TERRA 
 Álvaro Rodrigues Santos – ABGE 
 
- GLOSSÁRIO GEOLÓGICO 
 Viktor Leinz e Othon Henry Leonardos 
 Companhia Editora Nacional 
 
- DICIONÁRIO GEOLÓGICO – GEOMORFOLÓGICO 
 Antonio Teixeira Guerra 
 Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 
 
- PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA DO SUBSOLO 
 Maria José C. Porto A. de Lima 
 Livros Técnicos e Científicos Editora S/A 
- GLOSSÁRIO DE TERMOS TÉCNICOS DE GEOLOGIA DE ENGENHARIA 
 Antonio Antenor Tognon 
 ABGE 
- NORMAS TÉCNICAS DA ABNT E DA ABGE 
4 
 
 
1º Parte: Introdução à Geologia 
DIVISÃO DA GEOLOGIA 
a) Geologia Teórica ou Natural; 
 
b) Geologia Aplicada (Geotecnia ou Geologia de Engenharia) 
 
Obs. Para Engenharia: FÍSICA + APLICADA 
 BÁSICO + GEOTECNIA 
 
DEFINIÇÃO 
GEOLOGIA é o estudo da Terra, sua origem e transformações, através da análise das 
rochas. 
GEO - TERRA (Geologia aplicada a Engenharia Geotécnica) 
LOGIA - ESTUDO (Engenharia Geotécnica) 
 
DIVISÃO DA TERRA 
 
 
- O planeta Terra é “quase” esférico, com raio de aproximadamente 6370 km na 
linha do Equador. 
5 
 
 
CONSTITUIÇÃO DA TERRA 
a) Crosta ou Litosfera: 
- constituída pelo SIMA (silício + magnésio) e pelo SIAL (silício + alumínio); estes três 
principais elementos não encontram-se puros na Crosta Terrestre, mas a junção destes 
formam os diferentes minerais que, por sua vez, se agrupam, formando as rochas. 
- temperatura: 800º à 1000ºC 
 b) Manto: 
- constituído de sulfetos e óxidos de ferro e magnésio; 
- temperatura média: 2000ºC (de 600º à 4000ºC) 
 
- Manto Superior – possui formação semelhante a da Crosta (rochas formadas por 
silicatos), possui alta pressão hidrostática. As rochas não se encontram em estado de 
fusão, mas devido a alta pressão existente, abrem-se fissuras, entra o ar, diminui a 
pressão e a rocha endurece, sofrendo constantes mudanças. 
- Manto Intermediário - constituído de rochas pesadas (silicatos de ferro e de magnésio) 
em estado pastoso, sofre ação das correntes de convecção (ar quente e ar frio) vindos do 
centro da Terra e desprende grande quantidade de energia, chegando a atingir a Crosta, 
sendo um dos prováveis motivos da ocorrência dos terremotos. 
- Manto inferior – predominam rochas metálicas (não metal puro), com densidade maior 
que a do Manto Intermediário e menor que o Núcleo. 
 
6 
 
 c) Núcleo: 
- totalmente metálico – constituído de níquel (Ni) e ferro (Fe); 
Supõe-se esta composição devido aos meteoritos, corpos que são atraídos pelo centro de 
gravidade da Terra, partindo-se da hipótese de que tudo foi formado a partir de explosões 
solares. 
- temperatura: 4000º à 6000ºC 
 
GRAU GEOTÉRMICO 
 É a quantidade de metros, em profundidade, necessários para a 
temperatura da Terra aumentar em 1ºC. 
A cada 30m de profundidade na Crosta Terrestre, a temperatura aumenta em 1ºC em 
relação a temperatura da Atmosfera. 
 
IDADE DA TERRA 
Supõe-se em 5.000.000.000 anos! 
A massa gasosa foi se resfriando de fora para dentro, formando uma crosta sólida que, 
até hoje, se encontra em constante transformação. 
 
Eras Geológicas: 
4a - Era Cenozóica - Quaternário (ou contemporâneo) - 1.000.000 anos (Homem-África) 
 - Terciário – 1.000.000 à 70.000.000 anos (Mamíferos) 
 
3a - Era Mesozóica - 70.000.000 até 220.000.000 anos (Répteis) 
 
2a – Era Paleozóica - 220.000.000 à 600.000.000 anos (Anfíbios, invertebrados, peixes, 
plantas) 
 
1a - Era Arqueozóica - 600.000.000 à 4.000.000.000 anos (Algas, esponjas, crustáceos) 
 
7 
 
CAMADA GEOLÓGICA 
Representa uma unidade Litológica da Crosta ou Litosfera. 
 
 
 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CROSTA TERRESTRE (%) 
 
Segundo Clark: 
 
 
 
8 
 
MATERIAIS FORMADORES DA CROSTA TERRESTRE 
 
Principais: 
1) Minerais 
2) Rochas: Distinguem-se pelo processo de formação: 
 2.1) Rocha Ígnea ou Magmática 
 2.2) Rocha Sedimentar 
 2.3) Rocha Metamórfica 
 3) Solo 
 3.1) Solo residual 
 3.2) Solo Transportado 
 4) Material em estado Amorfo 
 5) Mineralóide 
 6) Minério. 
 
1 – MINERAL 
 É um elemento químico ou uma combinação química formado por um 
processo inorgânico natural, o qual possui uma estrutura cristalina, ou seja, tridimensional 
ordenada, portanto, sua estrutura possui uma forma geométrica definida. 
Ex: quartzo, feldspato, mica, calcita. 
Observação: 
Todo mineral que apresenta a sua estrutura molecular regular, possível de observar “a 
olho nu”, denominamos de Cristal. 
 
2 – ROCHA 
 É o agrupamento de um ou mais tipo de minerais. Podem ser 
classificadas quanto à: 
 
9 
 
2.1 – Presença de minerais: 
- Uniminerálicas: formadas por um só tipo de mineral. Ex: calcário, mármore. 
- Pluriminerálicas: formadas por dois ou mais tipos de minerais. Ex: granito, gnaisse. 
 
2.2 – A origem: 
- Rochas ígneas ou magmáticas: formada pelo resfriamento do magma (lava de vulcão) 
em contato com a atmosfera (água ou ar) ou no interior da crosta terrestre. 
Ex: basalto, diabásio, granito. 
- Rochas sedimentares: formadas pelo acúmulo de solo, matéria orgânica ou pela 
precipitação de substâncias químicas em bacias de sedimentação. 
Ex: arenito, siltito, argilito, gipsita, coquina, folhelho. 
- Rochas metamórficas: são originadas de rochas pré-existentes que sofreram a ação 
dos agentes do metamorfismo (altas pressões e altas temperaturas), ocorrendo uma 
alteração em sua estrutura e composição mineralógica. 
Ex: gnaisse, mármore. 
 
3 – SOLO 
É o resultado final da decomposição de rochas ou dos minerais pela ação dos agentes do 
intemperismo. Estão divididos em dois grupos básicos: 
 
- Solo residual: é o material que se decompõe e permanece no mesmo local onde 
sofreu sua decomposição. 
- Solo transportado: é o material intemperizado que sofreu um transporte natural pela 
ação dos agentes geológicos. 
Ex.: solo de aluvião ou aluvionar, solo de coluvião ou coluvionar, solo de talus, solo 
glacial, solo eólico.Obs. Também temos o solo orgânico que é constituído por matéria orgânica, fundamentalmente 
vegetal. 
10 
 
4 – MATERIAL EM ESTADO AMORFO 
É um elemento químico ou uma combinação química formada por um processo inorgânico 
natural, mas não possui uma estrutura tridimensional ordenada cristalina. Ex: ágatas, 
sílex, calcedôneas. 
 
5 – MINERALÓIDE 
É um elemento químico ou uma combinação química formada por um processo orgânico 
natural. Ex: petróleo, âmbar, pedra no rim. 
 
6 – MINÉRIO 
É todo material (mineral, rocha ou solo) que tenha um aproveitamento industrial ou 
comercial. Portanto: 
SOLO + ROCHA + MINERAL = MATERIAL NATURAL DE CONSTRUÇÃO 
 
 
Observação: 
 “É verdade que experiência em Geologia (Geotecnia) não se transfere, 
mesmo que se queira, mas adquire-se na vida prática pela vivência”. 
 Tam 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
ANOTAÇÕES DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
2a Parte: Minerais 
1- Alguns conceitos básicos: 
 MINERALOGIA: É a ciência que estuda os minerais. 
 MINERAL: Substância sólida, de ocorrência natural, com propriedades 
físicas e composição química definidas e que possui estrutura cristalina 
tridimensional ordenada. 
 Os minerais são constituídos por elementos químicos, tais como: oxigênio, 
silício e alumínio, etc. Os elementos, por sua vez, são constituídos por átomos. 
 CRISTAL: É quando o mineral se apresenta com formas geométricas 
naturais, circundadas por superfícies planas e polidas, as quais são a expressão externa 
do arranjo regular interno dos átomos e íons. 
 De uma maneira geral, os minerais podem se formar por: resfriamento do 
magma, resfriamento de soluções ou gases magmáticos, evaporações de soluções 
salinas, reações entre substâncias e intemperismo. 
 Para identificação de mineral, dispõem-se de vários processos por meio dos 
quais se pode determinar, seja a estrutura cristalina, seja a composição química. Entre 
esses métodos podem ser citados: cristalografia, por difração de raios X, microscópica, 
cristalográfica, conjugados com análise química. São, todavia, processos requintados, 
demorados e dispendiosos. 
 Para o reconhecimento dos minerais mais comuns que entram na composição das 
rochas, existem elementos mais simples, os quais dependem das suas propriedades físicas e 
químicas. Os minerais já estudados cristalograficamente tem suas propriedades físicas e químicas 
catalogadas em tabelas facilmente manuseáveis. Assim, observando um conjunto de 
propriedades de um mineral, pode-se localizá-lo com relativa segurança nessas tabelas. 
 2 – ORIGEM: 
- Resfriamento do magma (lava de vulcão); 
- Resfriamento de soluções ou gases magmáticos; 
- Evaporação de soluções salinas; 
- Reações entre substâncias. 
 3 – IDENTIFICAÇÃO: 
- Cristalografia por difração de raio X; 
- Microscopia cristalográfica; 
- Análise química; 
- Propriedades (físicas e químicas). 
13 
 
4 – PROPRIEDADES FÍSICAS (Possíveis de identificação a olho nu) 
 - Clivagem; 
 - Fratura; 
 - Dureza; 
 - Escala de Mohs (relativa): 
 - 1 – talco 
 - 2 – gipso 
 - 3 – calcita 
 - 4 – fluorita 
 - 5 – apatita 
 - 6 – ortoclásio 
 - 7 – quartzo 
 - 8 – topázio 
 - 9 – coríndon (água marinha, safira, rubi) 
 - 10 – diamante 
- Tenacidade; 
- Peso específico ou Densidade relativa; 
- Propriedades que dependem da luz (brilho, traço, cor); 
- Magnetismo. 
 
5 – PROPRIEDADES QUÍMICAS 
 Dissolução dos calcáreos (carbonatos de cálcio) por ácidos (ácido clorídrico). 
Ex: 
 CaCO3 + HCl = CaCl2 + H2O + CO2 
 
 
14 
 
6 – ALGUNS DOS PRINCIPAIS MINERAIS 
- Quartzo (SiO2); 
- Feldspato (ortoclásio ou plagioclásio); 
- Mica (muscovita ou biotita); 
- Calcita (CaCO3); 
- Hematita (minério de ferro); 
- Pirita (minério de ferro); 
- Talco (pedra sabão); 
- Gipso; 
- Barita. 
 
7 – ESCALA PRÁTICA PARA DETERMINAÇÃO DA DUREZA 
Unha – 2,5 
Moeda – 3,0 
Canivete – 5,0 
Vidro – 5,5 
Porcelana – 6,0 
Quartzo – 7,0 
Propriedades a serem observadas na Identificação (Laboratório): 
A) Propriedades físicas 
A.1) Clivagem e fratura 
 Clivagem: um mineral apresenta clivagem quando ao romper-se sob a ação 
de uma força. Apresenta dois ou mais superfícies sempre planas e paralelas. 
 É uma propriedade condicionada pela estrutura interna, resultando o fato das 
ligações serem mais fracas em certas direções que em outras. É descrita por termos, tais 
como: proeminente, perfeita, distinta e indistinta. Nem todas as espécies minerais 
apresentam clivagem. 
15 
 
 Fratura: é a maneira pela qual se rompem os minerais, diferentemente da 
clivagem. Geralmente são superfícies irregulares. É designada por um dos termos: 
conchoidal, igual ou plana, desigual ou irregular 
 A.2) Dureza 
 É a resistência oferecida por uma superfície lisa do mineral ao ser riscado. 
 Por razões práticas, os minerais são classificados através de uma tabela 
relativa à dureza, conforme a facilidade ou não de serem riscados por outros minerais. 
Dez minerais, do mais fraco ao mais resistente, quanto à dureza, são usados para compor 
tal escala, conhecida como escala de Mohs: 
 
 1 – Talco 6 - Ortoclásio 
 2 – Gipso 7 - Quartzo 
 3 – Calcita 8 - Topázio 
 4 – Fluorita 9 - Corindon 
 5 - Apatita 10 – Diamante 
 A.3) Tenacidade 
 É a resistência oferecida pelo mineral ao ser rasgado, moído, dobrado ou 
despedaçado; é uma propriedade relacionada a coesão. Segundo ela, o mineral pode ser: 
a) Friável – pode ser transformado ou reduzido em pó; 
b) Maleável – pode ser transformado em folha de percussão; 
c) Séctil – pode ser cortado por um canivete; 
d) Dúctil – pode ser transformado em fio; 
e) Plástico – pode ser dobrado, mas não recupera a forma original, terminada a 
pressão que deforma. 
 f) Elástico – pode recuperar a forma primitiva, ao cessar a força que o deforma. 
 A.4) Peso específico ou Densidade relativa 
 É um número que exprime a relação entre seu peso e volume. 
 B) Propriedades que dependem da luz 
 B.1) Brilho: É o aspecto da superfície do mineral quando reflete a luz, podendo ser 
metálico ou não metálico. O de brilho não metálico pode ser descrito como exibindo brilho 
vítreo, sedoso, adamantino, etc. 
 B.2) Cor: É uma propriedade importante para identificação dos minerais. Os 
minerais que apresentam brilho metálico, geralmente apresentam cor constante e 
16 
 
definida. Frequentemente, os minerais, principalmente os de brilho não metálico, 
apresentam-se coloridos, devido às impurezas. 
 B.3) Traço: Constitui a cor do pó fino mineral, sendo constante; pode ser 
observado riscando uma placa de porcelana. 
 
C) Magnetismo 
 É uma propriedade que apresentam certos minerais, em seu estado natural, de 
serem atraídos por um imã. Apresentam alto teor de Fe na sua composição. 
D) Propriedades Químicas 
Com relação as propriedades químicas, cita-se apenas o fenômeno da dissolução de 
calcários por ácidos. Pingando-se uma gota de ácido clorídrico diluído sobre um mineral, 
caso seja observadoefervescência, pode-se concluir que esse se trata de um carbonato. 
As propriedades físicas presentes poderão indicar qual o tipo de carbonato em análise. 
 
Procedimentos para identificação 
1. Reconhecer o tipo de brilho do mineral: metálico ou não metálico. 
2. Examinar: 
 a)Cor do mineral 
 b)Dureza – é a propriedade relativa, devendo o mineral ser enquadrado entre 
certos valores de escala Mohs. 
 Escala prática para uso: 
 Unha - 2,5 Baixa – entre 1 e 2 
 Moeda - 3,0 Média – entre 3 e 5 
 Canivete – 5,0 Alta – entre 6 e 10 
 Vidro – 5,5 
 Porcelana – 6,0 
 Quartzo – 7,0 
 c)Cor do traço – observado numa placa de porcelana opaca. 
17 
 
 d)Hábito do mineral – é a forma como ele normalmente se apresenta como, por 
exemplo: lamelar, prismático, globular, agregado, etc. 
 e)Outras propriedades – magnetismo, flexibilidade, maleabilidade, clivagem, 
fratura, efervescência ao ácido clorídrico diluído, etc. 
 3.Com os elementos acima obtidos, recorre-se as tabelas como, por exemplo, a 
tabela em anexo, a fim de selecionar um ou mais minerais que possuam propriedades 
semelhantes. Deve-se ter em mente que este é um processo de determinação 
simplificada, utilizando-se apenas propriedades macroscópicas e fáceis de serem 
observadas, não requerendo praticamente equipamento algum. Para um trabalho mais 
rigoroso, seria necessário a utilização de outras propriedades, como: ópticas, difração de 
raios-x, peso específico, composição química, etc. 
Observação: Já foram identificados aproximadamente 3.500 minerais, mas cerca de, 
aproximadamente, uma dúzia constituem a maioria das rochas. 
 
 ANOTAÇÕES DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
 
19 
 
 ANOTAÇÕES DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
3a Parte: Ciclo das Rochas e Tectônica de Placas 
1- Introdução: 
 O Ciclo das Rochas mostra o inter-relacionamento entre os processos internos e 
externos da Terra, relaciona os três grupos de rochas existentes entre si e os processos 
internos ocorrentes. 
 O Movimento das Placas determina, até certo ponto, que tipo de rocha irá se 
formar e é o maior responsável pela reciclagem dos materiais rochosos. 
 
2- Classificação das Rochas quanto a sua origem: 
2.1 – Rochas Ígneas ou Magmáticas: 
 São produzidas quando o Magma se cristaliza ou quando a ejeção vulcânica 
(cinzas) se acumulam e se consolidam. 
 Enquanto o magma se resfria, os minerais se cristalizam e a rocha resultante é 
caracterizada pelos grãos minerais que se aderem uns aos outros. Exemplos: Granito – 
formado pelos minerais quartzo, feldspato, mica (podem ser identificados no Granito a 
olho nu). 
 Quando o resfriamento do magma ocorre mais rapidamente, por estar na 
superfície da Terra, produz rochas extrusivas. Exemplo: Basalto (granulação muito fina, 
não é possível distinguir os minerais que a formam a olho nu). 
2.2 – Rochas Sedimentares: 
 As rochas que se encontram próximas a superfície da Terra estão mais expostas 
aos processos de intemperismo e são transformadas em partículas pelos processos de 
desgaste. 
 Estes materiais transformados podem ser transportados pelo vento, pela água, 
pelo gelo, etc., e finalmente são depositados em forma de sedimentos. 
 Como o agente de transporte e até mesmo a fonte de origem da rocha 
sedimentar podem ser deduzidos, as rochas sedimentares são muito úteis para interpretar 
a história da Terra. Exemplo: Calcáreo – precipitação da Calcita da água do mar. 
 2.3 – Rochas Metamórficas: 
 São as rochas que resultam da transformação de outras rochas, geralmente sob a 
superfície da Terra, pela ação do calor, da pressão e dos fluidos da atividade química. 
21 
 
Esta transformação ocorre sempre no estado sólido. Exemplos: Mármore – resultante da 
metamorfose sofrida pelo Calcáreo (Rocha sedimentar). 
3- Teoria da Tectônica de Placas: 
 
 
 3.1- Princípios da Teoria de Placas 
 A teoria da tectônica de placas é baseada em um modelo simples da Terra. A 
litosfera rígida, consistindo em crosta oceânica e continental, assim como no manto 
superior, subjacente a elas, é composta de numerosas peças de tamanhos variados, 
denominadas de “PLACAS”, as quais variam de espessura. 
 As compostas por manto superior e crosta continental possuem cerca de 250 km 
de espessura, enquanto aquelas feitas de manto superior e crosta oceânica têm 
espessura em torno de 100 km. 
 A litosfera se sobrepõe a astenosfera, que é mais frágil, semi-plástica. Como as 
placas se movem sobre a astenosfera, elas se separam principalmente nas cadeias 
oceânicas. Em outras áreas, tais como nas fossas oceânicas, elas se colidem e são 
subductadas de volta ao manto. 
 Para visualizar este movimento, imaginem uma esteira transportadora de 
bagagens para serem passadas para um carrinho de bagagens. A esteira representa às 
correntes de convecção dentro do manto, e a bagagem as placas litosféricas da Terra. 
22 
 
Assim como a bagagem se movimenta até ser jogada no carrinho, as placas são movidas 
pelas correntes de convecção até serem subductadas para o interior da Terra. Devemos 
lembrar que este se trata de uma analogia limitada e simplificada. 
 Diferentemente das bagagens, as placas são formadas de crosta continental e 
oceânica, que tem densidades diferentes, assim, somente a crosta oceânica é 
subductada para o interior da Terra. 
 Devido às suas muitas evidências, a teoria da tectônica de placas é bem aceita 
entre os geólogos, e estas evidências interligam muitas características e acontecimentos 
geológicos ocorrentes, tais como: Os Terremotos, Vulcanismo e a formação de 
Cordilheiras de Montanhas. 
 3.2- O Ciclo do Supercontinente: 
 No final da Era Paleozóica, todos os continentes haviam se juntado para formar 
“O SUPERCONTINENTE “PANGÉIA”. 
 Logo depois, os continentes começaram a se separar nos continentes familiares 
que conhecemos hoje. 
 O rompimento do Pangéia, durante o período Triássico e o movimento 
subsequente das Placas, resultou na distribuição atual dos continentes e das bacias 
oceânicas. Considera-se que os supercontinentes se formaram, se romperam e se 
aglutinaram novamente formando o Pangéia, e que o tempo deste ciclo tenha durado, 
aproximadamente, 500 milhões de anos. 
 A primeira separação sofrida pelo Pangéia foi o Norte e Sul (formando os pólos 
da Terra), depois vieram as separações laterais e finalmente algumas placas voltaram a 
se encontrar, como é o caso das Américas do Norte e do Sul, ligadas pela América 
Central. 
 O oceano Atlântico se formou antes do oceano Índico. Supõe-se que o oceano 
Pacífico é o mais antigo dos três oceanos e tende a encolher. Já os oceanos Índico e 
Atlântico, principalmente o mar Vermelho, tendem a se expandir. 
 3.3- Limites de Placas:Os geólogos reconhecem três tipos importantes de Limites de Placas: 
- Limites Divergentes ou cadeias de expansão: Ocorrem onde as placas estão se 
separando e uma nova litosfera oceânica está se formando. Estes limites ocorrem 
mais comumente ao longo das cristas das cadeias oceânicas, sendo, portanto, 
23 
 
caracterizadas por topografia acidentada com altos relevos, resultando do deslocamento 
de rochas ao longo de grandes fraturas, terremotos fracos, fluxos de altas temperaturas e 
fluxos basálticos. 
- Limites Convergentes: Enquanto a nova crosta se forma em limites de placas 
divergentes, as crostas mais velhas devem ser destruídas e recicladas para que a área da 
superfície da Terra permaneça constante. Tal destruição ocorre nos limites 
Convergentes de Placas, onde duas placas colidem e a aresta principal de uma 
placa é subductada sob a margem de outra placa e finalmente incorporada na 
astenosfera. 
São divididos em três tipos de limites convergentes: 
Oceânico-Oceânico; Oceânico-Continental; Continental-Continental. 
Limites convergentes são caracterizados pela deformação, vulcanismo, formação de 
montanhas, terremotos e importantes depósitos minerais. 
As placas se movem, uma em direção a outra, ao longo de suas margens convergentes 
até uma placa se submergir a outra, no local conhecido como Zona de Subducção; a 
medida que a placa desce para o interior da Terra, torna-se mais quente, se desidrata e 
favorece a fusão com o manto, formando o Magma. 
As Zonas de Subducção e de Dorsais (bordas das placas) são as regiões mais 
instáveis da Terra onde, geralmente, ocorrem os terremotos e os vulcões. 
Obs: O Brasil situa-se no centro de uma grande placa, portanto, local mais estável, 
pouco provável ocorrência de instabilidades. 
- Limites Transformantes: Ocorrem ao longo das fraturas no assoalho oceânico, neste 
local as placas deslizam lateralmente, passando uma pela outra, quase em paralelo. 
Este movimento resulta em terremotos de pequena intensidade. As interações entre as 
placas determinam, até certo ponto, qual dos três tipos de rocha se formará. 
 Exemplo: Quando as placas convergem, o calor e a pressão gerados ao longo 
das margens da placa podem levar a uma atividade metamórfica, formando rochas 
metamórficas. 
Observação: Só uns tomam, por todos os demais, o encargo Nobre e Pleno de 
Responsabilidade de custodiar a Escritura Sagrada da Terra, de lê-la e interpretá-la, pois o 
enlace consciente do Homem com sua estrela está confinado a uma Ciência em Especial, a 
Geologia. (Hans Closs – 1885 – 1951) 
24 
 
4a Parte: Rochas (Petrografia) 
1 – Definição: 
 Rocha: É o agrupamento de um ou mais tipos de mineral. 
As rochas podem ser: 
a) Uniminerálicas: formadas por um só tipo de mineral. Ex: mármore (calcita). 
b) Pluriminerálicas: formadas por dois ou mais tipos de minerais. Ex: granito 
(quartzo, feldspato e mica). 
2 – Tipos de Rochas: 
2.1 – Rochas Ígneas ou Magmáticas (Primárias): 
 É a rocha resultante do resfriamento e da cristalização do material rochoso 
fundido, denominado magma, em contato com a atmosfera (água ou ar); 
 O magma (lava de vulcão) é o material de característica plasto-viscosa, que ocorre 
abaixo da crosta a altas temperaturas, composto por: 
 - Componentes voláteis: H2O, CO2, Co, N2, H2, SO3; 
 - Componentes não voláteis: O, Si, Fe, Mg. 
2.1.2 – Tipos de Magma: 
 - Magma básico (superfície): maior concentração de Fe, Mg e uma menor 
concentração de SiO2; 
 - Magma ácido (profundidade): maior concentração de Al, Na, K e de SiO2. 
 
2.1.3 – Classificação das rochas magmáticas quanto à gênese ou origem: 
2.1.3.1 – Rochas Extrusivas ou Vulcânicas: 
 É o magma que sofre o seu resfriamento em contato com o ar ou água na 
superfície da crosta terrestre. Ex: Basalto. 
 - Resfriamento rápido; 
 - Minerais de tamanho microscópico; 
 - Rc = 800 kgf/cm² (resistência à compressão simples) 
 - Cor escura (preta) 
25 
 
2.1.3.2 – Rochas Hipo-abissais: 
 É o magma que sofre o seu resfriamento no interior da crosta em profundidades 
intermediárias (+/- 50m). Ex: Diabásio. 
 - Resfriamento lento; 
 - Minerais de pequeno tamanho, mas possíveis de observar a olho nu; 
 - Rc = 1200 à 1700 kgf/cm² (resistência à compressão simples) 
 - Cor cinza escura 
2.1.3.3 – Rochas Intrusivas ou Plutônicas: 
 É o magma que sofre o seu resfriamento a grandes profundidades (+/- 300m). Ex: 
Granito. 
 - Resfriamento muito lento; 
 - Minerais bem desenvolvidos; 
 - Rc = 2500 kgf/cm² 
 - Cor clara 
 
Observação: Quanto mais lento e profundo for o resfriamento do magma, mais 
desenvolvido serão os minerais que o constitui, consequentemente, maior a resistência à 
esforços mecânicos de compressão a rocha terá. 
 
2.1.3.4 – Modos de ocorrência do Magma na Crosta: 
 - Derrame; 
 - Sill; 
 - Dique; 
 - Batolito (Stokes). 
26 
 
 
 
 
Obs: As rochas magmáticas mais utilizadas como Brita dentro da Engenharia Civil 
são: 
- basalto colunar; 
- diabásio; 
- granito. 
 
27 
 
2.2 – Rochas Sedimentares: 
 2.2.1 – Introdução: 
 As rochas sedimentares, como a própria denominação indica, são formadas por 
sedimentos. 
 São denominados sedimentos as deposições de materiais resultantes da 
decomposição, desagregação e retrabalhamento de quaisquer rochas pré-existentes. 
 O Intemperismo e a erosão são fatores fundamentais para a origem das rochas 
sedimentares. 
 2.2.2 – Agentes Formadores: 
A rocha sedimentar é o estágio final de um conjunto de processos, a saber: 
 1-Intemperismo da(s) rocha(s) geradora(s); 
 2-Transporte do material intemperado, que na maioria das vezes ocorre em 
ambientes aquosos, mas pode também ser vento ou gelo; o transporte normalmente 
reduz o tamanho das partículas e o seu arredondamento; 
 3-Deposição, que é a acumulação do material intemperizado em locais favoráveis 
(bacias sedimentares); 
 4-Litificação, que corresponde a uma série de processos de compactação e 
cimentação, através dos quais o sedimento original inconsolidado se transforma num 
agregado mais coerente. 
 Portanto, a origem das rochas sedimentares difere fundamentalmente das rochas 
magmáticas, pois enquanto estas são de gênese interna, ou seja, formadas por material 
originário do interior da Terra, as sedimentares são de origem externa, sendo formadas ou 
nas bacias sedimentares (lagos e mares) ou mesmo sobre a superfície terrestre. 
Principais agentes responsáveis pela formação das Rochas Sedimentares 
- Ventos: Transportam areia e sedimentos menores. 
- Geleiras: Transportam sólidos em movimento e transportam sedimentos de 
quaisquer tamanhos. 
- Correntes de águas marinhas e ondas: Transportam sedimentos ao longo da 
costa. 
28 
 
- Correntes de águas dos rios: É o principal tipo de transporte que favorece a 
formação de sedimentos. Mesmo as águas fracas são capazes de mover as argilas e os 
siltes, que são partículas muito pequenas. 
Durante o transporte, a abrasão reduz o tamanho das partículas, as arestas 
pontuadas e as beiradas são suavemente desgastadas por um processo conhecido como 
arredondamento. O transporte e os processos operativos no local de acumulação 
resultam em uma seleção que se refere as partículas do depósito sedimentar. 
O sedimento é caracterizado como bem selecionado se todas as partículas forem 
quase do mesmo tamanho; é considerado mal selecionado se o tamanho das partículas 
for muito variável. 
O local onde os sedimentos se depositam é conhecido como “ambiente de 
sedimentação”, e a deposição pode ocorrer em uma planície aluvial, em uma praia ou no 
assoalho oceânico.Três importantes cenários de Sedimentação: 
Continental: Sobre a terra (planícies); 
Transicional: Sobre as costas litorâneas ou próximas a elas; 
Marinho: Sobre o fundo dos oceanos. 
 
2.2.3 – Tipos de Rochas Sedimentares: 
- Rochas Sedimentares Detríticas: São formadas por detritos, partículas sólidas, como a 
areia e o cascalho, originados pelo intemperismo mecânico ou químico. Todas as rochas 
detríticas possuem uma textura clástica, ou seja, formadas por partículas conhecidas 
como “clastos”. 
- Rochas Sedimentares Químicas e Bioquímicas: Formadas por compostos variado e 
íons dissolvidos durante o intemperismo químico. Seus minerais se formam como 
resultado das reações químicas inorgânicas ou de atividades químicas dos organismos. 
Algumas destas rochas possuem textura cristalina e outras textura clástica. Os 
organismos desempenham um papel importante na origem das rochas sedimentares 
bioquímicas. 
29 
 
 O Calcáreo e o Dolomito são as rochas sedimentares químicas mais abundantes 
e são conhecidas como rochas Carbonáticas, possuindo o radical carbonato. 
 Os geólogos estudam as estruturas sedimentares e os fósseis para determinar a 
história geológica das rochas e, por consequência, da Terra. A maioria da evidência fóssil 
de vida pré-histórica é encontrada em rochas sedimentares. 
 Alguns sedimentos e rochas sedimentares são recursos naturais por si próprios 
(carvão mineral), ou contém recursos como petróleo e gás natural. 
2.3.4 – Recursos naturais oriundos de Rochas Sedimentares: 
Carvão Mineral: 
Rocha sedimentar bioquímica (uma exceção) que é constituída de restos alterados e 
compactados de plantas terrestres. Se formou em pântanos e charques, onde a água 
possui deficiência de oxigênio e as bactérias se decompõe com facilidade. Os resíduos 
desta decomposição se acumulam e matam as bactérias, formando adubo orgânico. O 
adubo enterrado e comprimido se transforma em turfa (combustível), a primeira fase do 
carvão. 
A turfa, enterrada em grandes profundidades, compactada e aquecida, converte-se com o 
passar do tempo em carvão. 
Porcentagens de carbono presente nas rochas: 
Turfa (50% carbono) 
Linhito (70% carbono) 
Carvão betuminoso (80% carbono) 
Carvão antracito (98% carbono). 
 
Petróleo e Gás Natural: 
 O petróleo e o gás natural são hidrocarbonetos, ou seja, são compostos por 
hidrogênio e carbono. Os restos dos organismos microscópios se assentam no assoalho 
ou em fundos de lados, onde existe pouco oxigênio. Caso estes microorganismos sejam 
enterrados sob camadas de sedimentos, são aquecidos e transformam-se em petróleo e 
gás natural. Para se acumularem em quantidades econômicas de exploração, eles devem 
migrar da rocha mãe, onde se originaram, para alguma espécie de rocha reservatório, e 
30 
 
esta rocha, por sua vez, deverá ter uma camada selante sobre ela. Estes reservatórios 
devem possuir porosidade apreciável, boa permeabilidade e capacidade para transmitir 
fluídos. 
Muitos reservatórios de hidrocarbonetos consistem em arenito marinho, próximos a costa 
oceânica, em proximidade com a rocha mãe. São finamente granulados e organicamente 
ricos. 
Tais armadilhas para o depósito de petróleo e gás natural são denominadas “reservas 
estratigráficas”, consistindo verdadeiras “armadilhas estratigráficas” para o precioso 
ouro negro. 
ANOTAÇÕES DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
3.3 – Rochas Metamórficas 
 São aquelas originadas de outras rochas que sofreram a ação de altas 
pressões e elevadas temperaturas ou tiveram contato com gases e líquidos 
magmáticos. Exemplos: 
Arenito (Sedimentar) → Quartzito (Metamórfica) 
Calcáreo (Sedimentar) → Mármore (Metamórfica) 
Granito (Magmática) → Gnaisse (Metamórfica) 
 
3.3.1 – Metamorfismo 
 São fenômenos naturais que provocam alteração na estrutura, como também na 
composição mineralógica da rocha original (magmática e sedimentar). 
 
 
3.3.2 – Tipos de Metamorfismo 
a) Cataclástico: ação de altas pressões dirigidas que provocam mudança na 
estrutura da rocha original. Ex: Cataclasito, Milonito. 
b) Termal (Contato): ação de altas temperaturas (transferência de calor de massas 
magmáticas) que provocam mudanças na composição da rocha original 
(recristalização). Ex: Mármore. 
32 
 
 
c) Dinamotermal: ação de altas pressões + pressões dirigidas que provocam 
alterações na estrutura e na composição mineralógica da rocha original. Ex: 
Itacolomito, Itabirito, Xisto, Filito, Ardósia. 
d) Plutônico: ação de altas temperaturas + pressões (hidrostática) que provocam 
alterações na estrutura e na composição mineralógica da rocha original. Ex: 
Granulito, Eclogito 
 
3.3.3 – Rochas mais empregadas na Engenharia Civil 
- Gnaisse: brita, fachada de residência; 
- Ardósia: piso, fachada (revestimento externo e interno); 
- Itacolomito (pedra mineira): piso, fachada; 
- Mármore: piso, revestimento (externo e interno), lajes polidas (pia). 
 
 
33 
 
 ANOTAÇÕES DE AULA: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
Aulas Práticas: Rochas 
As rochas constituem as unidades estruturais que compõe a crosta terrestre. São 
agregadas uma ou mais espécies de minerais. Desta forma, podem ser: 
 Rochas Uniminerálicas: formadas somente por uma espécie de mineral, como 
por exemplo: mármore (calcita), quartizito (quartzo), etc. 
 Rochas Pluriminerálicas; que são as mais comuns, contém duas ou mais 
espécies minerais, como por exemplo: granito, baslto, etc. 
 De acordo com sua origem, as rochas podem ser classificadas em três grandes 
grupos: ígneas, sedimentos e metamórficas. 
 Rochas Ígneas ou magmáticas: São aquelas formadas por material em estado de 
fusão (magma) que se consolidou por resfriamento. Ex: granitos, diabásios, sienitos, etc. 
 Rochas Sedimentares: São as resultantes da acumulação de materiais derivados 
de outras rochas pré-existentes. Ex: arenitos, argilitos, etc. 
 Rochas Metamórficas: São as rochas que, primeiramente, se originaram das 
magmáticas ou sedimentares que tenham sido submetidas a pressões ou temperaturas 
elevadas. Ex: Mármores e quartizitos. 
 
1- Rochas Ígneas ou Magmáticas 
 Classificação: Existem diversos critérios de classificação. Enumeramos apenas 
algumas propriedades principais, que são: 
1 – Cor: a cor de uma rocha depende das cores dos minerais que a compõe; 
segundo esse critério, a rocha pode ser: 
a) Melanocrática ou escura: quando contém mais de 60% de minerais ou materiais 
escuros; 
b) Mesocrática ou intermediária: quando contém entre 30% à 50% de minerais ou 
materiais escuros; 
c) Leucocrática ou clara: quando contém menos de 30% de minerais ou materiais 
escuros; 
2 – Estrutura: É o aspecto macroscópico apresentado pela rocha, relacionado com 
sua gênese e com fenômenos dinâmicos internos e externos da crosta terrestre. 
a) Vesículas: cavidades formadas durante a solidificação; 
b) Amígdalas: cavidades que foram preenchidas posteriormente à solidificação das 
rochas; 
35 
 
c) Diaclases ou juntas: fraturas geralmente decorrentes de contração por 
resfriamento durante a solidificação ou por esforços que atuam na crosta 
terrestre. Sua observação, geralmente, é possível de se fazer apenas no 
campo. 
d) Compacta: caracteriza-se por uma homogeneidade aparente. 
3 – Textura: É a organização interna da rocha, referente ao arranjo, tamanho e 
forma das partículas que a constituem. 
Nas amostras a serem analisadas nessa prática,algumas das seguintes texturas 
poderão ser observadas: 
a) Quanto à cristalinidade, podem ser: 
- Vítrea: quando a rocha não apresenta minerais, mas apenas material em 
estado amorfo (vidro); 
- Cristalina: quando a rocha é completamente formada por minerais; 
- Vítrea-cristalina: quando apresenta minerais e material em estado amorfo 
(vítreo). 
b) Quanto ao tamanho dos minerais 
Existem três tipos de granulação que obedecem a um critério aproximado de 
divisão: 
- Granulação grosseira: os minerais tem um tamanho médio de 5mm; 
- Granulação média: o tamanho médio dos minerais varia entre 1mm à 5mm; 
- Granulação fina: quando os minerais se apresentam com dimensões médias 
inferiores à 1mm. 
 4 – Composição Mineralógica: 
a) Deverá ser indicado o número de espécies minerais aparentes nas 
amostras; 
b) Verificar a possibilidade de reconhecimento de algumas espécies minerais, 
tais como: mica, feldspato e quartzo; 
c) Dos minerais visíveis, citar: cor, brilho, clivagem, etc. 
5 – Quanto a Gênese: 
a) Intrusiva ou plutônica: rocha formada a grande profundidade, onde o 
resfriamento é mais lento, gerando minerais de granulação maior. Ex: 
granito. 
36 
 
b) Hipo-abissais: formada a pequena profundidade, onde o resfriamento é 
mais rápido, gerando minerais de granulação menor. Ex: diabásio. 
c) Extrusiva ou vulcânica: rocha que se formou por resfriamento rápido na 
superfície da terra, portanto, de granulação fina ou vítrea. Ex: basalto. 
6 – Porcentagem em sílica (quartzo): 
a) Rochas ácidas: rochas com teor de sílica superior à 65%. Ex: granito; 
b) Rochas intermediárias: teor compreendido entre 65% à 52%. Ex: 
sienito,diorito,etc. 
c) Rochas básicas: com teor abaixo de 52%. Ex: basalto, diabásio. 
Embora a porcentagem de sílica seja obtida através de análises químicas 
das rochas, é possível ter-se uma ideia de seu teor analisando a 
porcentagem do mineral quartzo na rocha, pois o mesmo representa sílica 
livre. 
 
 Rochas Ígneas mais empregadas na Engenharia Civil 
 Granitos: utilizados geralmente como brita, lajes polidas, blocos, etc. Possuem 
grande resistência a esforços compressivos, chegando a suportar 2700 kg/cm². 
 Em granitos de uma mesma espécie, a resistência aumenta com a diminuição do 
tamanho dos minerais. 
 Basaltos e Diabásios: utilizados principalmente como brita; são empregadas, 
secundariamente, em ornamentação. Os diabásios de textura grossa, quando polidos, 
apresentam um aspecto original devido à disposição dos cristais de feldspato. Sua 
resistência à compressão é de ordem de 1900 kg/cm². 
 As rochas, em geral, quando utilizadas como material de construção, necessitam 
de um exame prévio detalhado, principalmente no que se diz respeito a fenômenos de 
alteração, que muitas vezes são perceptíveis somente ao microscópio. Um mineral 
mesmo fracamente alterado, pode os valores da resistência de uma rocha mudarem 
completamente. 
 
 
 
37 
 
ANOTAÇÕES DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 2 - Rochas Sedimentares 
1.Introdução 
São denominados sedimentos as deposições de materiais resultantes da 
decomposição, desagregação e retrabalhamento de quaisquer rochas pré-existentes. 
A rocha sedimentar é o estágio final de um conjunto de processos, a saber: 
1-Intemperismo da(s) rocha(s) geradora(s); 
2-Transportes do material intemperizado, que na maioria das vezes ocorre em ambientes 
aquosos, mas pode também ser vento ou gelo; 
3- Deposição, que é acumulação do material intemperizado em locais favoráveis; 
4-Litificação, que corresponde a uma série de processos de compactação e cimentação, 
através dos quais o sedimento original inconsolidado se transforma num agregado mais 
coerente. 
 Portanto a origem das rochas sedimentares difere fundamentalmente das rochas 
magmáticas, pois enquanto estas são de gênese interna, ou seja, formadas por material 
originário do interior da Terra, as sedimentares são de origem externa, sendo formadas ou 
nas bacias sedimentares (lagos e mares) ou mesmo sobre a superfície terrestre. 
 2.Características a serem observadas nas amostras 
 2.1. Cor 
 A cor depende não somente do tamanho das partículas que a compõe como 
também da pigmentação dessas partículas. 
 Em rochas de mesma composição mineralógica e de maneira geral, quanto 
maior as partículas componente, mais clara é a rocha e vice-versa. 
 A cor das rochas sedimentares normalmente se relaciona à oxidação de íons 
de ferro (caso existam) e a presença ou não de carbono ou resíduos carbonosos. Assim 
quando há baixa oxidação dos íons de ferro a cor varia do azul ao verde; quando é alta a 
oxidação, ela pode ser amarela, laranja, castanha ou vermelha. 
 2.2. Estruturas 
 Veremos as principais estruturas originadas concomitantemente com a formação 
da rocha: 
a) Estrutura maciça: caracteriza-se pela homogeneidade aparente apresenta pela 
rocha. 
 
39 
 
b) Estratificação plano - paralela: as rochas sedimentares, em geral, se 
apresentam em camadas ou estratos superpostos, horizontais; cada estrato 
representa condições de deposição mais ou menos constantes. 
c) Estratificação cruzada: podem apresentar estratos cruzados, devido à 
decomposição dos sedimentos em ambientes de água corrente (deltas ou borda 
de bacia de sedimentação), pelo vento, como no caso das dunas. 
 
 
 
 
 2.3. Textura 
 No caso de rochas sedimentares, está intimamente ligada a natureza do 
sedimento, podendo ser: 
 a)Clástica ou Mecânica: é aquela representada por rochas sedimentares que 
foram formadas pela acumulação de fragmentos de rochas ou minerais. Essa textura é 
facilmente identificada emrochas com granulação visíveis, como: conglomerado, arenitos 
e mesmo em silitos, mas em argilitos, que também pode ser de origem mecânica, essa 
textura é dificilmente identificável, mesmo ao microscópio, devido ao pequeníssimo 
tamanho das partículas. 
 b)Não Clástica: são apresentados pelas rochas sedimentares de origem químicas 
e orgânicas. Assim, as organógenas apresentam, frequentemente, fragmentos de 
organismos, macro ou microscópico. Todavia, as de origem química mostram grãos 
minerais justapostos ou imbricados, formados por precipitação de soluções. 
 2.4. Composição 
 Deverá ser indicado o número de minerais na amostra, caso existam, e identificá-
los se possível. 
 Indicar as formas dos grãos observados, como exemplo: grãos arredondados, 
angulosos, quebrados, alongados, achatados. Caso seja possível, identificar as partículas 
de minerais ou de rochas que entram na composição da rocha sedimentar analisada. 
 Observar se aparece a matéria orgânica como: fragmentos de conchas, restos de 
plantas, etc. 
40 
 
 2.5. Cimento 
 O material que une as partículas sedimentares, dando coesão à rocha, constitui o 
seu cimento. As substâncias mais freqüentes encontradascomo cimento são: 
 Argilas - alumínio - silicatos hidratados; 
 Calcário - (carbonatos) - calcita; dolomita; 
 Hidróxidos Fe (OH)2.nh2O; óxidos de ferro Fe2O3.nH2O; 
 Sílica - SiO2 e anidrita CaSO2; 
 
 Para verificar se o cimento é calcário, basta pingar algumas gotas de ácido sobre a 
rocha, e notar se há desprendimento de CO2. 
 3. Classificação 
 Quanto à origem as rochas sedimentares podem ser classificadas em: mecânicas, 
orgânicas e químicas. 
 
 3.1. Mecânicas 
 a) Rudáceas - como exemplo citamos os conglomerados, nos quais predominam 
partículas maiores que 2mm. 
 b)Arenosas - como osarenitos,ondepredominam partículas entre 2mm e 
0,062mm. 
 c) Siltosas - comoos siltitos, onde predominam partículas entre 0,062mm e 
0,0004. 
 d) Argilosas - como os argilitos e os folhelhos, formados por partículas menores 
que 0,0004mm. 
 
 3.2. Orgânicas 
 a)Calcárias - coquinas, corais e travertinos. 
 b) Silicosas - diatomitas e alguns sílex. 
 c) Carbonosas - turfas, carvões e folhelhos oleosos. 
 
 3.3. Químicas 
 a) Calcárias - calcita, dolomita e estalactites. 
 b) Ferruginosas-alguns minérios de ferro em camadas. 
 c) Salinas – nas formas de cloretos (halita e silvita); de nitratos, sulfatos e boratos. 
41 
 
4. Rochas sedimentares mais empregadas na Engenharia Civil 
 As rochas sedimentares têm importância econômica insofismável, pois nelas é 
encontrada parcela considerável de riqueza mineral existente, a saber, carvão, petróleo, 
gás mineral, muitos minérios metálicos e particularmente, matérias primas essenciais a 
indústria de construção como pedras de revestimentos, areia, cascalho, argila, etc. 
Devemos ressaltar também que as maiores reservas de água subterrânea, possíveis de 
serem aproveitadas, são encontradas em rochas sedimentares. 
 Podemos considerar, para fins de aplicação, duas classes de rochas sedimentares: 
a rocha em si, como material corrente e o sedimento formador destas rochas. 
 a) Coerentes ou Rochas Sedimentares 
 Arenitos - rocha formada por grãos de quartzo cimentados por um material qualquer 
(sílica, carbonato, óxidos de Fe, etc.). Os arenitos que possuem cimento silicosos 
apresentam grande resistência à abrasão e ao ataque químico, sendo normalmente 
utilizados em pisos (na forma de lajes ou blocos) e em revestimentos de fachadas. 
Argilitos e Siltitos - são empregados também no calçamento, como é o caso do 
“Varvito de Itu” (rocha estratificada com alternância de silte e argila), sendo fácil a 
obtenção de lajes segundo os planos de estratificação. 
Calcários Sedimentares-dos vários tipos que existem, o travertino é de grande 
procura para o revestimento de fachada. Trata-se de um calcário compacto, contendo 
inúmeras cavidades, razão pela qual o lado de uma grande solidez, grande leveza e 
aptidão para segurar argamassa devido sua textura celular. 
Gipsita - sulfato de cálcio hidratado, rocha de origem química formada pela 
precipitação de sulfato de cálcio. É usado na forma de gesso em construção, 
principalmenteem serviços de estuque. Tem grande emprego na fabricação de cimento 
Portland. 
b) Incoerentes – sem cimentação 
 Torna-se quase desnecessário discorrer sobre a aplicação desses sedimentos na 
Engenharia Civil, tal o volume de frequência com que são utilizados. 
 Cascalho - encontrado e extraído principalmente dos leitos dos rios ou de 
depósitos deixado por eles, devido a mudança de posição que frequentemente ocorre em 
seus cursos. 
42 
 
 Areia - as mais empregadas são aquelas que fazem parte de depósitos eólicos 
ou retirada de leitos de rios. As areias nas praias contêm teor em sal, fator que limita o 
seu emprego em construção. 
 Argilas - quanto à sua gênese podem ser consideradas de dois tipos: primárias 
formadas “in situ” pela decomposição química, principalmente de feldspatos; secundárias, 
aquelas que depois de formadas são transportadas geralmente pela água para um lugar 
qualquer, vindo a formar um depósito sedimentar. Estas são frequentemente coloridas por 
óxidos de ferro e apresentam maior plasticidade que as outras. 
 
 ANOTAÇÕES DE AULA 
43 
 
44 
 
Rocha Provável:
Amostra nº Amostra nº Amostra nº Amostra nº
Texturas:
Fragmentos e/ou 
Minerais
Matéria Orgânica:
Cimento:
Classificação:
C
o
m
p
o
s
i
ç
ã
o
Observações:
Cor:
Estruturas:
Relatório - Identificação de Rochas Sedimentares 
Nome:_____________________________________________________________________________ RA________________ 
Curso:__________________________________________ Turma__________________ Período_______________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
45 
 
 
46 
 
3 - Rochas Metamórficas 
1.Introdução 
 As rochas metamórficas são formadas pela transformação de rochas pré-existentes 
por ação do calor, temperatura e de fluídos. 
 Metamorfismo é um processo de transformação que afeta tanto composição 
mineralógica, a estrutura, como textura das rochas ígneas, sedimentares e mesmo 
metamórficas. As condições físicas e químicas em que tais transformações acontecem 
são diferentes tanto daquelas em que a rocha original se formou, como das existentes na 
superfície terrestre. As transformações em altas temperaturas provocam fusões totais ou 
parciais das rochas, não são admitidas como processo de metamorfismo. 
 Assim podemos considerar as rochas metamórficas como produto de 
transformação de rochas pré-existentes, em condições físico-químicas intermediáriasem 
relação as quais dão origem as rochas ígneas e sedimentares. Como consequência, há 
muitas rochas metamórficas que apresentam características ou de sedimentaresou de 
ígneas, sendo mais difícil o seu reconhecimento e sua classificação numa análise 
exclusivamente macroscópica. 
 Basicamente, dois são os processos principais de metamorfismo possíveis de 
serem distinguidos: deslocamento mecânico e recristalização química. Quase todas as 
rochas evidenciam a influência conjunta desses dois processos, sendo que as diferenças 
entre tais rochas residem na maior intensidade de atuação de um ou outro processo. 
 Dependendo das condições (físicas e/ ou químicas) predominantes admitimos a 
existência de quatro tipos de processos de metamorfismos: cataclásticos, termal, 
dinamotermal e plutônico. 
 O metamorfismo Cataclástico provoca fraturamento nas rochas devido a ação 
predominante de pressões dirigidas (deslocamento mecânico). Evidentemente, há uma 
variação razoável na dimensão dos fragmentos resultantes, de acordo com a intensidade 
de metamorfismo atuante. 
 No metamorfismo Termal, em que há predominância de temperaturas elevadas, 
ocorre a transformação de rochas encaixantes na parte próxima ao contato com a rocha 
ígnea intrusiva (magma), que propicia alterações na composição da rocha encaixante. 
Nesse tipo de metamorfismo, são mais acentuados os fenômenos de recristalização. 
 No metamorfismo Dinamotermal, em que predominam pressão dirigidas e 
temperaturas elevadas (dois fatores condicionantes de grande modificações nas rochas), 
47 
 
formam-se novas estruturas e novos minerais. Ocorre principalmente nas regiões de 
desdobramento e formação de montanhas. 
 No metamorfismo Plutônico, em que pressões hidrostática e alta temperatura são 
predominantes, as rochas tornam-se plásticas e há numerosas mudanças mineralógicas. 
Os minerais formados nessas condições de pressão e temperatura apresentam alto peso 
específico e formas equidimensionais. 
 As variedades de rochas metamórficas mais frequentes se enquadram nos tipos de 
metamorfismo dinamotermal e plutônico. 
2. Características a serem observadas nas amostras 
a) Estrutura 
Além da possibilidade de apresentarem fraturas (normalmente observáveis em 
afloramentos), essas rochas podem mostrar as seguintes estruturas: 
 1.Foliação (xistosidade) - é caracterizada por uma orientação resultante do 
desenvolvimento mais ou menos paralelo e contínuo de minerais micáceos, alongados ou 
prismáticos. 
 2.Lineação - é a denominação dada à foliação (ou xistosidade) descontínua de uma 
rocha metamórfica de granulação maior, que contém quartzo, feldspato e minerais 
micáceos orientados (gnaisse). Nela hácomo faixas de minerais planares orientados 
separados por minerais não orientados. 
 Estrutura semelhante, denominada bandeada, pode ocorrer em rochas 
metamórficas compostas exclusivamente por quartzo e pequena porcentagem de 
minerais micáceos (quartzitos). 
 3.Granulada - poucos minerais lamelares ou alongados, e muito maior porcentagem 
de minerais granulares. (mármores). 
 4.Cataclástica - caracterizada por fragmentos angulosos da rocha original 
cimentados por massa fina do mesmo material. Quando o processo metamórfico é muito 
intenso, há uma redução e fragmentos muito finos, dando origem ao “milonito”, rocha 
dura, com granulação microscópica. 
 5.Textura 
a)Granoblástica - quando os grãos se apresentam mais ou menos equidimensionais, 
sendo comum em rochas granuladas. 
48 
 
b)Lepidoblástica - é caracterizada por minerais placóides em arranjos mais ou menos 
paralelos. 
c)Porfiroblástica - quando há cristais maiores que se sobressaem numa matriz mais fina. 
Observação: Estas texturas não se aplicam às rochas resultantes do 
metamorfismo cataclástico. 
b) Composição Mineralógica 
 
1. Deverá ser indicado o número de minerais possíveis de serem observados nas 
amostras. 
2. Observar a forma dos minerais. 
3. Verificar a possibilidade de reconhecimento de algumas espécies minerais mais 
comuns. 
c) Classificação 
 
1. Rochas de metamorfismo cataclástico 
- Cataclasito 
- Milonitos 
2. Rochas de metamorfismo termal 
- Hornfels 
- Mármores 
- Quartzitos 
3. Rochas de metamorfismo dinamotermal 
- Ardosia 
- Filitos 
- Xistos 
- Gnaisses 
- Itacolomitos 
4. Rochas de metamorfismo plutônico 
- Granulitos 
- Charnockitos 
- Eclogitos 
 Chamamos a atenção para o fato de que podem ser encontrados termos de 
transição entre rochas metamórficas típicas e rochas ígneas ou sedimentares, conforme a 
intensidade dos processos metamórficos que estas tenham sofrido. Por outro lado, 
49 
 
encontramos também termos de transição entre um grupo e outro de rochas metamórficas 
como, por exemplo: entre micaxistos; entre filitos e ardósias. 
d) Rochas metamórficas mais empregadas na Engenharia Civil 
 1.Gnaisse: É uma das rochas mais comumente empregadas em construção com 
largo emprego em pavimentação na forma de paralelepípedos ou mesmo sub-base de 
rodovias; é usada também em leitos de ferrovias. 
É frenquentemente utilizada como pedra britada, quando o teor em mica é baixo. 
Aceita polímero, permitindo obtenção de material de fino acabamento em forma de lajes. 
 2.Quartizitos: Muito utilizado em lajes, aparelhadas manualmente ou serradas, tanto 
em fachadas como em pisos, polido ou não. O uso para tais fins tem sido muito grande, 
não só pela beleza que apresentam como também pela extraordinária resistência aos 
desgastes físico químico. 
 Largo uso tem-se feito ultimamente de um quartizito micáceo proveniente de Minas 
Gerais, chamado Itacolomito; permite a obtenção de placas muito finas (centimétricas) e 
muito regulares; comercialmente é conhecida como pedra mineira. 
 3.Mármore: É de conhecimento geral a utilização dos mais variados tipos de 
mármores, tanto em revestimentos interiores e exteriores, quanto em pisos e ornamentos. 
Deve-se considerar que os mármores coloridos e sulcados de veias, geralmente não dão 
pavimentos duráveis e econômicos, principalmente quando expostos ao tempo; 
apresentam melhores resultados quando aplicados em revestimentos de paredes. Para 
uso em pisos, deve-se escolher um tipo de mármore que tenha granulação fina e 
compacta. 
 ANOTAÇÕES DE AULA 
 
50 
 
 
51 
 
Relatório - Identificação de Rochas Metamórficas 
Nome:_____________________________________________________________________________ RA________________ 
Curso:__________________________________________ Turma__________________ Período_______________________ 
 
Rocha Provável:
Minerais
Formas
Identificados
Classificação:
Estruturas:
Texturas:
Observações: Amostra nº Amostra nº Amostra nº Amostra nº
Cor:
52 
 
 ANOTAÇÕES DE AULA 
53 
 
54 
 
Tabela Simplificada para Identificação de Minerais Anexo I 
 
 
51 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
52 
 
1.Caracterização dos Maciços Rochosos 
 
1.1. Introdução 
Do ponto de vista da engenharia, para o aproveitamento das rochas, não podemos 
analisa-las de forma isolada, mas sim como um todo que denominamos de “MACIÇO 
ROCHOSO”. 
O maciço rochoso é o conjunto de blocos de rocha justapostos e articulados. O 
material que forma os blocos constitui a Matriz do Maciço Rochoso e as superfícies 
que os limitam as Descontinuidades. 
Os maciços rochosos são essencialmente heterogêneos e descontínuos e sua 
complexidade resulta da evolução geológica que foram submetidos 
Deve-se ter bem claro que um maciço rochoso pode reagir de maneira diferenciada, 
conforme as solicitações que lhe são impostas. Estas, por sua vez, dependem do tipo, 
das dimensões e do comportamento do maciço. 
Assim, para termos uma previsão do comportamento do maciço, devem-se avaliar 
suas características em função da obra a ser implantada. Tal procedimento denomina-se 
Caracterização Geológico-geotécnica do “Maciço Rochoso”. 
De modo geral, as características mais visadas no estudo do comportamento dos 
meios rochosos relacionam-se à deformabilidade, à resistência, à permeabilidade 
(principalmente em obras hidráulicas e de escavação) e ao estado de tensões naturais 
(obras subterrâneas profundas). 
Tais características compreendem as feições geologias e os parâmetros geotécnicos 
obtidos através da caracterização geológico-geotécnica do maciço rochoso e os índices e 
propriedades físicas determinadas por meio de ensaios in situ e laboratoriais. 
 
 
 
 
4.2. Litologia 
53 
 
A Litologia diz respeito aos tipos de rochas, que recebem denominações 
específicas e são identificados a partir de um sistema de classificação apoiado em 
conceitos de Petrografia. Este segmento da Geologia estuda as rochas por meio da sua 
composição mineral, cor, textura, tamanho dos grãos, estruturas e outras feições 
importantes que possibilitam individualiza-las. 
Uma classificação litológica ou petrográfica para aplicação em Engenharia deve 
apoiar-se em conceitos petrográficos de uso corrente na Geologia, porém, deve ser 
simplificada e objetiva, evitando-se nomenclaturas complexas, cujo emprego não 
proporcione resultados práticos. 
A presença de certos minerais pode conferir cor típica aos litotipos e sempre deve 
constar da descrição litológica. 
Esta descrição chamada litologia é o que foi visto, de forma simplificada, no 
início do nosso curso em sala de aula e laboratório. 
Para realizarmos a litologia do maciço rochoso será necessário a execução de 
investigações diretas dos mesmos. Estas investigações que possibilitam a coleta de 
amostras das rochas é denominada sondagem rotativa e será objeto de nossos estudos, 
pouco mais adiante, em um capítulo especial. 
 
4.3. Alteração 
Pode-se definir alteração como sendo o conjunto de modificações 
físico-químicas a que as rochas se encontram submetidas, que conduz á desagregação 
de suas características mecânicas. 
Os principais tipos de alteração que afetam as rochas são a alteração deutérica, ou 
primária, e a alteração meteórica ou intempérica. A primeira ocorre em ambiente 
endógeno na dependência de fenômenos magmáticos, enquanto que o segundo ocorre 
na dependência da hidrosferae atmosfera, em ambiente exógeno. 
Em regiões de clima tropical, caso do Brasil, a ação intempérica 
predominantemente química, pode afetar os maciços rochosos a profundidades 
consideráveis. 
 
54 
 
 
 
 
 
4.4. Coerência 
A coerência é definida com base em propriedades de tenacidade, dureza e 
friabilidade das rochas. É caracterizada táctil-visualmente, através da apreciação da 
resistência que a rocha oferece ao impacto do martelo e ao risco com lâminas de aço. 
Os critérios para definição da coerência das rochas, bem como as denominações e 
siglas constam na tabela a seguir. 
 
 
 
 
 
4.5. Descontinuidade 
 Constitui em uma série de blocos do mesmo maciço rochoso separado por um ou 
mais sistemas de diaclases (falhas ou fraturas) que fazem com que o meio rochoso seja 
descontinuo. 
 Sob a designação descontinuidade engloba-se qualquer feição geológica que 
interrompa a continuidade física de dado meio rochoso, a exemplo das superfícies de 
foliação, acabamento, fraturas, juntas-falhas, etc. Em termos práticos pode-se designar 
por descontinuidade qualquer superfície natural em que a resistência do maciço à tração 
é nula ou muito baixa. 
 O espaçamento corresponde a distancia entre duas descontinuidades adjacentes 
de uma mesma família. 
 Em termos práticos consideram-se a distancia entre quaisquer duas 
descontinuidades contíguas. O espaçamento pode ser expresso por meio da adoção de 
intervalos de variação numérica, conforme exemplificado na tabela a seguir. 
55 
 
 
 
 A rugosidade corresponde a ondulações nas superfícies das descontinuidades, 
influencia especialmente a resistência ao cisalhamento, sobretudo quando se trata de 
descontinuidades não preenchidas, conferindo um incremento ao ângulo de atrito, até um 
nível de tensões a partir do qual se verifica a sua ruptura. 
56 
 
 
4.6. Propriedades de Interesse à Engenharia 
São as propriedades que afetam o maciço rochoso e por consequência determinam à 
forma, que nós engenheiros, devemos tratar o uso do maciço como elemento construtivo. 
 
4.6.1. Propriedades Mecânicas 
 
4.6.1.1. Resistência ao Cisalhamento 
 Está diretamente ligada à descontinuidade maciço rochoso. 
 É o escorregamento do maciço num plano de fraqueza no meio rochoso. Rompe 
através de suas próprias descontinuidades. 
 
 
 
 
Parâmetros que definem a resistência ao cisalhamento: 
 - Coeficiente de atrito; 
 - Coesão; 
 - Envoltórias de resistência. 
 
Coeficiente de atrito: Quanto mais rugosidade apresenta o maciço maior a sua 
resistência ao cisalhamento. 
57 
 
O 
coeficiente de atrito depende dos dois tipos de rocha que estão em contato. 
 
Para que ocorra fratura será necessário que vença a resistência, ou seja, a força 
que une os minerais que compõem a rocha. No caso das rochas sedimentares esta força 
é atribuída ao cimento que une os grãos. 
 
Coesão: É a ligação entre dois minerais, é onde o plano parcial de ruptura tende a se 
partir, porém devido à existência da “COESÃO” não ocorre a ruptura, não se parte. 
A Coesão e o Coeficiente de Atrito determinam a resistência da rocha ao 
cisalhamento. 
 
4.6.1.2. Deformabilidade 
 É o equivalente ao módulo de elasticidade de meios homogêneos contínuos, ou 
seja, é a relação entre a tensão (força aplicada ao maciço) e a deformação que se obtém 
no meio. 
 É a “medição” de quanto o maciço rochoso se deforma em relação as 
tensões que são aplicadas nele. 
 Existem dois tipos de deformação: 
 Deformação Elástica: é a deformação que quando se retira a pressão volta ao 
estado de origem. 
 
 Deformação Plástica: é a deformação que se torna permanente, mesmo que se 
retire a pressão, não se volta mais ao estado de origem. 
58 
 
 
Nas rochas, e nos maciços rochosos (rochas + planos de fratura), nunca 
ocorrem apenas deformações elásticas, mas também estarão sempre presentes as 
deformações plásticas (permanentes). 
Quando ocorrem mais deformações plásticas do que elásticas, ocorre a 
plastificação e estamos próximos da ruptura. 
É também função do tipo da rocha e de suas descontinuidades. 
Quando a rocha é BRANDA (fraca) sofre maiores deformações. 
Exemplo: Xistos, Filitos, Argilitos. 
Observação: o maciço rochoso composto por rochas duras também pode se deformar 
e romper. 
 
 
4.6.1.3. Tensões Internas e Residuais 
 São as tensões de origem tectônicas que ficam bloqueadas no interior do maciço 
rochoso. 
As rochas mais próximas à superfície terrestre não sofrem este tipo de tensão, pois 
estas são dissipadas por meio das juntas de alívio. 
 
59 
 
4.6.1.4. Desagregabilidade 
 É a característica que algumas rochas têm de tornarem-se um material quebradiço. 
 Esta característica esta intimamente ligada à constituição mineralógica da rocha. 
 Exemplo: Alguns tipos de Basalto apresentam desagregabilidade, pois possuem, 
entre seus minerais algumas argilas expansivas (Montimorilonitas = partículas verdes), 
que ao absorverem a água expandem-se aumentando seu volume em até 40 vezes, 
exercendo pressões para ocuparem os espaços vazios, comprimindo os outros minerais 
provocando novas fissuras. 
 
 ANOTAÇÕES DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
60 
 
4.6.2 ENSAIOS PARA A DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS 
 
- Resistência à compressão simples ou uniaxial (kgf/cm²); 
- Resistência à compressão puntiforme (kgf/cm²); 
- Resistência à tração ou compressão diametral (kgf/cm²); 
Observação: Estes ensaios serão executados em aulas de laboratório 
 
4.6.2.1 Resistência à Compressão Simples ou Uniaxial 
Utilizamos corpos de prova cilíndricos ou testemunhos de sondagens rotativas 
(C.P.). 
 CP 
 
 l l = comprimento 
 d = diâmetro 
 
 
 
d 
 
 P 
 
 Prato de Prensa 
CP RC = kgf/cm² 
 
 P 
 
 
 
 
 
l/d = 2,5 = +/- 10% 
Rc = Carga de Ruptura (P) 
 Área do CP (π . d² / 4) 
61 
 
4.6.2..2 Resistência à Compressão Puntiforme 
 
 
 
 
Is = P 
 d² 
 
 
onde: 
d = distância entre as esferas; 
Is = índice de resistência à compressão puntiforme; 
P = carga de ruptura; 
 
 
Obs. Quando for utilizado o corpo de prova cilíndrico, devemos considerar? 
- l/d = 1,1 +/- 5% (quando ensaiado ao longo do comprimento); 
- l/d ≥ 1,4 (quando ensaiado ao longo do diâmetro). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
62 
 
4.6.3..3 Resistência à Compressão Diametral (Resistência à tração – Ensaio Lobo 
Carneiro) 
 
 
 
 
Rt = 2 x P 
 π x d x l 
 
onde: 
- P = carga de ruptura; 
- d = diâmetro; 
- l = comprimento; 
 
Obs. Para avaliar o valor aproximado da resistência à compressão simples (Rc). Podemos 
utilizar a relação desenvolvida pelo IPT: 
 
Rc = 16 x Is 
onde: 
- Is = índice de resistência à compressão puntiforme 
 
4.6.3 PROPRIEDADES FÍSICAS: 
São as propriedades que estão ligadas intimamente a constituição das rochas, as 
caracterizam, tais como: 
 
63 
 
PESO 
VOLUME 
CAPACIDADE DE ABSORÇÃO 
Estas propriedades são determinadas através de ensaios realizados em laboratório ou 
através de fórmulas que os inter-relacionam. 
 
4.6.3.1 – Determinação dos Índices físicos: 
São coletadas amostras no campo, por meio de investigações diretas, e tomadas 6 
amostras de rocha com diâmetro aparente de aproximadamente 2 a 3”, em seu estado 
natural, para determinarmos: 
- PESO NATURAL – (ou Peso D): O fragmentoé pesado em seu estado natural (neste 
estado ele pode conter água entre as partículas sólidas). 
- PESO SECO – (ou Peso A): O fragmento é pesado após a secagem em estufa, com 
temperatura de 100 a 110°C, por um período mínimo de 24 horas. 
- PESO SATURADO – (ou Peso B): O fragmento é pesado após a sua imersão em água 
por um período mínimo de 48 horas. 
 
Com os valores acima (obtidos em laboratório) podemos calcular, através das fórmulas 
abaixo apresentadas, os Índices Físicos ou as Propriedades Físicas do Maciço Rochoso. 
 
a) Peso Específico Aparente Seco (γs): 
 
γs = PesodosSólidos γs = A g 
 Volume Total B – C cm³ 
 
 
b) Peso Específico Aparente Saturado (γsat): 
 
γsat = B g 
 B – C cm³ 
 
c) Peso Específico Aparente Natural (γnat): 
 
γnat = D g 
 B – C cm³ 
 
d) Porosidade Aparente (n): 
 
n = VolumedeVazios . 100 n = B - A . 100(%) 
 Volume Total B – C 
 
64 
 
e) Absorção de Água (ab): 
 
ab = Pesodeáguaabsorvida . 100 ab = B - A . 100(%) 
 PesodosSólidos A 
 
 
 
 
Observação: A capacidade de absorção de d´água é de extrema importância para a 
engenharia, pois a água que infiltra nas fraturas exerce pressões que a romper o maciço 
saem arrebatando tudo. 
 
 
ANOTAÇÕES DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXERCÍCIOS DE GEOLOGIA 
 
1- Duas amostras de rocha do tipo Basalto foram submetidas a um ensaio de 
resistência à compressão simples, como mostra a tabela abaixo: 
CP DIÂMETRO (cm) COMPRIMENTO 
(cm) 
CARGA DE 
RUPTURA (kgf) 
01 3,0 8,2 12500 
02 2,5 6,8 13100 
 
Pede-se: calculas a resistência à compressão simples para as amostras que satisfazerem 
a relação comprimento/diâmetro. 
 
 
2- Três amostras irregulares de rocha do tipo Granito foram ensaiadas à 
compressão puntiforme, como mostra a tabela abaixo: 
 
AMOSTRA d (cm) CARGA DE RUPTURA 
(kgf) 
01 4,2 1280 
02 4,8 1250 
03 5,1 1230 
 
 
65 
 
Pede-se: 
a) Calcular a resistência à compressão puntiforme; 
b) Calcular o valor aproximado da resistência à compressão simples; 
 
d = distância entre as esferas 
utilizar a relação: Rc = 16 x Is, onde: 
- Rc = resistência à compressão simples; 
- Is = índice de resistência à compressão puntiforme. 
 
3- Duas amostras de rocha foram ensaiadas à resistência à compressão diametral 
como mostra o quadro abaixo: 
 
 
 
 
 
Pede-se: calcular à resistência à compressão diametral para as amostras que satisfazem 
a relação comprimento/diâmetro. 
 
 
 
 
4- Cinco amostras de uma mesma rocha foram pesadas conforme a tabela abaixo: 
CP PESO SECO (g) PESO 
SATURADO (g) 
PESO 
SUBMERSO (g) 
01 287 299,6 197,5 
02 269,3 272,4 179,2 
03 263,9 266,4 175,3 
04 238,6 241,1 158,3 
05 330,0 333,5 219,2 
 
 
Sabendo-se que: 
- absorção de água é a relação entre o peso da água absorvida e o peso dos 
sólidos; 
CP DIÂMETRO (cm) COMPRIMENTO 
(cm) 
CARGA DE 
RUPTURA (kgf) 
01 3,0 8,2 6580 
02 2,5 6,8 5750 
66 
 
- porosidade aparente é a relação entre o peso de água absorvida e o volume da 
amostra; 
- o peso específico aparente seco é a relação entre o peso dos sólidos e o volume 
da amostra; 
 
Pede-se: Calcular os valores destas propriedades para cada uma das amostras. 
 
TECNOLOGIA DAS ROCHAS 
ROTEIRO: 
Com as amostras virando de 5,0 à 8,0 cm, ensaiá-las na prensa hidráulica, não 
esquecendo de anotar d (distância entre as esferas metálicas) e após cada ruptura 
marcar a carga (lida no manômetro). 
 
Não se esquecer de zerar o manômetro após cada ruptura. 
Ensaiar 05 amostras, dando o valor Is médio. 
Depois de escolher 05 amostras com diâmetro de 5,0 à 8,0 cm, numerá-las, tiras o peso 
natural, colocar numa latinha e levar à estufa por 24 horas no mínimo (Não esquecer de 
identificar a lata) 
Depois de 24 horas, pesar novamente anotando o peso seco. Encher a latinha com água 
e deixar saturas as amostras por 48 horas no mínimo. Pesar novamente anotando o peso 
saturado. 
Depois pesar as amostras submersas anotando cada peso submerso, montando-se assim 
a tabela da página 03. 
Na descrição litográfica (pág. 05), deve-se descrever a amostra ensaiada de acordo com 
os relatórios feitos no 1° módulo, seguindo o roteiro dado na folha. 
D = distância entre as esferas ; F = variação do êmbolo 
Onde: f1= 0,30 cm 
 f2 = 2,78 cm 
 f3 = 5,05 cm 
 f4 = 6,81 cm 
Tara da cestinha = g para peso submerso 
1ª Parte: 
Propriedades índices: 
67 
 
 
Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 
Peso Natural (g) 
Peso Saturado (g) 
Peso Submerso 
(g) 
Peso Seco (g) 
Peso Especifíco 
Aparente Seco 
(g/cm³ - s) 
Peso Especifíco 
Saturado (g/cm³ - 
s) 
Peso Específico 
Natural (g/cm³ - s) 
Absorção de água 
(% - Ab) 
Porosidade 
Aparente (% - n) 
 
 
2ª Parte: 
Resistência à compressão puntiforme 
 
IS = Carga de Ruptura (kgf/cm²) 
 d² 
 
68 
 
 
 
Amostra 
nº d (cm) d2 (cm) 
Carga de 
Ruptura 
(Kgf) 
Is 
(kgf/cm²) 
1 
2 
3 
4 
5 
 
Is médio = kgf/cm² 
Observação: As amostras a serem ensaiadas deverão ter dimensões aproximadas de 5,0 
à 8,0 cm diâmetro aparente. 
3ª Parte: 
Descrição Litológica: 
 
a) Cor da Rocha: 
 
 
b) Estrutura: 
 
69 
 
 
 
c) Textura: 
 
 
 
d) Composição mineralógica: 
 
 
 
e) Classificação: 
 
 
 
f) Nome mais provável: 
 
 
 
g) Observações gerais: 
 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, AMBIENTAIS E DE 
TECNOLOGIAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL 
GEOLOGIA – Capítulo 6 - SOLOS 
- Solo: 
Camada de material, em constante evolução, formada por meio da alteração das rochas e 
de processos pedogenéticos, comandados por agentes físicos, químicos e biológicos. 
Principais Categorias de Solo: 
Solo Residual: Formado “in situ”, diretamente da alteração da rocha subjacente 
(Magmáticas, Sedimentares, Metamórficas). 
Solos Transportado: Formado por material, inconsolidado ou em partículas, é 
transportado e depositado num lugar diferente de sua origem. 
 
 
 
70 
 
FORMAÇÃO DOS SOLOS 
1 – SOLO RESIDUAL 
É o resíduo final da decomposição da rocha, ficando somente vestígio de quartzo quando 
a rocha o possui em sua constituição. 
É o solo que permaneceu no mesmo local que estava à rocha do qual ele se originou, 
permaneceu “in situ”; para que ocorra este tipo de solo, é necessário que a velocidade de 
decomposição da rocha seja maior que a velocidade da remoção das partículas pelos 
agentes externos. 
Exemplo de solos residuais: 
- Basalto decomposição Terra roxa (argila vermelha); 
- Calcário decomposição Argila branca, cinza, clara; 
- Granito decomposição Areia fina silte argilosa micácea 
 
2 – SOLO TRANSPORTADO 
É o material (solos) proveniente do transporte de solo residual + solo saprolítico + 
matéria orgânica. Pela ação dos agentes geológicos ou agente de dinâmica interna 
(transporte), para os locais de deposição ou seja, as Bacias de Sedimentos. 
 
2.1 Tipos de Solos Transportados: 
 
a) Solo de aluvião ou aluvionar: Solo heterogêneo, fraco, formado por camadas de 
sedimentos, é o material depositadopela ação do transporte de água de um rio em 
épocas de cheias, onde o volume de água aumenta, atingindo as baixadas marginais. 
Quando o rio retorna a sua vazão normal, provoca a deposição do material transportado, 
formando o aluvião. 
 
Exemplos de Transporte de partículas: 
- Solução: íons de sódio, cálcio e fosfato; 
- Suspensão: partículas finas; 
- Rolamento: partículas maiores no fundo do leito (areia até 0,2 mm); 
- Saltação: bate no fundo e salta (assim sucessivamente) – Ex.: seixos rolado. 
 
 
ROCHA SÃ SOLO RESIDUAL SOLO TRANPORTADO 
71 
 
 
b) Solo Eólico: Formados por partículas arredondadas, parte de camadas de alta pressão 
para as camadas de baixa pressão devido a ação do vento que provoca erosão e 
transporte de partículas, e quando se dá a diminuição de velocidade temos o depósito do 
material (solo). 
Em resumo: 
Erosão Corrosão; 
Transporte Suspensão, rolamento, saltação; 
Deposição Depósitos eólicos; 
 
 
Exemplos: 
- Areia do deserto consequência do desgaste de paredões rochosos; 
- Dunas são depósitos de material de granulação uniforme (areia); 
72 
 
- Locais no Brasil Cabo Frio, Lagoa dos Patos, Lagoa de Abaeré, Vila Velha. 
 
c) Solo Glacial: As geleiras tem poder de erosão e transporte muito maior que dos rios e, 
consequentemente, maior deposição. Os materiais de locais de antigas geleiras vêm 
sendo transportados durante a ação do degelo e funciona como uma lixa que vai 
raspando os materiais (intemperizando-os) em regiões topograficamente bem 
caracterizadas. Portanto, das regiões mais altas, grandes blocos desagregam-se e 
descem para regiões mais baixas. 
O gelo se liquefaz e forma depósitos glaciais, os quais são constituídos por materiais mais 
resistentes, não ocorrendo o intemperismo químico. 
Exemplo: Varvito de Itú ou Siltito argiloso (depósito glacial mais famoso do Brasil) 
 
 
O solo de aluvião pode também se formar nos momentos em que o curso do rio sofre 
diminuição de velocidade, ou seja, em seus meandros. 
 
 
 
73 
 
d) Solo Coluvial ou coluviões (Creeping): Formado pelo solo residual que escorrega 
lentamente, pela ação da gravidade, na proporção de 1 à 3 cm de espessura ao ano. Seu 
transporte se dá em regiões altas para as baixas. 
Os Coluviões são formados pelas acumulações de detritos inconsolidados, transportados 
pela gravidade, desde sua origem, que depositam-se sobre as encostas, acompanhando 
sua morfologia, e no sopé das encostas, onde estes depósitos são mais espessos. 
Exemplo: Serra do Mar. 
 
 
e) Solo de Talus: Formados por grandes fragmentos, produto do escorregamento das 
encostas que perdem a sustentação por ação do intemperismo, ou seja: 
- Material Intemperizado + blocos de rocha que sofrem um transporte rápido 
(desmoronamento) das regiões altas para as baixas. 
Exemplo: Curva da Onça (Rodovia Anchieta) 
74 
 
 
Obs. Ação geológica dos organismos. 
f) Carvão: originam-se de vegetação continental (material orgânica) que sujeita a 
processos químicos vai transformando a celulose em carvão, através da perda 
progressiva de oxigênio e hidrogênio e a crescente concentração de carbono. 
 MATÉRIA ORGÂNICA Celulose CARVÃO 
 Turfa 
 Linhito 
 
 
Uma espécie de argila orgânica que não dá suporte para fundações. 
 
 
3 – CLASSIFICAÇÃO DO SOLO QUANTO A GRANULOMETRIA 
 
Solos Argilosos (ou Argila): Originados dos Argilitos, são formados por partículas muito 
finas e é caracterizado pela sua plasticidade em presença de água, devido à “coesão”, 
ou seja, a força de atração que suas partículas possuem. 
 
Solos Siltosos (ou Siltes): Originados dos Siltitos, são formados também por partículas 
finas, mas não possuem “coesão”, e esfarelam-se com facilidade na presença da água. 
 
75 
 
Solos Arenosos ou Granulares (Areias e Pedregulhos): Originados dos Arenitos, 
podem ser formados por partículas finas, médias ou grossas, e são definidos conforme 
quais destas partículas predominem em sua composição. 
Os solos granulares também distinguem entre si pelo formato dos grãos, podendo ser 
esféricos ou angulares, sendo que este fator interfere diretamente no comportamento 
mecânico das partículas, que podem ou não, deslizarem entre si. 
 
Dimensão das partículas: 
- Pedregulho ou Cascalho: > 2,00 mm; 
- Areia (fina, média ou grossa): 2,00 a 0,062 mm; 
- Silte: 0,062 à 0,002 mm; 
- Argila: < 0,002 mm. 
 
 
 
 
76 
 
 
77 
 
Geologia – Egenharia Cap VII (Profª. Filomena) 
Investigações Geotécnicas 
1 – Introdução: 
A Construção Civil e os Estudos de Meio Ambiente devem ser sempre precedidos de 
estudos para caracterização geológico geotécnica da área de interesse. 
Os estudos geotécnicos indicarão: 
- A distribuição dos diversos tipos de materiais que compõem o local em estudo. 
- Os parâmetros físicos dos materiais. 
- Os volumes necessários para remoção ou escavação e reutilização do solo. 
- Necessidade de tratamento e estabilização dos maciços. 
- Melhor localização e posicionamento das obras de construção civil. 
Podemos dividir as investigações geotécnicas em dois grupos: 
 Métodos Indiretos 
 Métodos Diretos 
 
2 – Métodos Indiretos 
Utiliza das feições topográficas, das morfológicas e das propriedades físicas do terreno 
para determinar indiretamente a distribuição e o posicionamento dos corpos geológicos e 
suas características físicas e tecnológicas. 
Estes métodos não alteram as propriedades físicas do material (terreno) ensaiado. 
Principais Métodos Indiretos: 
2.1 – Geoelétricos: Envolvem a detecção na superfície dos terrenos dos efeitos 
produzidos pelo fluxo da corrente elétrica em superfície, diferença de potencial e campos 
eletromagnéticos entre dois pontos na superfície. 
2.1.1 – Eletrorresistividade: Utiliza-se da dificuldade de encontrada pela corrente elétrica 
para se propagar em um meio qualquer. Nas rochas os mecanismos de propagação de 
corrente elétrica podem ser eletrônicos ou iônicos. 
Os métodos de medição de eletrorresistividade são dois: 
Sondagem elétrica vertical e o caminhamento elétrico. 
Sondagem Elétrica Vertical (SEV): Consiste em medir na superfície terrestre o 
parâmetro resistividade elétrica com o emprego de um arranjo de eletrodos de emissão 
AB e outro de recepção (MN). 
Um melhor resultado da aplicação desta técnica sempre ocorrerá em terrenos 
lateralmente homogêneos compostos de camadas estratificadas plano paralelas. 
78 
 
É fundamental em estudos para implantação de grandes obras civis, como: barragens, 
túneis, portos, etc. 
Este processo é bastante usado no estudo dos problemas ambientais, os resultados 
destes ensaios desempenham papel extremamente importante, na medida em que, 
subsidiam estudos de monitoramento ambiental e áreas contaminadas, e auxiliam o 
processo de escolha de locais para implantação de aterros sanitários. 
 
Caminhamento Elétrico (CE): É o estudo da distribuição horizontal do parâmetro 
resistividade elétrica, a uma ou varias profundidades, seu processo é análogo ao SEV. 
Permitindo a análise das variações laterais de resistividade aparente do subsolo, o 
caminhamento elétrico proporciona a possibilidade de identificação de contatos 
geológicos verticais ou inclinados, mineralizações, diques, fraturamentos, falhamentos 
geológicos, ou quaisquer outras características que se apresentarem com 
heterogeneidades laterais de resistividade. 
 
79 
 
2.2. Condutividade: É a medida da facilidade com que a correnteelétrica flui através dos 
materiais (solo ou rocha). O solo, de maneira geral, é pouco condutor e qualquer fluxo de 
corrente elétrica através destes materiais é devido à presença de água no subsolo. 
2.3. Radar de Penetração no Solo (GPR): Métodos de recente utilização no Brasil, 
consiste na emissão contínua de ondas eletromagnéticas (de 10 e 2500 MHz) e recepção 
dos sinais refletidos nas estruturas ou interfaces em subsuperfície. 
Os sinais são emitidos e recebidos em antenas dispostas na superfície do terreno. 
As medidas de tempo de percurso das ondas eletromagnéticas são efetuadas ao longo de 
uma linha, e quando justapostas lado a lado, fornecem uma imagem detalhada de alta 
resolução da subsuperfície ao longo do perfil estudado. 
Este medo vem sendo muito utilizado em áreas urbanas (devido a alta facilidade 
operacional além de propiciar ensaios não destrutivos) em estudos de contaminação de 
águas subterrâneas, na detecção da profundidade do lençol freático e no estudo da 
existência de espaços vazios no subsolo. 
2.4. Sísmica de Refração: Consiste de medição de tempo de propagação de ondas 
acústicas que viajam através dos meios subjacentes e refratam ao longo das interfaces 
com meios de maior velocidade de propagação, retornando a superfícies onde são 
captadas pelos geofones. 
Os dados obtidos são plotados em gráficos (Tempo x Distância), que devidamente 
interpretados fornecem os parâmetros de interesse para o projeto. 
A velocidade de propagação de ondas sísmicas nas camadas geológicas depende de 
diversos fatores como: Grau de consolidação, alteração, fraturamente, saturação em água 
e tipo litológico. 
Exemplos: Valores baixos de velocidade (até 1000 m/s) são representativos de solos, 
enquanto valores altos (maiores que 4000 m/s) correspondem a rochas mais resistentes, 
geralmente rochas sãs. 
As ondas utilizadas nos ensaios de refração são Ondas Secundárias ou Cisalhantes 
(ondas S) e Ondas Longitudinais (ondas P). 
 
80 
 
2.5. Sísmica de Reflexão: O principio deste ensaios baseia-se na propagação , através 
das camadas geológicas subjacentes, do sinal acústico emitido na superfície. Um 
conjunto de geofones alinhados é fixado na superfície com o objetivo de captar o sinal de 
retorno. A energia emitida se irradia esfericamente a partir do ponto de origem, 
penetrando nas camadas subjacentes. Parte desta energia retorna à superfície ao atingir 
setores com contrastes de impedância acústica, produto da densidade e da velocidade 
de propagação das ondas acústicas. 
Como exemplo, podemos citar que Rochas Cristalinas Sãs transmitem bem as ondas de 
alta frequência, ao contrario das Rochas Sedimentares pouco consolidadas. 
Uma das fontes de energia mais utilizadas para a Sísmica de Reflexão Rasa é o martelo, 
por ser uma fonte barata e não destrutiva. Pequenas cargas explosivas são também 
utilizadas, mas com desvantagens, por serem destrutivas, e de alto custo. 
 
3 – Métodos Diretos ou Investigações Mecânicas: 
Compreendem as escavações realizadas com o intuito de prospectar os maciços, as 
sondagens mecânicas e os ensaios geotécnicos “in situ” ou realizados em laboratório. 
Principais métodos de investigações diretas: 
- Sondagem a Varejão (SV) 
- Sondagem a Trado (ST) 
- Poço ou Trincheira de Inspeção (PI) 
- Sondagem à Percussão (SP) 
- Sondagem Rotativa (SR) 
- Perfuração com Rotopercussão (RP) 
3.1. – Sondagem a Varejão: 
Este tipo de sondagem é executado com o auxílio de uma haste lisa de ferro cravada 
manualmente, ou por golpes de marreta, em sedimentos inconsolidados submersos. É 
usada para o reconhecimento de aluviões, superfícies rochosas no leito de um rio, ou 
para avaliar depósitos de areia e cascalho. 
A haste geralmente penetra até pequenas profundidades, em torno de 2 metros, e o 
material atravessado poder ser identificado pela reação sonora e vibratória do processo, 
ou seja, em argila é macia, e em areia e cascalho é áspera e com bloqueios. 
 
 
 
 
 
81 
 
3.2. – Sondagem a Trado: 
A sondagem a trado é uma perfuração manual 
de pequeno diâmetro, feita com um trado 
(espiral ou tipo cavadeira) para investigação 
de solo de baixa a média resistência. O trado 
geralmente é constituído por uma concha 
metálica dupla ou uma espiral que perfura o 
solo enquanto guarda em seu interior o 
material perfurado. 
O equipamento é acionado por hastes de aço 
rosqueáveis e composto, em seu topo, por 
uma cruzeta para a aplicação do Torque. 
Os diâmetros mais usuais são de 3” e 4”, 
podendo chegar a 6”, mas quanto maior o 
diâmetro, maior a dificuldade para executar a 
sondagem. 
A sondagem a trado geralmente penetra 
somente os horizontes de solos de baixa a 
média resistência, e acima do nível d´água, e 
as amostras de solo coletadas são do tipo 
deformadas. 
A investigação a trado é geralmente utilizada 
para o estudo de áreas de empréstimo de solo 
e para o estudo de subleitos de rodovias. 
 
3.3. – Poço ou Trincheira de Inspeção: 
Poços ou trincheiras de inspeção são escavações verticais, escavadas com o auxílio de 
sarilho, pá e picareta, que permitem o acesso ao interior do terreno para exame direto “in 
situ” do material (solo) e o detalhamento dos horizontes perfurados. 
Os diâmetros dos poços variam normalmente de 0,80 m a 2,00 m. 
Com a abertura do poço de inspeção é possível coletar amostras deformadas e 
indeformadas do solo. 
Amostra deformada: São feitas com o auxilio de pá e o solo coletado é depositado em 
sacos plásticos ou de pano, sem a preocupação de manter a integridade do mesmo, 
alterando algumas de suas características (amostras do solo solto). 
Amostra indeformada: Consiste em talhar cuidadosamente um cubo de, em geral 30 cm 
de aresta, no fundo ou parede da escavação e protegê-lo com camadas de parafina e de 
tela de tecido, entremeadas. 
Estas amostras após coletadas devem ser guardadas em caixas de madeira e envolvidas 
com serragem, evitando alteração da umidade natural do solo. 
82 
 
Estes procedimentos de coleta e armazenamento têm como objetivo manter no solo as 
mesmas características “in situ”, sua umidade, porosidade, resistência, etc. 
As amostras de solo devem sempre ser identificadas através de etiquetas 
contendo: O nº do poço; a profundidade da coleta e sua posição espacial. 
Os poços de inspeção em rocha são abertos com o uso de explosivos ou com sondas 
rotativas de grande porte, e permitem a inspeção do maciço rochoso “in loco”. Estes 
processos são relativamente caros e no caso da utilização de explosivos, bastante 
perigosos. 
 
3.4 – Sondagem a Percussão com Determinação de SPT. 
 
3.4.1. Definição: 
Sondagem a percussão é o procedimento geotécnico capaz de amostrar o solo, que 
quando associado ao ensaio de penetração dinâmica “SPT” mede a resistência do 
solo ao longo da profundidade perfurada. 
Este procedimento é usado internacionalmente e no Brasil padronizado pela Norma 
Brasileira NBR6484. 
Ao executarmos a sondagem à percussão obtemos: 
1º - O tipo de solo atravessado, através da retirada de amostra deformada a cada 
metro. 
2º - A resistência “N” oferecida pelo solo, à cravação do amostrador padrão a cada 
metro perfurado. 
3º - A profundidade do Nível D´água, caso seja encontrado. 
 
3.4.2. Processo Executivo da Sondagem 
 
1 – Monta-se um equipamento composto por quatro hastes, denominado de Tripé de 
sondagem. 
2 – Com o auxílio de um trado cavadeira perfura-se o solo até 1,00 metro de 
profundidade. 
3 – Recolha-se esta amostra do solo (amostra zero). 
4 – Acopla-se o amostrador padrão a haste, ergue-se o martelo (peso=65 kg) a uma 
altura de 75 cm e deixa o peso cair em queda livre até o amostrador penetrar no 
solo por 45 cm (todo o seu comprimento). 
5 – Conta-se o número de quedas do martelo necessárias para a cravaçãode cada 
segmento de 15 cm do amostrador padrão. 
83 
 
6 – O número de golpes necessários para a cravação dos últimos 30 cm do amostrador 
é denominado “N”. 
7 – Este procedimento descrito no parágrafo anterior é denominado “SPT” (STANDARD 
PENETRATION TEST). 
8 – A amostra contida no bico do amostrador é recolhida, etiquetada e amarzenada, para 
depois ser classificada e caracterizada no laboratório de solos através da análise táctil 
visual. 
9 – Prossegue-se a abertura de mais 55 cm de solo com o auxílio do trado (completando 
1,0 metro) e repete-se o procedimento de cravação do amostrador descrito nos itens 4 e 
5, determinando-se o SPT a cada metro perfurado e recolhe-se a amostra de solo de 
cada metro. 
10 – Quando durante a perfuração do subsolo encontrarmos o nível d´água (NA), 
anotamos no boletim de sondagem a que profundidade o NA foi encontrado e 
prosseguimos a perfuração com o auxílio de uma bomba roto percussora. 
11 – Após encontrarmos o nível d´água, será necessário revestimos o furo de sondagem, 
para podermos prosseguir perfurando. 
12 – A profundidade de ocorrência do nível d´água deverá ser anotado também no 
momento do termino do furo de sondagem, e 24 horas após o termino do furo, devido a 
variação do NA com o passar do tempo. 
 
3.4.3. Critério de paralisação da sondagem à percussão conforme a NBR 6484 
O processo de perfuração da sondagem deve ser paralisado somente quando se obtiver 
uma das seguintes condições: 
 
1º - Quando em 3,00 metros sucessivos de sondagem, se obtiver 30 golpes para a 
penetração dos 15 cm iniciais do amostrador padrão. 
2º - Quando em 4,00 metros sucessivos de sondagem, se obtiver 50 golpes para a 
penetração dos 30 cm iniciais do amostrador padrão. 
3º - Quando em 5,00 metros sucessivos de sondagem, se obtiver 50 golpes para a 
penetração dos 45 cm do amostrador padrão. 
 
Quando uma das condições acima descritas for atendida, estaremos em uma camada de 
solo de alta resistência. 
Dependendo do tipo de obra, da natureza do subsolo em estudo, e do objetivo a ser 
alcançado, admite-se que a sondagem seja paralisada em solos de menor resistência, ou 
seja, estabeleça-se um critério de paralisação diferente das orientações da NBR6484. 
 
84 
 
3.3.3. Coleta de Amostras 
Na sondagem à percussão são coletadas amostras obtidas pelo barrilete amostrador. 
Estas amostras deverão ser acondicionadas em frascos rígidos e herméticos (ou em 
sacos plásticos bem fechados), para manter sua umidade a mais próxima possível do solo 
natural. 
Estas amostras serão levadas para o laboratório de solos e passarão pela análise táctil 
visual para a obtermos caracterização do solo. 
Outro dado importante para a caracterização do solo são os resultados provenientes do 
ensaio de SPT, este número indica a CONSISTÊNCIA para os solos ARGILOSOS e a 
COMPACIDADE para os solos ARENOSOS e SILTOSOS, conforme apresentamos nas 
tabelas abaixo: 
 
Argilas Consistência 
 
Areias e Siltes: Compacidade 
Muito mole < 2 
 
Fofa 0 - 4 
Mole 2 - 5 
 
Pouco compacta 5 - 8 
Média 6 - 10 
 
Mediamente compacta 9 - 18 
Rija 11 - 19 
 
Compacta 19 - 40 
Dura > 19 
 
Muito compacta > 40 
 
 
Após analisarmos o solo e obtermos todos os dados tais como: classificação quanto ao 
tipo, granulometria, consistência ou compacidade, cor, etc. Poderemos elaborar o perfil do 
subsolo em estudo. 
O perfil de sondagem deverá conter: O tipo de solo, o SPT obtido em cada metro, o 
gráfico demonstrando o comportamento do SPT, a cota da boca do furo, a cota do 
nível d´água se ocorre, a data da execução, e os demais caso existam. 
Outro dado importante a ser apresentado no perfil de sondagem é a posição do nível 
d´água, tanto o inicial (no momento que foi encontrado) quanto no final, que deverá ser 
medido 24 horas após o termino do furo. 
O Conjunto formado pelos perfis de sondagem executados, a planta do terreno contendo 
a locação dos furos e a descrição do processo executivo irão compor o RELATÓRIO DE 
SONDAGEM. 
 
3.4.5. Observações: 
- Atenção especial deve ser dada durante a execução da sondagem, e quando 
terminarmos de executá-la tampando o furo durante a execução e fechando-o totalmente 
após sua conclusão, evitando acidentes e a contaminação do lençol freático. 
85 
 
- Devemos sempre executar pelos menos 3 pontos de sondagem em um terreno e nunca 
locar os pontos alinhados, mas posicionar os mesmos em forma de triangulações, 
possibilitando traçar diversos planos de corte. 
- No caso de edificações devemos locar os furos a uma distância entre eles de 15 a 20 
metros. 
 
3.4.6 – Exemplo de um perfil de sondagem: 
 
 
 
 
 
 
 
86 
 
 
 
87 
 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, AMBIENTAIS E DE 
TECNOLOGIAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL 
 
SONDAGEM A PERCUSSÃO 
METODOLOGIA DE CAMPO 
 
1. OBJETIVO: 
- Retirada de amostra de solo semi-deformada de metro a metro; 
- Determinação da resistência do solo, através da determinação do SPT; 
- Obtenção do perfil geotécnico do subsolo; 
- Encontro do N.A. (nível d´água) estável. 
 
2. EQUIPAMENTO E EQUIPE 
- Tripé; 
- Haste; 
- Tubo de revestimento; 
- Reservatório d´água; 
- Peso de 65 kg; 
- Trépano ou broca de lavagem; 
- Barrilete amostrador padrão; 
- Conjunto moto-bomba; 
- 03 pessoas: 1 sondador e 2 ajudantes. 
Detalhe do barrilete amostrador padrão: 
88 
 
 
 
 
 
3. SPT – STANDARD PENETRATION TEST 
É o número de golpes necessário para a cravação dos últimos 30 cm de um barrilete 
amostrador padrão, por um peso de 65 kg, solto a uma altura de 75 cm em queda livre. 
NÚMERO DE GOLPES (sem escala) 
 
15 cm 4 golpes - despreza 
1 º S 
89 
 
 
15 cm 5 golpes 
 
15 cm 6 golpes 
 
 
4. QUANDO INTERROMPER A SONDAGEM 
- Quando encontramos o topo rochoso ou matacão de natureza rochosa; 
- Quando por 3 trechos consecutivos forem necessários mais de 45 golpes para a 
cravação de 5,0 cm do barrilete amostrador padrão; 
- Quando por 30 minutos com o auxílio do trépano ou broca de lavagem, este penetrar 
somente 5,0 cm. 
TRÉPANO OU BROCA DE LAVAGEM (sem escala) 
 
5. QUANTIDADE DE FUROS (por projeção e m² à construir) 
 
ÁREA (m²) NÚMERO DE FUROS 
≤ 200 2 
200 – 400 3 
400 – 800 4 
800 – 1000 5 
2 º S 
3 º S 
SPT 
11 golpes 
90 
 
1000 – 1200 6 
1200 – 1600 7 
1600 – 2000 8 
2000 – 2400 9 
2400 A critério do projetista 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
91 
 
 
 
 
 
 
 
1 – Dado os valores referentes ao numero de golpes para a cravação de um barrilete 
amostrador padrão de metro em metro, em uma sondagem a percussão, como mostra a 
tabela abaixo. Calcular os valores de SPT e posteriormente construir o gráfico de 
resistência a penetração, conforme estabelece a norma. 
Prof. 
(m) 
 Número de Golpes 
 1° 
 15cm 
 2° 
 15cm 
 3° 
 15cm 
Nspt 
 1,00 1 1 1 
 2,00 1 1 2 
 3,00 2 2 2 
 4,00 2 2 1 
 5,00 2 3 4 
 6,00 3 2 5 
 7,00 4 7 8 
 8,00 4 6 9 
 9,00 8 10 12 
10,00 8 12 15 
11,00 9 16 22 
12.00 10 18 25 
13,00 10 28 16 
14,00 18 25 26 
15,00 10 29 35/05 
16,00 18 26 40/02 
17,00 20 38/01 - 
 
 Gráfico de resistência a penetração - 
SPT 
 10 20 30 40 50Engenharia 
Laboratório de Geologia Aplicada 
 Data: 
 
92 
 
2 – Classificar o solo de acordo com a sua consistência e a sua compacidade para 
a sondagem abaixo: 
 Prof. 
(m) 
 SPT 
 Descrição do Material 
 N.A. 
 1,00 2 Argila silto arenosa, vermelha clara; 
 
 
 
 
 
N.F.E. 
 2,00 4 
 3,00 4 Silte areno argiloso, variegado, amarelo claro, 
vermelho claro; 
 4,00 8 
 5,00 12 
 6,00 19 Areia fina silto argilosa, cinza clara; 
 7,00 30 
 8,00 32 Argila pouco siltosa, plástica, variegada, 
vermelha clara / escura, roxa, amarela clara; 
 9,00 45 
 10,00 40/02 
 11,00 42/01 
 
Para classificar utilizar a tabela abaixo: 
 Argilas: Consistência 
 Muito Mole < 2 
 Mole 2 – 5 
 Média 6 – 10 
 Rija 11 – 19 
 Dura > 19 
 
 
 Areias e Siltes: Compacidade 
 Fofa 0 – 4 
 Pouco compacta 5 – 8 
 Medianamente 
compacta 
 9 – 18 
 Compacta 19 – 40 
 Muito compacta >40 
93 
 
 
3.5 – Sondagem Rotativa: 
3.5.1 – Execução: 
A sondagem rotativa é um tipo de investigação geotécnica, mais sofisticada, 
utilizada geralmente quando desejamos perfurar além da camada de solo e adentrarmos 
na camada de rocha. Esta investigação é feita utilizando-se um tubo denominado 
BARRILETE, dotado de uma peça cortante feita de um material de alta dureza (COROA) 
em sua ponta, que perfura o terreno através de um movimento de rotação. O barrilete 
geralmente possui uma camisa livre em seu interior para preservar o testemunho do 
terreno que constitui a parte central da área anelar cortada pela coroa. Para rochas 
brandas (de baixa resistência) utiliza-se coroas de Wídia e para rochas de media a alta 
resistência utiliza-se coroas de Diamantes (pequenos grãos incrustados nos metais que 
formam a coroa). Existem barriletes e coroas de varias dimensões para permitir 
perfuração em serie telescópica, caso necessário. A serie de diâmetros padronizados é 
denominada com as letras EW; AW; BW; NW e HW. A primeira letra corresponde ao 
diâmetro do furo, a segunda a rosca padronizada. No caso de perfuração destinada a 
investigação para engenharia utiliza-se geralmente os diâmetros: NW (75,69mm) e HW 
(99,23mm). O equipamento básico para sondagem rotativa é composto por uma 
sonda motorizada, uma bomba de agua, hastes, barriletes e coroas. As sondas 
imprimem o avanço de perfuração, pressionando o hasteamento rotatório com o auxilio de 
macacos hidráulicos. A operação da sondagem rotativa se faz por ciclos sucessivos de 
corte e retirada dos testemunhos do interior do barrilete, procedimento este denominado 
MANOBRA. O avanço em cada manobra depende basicamente da qualidade do material 
que esta sendo perfurado; quando a rocha é de boa qualidade, o comprimento do 
testemunho obtido em cada manobra pode ser quase igual ao comprimento do barrilete 
(de 3 a 5 metros); entretanto quando ocorre perda ou destruição de material, em terrenos 
de difícil amostragem, o comprimento de cada manobra deve ser reduzido ao mínimo 
necessário. Para que o maciço rochoso seja bem representado pela amostra 
(testemunho) recomenda-se que em cada manobra o comprimento da amostra não seja 
inferior a 95% do comprimento avançado no furo. Os testemunhos obtidos nas sondagens 
devem ser guardados em caixa de madeira, ou plástica, com tampa e devem ser 
dispostos na sequencia exata de sua posição do furo, da esquerda para a direita e de 
94 
 
cima para baixo, tal como a escrita em um texto. Quando o furo da sondagem se iniciar 
em solo, ou durante a perfuração em rocha ocorrerem intercalações de material terroso 
(solo) e rocha deverá, no trecho em solo, batermos o SPT para determinar a sua 
resistência. A este tipo de sondagem que atravessa trechos em solo e em rocha, 
denominamos SONDAGEM MISTA. 
Algumas informações obtidas durante a perfuração são de extrema importância 
entre eles destacamos a posição do nível d’agua (N.A.). O nível d’agua devera ser 
medido e anotado no momento em que for detectado e 24 horas após o termino do 
furo, este ultimo valor reflete o equilíbrio dinâmico dos vários níveis que podem ocorrer 
durante a perfuração. A agua de circulação também pode interferir no nível d’agua 
medido, sendo necessário esgotar o furo e aguardar a estabilização do nível da agua para 
medir o N.A. 
3.5.2 - Recuperação dos Testemunhos (R). 
Denomina-se porcentagem de recuperação dos testemunhos, a porcentagem entre 
o comprimento das amostras coletadas e o avanço da sondagem em cada manobra. 
 
 
 
 
 GRAUS DE 
 RECUPERAÇÂO 
 % RECUPERAÇÃO QUALIDADE DE 
 RECUPERAÇÃO 
 R1 100 – 90 % Boa 
 R2 90 – 75 % Regular 
 R3 75 % Pobre 
 
Para medir o comprimento das amostras é necessário monta-las em uma calha que 
permita o bom ajuste entre os segmentos. 
95 
 
3.5.3 - Qualidade do Meio Rochoso (%RQD) 
Determina-se o RQD (Rock Quality Designation) o parâmetro capaz de indicar a 
qualidade do maciço rochoso, ou seja: 
 
 % R.Q.D. QUALIDADE DA ROCHA 
 0 - 25 Muito Fraco 
 25 - 50 Fraco 
 50 - 75 Regular 
 75 - 90 Bom 
 90 - 100 Excelente 
 
3.5.4-Litologia: 
A litologia diz respeito aos tipos de rochas que recebem denominações especificas 
e são identificadas a partir de um sistema de classificação apoiado em conceitos da 
Petrografia. Este segmento da geologia estuda as rochas por meio da identificação da sua 
composição mineral, cor, textura, tamanho dos grãos, estruturas e outras feições 
importantes que possibilitam individualiza-las. 
Observação: Estas denominações remetem ao inicio dos nossos estudos de Geologia, 
quando aprendemos a classificar os minerais e as rochas. 
 
3.5.5-Relatorio de Sondagem Rotativa (ou Sondagem Mista): 
Após a analise dos testemunhos da sondagem será necessária a elaboração do 
perfil de sondagem rotativa que deverá conter todos os dados obtidos, tais como: 
Litologia, Alteraçao, Coerencia, Descontinuidade, % de Recuperaçao dos 
Testemunhos, % de RQD (qualidade da rocha). 
96 
 
Quando o perfil de sondagem apresentar a ocorrência de solos e rochas (Sondagem 
Mista), deveremos também descrever o tipo do solo encontrado e os valores de SPT do 
trecho terroso. 
3.5.6-Anexos 
1-Esquema de montagem do equipamento de SONDAGEM ROTATIVA. 
2-Modelo de perfil de SONDAGEM ROTATIVA. 
- Barrilete amostrador; 
- Broca ou coroa. 
 
 
 
3. DETALHAMENTO DE EQUIPAMENTOS 
 
 
97 
 
 
 
 
 
 
 FACULDADE DE ENGENHARIA 
 
 GEOLOGIA APLICADA 
 PRÁTICA DE LABORATÓRIO: SONDAGEM ROTATIVA 
 
98 
 
No caso das amostras retiradas no ensaio de sondagem rotativa, as amostras são 
classificadas nas seguintes propriedades: 
a) Porcentagem de Recuperação: avalia a qualidade da sondagem; 
 
 
 GRAUS DE 
 RECUPERAÇÂO 
 % RECUPERAÇÃO QUALIDADE DE 
 RECUPERAÇÃO 
 R1 100 – 90 % Boa 
 R2 90 – 75 % Regular 
 R3 75 % Pobre 
 
- Porcentagemde R.Q.D. (Rock Quality Designation): avalia a qualidade do maciço 
rochoso. 
 
 % R.Q.D. QUALIDADE DA ROCHA 
 0 - 25 Muito Fraco 
 25 - 50 Fraco 
 50 - 75 Regular 
 75 – 90 Bom 
99 
 
 
100 
 
CENTRO DE CIENCIAS EXATAS, AMBIENTAIS E DE TECNOLOGIAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL 
GEOLOGIA 
HIDROGEOLOGIA 
1 LEMBRETES IMPORTANTES 
CICLO HIDROLÓGICO 
PRECIPITA → ESCOA → EVAPORA → INFILTRA 
 
______________________ 
Zona Sub-Saturada 
........................................ N.F. ou N.H. (Nível Freático ou Hidrostático) 
Zona Saturada 
______________________ 
- Zona Sub-saturada: onde os vazios estão preenchidos por agua e ar; 
- Zona Saturada: onde os vazios estão completamente cheios de agua (não tem 
profundidade definida); 
- Nível Freático ou Hidrostático: é o limite entre a zona saturada e a sub-saturada. 
 
- Porosidade: capacidade de armazenamento de agua; 
101 
 
- Permeabilidade: capacidade de percolação ou movimentação da agua através da rocha 
ou solo. 
 
1a Parte: Aguas de Superfícies: 
Introdução: 
As aguas de superfície formadas pelo conjunto de rios e lagoas em seus variados 
tamanhos, e ainda as massas de gelo e neve, nas suas diversas formas de ocorrência 
representam apenas 0,0002% do volume de agua do Planeta. Entretanto é muito 
importante estudarmos o seu comportamento, pois são as aguas de superfície que 
realizam o trabalho mais intenso de desgaste das formas de relevo, além dos trabalhos de 
transporte e deposição dos sedimentos, originando deltas e planícies aluviais. O seu 
aproveitamento permite a geração de energia elétrica, a irrigação da agricultura e o 
abastecimento de agua potável, etc, estando, portanto, diretamente relacionado aos 
vários aspectos de interesse á Engenharia. 
A Geologia de Engenharia coloca-se frente a estes recursos, e por consequência ao 
enfrentamento dos problemas, como ferramenta de interpretação das características 
geomorfológicas. 
1.1 – Ciclos Hidrológicos: 
As relações entre as varias formas de ocorrência da agua se processam dentro de um 
sistema fechado denominado ciclo hidrológico. 
O ciclo da agua na natureza inicia-se com a evaporação que ocorre nos mares, rios e 
lagos. O vapor d’agua, alcançando a superfície atmosférica, é distribuído pelos ventos e 
se precipita quando atinge temperaturas mais baixas. Quando chove sobre a superfície da 
Terra, uma parte da agua se evapora e retorna a atmosfera, outra se desloca sobre a 
superfície, constituindo as aguas de escoamento superficial (rios e lagos). 
Parte da agua das chuvas infiltra-se no solo, formando as aguas subterrâneas, 
segunda parte deste capitulo. Uma pequena parte é absorvida pelos animais e plantas, 
sendo utilizadas no metabolismo. 
102 
 
 
 
1.2 – Balanço Hídrico: 
Estudado em um sistema definido, geralmente uma bacia hidrográfica, unidade básica 
dos estudos hidrológicos, corresponde a uma analise comparativa entre as quantidades 
de agua que entram e que saem do sistema, levando-se em conta as reservas hídricas 
superficiais e subterrâneas, durante um certo período de tempo adotado, frequentemente 
anual. 
Esse balanço envolve de um lado, como entrada a precipitação (clima e relevo) e de 
outro lado o escoamento superficial, a infiltração e a evapotranspiração. 
 
1.2.1 – Escoamento Superficial ou Deflúvio: 
Corresponde a parcela da agua precipitada que permanece na superfície do 
terreno, sujeita a ação da gravidade, que conduz as cotas mais baixas. Seu estudo é 
103 
 
importante no dimensionamento de obras hidráulicas, como barragens elétricas ou de 
abastecimento, controle de cheias, etc. Conforme as características do seu deslocamento 
as aguas superficiais podem provocar a erosão dos solos, inundação de várzeas e até 
grandes enchentes. O escoamento superficial depende das características hidráulicas do 
solo e das rochas, da cobertura vegetal, e se a área tiver ocupação humana, da sua forma 
de uso. O coeficiente de escoamento superficial, ou coeficiente de deflúvio, corresponde a 
razão entre o volume de agua escoado superficialmente e o volume de agua de chuva 
que provocou o deflúvio. 
1.2.2 – Infiltração: 
É a passagem de agua da superfície para o interior do terreno, dependendo da 
disponibilidade de agua e da natureza do terreno. A capacidade de infiltração de um 
solo é definida como sendo a taxa máxima pela qual a agua pode ser absorvida pelo 
solo. Geralmente os solos e as rochas mais permeáveis apresentam maios capacidade 
de infiltração favorecendo a rápida percolação d’agua para o lençol freático. 
1.2.3 – Evapotranspiração: 
Corresponde a perda da agua por evaporação a partir do solo e transpiração das plantas, 
e é influenciada pela temperatura do ar, umidade e pelos ventos. 
1.3 – O Papel da Cobertura Vegetal e da Preservação do Meio Ambiente: 
A cobertura vegetal, tanto pode ser natural, quanto artificial ou cultural (agropecuária), 
dependendo do tipo de uso do solo e de como este foi ocupado pelo homem, mas 
devemos nos lembrar que a superfície do solo sempre possui uma certa cobertura, que 
pode favorecer ou prejudicar sua conservação. De qualquer modo o desmatamento é 
considerado uma alteração drástica no equilíbrio do balanço hídrico de uma região, 
proporcionando um aumento significativo do escoamento superficial e da infiltração, já 
que a agua passa a atingir o solo mais diretamente. É provável que com o passar do 
tempo a infiltração sofra redução, tendo em vista a perda da serapilheira e dos horizontes 
superficiais mais porosos, o que acabaria por se refletir num aumento ainda mais notável 
do escoamento superficial. 
Observação: Serrapilheira é a cobertura (camada) de restos orgânicos que cobre o 
solo. 
104 
 
1.4 – Vazão: 
É o volume de agua escoado na unidade de tempo, em uma determinada secção do 
curso d’agua. A vazão é geralmente expressa em metros cúbicos por segundo (m3/s) ou 
litros por segundo (l/s). Devido ao comportamento das chuvas, a vazão de um rio, ou 
curso d’agua, é muito variável ao longo do ano, e também de ano para ano. Chama-se de 
frequência de vazão em uma seção de curso d’agua o numero de ocorrências da mesma 
vazão em um certo intervalo de tempo = Período de Retorno ou Período de 
Recorrência. 
 
2° Parte – Águas Subterrâneas: 
Introdução: 
Agua subterrânea é toda agua que ocorre em subsuperfície, é importante para a 
Geologia de Engenharia devido aos efeitos que sua presença tem nos processos de 
dinâmica superficial e na estabilidade das obras de Engenharia, sendo elemento chave no 
desempenho do conjunto –“ Obra – Meio Físico”. Esses efeitos podem resultar de 
condições estáticas ou dinâmicas da agua no subsolo. 
Nas condições dinâmicas, a força que a agua exerce durante o escoamento pode causar 
instabilidade, alterando as características de resistência e deformabilidade dos maciços. 
Diferentemente da Hidrogeologia que estuda a agua subterrânea em macro escala (agua 
como recurso hídrico), a Hidrogeotecnia preocupa-se com o efeito mecânico da agua, 
diretamente (Supressões, forças de percolação) ou indiretamente (alterações), nos 
maciços naturais. 
1 – Infiltração e Escoamento Subterrâneo 
1.1 – Zona de umidade do solo: 
O solo, onde se inicia a penetração da agua através da infiltração pode ser dividido em 
duas partes, de acordo com o seu teor de umidade. O primeiro compartimento, 
imediatamente abaixo da superfície do terreno corresponde a Zona de Aeraçao (ou Zona 
Vadosa), devido ao fato deque parte dos espaços intergranulares esta preenchida com 
agua, e a outra parte com ar. O segundo compartimento ocorre abaixo do limite inferior da 
105 
 
zona de aeração, onde todos os espaços intergranulares estão preenchidos com agua, e 
denomina-se Zona de Saturaçao. A agua que penetra no solo irá construir abaixo do limite 
superior da zona de saturação a agua subterrânea. O limite de separação entre as duas 
zonas de umidade é conhecido como nível d’agua subterrânea ou nível do lençol freático 
(NA). A zona de aeração corresponde a faixa de transito da parcela de agua do ciclo 
hidrológico – Águas de Superficie, que penetra no solo através da infiltração e se 
direciona para porções mais inferiores do maciço. A espessura desta zona varia-se desde 
menos de 1,0 metro em regiões alagadiças, até mais de 100 metros em regiões 
desérticas. 
 
O movimento da agua nesta faixa do subsolo se dá essencialmente pela força da 
gravidade, porém esta sujeita a diversas outras forças, ou seja: 
Agua Higroscópica: É a que envolve o grão do solo, particularmente dos solos argilosos, 
formando uma camada muito fina, da ordem de grandeza de algumas moléculas, devido a 
atração molecular, esta agua esta fortemente ligada ao grão molecular, e forças 
gravitacionais ou de capilaridade não conseguem move-la. 
Agua Pelicular: É a que forma uma película de espessura variável (ordem de 0,5x10) 
envolvendo o grão de solo, estando submetida a atrações moleculares e a tensões 
superficiais. A espessura destes filmes de agua é que determina algumas propriedades 
físicas do solo tais como coesão e capilaridade. 
Agua Capilar: É a que se encontra, por meio das tensões superficiais, retida em espaços 
intergranulares diminutos, conhecidos como capilares, formando películas continuas em 
106 
 
torno das partículas de solo. Na zona de aeração podem ocorrer movimentos da agua 
capilar no sentido contrario da força da gravidade, fenômeno conhecido como Sucção. 
1.2 – Escoamentos Subterrâneos: 
A agua que percola os meios naturais é somente uma parte da agua intersticial, 
denominada agua gravitacional, ou agua livre, pois escoa sobre a ação da 
gravidade. A energia total de um fluido perfeito com viscosidade nula e em fluxo 
permanente, permanece constante, sendo expressa pela equação de Bernoulli. 
Z = carga de posição ou energia gravitacional (altura geométrica a partir do plano 
horizontal de referencia); 
P / γa= carga de pressão ou energia de pressão do fluido, ou carga piezométrica; 
Vp2 / 2g = carga de energia cinética, carga dinâmica ou energia cinética; 
 
Z + P / γa + Vp2 / 2g = H = Constante 
 
2 DINAMICA DAS AGUAS SUBTERRANEAS 
 
2.1 Fluxo 
As aguas do subsolo caminham dos pontos de maior pressão para os pontos de 
menos pressão. Este movimento se faz segundo dois regimes: 
- Regime de Fluxo Laminar; 
- Regime de Fluxo Turbulento; 
2.2 Lei de Darcy 
A quantidade de agua que infiltra de um determinado material, na unidade de tempo é 
proporcional a diferença de nível nos tubos piezométricos, relacionada a altura da camada 
do material considerado, a área da seção transversal (S) e um coeficiente de 
Permeabilidade (K). 
107 
 
 
 
 
 
 
 
 NOTAS DE AULA 
 8° SEMANA 
3 PROCESSOS PARA DETERMINAÇAO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE 
- Laboratório (Permeâmetro de Carga Constante e Variável) 
- In Situ (através dos Métodos de Ensaios desenvolvidos pela ABGE). 
3.1 Tabela para avaliação do K 
A tabela abaixo fornece uma classificação dos materiais com relação a permeabilidade 
segundo Therzaghi e Peck (1967). 
 GRAU DE PERMEABILIDADE K (cm/s) 
 Alta Acima de 10-1 
108 
 
 Média 10-1 a 10-2 
 Baixa 10-3 a 10-5 
 Muito Baixa 10-5 a 10-7 
 Praticamente Impermeável Abaixo de 10-7 
 
 
3.2 Escala de Permeabilidade 
Escala aproximada dos Coeficientes de Permeabilidade dos solos segundo Vitor F.B. 
Mello (1980 – Mecânica dos Solos, USP – São Carlos). 
 
 
EXERCICIOS 
1 – Um corpo de prova cilíndrico de rocha com diâmetro de 10cm é colocado em um 
permeâmetro de carga costante, conforme o esquema abaixo. Sabendo-se que o 
Coeficiente de Permeabilidade da rocha em questão é K = 5x10-4 cm/s, pede-se: 
determinar a vazão que é recolhida na extremidade inferior do permeâmetro (admitir fluxo 
laminar). 
109 
 
 
2 - Um corpo de prova cilíndrico de rocha com diâmetro de 6,0cm é colocado em um 
permeâmetro de carga constante, conforme o esquema abaixo, sabendo-se que a vazão 
Q = 0,18 cm3/s. Determinar o Coeficiente de Permeabilidade da rocha em questão (admitir 
fluxo laminar). 
 
 
 
 
110 
 
Capítulo 9 – Mapeamento Geológico 
1 – Objetivo: Representar as camadas de rochas existentes na região em estudo. No 
mapeamento geológico não consideramos as camadas de solos existentes sobre as 
camadas de rochas, independente da sua profundidade. O que realmente interessa é a 
camada de rocha mais superficial, a que se encontra imediatamente sob a camada de 
solo. Os detalhes que procuramos representar no mapeamento geológico é função da 
escala na qual este esta representando, ou seja, quanto maior a escala, maior a 
quantidade de detalhes encontrados. 
2 – Denominação: 
2.1 – Litologia e Estratigrafia: Representa a sequência de rochas existentes em uma 
determinada região em estudo. 
2.2 - Tectônica: Procura representar os movimentos tectônicos que ocorreram em 
determinada região em estudo e como as rochas, que ali se encontram, foram 
formadas. 
A influencia dos oceanos, das zonas glaciais e do tempo na formação rochosa. 
3 – Exemplo: Corte vertical no perfil geológico do estado de São Paulo, passeando oela 
cidade de Campinas e indo para o Oeste do estado. 
Observação: Verifique que a cidade de Campinas localiza-se em um ponto de divisa de 
formações geológicas, a leste temos rochas magmáticas e metamórficas, e a oeste 
aparecem rochas sedimentares. 
 
111 
 
4 – Risco Geológico 
4.1 – Definições: 
Acidente: Fato já ocorrido, onde já foram registradas consequências sociais e 
econômicas, perdas e danos. 
Evento: Fato já ocorrido, onde não foram registradas consequências sociais e 
econômicas relacionadas diretamente a ele, mas que poderiam ter existido ‘se’. 
Risco: Possibilidade de ocorrência de um acidente. 
 
As situações de risco geológico podem ser identificadas e apresentadas na forma de 
risco atual e de risco potencial. O risco atual corresponde ao risco instalado (ou 
efetivo) em áreas já ocupadas, enquanto que o risco potencial expressa a 
suscetibilidade à ocorrência de processos geológicos em áreas ainda desocupadas. 
Podemos dizer que diante das varias situações de perdas e danos ao homem, 
consideramos os riscos ambientais como a classe de maiores consequências e 
subdividimos em duas subclasses: 
 
Risco Endógeno: Associados a processos da geodinâmica interna (exemplo: 
Terremotos). 
Risco Exógeno: Associados a processos de geodinâmica externa (exemplo: 
Queda de barreira em estradas). 
 
4.2 – Cartas de Risco Geológico: 
São instrumentos cartográficos que representam a distribuição, o tipo e o grau dos 
riscos geológicos, visando a definição e a tomada de medidas de prevenção de 
acidentes. O desenvolvimento da cartografia de risco geológico é resultado da 
combinação e realização das etapas de identificação dos riscos e análise dos 
mesmos, em determinada área. 
 
Etapas para elaboração da carta: 
1° Levantamento dos dados básicos2° Mapeamento 
3° Representação Cartográfica 
4° Apresentação das Cartas de Risco 
5° Prevenção dos Acidentes 
112 
 
6° Por em prática os planos preventivos 
 
 
 
MAPEAMENTOS E PERFIS GEOLÓGICOS 
1. MAPAS 
São levantamentos plani-altimétricas topográficos os quais são constituídos por 
a) Escala reduzida 
b) Indicação do norte 
c) Data do levantamento 
d) Linhas limites ou de contorno 
e) Aspectos de interesses (estradas, rodovias, ferrovias, etc.) onde representamos o relevo, 
ou seja, as feições morfológicas da crosta. 
Exemplo: 
113 
 
 
 
2.ESCALAS 
As medidas efetuadas no terreno, para serem colocadas no mapa, sofrem uma redução 
aritmética, onde é denominada ‘Escala do Mapa’. A escala pode ser representada 
numericamente ou graficamente. No primeiro caso, a representação é feita por uma fração, 
como por exemplo: 1/50000. Isto indica que uma distancia entre os dois pontos quaisquer, 
medidos no mapa, é 1/50000 da distancia real entre dois pontos do terreno que lhes são 
correspondentes nas escalas gráficas. A relação das distancias estão reduzidas 
proporcionalmente em um segmento de reta que serve como padrão. 
3. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 
a) Tipos de mapeamentos 
GEOLÓGICO: São aqueles onde se encontram assinalados, por intermédio de legendas, 
não só diferentes corpos rochosos existentes numa determinada região, como também suas 
estruturas geológicas. É elaborado a partir de um mapa topográfico, onde são colocados os 
limites (linhas de contato) das diferentes litologias e suas estruturas, utilizando-se para isso 
símbolos gráficos ou cores diversas 
114 
 
PEDOLÓGICO: Neste tipo de mapeamento só levamos em consideração a camada 
superficial da crosta, ou seja, o solo e seus horizontes. 
b)Símbolos geológicos comuns (alguns exemplos): 
 
115 
 
 
 
4. Tabela de Tempo Geológico: 
116 
 
 
 
 
 
 
 
117 
 
5. Geologia do Estado de São Paulo 
Mapa geológico do estado de São Paulo 
 
 
118 
 
 
119 
 
 
120 
 
O estado de São Paulo, em termos geológicos, encontram-se na porção sul do núcleo 
oriental e na porção nordeste da bacia do Paraná. Ocorrem no estado tanto rochas do 
escudo cristalino, numa faixa de 90 a 150Km de largura, a qual acompanhava toda a costa 
Atlântica, como rochas sedimentares pertencentes à bacia do Paraná e que se estendem 
por cerca de 4/5 do território. Do mapa geológico em anexo temos (folha 4) 
a)Embasamento Cristalino: O embasamento cristalino originou-se no Pré-Cambriano inferior 
e todas as suas rochas são antiquíssimas, com mais de 2,6 bilhões de anos sendo 
representado por granitos, gnaisses e magmátitos. 
 
b)Grupo São Roque: O grupo São Roque localiza-se nos bordos e sobre alguns pontos de 
Embasamento Cristalino, tendo como característica principal rochas metamórficas e uma 
intensa mineralização. A litologia característica são os filito, xistos, calcários, quartzitos. 
 
c)Grupo Paraná: Tal grupo formou-se no Devoniano e tem características marinhas: as 
aguas do mar invadiram as terras, formando em mar mediterrâneo raso que se entulhou com 
sedimentos marinhos. Como exemplo deste grupo citam-se as rochas de Vila Velha, próximo 
a Ponta Grossa (PR). 
 
d)Grupo Tubarão: O grupo Tubarão caracteriza uma das maiores glaciações da qual se tem 
conhecimento. Tal glaciação teve inicio no Carbonífero se estendeu até a metade inferior do 
Permiano, razão pela qual também é conhecida como glaciação Permo-Carbonifera. 
 
e)Grupo Passa Dois: Tal período formou-se na parte superior do Permiano e tem como 
característica o clima que foi gradativamente passando para temperado e sub-tropical. As 
formações mais importantes de tal grupo são Irati, Estrada Nova e Rio do Rastro. A litologia 
121 
 
da formação Irati é de calcário e folheados piro-betuminosos que se constituem numa 
importante reserva de combustíveis a serem explorados futuramente, a formação Estrada 
Nova e de siltitos roxos. 
 
 
f)Grupo São Bento: O grupo São Bento teve inicio no Triassico, estendeu-se pelo 
Jurassico e terminou na parte inferior do Cretaceo. Houve mudança gradual do clima, no 
Triassico o clima ainda era úmido e correspondendo a esse período há a formação 
Piramboia* que se caracteriza por arenitos fluvio-lacustres. No Jurassico, o clima se 
tornou arido surgindo no Sul do Brasil um imenso deserto, ao qual corresponde a 
formação Botucatu, que é caracterizado por arenitos com estratificação cruzada, de 
origem eólica. No fim do Jurassico e no começo do Cretáceo, ocorreram extensos 
derrames de basalto que se espalharam por toda parte sul do país e em São Paulo na 
sua porção centro oeste. A formação Serra Geral** é constituída por diversos derrames 
superposta uns aos outros, num total de 25. Entre 2 derrames podem ocorrer camadas 
intercaladas de arenitos, denominadas ‘intertrapp’. 
 
g)Grupo Bauru: No fim do Cretaceo, com a predominância de ambientes fluvio-lacustres 
houve a deposição de arenitos calcíferos que capearam quase toda formação Serra 
Geral, dando origem a formação Bauru. Em fundos de vales como os do rios Tiête, 
Paraná e Paranapanema, o arenito foi erodido, aflorando ai o basalto subjacente. 
 
h)Terciário: No Terciario houve a formação de bacias sedimentares sobre Embasamento 
Cristalino. Dentre elas citam-se: 
1 – Formação São Paulo: 
122 
 
Esta formação foi produzida pelo represamento de um grande lago que se estendeu 
desde as imediações de Osasco até Mogi das Cruzes. O lago assoreou-se totalmente 
com sedimentos trazidos pelo rio Tiête, Paraitinga e Paraibuna, tal deposito foi 
posteriormente retrabalhado pelo próprio rio Tiête. É constituída por arenitos compactos, 
argilitos duros e na base, por conglomerados. Tais sedimentos podem se apresentar 
limonitizados. 
 
2 – Formação Taubaté: 
Esta formação originou-se pelo represamento natural do rio Paraíba do Sul à partir de 
Cruzeiro e seu posterior atulhamento e retrabalhamento quando o rio venceu o obstáculo 
que o detinha. 
 
i)Quaternário: Caracteriza-se pelas formações mais recentes como os aluviões marinhos 
(praias e mangues) e os fluviais (várzeas de rios). Estão em fase de deposição ou 
retrabalhamento. 
 
 
RELATÓRIOS ANEXOS 
1- Camadas Horizontais 
2- Camadas Verticais 
3- Camadas Inclinadas 
 
123 
 
 
124 
 
 
 
 
Seleção de amostras para a aula do dia 22/10 das 19:20 as 22:35 – Curso de Geografia 
Enxofre 
Pirita ou Calcopirita 
Hematita, Magnetita, Goethita 
Calcita e/ou Dolomita 
Halita e Fluorita 
Destas 10 amostras, o que não for possível de se colocar nas caixas, coloque na caixa do 
professor. 
....................................................................................................................................................
... 
Seleção de amostras para a aula do dia 25/10 (segunda-feira) das 08:00 as 11:30 – Curso 
de Biologia e Seleção de amostras para a aula do dia 25/10 (segunda-feira) das 19:20 as 
22:35 – Curso de Biologia. 
 
Minerais: 
125 
 
Talco 
Gipsita 
Plagioclásio 
Ortoclasio 
Quartzo 
Muscovita ou Biotita 
Enxofre 
Pirita ou Calcopirita 
Hematita, Magnetita, Goethita 
Calcita e/ou Dolomita 
Halita e Fluorita 
 
Rochas: 
Basalto 
Granito 
Gnaisse 
Mármore ou Ardósia 
Arenito 
Coquina ou algum Conglomerado (se possível na caixa do professor alguma rocha 
sedimentar com um fóssil visivel). 
Destas 21 amostras, o que não for possível de se colocar nas caixas, coloque na caixa do 
professor. 
- A quantidade de amostras será grande, pois os alunos da biologia só tem essadata para ir 
a laboratório durante todo o semestre, uma vez que eles tem de se deslocar do campus 2 
até o campus 1. 
126 
 
127 
 
 
128