Geologia Curso

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CAPÍTULO 1 
 
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA 
 
Geologia 
 
Ciência da terra que trata de sua origem, composição (estrutura), de seus 
processos internos e externos e de sua evolução, através do estudo das 
rochas. 
 
GEO = terra; LOGOS = estudo 
 
É objeto da Geologia o estudo dos agentes de formação e transformação 
das rochas, da composição e disposição das rochas na crosta terrestre. 
 
 
Divisão da Geologia 
 
 
 Mineralogia 
 Petrografia 
 Geologia Física Sedimentologia 
 Teórica Estrutural 
 ou Geomorfologia 
 Geral 
 Geologia Histórica Paleontologia 
 Estratigrafia 
Geologia 
 Economia Mineração 
 Petróleo 
 
 Aplicada Problemas de Engenharia 
 Fundações, Estradas 
 Engenharia Barragens, Túneis 
 Água Subterrânea, 
 Materiais, etc... 
 
 
 
GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL 
 
FÍSICA: estudo dos tipos de materiais e seu modo de ocorrência bem como 
de estudo de certas estruturas. 
· Mineralogia: trata das propriedades cristalográficas (formas e estruturas) 
físicas e químicas dos minerais, bem como da sua classificação; 
 
· Petrografia: descrição dos caracteres intrínsecos da rocha, analisando 
sua origem (composição química, minerais, arranjo dos grânulos minerais, 
estado de alteração, etc.); 
 
· Sedimentologia: estudo dos depósitos sedimentares e sua origem. As 
inúmeras feições apresentadas nas rochas podem indicar os ambientes 
que existiam no local no passado e assim entender os ambientes atuais; 
 
· Estrutural: investiga os elementos estruturais presentes nas rochas e 
causados por esforços; 
 
· Geomorfologia: trabalha com a evolução das feições observadas na 
superfície da Terra, identificando os principais agentes formadores dessas 
feições e caracterizando a progressão da ação de agentes como o vento, 
gelo, água... que afetam bastante o relevo terrestre. Em resumo: estuda a 
maneira como as formas da superfície da Terra são criadas e destruídas. 
 
HISTÓRICA: estudo da evolução dos acontecimentos e fenômenos 
ocorridos no passado. 
 
· Paleontologia: estuda a vida pré-histórica, tratando do estudo de fósseis 
de animais e plantas micro e macroscópicos, sendo conhecidos através de 
seus restos ou vestígios encontrados nas rochas. Os fósseis são 
importantes indicadores das condições de vida existentes no passado 
geológico, preservados por meios naturais na crosta terrestre; 
 
· Estratigrafia: trata do estudo da seqüência das camadas (condições de 
sua formação e a correlação entre os diferentes estratos ou camadas). 
 
 
 
 
GEOLOGIA APLICADA 
 
· À ECONOMIA: envolve a aplicação de princípios geológicos para o estudo 
do solo, rochas, água subterrânea e sua influência no planejamento e 
construção de estruturas de engenharia, ou seja, é o estudo dos materiais 
do reino mineral que o homem extrai da Terra para a sua sobrevivência e 
evolução (substâncias orgânicas e inorgânicas). 
· Mineração; 
· Petróleo. 
 
· À ENGENHARIA: emprego dos conhecimentos geológicos para a solução 
de certos problemas de Engenharia Civil, principalmente na abertura de 
túneis e canais, implantação de barragens, construção de estradas, 
obtenção de água subterrânea, projeto de fundações, taludes, etc. 
 
De acordo com a Associação Internacional de Geologia de Engenharia: 
“A ciência dedicada à investigação, estudo e solução de problemas 
de engenharia e meio ambiente, decorrentes da interação entre a 
Geologia e os trabalhos e atividades do homem, bem como à 
previsão e desenvolvimento de medidas preventivas ou reparadoras 
de acidentes geológicos”. 
 
O Estudo da Geologia de Engenharia abrange: 
 
· Definição das condições da geomorfologia, estrutura, estratigrafia, 
litologia e água subterrânea das formações geológicas; 
· Caracterização das propriedades mineralógicas, físicas, geomecânicas, 
químicas e hidráulicas de todos os materiais terrestres envolvidos em 
construção, recuperação de recursos e alterações ambientais; 
· Avaliação do comportamento mecânico e hidrológico dos solos e maciços 
rochosos; 
· Previsão de alterações, ao longo do tempo, das propriedades citadas 
anteriormente; 
· Determinação dos parâmetros a serem considerados na análise de 
estabilidade de taludes de obras de engenharia e de maciços naturais; 
· Melhoria e manutenção das condições ambientais e das propriedades dos 
terrenos. 
 
Portanto, a Geologia de Engenharia aborda: 
 
· A utilização das rochas, solos ou materiais terrosos como material de 
construção; 
· Os fenômenos que ocorrem na superfície da Terra e que podem trazer 
algum tipo de problema às obras, destacando-se a alteração, erosão e 
assoreamento nos diversos ambientes (rios, lagos, mares), os movimentos 
de massa e a ação da água em sub-superfície; 
· Os maciços rochosos e terrosos, sua investigação e como devem ser 
apresentados ao engenheiro; 
· Exemplos de conhecimentos geológicos necessários ao projeto, 
construção e conservação de diversos tipos de obras. 
 
 
 
APLICAÇÕES DA GEOLOGIA EM PROJETOS DE 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
Atividades de superfície 
 
a) Obtenção de materiais para construções em geral 
b) Construção de estradas, corte em geral e minas a céu aberto 
c) Fundações de edifícios 
d) Obtenção de água subterrânea 
e) Barragens de terra e aterros em geral 
f) Túneis e escavações subterrâneas 
 
Atividades de profundidade 
 
a) Abertura (escavações) de túneis para uso civil 
b) Escavações de Minas em profundidade 
c) Cavernas para hidroelétricas 
 
Atividades especiais 
 
a) Engenharia de Petróleo 
b) Engenharia Geotécnica em geral 
c) Engenharia do meio Ambiente 
 
 
 
HISTÓRICO DA GEOLOGIA 
 
· Geologia como ramo específico da ciência p/ estudo da Terra – séc. VII; 
· Nicolaus Steno (1631-1686), Bispo de Hamburgo, é reconhecido como o 
fundador da Geologia como um ramo independente da Ciência; 
· Dentre os pioneiros no desenvolvimento da Geologia, encontram-se J.G. 
Lehmann, estudioso alemão falecido em 1767, um dos primeiros a 
visualizar a possibilidade de ordenar a disposição e idade das rochas da 
crosta terrestre; 
· James Hutton (1726-1797), um escocês de Edimburgo, foi o primeiro 
grande nome nos anais da Ciência. Seu livro “Teoria da Terra”, publicado 
em 1785, trouxe as bases para os grandes avanços realizados durante o 
século XIX; 
· No século XIX, a nova ciência geológica defronta-se com uma série de 
preconceitos de ordem religiosa e filosófica – oposição às idéias a 
respeito da antiguidade da Terra; 
· A moderna Geologia sofre influência da publicação “A origem das 
espécies” de Charles Darwin (1859); 
· Em meados do século XIX, o progresso da sociedade industrial européia 
motivou grandes obras, possibilitando o desenvolvimento da Geologia; 
· Desenvolvimento de novas ciências a partir de 1914: Mecânica das 
Rochas, Geomecânica e Mecânica dos Solos; 
· A partir da década de 1950, houve um grande surto de desenvolvimento 
após a 2ª Guerra Mundial, exigindo a utilização de especialistas em todas 
as áreas de conhecimento científico e tecnológico, resultando no 
acelerado crescimento da Geotecnia. 
 
CAPÍTULO 2 
 
ELEMENTOS SOBRE A TERRA E A CROSTA 
TERRESTRE 
 
Definição 
 
 
A Terra 
 • Esferóide achatado nos Pólos e dilatado no Equador. 
 • Diâmetro Polar: 12.712 Km. 
 • Diâmetro Equatorial: 12.756 Km. 
 • Maior elevação: Everest 8.840m (HIMALAIA). 
 • Maior depressão: Fossas Filipinas 11.516m. 
 • Massa (calculada mediante a lei da gravitação de Newton): 6 sextilhões de 
 toneladas. 
 • Densidade: 5,52 (5,52 vezes o peso da água). 
 Rochas de ocorrência na superfície: d = 2,7-3,0 ; interior da terra: > 
Densidade. 
 Conclusão: Materiais de ocorrênciaem maiores profundidades apresentam 
maior densidade. 
 
Composição da Terra 
 
 • Raio Médio: 6300 Km. 
 • Perfuração Atingida: 7Km (0,1%). 
 • Informações sobre o interior da terra: 
 Meios Indiretos. 
 Estudos de Propagação de ondas sísmicas originadas por terremotos; 
 cujas vibrações são medidas por sismógrafos. 
 
 
 
Ondas Longitudinais (ou de compressão) 
 
· Apresentam maior velocidade de transmissão 
· A vibração se dá na direção da propagação (= ondas sonoras) 
· São chamadas ondas principais ou ondas P 
· Se propagam em mios sólidos e líquidos 
 
Ondas Transversais (ou de distorsão) 
 
· A vibração se dá na direção ^ à de propagação (= ondas luminosas) 
· São chamadas ondas secundárias ou ondas S 
· Não se propagam num meio fluido 
 
- A velocidade das ondas P e S dependem da densidade do meio em que se 
propagam 
 
- Ao atingirem a superfície de separação de dois meios fisicamente diferentes: 
 Refração e reflexão ? descontinuidade na curva da “velocidade x profundidade” 
 
a) Descontinuidade Mohorovicic - observada numa profundidade de 30 à 50 km nas 
regiões continentais e muito menos nas regiões oceânicas. 
 
b) Descontinuidade de Weichert-Gutenberg - mais notável do que a primeira, a uma 
profundidade de 2.900 km. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Partes do Globo 
 
a) Crosta: vai desde a superfície até a descontinuidade abaixo dos oceanos e de 30 
à 50 km nas regiões continentais. 
 
b) Manto: Compreendido entre as descontinuidades de Mohorovicic e do Weichert-
Gutenberg, com uma espessura de 2.900 km. 
 
De acordo com a velocidade de transmissão das ondas sísmicas 
identificou ser formado de material de silicatos, alguns sulfetos e óxidos 
de ferro. 
 d = 3,3 - 4,7 
 
c) Núcleo: Compreendido entre a descontinuidade de Weichert-Gutenberg e o centro 
da terra. É formado de um material que se comporta na parte exterior 
como um líquido e na parte mais interna possivelmente sólida - Ligas de 
Fe e Ni. 
 d = 12,2 
 
Crosta (Litosfera) 
 
 
SIAL: 
 
· Regiões Continentais: Zonas superiores (placas), predominância de rochas de 
constituição granítica, ricas em sílica e alumínio 
· Propaga as ondas elásticas com uma velocidade de 6,0 a 6,5 km /seg 
· É a camada superior da crosta e em geral está coberta pelas formações 
sedimentares 
· Nas regiões continentais a espessura do SIAL é da ordem de 15 km 
· Nas regiões oceânicas, o SIAL está praticamente ausente 
 
SIMA: 
 
· Regiões Marinhas e inferiores aos continentes: predominância de rochas de 
constituição basáltica, ricas em silicatos de magnésio e ferro. 
· As ondas elásticas, com maior velocidade (de 6,5 a 7,0 km/seg 
· É a camada inferior da crosta 
· Nas regiões continentais a espessura do SIMA é da ordem de 30 km 
· Nas regiões oceânicas o SIMA tem de 5 à 10 km de espessura 
· 
 
Constituição da Crosta 
 
? Rochas: Agregados naturais de uma ou mais espécies de minerais. Constituindo 
assim unidades mais ou menos definidas da crosta terrestre 
 
Classificação quanto a gênese (Formação): 
 
– Magmáticas: Formadas a partir do resfriamento e consolidação do magma, que 
é um material em estado de fusão no interior da terra. 
 
– Sedimentares: Formadas por consolidação de materiais derivados da 
decomposição e desintegração de qualquer rocha. 
 
– Metamórficas: Originadas pela ação da pressão, temperatura e de soluções 
químicas de outra rocha qualquer. 
 
Composição da Crosta: 
 
 
5%
 
95%
 
 
Rochas Sedimentares
Rochas Magmáticas (e Metamórficas)
 
 
25%
 
75%
 
 
Rochas Magmáticas (e Metamórficas)
Rochas Sedimentáres
 
RELAÇÃO SEGUNDO VOLUME DA CROSTA RELAÇÃO SEGUNDO ÁREA DA 
CROSTA 
 • Composição média, em óxidos, para a crosta nas áreas continentais: 
 
 SiO2................. 60,2 % Na2O................ 3,9 % 
 Al2O3............... 15,6 % MgO................. 3,6 % 
 Fe2O3.............. 7,0 % K2O.................. 3,2 % 
 FeO................. 7,0 % CaO.................. 5,2 % 
 
 • Elementos químicos mais comuns na Crosta da Terra: 
 
 PESO (%) VOLUME (%) 
 O 46,6 92,0 
 Si 27,7 0,8 
 Al 8,1 0,8 
 Fe 5,0 0,7 
 Mg 2,1 0,6 
 Ca 3,6 1,5 
 Na 2,8 1,6 
 K 2,6 2,1 
 
Escala geológica do tempo 
 
Idade da Terra ??? 
- Dados Bíblicos 
- Extrapolação sobre a velocidade de fenômenos Geológicos atuais, transferindo-se 
seus resultados para o passado. 
- Estudos modernos: Radioatividade ? Possibilidade de determinação do tempo de 
transmutação de um elemento em outro (mudança do nº atômico com o tempo). 
 
Meia Vida de um Elemento 
 
Tempo T no qual METADE da massa inicial estará transformada em outro elemento. 
Após 2T a metade desta nova massa se desintegra, restando a quarta parte. 
 • Função exponencial com o tempo 
 
 1g Urânio 4,6 bilhões de anos 0,5g U 25% 
 0,43 g Pb 65% 
 0,07g He 10% 
 
Método Atual: POTÁSSIO - ARGÔNIO 
 T= 1,3 Bilhões de anos 
 
 
Método do Rubídio - Estrôncio: Para rochas mais antigas 
 T= 50 Bilhões de anos 
 
 
 
Capítulo 3 - MINERAIS 
 
CONCEITOS 
 
MINERAL – é toda substância homogênea, sólida ou líquida, de origem 
inorgânica que surge naturalmente na crosta terrestre. Normalmente com 
composição química definida e, se formado em condições favoráveis, terá 
estrutura atômica ordenada condicionando sua forma cristalina e suas 
propriedades físicas. 
 
EXCEÇÕES: o petróleo e o âmbar são considerado minerais, embora não 
possuam composição química definida e serem matéria orgânica. 
 
Mineralogia – ciência que estuda as propriedades, composição, maneira 
de ocorrência e gênese dos minerais. 
 
Cristal: Formados quando há um ambiente favorável (lento aquecimento). 
Os grupos de átomos (moléculas) se juntam em forma ordenada. É definido 
numa geometria em que as faces são planas. 
 
 "Toda formação em Cristal é identificado como matéria mineral, mas 
nem todo mineral se apresenta em forma de cristais". 
 
Os minerais se formam por cristalização, a partir de líquidos magmáticos 
ou soluções termais, pela recristalização em estado sólido e ainda, como 
produto de reações químicas entre sólidos e líquidos. 
 
As rochas podem ser identificadas pelo tipo de mineral que as integra: 
 
· Mineral essencial: o mineral caracteriza um tipo de rocha, como 
por exemplo, o granito que é constituído pelo quartzo, micas e 
feldspatos; 
· Minerais acessórios: revelam condições especiais de 
cristalização; 
· Minerais secundários: aparecem na rocha depois de sua 
formação, ou seja, são formados da alteração de outros minerais 
PROPRIEDADES DOS MINERAIS 
 
PROPRIEDADES MORFOLÓGICAS 
 
Hábito: Maneira mais freqüente com que um mineral ou cristal se apresenta. Todos 
minerais estão enquadrados em um dos tipos de sistema cristalino. 
 
 Ex. Quartzo: Prismático, terminando por faces de romboedro. 
 Feldspatos: Prismas monoclínicos ou triclínicos. 
 Micas: Placas tabulares. 
 
Simetria e Associação de Minerais: Não será estudado no Curso 
 
 
Os cristais, com base nos elementos de simetria, foram reunidos em seis grupos, 
denominadossistemas cristalinos. 
 
 
EXEMPLO: Estrutura interna e 
forma Halita (NaCl). 
PROPRIEDADES FÍSICAS 
 
Dureza: É a resistência ao risco. É dada pela escala empírica de MOHS. 
 
Obs.: • A variação da dureza dessa escala não é gradativa ou proporcional 
 • Dureza função de: - composição química 
 - estrutura cristalina 
 Ex.: Diamante e grafita - carbono 
 10 1 a 2 
Traço: É a propriedade de o mineral deixar um risco de pó, quando friccionado 
contra uma superfície não polida de porcelana branca. 
 
 • Dureza superiorao da porcelana (7) – incolor (provoca um sulco na porcelana). 
 • O traço nem sempre apresenta a cor do mineral. 
 Ex.: Hematita (preto - cinzento) 
 Traço Vermelho - Sangue 
 
Clivagem : É a propriedade de os minerais se partirem em determinados planos ou já 
apresentarem esses pl, de acordo com suas direções de fraqueza. 
 
 Proeminente Mica/calcita 
 Perfeita (aspereza) Feldspatos 
 Distinta (escalonamento) Fluorita 
 Indistinta Apatita 
 
Direções de Clivagem: (A) segundo uma única direção, (B) se faz em dois planos, (C) 
segundo três direções, (D) três direções em ângulos não reto e (E) em octaedro.(9) 
Fratura: Quando os minerais não se partem em planos, mas segundo uma 
superfície irregular. 
 
 Conchoidal (Concavidades ± profunda) 
 Plana 
 Irregular 
 
Tenacidade: É a resistência ao choque de um martelo, ou ao corte de uma lâmina de 
aço. 
Quebradiços ou friáveis: reduzem-se a pó qdo submetidos à pressão. Ex: calcita 
Sécteis: podem ser cortados por uma lâmina. Ex: gipsita 
Maleáveis: redutíveis a lâminas pelo martelo. Ex: ouro 
 
 
Flexibilidade: Propriedade que os minerais possuem de sofrerem deformações 
 
 Def. Elástica: Deixa de existir quando retirado o esforço Ex: mica 
 Def. Plástica: Permanece após a retirada do esforço. Ex: talco 
 
Peso Específico: (Densidade) 
 
 peso volume "y" do mineral 
 G = 
 peso volume "y" de água destilada a 4°C 
 
Fatores que influenciam no peso específico: 
 
 a) natureza dos átomos Peso Atômico > ® G > 
 
 b) estrutura atômica diamante ® compacto (3,5) 
 grafita ® menor no. de átomos (2,2) 
 
 
PROPRIEDADES ÓPTICAS 
 
Brilho: É o aspecto da reflexão da luz na superfície do mineral. 
Metálico: Semelhante ao brilho dos metais polidos. 
Não metálico: Outro aspecto. 
 (vítreo, sedoso, acetinado, graxo, resinoso, adamantino) 
 
Cor: Observação em superfície de fratura recente. 
 A superfície exposta ao ar se transforma, formando películas de alteração. 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES QUÍMICAS 
 
De acordo com a sua composição química, os minerais podem ser classificados em: 
 
 ÓXIDOS, SILICATOS, SULFATOS, CARBONATOS, SULFETOS 
 
Óxidos: 
 
 Anídricos: Gelo H2O 
 Hematita Fe2O3 
 Magnetita Fe3O4 
 Corindon Al2O3 
 
 Hidratados: Geotita FeO(OH) 
 Bauxita Hidratados de Alumínio 
 
Carbonatos: 
 Calcita CaCO3 
 Dolomita CaMg(CO3) 
 Magnesita MgCO3 
 Siderita FeCO3 
 
 
Silicatos: Principal classe de minerais 
 
 Grupo do Quartzo 
 Grupo dos Feldspatos 
 Grupo das Micas 
 Grupo dos Piroxênios e Anfibólios 
 
Sulfetos: 
 Galena PbS 
 Pirita FeS2 
 Blenda ZnS 
 Calcopirita CuFeS2 
 
Sulfatos: 
 
 Barita BaSO4 
 Gipsita CaSO4.2H2O 
Rocha: Minerais Máficos + Félsicos 
 
Minerais Máficos: Contém Fe e Mg em sua composição química. 
Minerais escuros. 
 
Minerais Félsicos: Não contém Fe e Mg. São minerais de cor clara. 
 
MINERAIS DE UMA ROCHA 
 
 Minerais que formam as rochas + comuns da Crosta 
 Minerais (Aparecem com a maior percentagem) 
 essenciais Grupo dos Feldspatos 60% 
 Grupo do Quartzo 12% 
Rocha Grupo dos Piroxênios e Anfibólios 17% 
 Grupo das Micas 4% 
 
 
 Minerais Que não predominan na constituição das rochas. 
 acessórios Não são considerados na classif. de uma rocha. 
 Minerais acessórios 7% 
 
 
CARACTERÍSTICAS DOS SILICATOS 
 
Silicatos: Compostos químicos mais presentes na constituição das rochas. 
 
Grupo dos Feldspatos: 
 
 KAlSi3O8 - Ortoclásio 
 Feldspatos alcalinos ou ortoclásios 
 NaAlSi3O8 - Albita 
 Feldspatos alcali-cálcicos ou plagioclásios 
 CaAl2Si2O8 - Anortita 
 
 Clivagem: 2 direções 
 
 Cor: Ortoclásios: Creme, tijolo, róseo ou vermelho (impurezas da hematita) 
 Plagioclásios: Cinza, branco, pardo, esverdeado. 
 
 Brilho: Vítreo em fratura recente 
 
 Ocorrência: Rochas Magmáticas e Rochas Metamórficas, mais raros 
nas Rochas Sedimentares porque se decompõe em argila e caulim. 
Grupo do Quartzo: 
 
 SiO2 (sílica) - Cristalizado macroscopicamente - Quartzo (branco) 
 Ametista (roxa) 
 - Amorfa (não apresenta estrutura cristalina) - Opala 
 - Microcristalina - Calcedônia 
 
 Clivagem: Ausente 
 Cor: Branco (incolor-cinza-roxa) 
 Brilho: Vítreo 
 Ocorrência: Deve ser suspeitada em quase todo tipo de rocha 
 
Grupo dos Piroxênios e Anfibólios: 
 
 São minerais de aparência muito similar. São prismáticos, de cor escura 
(quantidade de Fe e Mg), com clivagem em 2 planos. 
 
 
 PIROXÊNIOS ANFIBÓLIOS 
 
 Clivagem: Quase perpendicular Oblíquos 
 
 Cor: Verde escuro a preto, verde claro,cinza, 
 claro, branco azulado 
 
 Brilho: Vítreo Vítreo sedoso 
 
 Ocorrência: Principalmente Rochas Principalmente 
 Magmáticas e também Metamórficas e 
 Metamórficas também em Magmáticas. 
 
* São muito susceptíveis à alteração em clima úmido, com formação de minerais argilosos e 
liberação de hidróxidos de Ferro e Manganês, conferindo uma coloração avermelhada ao mineral 
da rocha em alteração ou aos solos deles derivados. 
 
Grupo das Micas: 
 
 Minerais caracterizados por uma ótima clivagem laminar e boa elasticidade. 
Distiguem 2 variedades principais: 
 Mica branca ® Muscovita 
 Mica Preta ® Biotita 
 
 Clivagem: Perfeita em 1 direção 
 Brilho: Acetinado 
 Ocorrência: Magmática e Metamórfica 
 
 * A Biotita se altera facilmente por hidratação, enquanto a muscovita não tão 
facilmente. 
 
Direções de Clivagem: (A) segundo uma única direção, (B) se faz em dois 
planos, (C) segundo três direções, (D) três direções em ângulos não reto e (E) 
em octaedro.(9) 
 
 
 
 PIROXÊNIOS ANFIBÓLIOS 
 
 Clivagem: Quase perpendicular Oblíquos 
 
 Cor: Verde escuro a preto, verde claro,cinza, 
 claro, branco azulado 
 
 Brilho: Vítreo Vítreo sedoso 
 
 Ocorrência: Principalmente Rochas Principalmente 
 Magmáticas e também Metamórficas e 
 Metamórficas também em Magmáticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Formas de Cristalização de um Mineral 
 
Escala de Mohs 
 
Dureza Mineral Observações 
1 Talco Risca-se com a unha. 
2 Gipsita Risca-se com plástico comum e prego. 
3 Calcita Risca-se com prego e canivete de aço. 
4 Fluorita Risca-se com lima de aço e vidro de quartzo. 
5 Apatita Material constituinte de ossos de animais. 
6 Ortoclásio Não se risca com prego. Dureza do vidro comum. 
7 Quartzo Não se risca com canivete de aço e vidro comum. 
8 Topázio Não se risca com lima de aço. 
9 Coríndon Material correspondente a abrasivo “alundum”. 
10 Diamante Nenhum material pode riscar o diamante. 
 
 
Peso Específico (Densidade) 
 
Grupo Densidade Composição química Exemplos 
Leve < 2,9 Silicatos félsicos. Quartzo, ortoclásio, plagioclásio. 
Pouco pesado 2,9 ~ 3,4 Silicatos máficos. Anfibólios, Ortopiroxênio. 
Pesado 4,0 ~ 8,0 Óxidos e sulfetos de metal. Magnetita, pirita. 
Muito pesado > 8,0 Elem. nativos metálicos. Ouro, prata e platina nativos. 
 
 
 
Minerais mais Comuns das Rochas 
 
1. Quartzo 6. Zircão 11. Topázio 16. Amianto 
2. Feldspatos 7. Magnetita 12. Calcita 17. Talco 
3. Micas 8. Hematita 13. Dolomita 18. Zeólitas 
4. Anfibólios 9. Pirita 14. Caolim 19. Fluorita 
5. Piroxênios 10. Turmalina 15. Clorita 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 4 - ROCHAS 
 
DEFINIÇÕES 
 
MINERAL: Toda substancia inorgânica natural, de composiçãoquímica 
estrutura definidas. Quando adquire formas geométricas próprias, que 
correspondam à sua estrutura atômica, passa a ser chamado de CRISTAL. 
 
ROCHA: É uma agregado naturas de um ou mais minerais, ou vidro 
vulcânico, ou ainda matéria orgânica, e que faz parte importante da crosta 
sólida da terra 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS QUANTO À QUANTIDADE DE TIPOS 
DE MINERAL 
 
· Simples ou uniminerálicas – formada por apenas uma espécie de 
mineral. 
Exemplo: quartzito – mineral único: quartzo (SiO2) 
 mármore – mineral único: cristais de calcita (CaCO3) 
 
· Composta ou pluriminerálicas – formada por mais de uma espécie de 
mineral. 
Exemplo: granito – presença de quartzo, feldspato e mica 
diabásios – presença de feldspato, piroxênio e magnetita 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS QUANTO A SUA GÊNESE 
 
· Magmáticas ou endógenas ou ígneas 
· Sedimentares ou exógenas ou estratificadas 
· Metamórficas 
 
 
 MAGMA ROCHA ÍGNEA 
PELA ORIGEM DA TERRA, AS ROCHAS ÍGNEAS TERIAM SIDO AS PRIMERIAS A 
SE FORMAREM. APÓS A SUA FORMAÇÃO, AS ROCHAS ÍGNEAS PASSARAM A 
SOFRER A AÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E BIOLÓGICA DOS AGENTES 
ATMOSFÉRICOS, O QUE LEVA A INSTABILIZAÇÃO DE SEUS MINERAIS E A 
FORMAÇÃO DO SOLO RESIDUAL. A ESTE PROCESSO, DENOMINAMOS DE 
INTEMPERISMO. 
 
ROCHA ÍGNEA SOLO RESIDUAL 
 
O SOLO RESIDUAL FORMADO FICA SUJEITO A AÇÃO DE FLUXO DA ÁGUA, DO 
AR, DO GELO, DO IMPACTO DOS GRÃOS E COMEÇA A SOFRER EROSÃO. O 
GRÃO SOLTO PASSA A SER TRANSPORTADO, ATRAVÉS DE UM AGENTE 
TRANSPORTADOR, E DEPOSITA-SE EM REGIÕES BAIXAS E PLANAS, 
PASSANDO A SER DENOMINADO DE SEDIMENTO. 
 
 
SOLO RESIDUAL SEDIMENTO 
 
O SEDIMENTO FORMADO PODE SER LEVADO A GRANDES PROFUNDIDADES 
POR SITUAÇÕES TAIS COMO A CHOQUE DE PLACAS, DE FORMA QUE FICA 
SUJEITO A AÇÃO DE ALTAS TEMPERATURAS E PRESSÃO. NESTE CASO, O 
SEDIMENTO PASSA A SOFRER O PROCESSO DE LITIFICAÇÃO, TORNANDO-SE 
UMA ROCHA SEDIMENTAR. 
 
 
SEDIMENTO ROCHA SEDIMENTAR 
 
CASO HAJA A CONTINUIDADE DO CHOQUE DE PLACAS (SUBSIDÊNCIA) A 
ROCHA SEDIMENTAR OU ÍGNEA PODERÁ ATINGIR PROFUNDIDADES DE 5 A 20 
Km, ONDE AS TEMPERATURAS E PRESSÕES PROVOCAM MUDANÇAS 
MINERALÓGICAS QUE SÃO DENOMINADAS DE METAMORFISMO. AS ROCHAS 
RESULTANTES DA AÇÃO DESTES PROCESSOS SÃO DENOMINADAS DE 
ROCHAS METAMÓRFICAS. 
 
 
ROCHA SEDIMENTAR ROCHA METAMÓRFICA 
 
TENDO CONTINUIDADE O AUMENTO DE PROFUNDIDADE, A ROCHA ATINGIRÁ 
TEMPERATURAS E PRESSÕES TAIS QUE PODEM PROVOCAR A SUA FUSÃO 
TOTAL OU PARCIAL, FORMANDO NOVAMENTE O MAGMA. 
 
ROCHA METAMÓRFICA MAGMA 
 
RESUMO: A FORMAÇÃO DAS ROCHAS SE DÁ POR REFRIAMENTO DO MAGMA, 
CONSOLIDAÇÃO DE DEPÓSITOS SEDIMENTARES E METAMORFISMO 
RESFRIAMENTO + CONSOLIDAÇÃO 
INTEMPERISMO 
EROSÃO + TRANSPORTE + DEPOSIÇÃO 
METAMORFISMO 
FUSÃO 
LITIFICAÇÃO 
ROCHAS MAGMÁTICAS 
 
MAGMA: Corresponde ao estado de fusão dos constituintes formadores da 
terra (crosta) (SiO2; Al2O3; FeO; MgO; CaO; Na2O; K2O). 
 
Material em estado de fusão no interior da terra. Mistura complexa de 
silicatos, óxidos, fosfatos, compostos voláteis ( água o + importante) 
 
O Magma seria a rocha em estado de fusão. As temperaturas medidas em 
corridas de lava são da ordem de 900° a 1150°C. 
 
LAVA: É o magma que atinge a superfície da terra, através dos vulcões, 
vindo de certas profundidades (regiões superaquecidas). É expulsa de 
maneira calma ou acompanhada de explosões (emissão de gases aquecidos 
que ocupam considerável volume das lavas formando partículas finísssimas 
denominadas “Cinzas vulcânicas”). 
 
· Rochas de composição diferentes fundem em temperaturas diferentes 
· Minerais resultantes da solidificação de uma fusão dependem da: 
- Composição química da fusão - Pressão total - Pressão parcial dos voláteis 
 
ROCHAS MAGMÁTICAS VULCÂNICAS, EXTRUSIVAS OU EFUSIVAS: 
 
Quando o magma atinge a superfície da terra, esparramando-se. Rochas 
formadas na superfície (derrames). 
 
O resfriamento é rápido, não passando por estágios de resfriamentos. Os 
cristais da rocha são muito pequenos, microscópicos (granulação Afanítica) 
 DERRAME = f (fluidez) 
 FLUIDEZ = f (composição química) 
 
Formações: 
 
Derrames ® Magmas básicos (pobre em Si e rico em Fe e Mg - de 
coloração + escura). São mais móveis e menos viscosos. Alcançam 
grandes distâncias do ponto de estravasamento. 
 
Estruturas Vulcânicas ® Magmas ácidos. Há um acúmulo de material 
próximo do orifício de estravasamento não se derramando. 
 
 
 
ROCHAS MAGMÁTICAS PLUTÔNICAS OU INTRUSIVAS: 
 
Qdo o magma não consegue romper as camadas superiores da crosta. 
 
O resfriamento é gradual, passando por estágios de resfriamentos dando 
origem a rochas cristalinas, de constituição macroscópica (granulação 
FANERÍTICA). 
 
As rochas consolidadas no interior da crosta dependem da estrutura 
geológica e da natureza das rochas que elas penetram. 
 
As formas intrusivas mais comuns: 
 
 
 a) Sills: Camadas de rocha de forma tabular, relativamente pouco 
espessas. Magma que penetrou nas camadas de rocha, em posição 
aproximadamente horizontal. 
 
 b) Diques: São formações normalmente verticais, mais ou menos 
tabulares, que cortam angularmente as camadas de rochas invadidas. 
 
 Þ Saliências espassadas (rocha) em superfície de terreno: 
Quando a rocha encaixante é mais resistente à erosão que a 
rocha encaixada. 
 
 c) Batólitos: São grandes massas magmáticas consolidadas 
internamente e de constituição granítica. Sendo o granito o exemplo 
mais representativo desta formação. Quando expostas pela erosão, 
abrangem grandes áreas. 
 
 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS MAGMÁTICAS: 
 
a) Porcentagem de sílica 
 Sílica está sempre presente. De acordo com a porcentagem: 
- ácidas (superiores a 65%) 
- intermediárias ou neutras (entre 52% e 65%) 
- básicas (inferiores a 52%) 
 
b) Cor dos minerais 
 Félsicos (claros) ou máficos (escuros). 
 Em relação a minerais escuros: 
- Leucocráticas (inferiores a 30%) 
- Mesocráticas (entre 30% e 60%) 
- Melanocráticas (superiores a 60%) 
 
c) Tipo de feldspato 
- Alcalinas: predominância dos feldspatos potássicos, sódicos, e os 
intercrescimentos de ambos sobre os plagioclásios. 
- Monzoníticas: equilíbrio entre feldspatos alcalinos e feldspatos alcali-
cálcicos. 
- Alcali-cálcicas ou plagioclásticas: predominância dos plagioclásios 
sobre feldspatos alcalinos. 
 
d) Granulação 
A granulação do mineral também é utilizada como base de classificação 
- Grossa (> 5 mm): rochas formadas a grandes profundidades 
- Média (entre 1 mm e 5 mm): rochas formadas a profundidades médias 
- Fina (< 1 mm): rochas formadas na superfície da Terra 
 
Classificação resumida 
 
a) Rochas portadoras de feldspatos 
a) Rochas ácidas: granitos, pegmatitos, aplitos, granadioritos 
b) Rochas intermediárias: sienitos, dioritos 
c) Rochas básicas: basaltos, diabásios, gabros 
 
b) Rochas sem feldspatos 
Ultramafitos: consistem em minerais ferromagnesianos e acessórios. 
Ex. piroxenitos, peridotitos, etc. 
Lamprófitos: difícil enquadramento em qualquer esquema de classificação. 
Associados com qualquer grupo citado anteriormente. 
Classificação das rochas ígneas em Geologia de Engenharia 
 
Rochas graníticas ou ácidas 
 
 Pegmatito Granito Granodiorito Aplito 
Granulação Muito 
grossa 
Grossa a 
média 
Média a fina Fina 
Modo de 
ocorrência 
Diques Grandes 
massas 
Massas e 
diques 
Diques 
Cor mais comum Clara Tons de 
cinza-róseo 
Cinza Cinza-clara 
e rósea 
 
Rochas básicas 
 Gabro Diabásio Basalto 
maciço 
Basalto 
vesicular 
Granulação Grossa Média a fina Fina Fina, com 
cavid. 
Modo de 
ocorrência 
Massa de rochas 
e diques 
Diques Derrames Derrames 
Cor mais 
comumPreta-cinza-
esverdeada 
Preta Preta, 
cinza, 
esverdea
da 
Marron 
 
Rochas intermediárias ou alcalinas 
 
 Nefelina-Sienito Tinguaíto, Fonólito 
Granulação Média a grossa Fina a média, com cristais 
maiores 
Modo de ocorrência Intrusões Intrusões 
Cor mais comum Tons de cinza Verde-escura preta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Principais Rochas e Constituintes Minerais (Frasca e Sartori, 1998) 
 
 
Composição Mineral Média das rochas (Roberts et al, 1996) 
 
 
 
Resumo das Propriedades de Engenharia das Rochas (Roberts et al, 1996) 
 
 
Capítulo 5 – ROCHAS SEDIMENTARES 
 
1- DEFINIÇÕES 
 
Rochas que resultam da desintegração e decomposição de rochas 
preexistentes (magmáticas, metamórficas ou sedimentares), graças a ação 
de intemperismo (conjunto de processos mecânicos, químicos e biológicos 
que ocasionam a transformação das rochas em sedimentos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
2- CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARA A FORMAÇÃO DE UMA 
ROCHA SEDIMENTAR 
 
- Pré- existência de rochas 
- Presença de agentes móveis ou imóveis que desagreguem ou 
desintegrem aquelas rochas 
- Presença de agente transportador dos sedimentos 
- Deposição deste material em uma bacia de acumulação continental ou 
marinha 
- Consolidação desses sedimentos 
- Diagênese: Transformação do sedimento em rochas definitivas (bacias 
sedimentares) 
 
 
LITIFICAÇÃO (DIAGÊNESE): Último processo que ocorre na formação das 
rochas sedimentares. Fenômeno que compreende as modificações 
sofridas pelos sedimentos até a formação da rocha definitiva. É dividido em: 
 
- CIMENTAÇÃO: Cristalização de material carreado pela água que percola 
pelos vazios do sedimento (espaço de vazios deixados pelas partículas 
sólidas), preenchendo-0s e dando coesão ao material 
 
- COMPACTAÇÃO: Compressão dos sedimentos devido ao peso 
daqueles sobrepostos, havendo gradual diminuição da porosidade ( 
redução de vazios) 
 
- AUTIGÊNESE: Formação de novos minerais in situ 
 
 
3 - INTEMPERISMO (OU METEORIZAÇÃO) 
 
ü Conjunto de processos que ocasionam a desintegração (ação física) e a 
decomposição (ação química) das rochas e dos minerais, por ação de 
agentes atmosféricos e biológicos. Fenômeno também conhecido como 
“Meteorização”. 
 
ü Maior importância geológica: destruição das rochas para originar solos, 
sedimentos e as rochas sedimentares 
 
Þ Produção de materiais desintegrados que formarão: 
 
* Sedimentos (arenoso, argiloso... - Granulometria e composição uniforme) 
* Solos (mistura ou não de sedimentos) 
* Rochas sedimentares (sedimentos cimentados) 
 
ü BENFÍCIOS ECONÔMICOS: 
· Concentração de minerais úteis ou minérios (ouro, platina, pedras 
preciosas, etc); 
· Formação de depósitos enriquecidos de Cu, Mn, Ni, etc. 
 
ü DIFERENÇA ENTRE INTEMPERISMO E EROSÃO: 
· INTEMPERISMO: fenômeno de alteração das rochas executado por 
agentes essencialmente imóveis; 
· EROSÃO: remoção e transporte dos materiais por meio de agentes 
móveis (água, vento). 
 
ü Produto final da intemperização: Regolito ou Manto de decomposição 
 
ü PROCESSO DE INTEMPERISMO: 2 fases 
* Física ( desintegração das rochas) 
 Entende-se por integração como a ruptura das rochas inicialmente em 
fendas (fraturas), progredindo para partículas de tamanhos menores 
sem, no entanto, haver mudança na composição, constituindo apenas 
em fraturamento da rocha. 
 Agentes: variação de temperatura, congelamento de água etc... 
 
* Química (decomposição das rochas) 
 A presença de trincas (fendas) permite a circulação da água e de 
agentes químicos, que em contato direto com os diversos minerais 
existentes contribui para a sua decomposição (alteração da 
composição). 
 
 
3.1- AGENTES DO INTEMPERISMO 
 
FÍSICOS OU MECÂNICOS (DESAGREGAÇÃO) 
 - VARIAÇÃO DA TEMPERATURA 
 - CONGELAMENTO DA ÁGUA 
 - CRISTALIZAÇÃO DE SAIS 
 - AÇÃO FÍSICA DE VEGETAIS 
 
QUÍMICOS (DECOMPOSIÇÃO) 
 - HIDRÓLISE 
 - HIDRATAÇÃO 
 - OXIDAÇÃO 
 - CARBONATAÇÃO 
- AÇÃO QUÍMICA DOS ORGANISMOS E DOS MATERIAIS ORGÂ-
NICOS 
3.2- FATORES QUE INFLUEM NO INTEMPERISMO 
 
CLIMA: 
· Regiões áridas e/ou geladas - ação dos agentes físicos (NE do Brasil). 
· Regiões úmidas e quentes - ação dos agentes químicos (Centro Sul Br). 
 
TOPOGRAFIA: 
· Regiões de aclive (elevada) - A ação da gravidade favorece a remoção 
da camada de solo que protege a rocha da ação das intempéries 
· Regiões com cadeias montanhosas - barragem de correntes de ar, 
influenciando na ação de precipitações (chuvas) iterferindo no clima. 
 
TIPO DE ROCHA: 
Diferentes são as resistências oferecidas ao ataque físico e químico. 
Um tipo ou outro de rocha apresentará maior ou menor facilidade de 
sofrer a ação do intemperismo. 
 
VEGETAÇÃO: 
A fixação do solo, com suas raízes, contribui para que esta 
camada superficial não seja removida protegendo a rocha da ação de 
intempéries. 
 
3.3- TIPOS DE INTEMPERISMO 
 
INTEMPERISMO FÍSICO 
 
a) Ação da variação da temperatura :Exp/contr ® Desintegração 
 
b) Congelamento da água: aumento de volume (10%) 
 
c) Cristalização de sais: Força de cristalização 
d) Ação física dos vegetais: crescimento de raízes 
 
 
 
INTEMPERISMO QUÍMICO 
 
Água + O2, CO2, e às vezes nitratos e nitritos – podem ficar impregnados 
de ácidos, sais e produtos orgânicos e iniciar ataques às rochas 
 
HIDRÓLISE 
Combinação de íons da água com os compostos ® Formação de novas 
substâncias 
Exemplo: (FELDSPATO ORTOCLÁSIO) 
KAlSi3O8 + H2O ® HAlSi3O8 + KOH (argila + solução dissolvida de K) 
 
HIDRATAÇÃO 
Adição de moléculas de água aos minerais formando novos compostos 
 Exemplo: CaSO4 + H2O ® CaSO4
.2H2O 
Provoca também o aumento de volume – Desintegração 
 
CARBONATAÇÃO (DECOMPOSIÇÃO POR CO2) 
CO2 Contido na água forma ácido carbónico 
 Exemplo: CO2 + H2O ® H2CO3 
 CaCO3 + H2CO3 ® Ca(HCO3)2 
 (CALCITA) + (ÁC. CARB.) ® (BICARBONATO DE CÁLCIO) 
 
OXIDAÇÃO 
Decomposição dos minerais pela ação oxidante de O2 e CO2 dissolvidos na 
água – HIDRATOS, ÓXIDOS, CARBONATOS, ETC. 
Minerais contendoO Fe, Mn, S, Cu – Mais susceptíveis à oxidação 
 Exemplo: Fe++ ® Fe+++ 
 Fe(HCO3)2 + O2 ® Fe2O3NH2O + HCO3 
 (LIMONITA) 
 
DECOMPOSIÇÃO QUÍMICO-BIOLÓGICA 
Ação química dos organismos – muito variada 
 
 
 
 
4- DECOMPOSIÇÃO DAS ROCHAS 
 
 
 
 
GRUPO RESULTANTE DA DECOMPOSIÇÃO DE UM GRANITO: 
a) Minerais inalteráveis: QUARTZO, ZIRCÃO E MUSCOVITA. 
b) Resíduos insolúveis: ARGILAS, SUBSTÂNCIAS CORANTES. 
c) Substâncias solúveis: SAIS DE K, NA, Fe, Mg E SÍLICA. 
 
SUBSTÂNCIAS SOLÚVEIS: 
· Geralmente transportado para o mar (SALINIZAÇÃO); 
· Regiões de alta evaporação – Depósitos 
· SÍLICA, Geralmente depositadas em fraturas e como material de 
cimentação 
SUBSTÂNCIAS INSOLÚVEIS: 
· Podem permanecer no local; 
· Grãos de QUARTZO formam camadas de areia 
· Partículas de argila são transportadas e depois sedimentadas para 
formar camadas de lama 
 
 
5- CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES 
 
 
 
ROCHAS DE ORIGEM MECÂNICA 
 
Subdivisões de acordo com diâmetros predominantes 
 a) Grosseira 
 b) Arenosas 
 c) Argilosas 
 
Rochas grosseiras 
f ³ 2 ?mm e são originadas por depósitos coluviais de tálus e os de aluvião. 
Tipos: 
a) Conglomerados – fragmentos arredondados, transportados e 
depositados. O tamanho varia de seixos até matacões. 
b) Brechas – fragmentos angulosos e cimentados por sílica, carbonato 
de cálcio, etc; o que demonstra que o transporte não foi muito grande. 
 
 
Rochas arenosas 
São as mais representativas e comuns, com diâmetros entre 0,01 e 2 mm. 
a)Arenitos – constituídas substancialmente de partículasou grânulos de 
quartzo detrítico, sub-angulares ou angulares. O cimento pode ser sílica, 
carbonato e cálcio, substâncias ferruginosas, etc. 
b) Siltito – granulação finíssima f » 0,01 mm, formados por erosão 
fluvial, lacustre ou glacial. Apresentam camadas muito finas identificadas 
por diferentes faixas coloridas (películas de óxido de Fe). 
 
Rochas argilosas 
São representadas pelos mais finos sedimentos mecanicamente formados, 
com f < 0,01 mm até dimensões coloidais. São divididos em três grupos: 
a) Grupo do caulim 
b) Grupo da montmorillonita 
c) Grupo das illitas (hidrômicas) 
Exemplos: folhelhos (camadas horizontais bem destacadas em planos) e 
argilito (planos horizo ntais são menos comuns). 
 
 
 
ROCHAS DE ORIGEM QUÍMICA 
 
a) Calcárias – precipitados em bacias através de mudanças físico-químicas do meio. 
 Ex. mármore travertino, crescimento de estalactites e estalagmites, dolomitos, etc. 
b) Ferruginosas – origem inorgânica e química. 
c) Silicosas – precipitação de soluções cujo constituinte predominante é a sílica. 
 Ex. sílex de origem química. 
d) Salinas – produto da precipitação química das bacias. 
 Ex. cloretos, sulfatos, boratos, nitratos, etc. 
 
ROCHAS DE ORIGEM ORGÂNICA 
 
a) Calcárias – acúmulo de conchas ou carapaças de composição carbonatada. 
b) Carbonosas – acúmulo de matéria vegetal com posterior carbonização, total ou 
parcial, e consolidada. Compreende as turfas e carvões (lignito, carvão 
betuminoso e antracito) 
 
- ROCHAS CARBONATADAS CALCÁREO, GIZ 
- ROCHAS FOSFATADAS FOSFORITO, GUANO 
- RICHAS FERRÍFERAS LIMONITA 
- ROCHAS SILICOSAS DIATOMITOS 
- ROCHAS CARBONOSAS CARVÃO, ANTRACITO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 6 – ROCHAS METAMÓRFICAS 
 
1- DEFINIÇÕES 
 
Rochas Metamórficas: Rocha proveniente de transformações sofridas por 
qualquer tipo de rochas preexistentes que foram submetidas a processos 
termodinâmicos, (efeitos de variação de temperatura e pressão) os quais 
produziram novas texturas e novos minerais que geralmente se expressam 
orientados segundo diferentes traçados (fenômeno de metamorfismo). 
 
Metamorfismo: Meta = Mudança; Morpho = Forma 
Mudanças Mineralógicas e Estruturais que sofrem as rochas (sem que 
sofram fusão) quando submetidas a condições físicas e químicas diferentes 
daquelas que originalmente as formaram. 
 
2 - AGENTES DO METAFORMISMO: 
 
a) TEMPERATURA: Ao aprofundarem-se progressivamente sob um crescente 
n° de camadas de sedimentos as rochas vão sofrendo temperaturas cada vez 
mais elevadas. 
 - CALOR RESIDUAL DA TERRA – Grau geotérmico (1ºC a cada 33 m); 
 - INTRUSÕES ÍGNEAS – Grandes massas de rochas 
 - DESINTEGRAÇÃO DE SUBST. RADIOATIVAS – Energia liberada; 
 - ATRITO ENTRE CAMADAS – Energia de fricção 
 
Ação maior da temperatura ? Recristalização dos Minerais 
Desenvolvimento de novos minerais (leva os grãos a uma nova formação, 
com surgimento de grandes grãos) 
Mudanças nas condições (P e T) de sua estabilidade. O mineral passa a uma 
nova forma estável. 
 
b) PRESSÃO: A simples elevação de temperatura não é um fator determinante 
do metamorfismo, mas é principalmente a pressão em combinação com a 
temperatura que mais contribui para as profundas modificações das rochas. 
 
- Pressões orientadas: sobrecarga de rochas sobrejacentes 
- Pressões hidrostáticas: zonas profundas da crosta, onde as rochas 
trabalham hidrostaticamente 
- Outras pressões: pressão da água, gases, vapores (CO2, O2). 
- Efeitos da pressão: Eliminação da porosidade 
Expulsão de voláteis 
Desaparecimento de fósseis 
Aparecimento de minerais mais densos 
- Ação da pressão ? Deformação dos Minerais : Mudança de estrutura e 
textura (leva ao alinhamento e orientação dos grãos) 
c) FLUIDOS: Os fluidos, tais como água, gás carbônico, oxigênio, fluor, etc 
desempenham a função de facilitar as reações e transformações mineralógicas 
® Atividade química. 
 
Resumo - Agentes do Metamorfismo: 
 
- Aumento de temperatura ? Met. Termal Áreas restritas 
- Aumento de pressão ? Met. Cataclástico (dinâmico) e localizadas 
 
- Aumento de pressão ? Met. Dinamotermal (Regional) Áreas 
 e temperatura extensas 
 
3 - TIPOS DE TRANSFORMAÇÕES: 
 
a) Metamorfismo Normal: Sem qualquer perda ou adição de novo material à 
rocha que sofreu metamorfismo, ou seja, a composição química continua a 
mesma, embora a rocha seja outra. 
EXEMPLOS: 
ARENITOS ® QUARTZITO 
CALCÁRIOS ® MÁRMORES 
FOLHELHOS ® MICAXISTOS 
 
b) Metamorfismo metassomático ou metassomatismo: ocorre mudança 
de composição química da rocha evidenciado pela formação de minerais novos 
não existentes anteriormente. 
 
Ex.: Gnaisse (Ortognaisse: proveniente do granito e paragnaisse: de argilito) 
Elevado grau de metamorfismo, com composição mineralógica variável. 
 
 Argilito ® Ardósia ® Filtro ® Micaxisto ® Xisto ® “Paragnaisse” 
 
Elementeos que caracterizam e identificam uma rocha metamórfica 
· MINERAIS ORIENTADOS 
· DOBRAS E FRATURAS 
· DUREZA MÉDIA A ELEVADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 - TIPOS DE METAMOSFISMO 
 
a) Metamorfismo Termal 
 
Denomina-se Metamorfismo Termal a todos os tipos de mudanças que passam 
as rochas, sendo o fator dominante o calor. 
 
* Metamorfismo de Contacto 
 Desenvolve-se ao redor de corpos ígneos intrusivos (como batólitos) que 
cedem parte de sua energia térmica a rochas vizinhas. 
 Rochas Metamorfoseadas apresentam-se em auréolas. 
 
 
* Pirometamorfismo: ( não é considerado como Metamorfismo Termal) 
 Mudanças que ocorrem pelo contato imediato com o magma. 
 Ex.: lava esparramada pelas vizinhanças de um vulcão (modificando a 
natureza física e química da superfície das rochas por onde passa). 
 
b) Metamorfismo Dinâmico ou cataclástico: 
 
Pressão não uniforme associada ao aumento de temperatura provoca fraturas 
originando estruturas e texturas próprias. Este tipo de metamorfismo 
ocasiona o deslocamento de massas de rochas em zonas de falhas – 
Pressão orientada e se restringe a partes pouco profundas da crosta 
terrestre, consistindo no fraturamento, trituração e moagem das rochas 
originais, com a conseqüente modificação da textura e estrutura. Não há 
processos de recristalização. 
 
 Exemplos: 
 Cataclasitos - Rochas formadas por esmigalhamento sem 
 reconstituição química. 
 Milomitos - Formada por moagem e cisalhamento dos grãos 
 Regiões de elevada permeabilidade. 
 
 
c) Metamorfismo Regional (Dinamotermal) 
 
Ação conjunta da temperatura e pressão provocando a recristalização na rocha 
e favorecendo o aparecimento de novas estruturas. Está intimamente 
relacionado com a formação de cadeias de montanhas (áreas conhecidas 
como geosinclinais). É também chamado de “geral”, pois afeta grandes regiões 
e é considerado o mais importante. Este tipo de metamorfismo ocorre a 
grandes profundidades, mas, pela ação do intemperismo e erosão, as rochas 
metamorfisadas podem atingir a superfície, completamente transformada em 
grandes massas de xistos e gnaisses. 
 - Ocorre em regiões de dobramentos da crosta terrestre (processo de 
tectonismo - movimentação contínua ou descontínua da crosta) com a 
consequente formação de grandes cadeias montanhosas. 
 - Os fenômenos dinamotermais são responsáveis pelo aparecimento de rochas 
muito comuns como xistos e gnaisses 
 
d) Metamorfismo Plutônico: 
 
Num aprofundamento ainda maior, as rochas entram na fase plástica, pastosa e 
já não transmitem pressões dirigidas, perdendo pouco a pouco a orientação dos 
seus minerais, enquanto novos se formam, praticamente sem xistosidade. 
 
Influência de temperatura elevada em grande pressão uniforme (não existindo 
pressão dirigida),ocorridas em grande profundidade. 
 
5 - CAUSAS DO METAMORFISMO: 
 
- Contato de rochas pré-existentes 
- Movimentos tangenciais dos continentes (placas tectônicas) 
 
6 - SEQÜÊNCIA DO METAMORFISMO: 
 
- Deformação dos minerais com redução dos poros; 
 
 
 
- Achatamento dos minerais; 
 
 
 
- Orientação dos minerais; 
 
 
 
- Dobramento das rochas 
 
 
 
 
 
7 - PLANO DE XISTOSIDADE: 
 
Xistosidade é uma expressão da medida em que minerais micáceos, lamelares 
ou prismáticos paralelos ou sub-paralelos caracterizam a aparência de uma 
rocha metamórfica. A xistosidade é evidenciada pelo achatamento e orientação 
dos grãos da rocha durante o processo de metamorfismo. 
 
 
 
 
 
T + P 
PRESSÃO DOMINANTE 
PRESSÃO 
ESFORÇOS 
TANGENCIAIS À 
CROSTA 
8 - TIPOS DE ROCHAS METAMÓRFICAS: 
 
ROCHA ÍGNEA OU SEDIMENTAR ORIGINAL ROCHA METAMÓRFICA RESULTANTE 
CONGLOMERADO METACONGLOMERADO 
ARENITO QUARTZITO 
ARENITO ARGILOSO QUARTZITO MICÁCEO 
ARGILITO & SILTITO (LAMITOS) 
ARDÓSIA 
FILITO 
MICAXISTO 
GNAISSE 
CALCÁREO PURO MÁRMORE BRANCO 
CALCÁREO ARGILOSO MÁRMORE MICÁCEO 
CALCÁREO DOLOMÍTICO MÁRMORE VERDE 
CARVÃO ANTRACITO GRAFITE 
GRANITO GNAISS 
BASALTO XISTOS VERDES ANFIBOLITOS 
ULTRABÁSICAS 
SERPENTINOS 
TALCO-XISTOS 
PEDRA SABÃO 
 
9 - PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS ROCHAS METAMÓRFICAS: 
 
Dependem fundamentalmente da xistosidade (ausente, fraca ou bem 
pronunciada), da composição mineralógica e da textura 
 
Características tecnológicas entre as sedimentares e as ígneas: Tem maior 
densidade e são mais resistentes que as sedimentares originais e são menos 
resistentes e mais deformáveis que as ígneas, especialmente devido à 
xistosidade. 
 
O arranjo orientado dos grãos e a xistosidade facilitam altamente o ataque dos 
agentes do intemperismo, facilitando bastante a profunda alteração das rochas 
metamórficas, gerando solos espessos. 
 
Extrema rapidez de variação lateral e vertical de suas camadas em termos de 
natureza e características. 
 
10 - SEQÜÊNCIA DE CAMPO: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GRANIT
ROCHA 
GNAISSE 
MICAXIST
O 
FILITOS 
ARDÓSIA 
11 - MINERAIS METAMÓRFICOS 
 
a – INFLUÊNCIA DA COMPOSIÇÃO ORIGINAL 
 
As transformações minerais dependem: 
 
a) Composição da rocha mineral; 
b) Natureza ou tipo de metamorfismo submetido 
 
Tipos de rochas segundo composição inicial: 
 
a) ARGILOSAS – mudanças são bem caracterizadas de acordo com a elevação 
de temperatura e pressão. Servem para o estabelecimento dos sucessivos 
graus de metamorfismo. 
b) ARENOSAS, ÍGNEAS ÁCIDAS E TUFOS; XISTOS ÁCIDOS E GNAISSES – 
menos sensíveis às mudanças, portanto difíceis de serem acompanhadas. 
c) CALCÁRIOS E OUTRAS ROCHAS CARBONATADAS – são rochas 
constituídas de carbonato de cálcio puro: as mudanças são pequenas exceto 
recristalização. 
d) ÍGNEAS INTERMEDIÁRIAS, BÁSICAS E SEUS TUFOS – são do tipo 
magmático básico. 
 
b – PROCESSOS 
 
As relações se processam no estado sólido (não sofrem fusão). 
Prova: conservação de vestígios de estratificação e pela presença de restos 
fósseis em rochas complementares recristalizadas. Os cristais crescerão na 
direção perpendicular à direção da maior pressão (alongadas paralelamente à 
direção de menor pressão). 
 
Capítulo 7 – RESUMO DE IDENTIFICAÇÃO 
MACROSCÓPICA DOS PRINCIPAIS TIPOS DE ROCHAS 
 
QUATRO GRUPOS: DE ACORDO COM A GRANULAÇÃO E TIPO DE ESTRUTURA. 
 
DE ACORDO COM A GRANULAÇÃO: 
FINÍSSIMA – não se consegue observar cristais 
POUCO A MUITO GROSSEIRA – percebe-se cristais a olho nu 
 
DE ACORDO COM O TIPO DE TIPO DE ESTRUTURA 
 MACIÇA: 
 EM CAMADAS 
 EM PLANOS COM MINERAIS ORIENTADOS 
 
GRUPO I 
ROCHAS COM ESTRUTURA MACIÇA. GRANULAÇÃO FINÍSSIMA. NÃO SE 
OBSERVAM MINERAIS. SEM ORIENTAÇÃO PREFERENCIAL. 
 
1. DUREZA: RISCÁVEL PELA UNHA 
 
Descrição Composição Rocha Origem 
Odor característico, quando molhada 
(moringa). Macia ao tato. Não efervesce com 
HCl. 
Argila Argilito Sediment. 
 
2. DUREZA: RISCÁVEL PELO AÇO 
 
Descrição Composição Rocha Origem 
Cheiro de moringa quando molhada. Não 
efervesce com HCl 
Mica 
(sericita) 
Quartzo 
Ardósia Metamórf 
Odor de argila ausente ou fraco. Forte 
efervescência com HCl. Cores diversas Calcita Calcário Sediment 
Idem. Efervescente somente a quente. Dolomita Dolomito Sediment 
 
3. DUREZA: NÃO RISCÁVEL, OU DIFICILMENTE, PELO AÇO 
 
Descrição Composição Rocha Origem 
Muito duras. Sem odor característico de argila. 
Não efervesce com HCl. Calcedônia Sílex Sediment 
Densas. Não efervescem. Cores: pretas, 
verde-escura, marrom. 
Feldspato e 
Piroxênio Basalto Magmática 
Claras: róseas, creme, branca. Maciça. Duras. 
Risca o vidro. Quartzo Quartzito Metamórf 
 
 
GRUPO II 
ROCHAS COM ESTRUTURA MACIÇA. GRANULAÇÃO MÉDIA A GROSSA. SÃO 
OBSERVADOS CRISTAIS. SEM ORIENTAÇÃO PREFERENCIAL. 
 
1. DUREZA: FACILMENTE RISCÁVEL PELO AÇO 
Descrição Composição Rocha Origem 
Efervescem com HCl. Granulação fina a 
grossa. Cores diversas. Calcita Calcário 
Sediment 
(met.) 
Efervescem com HCl. Granulação fina a 
grossa. Cores diversas. Efervesce a quente. Dolomita Dolomito 
Sediment 
(met.) 
 
 
2. DUREZA: DIFICILMENTE OU NÃO RISCÁVEL PELO AÇO 
 
a) Textura eqüigranular (minerais com tamanho semelhante) 
 
Descrição Composição Rocha Origem 
Cores claras, em tons róseo e cinza. Quartzo 
comum. Granulação milimétrica. 
Quartzo, 
Feldspatos e 
Micas 
Granito Magmática 
Cores claras, em tons róseo e cinza. Quartzo 
comum. Granulação finíssima. 
Quartzo, 
Feldspatos e 
Micas 
Aplito Magmática 
Cores escuras. Granulação milimétrica. 
Feldspato e 
Piroxênio 
(magnetita) 
Gabro Magmática 
Cores escuras. Granulação ligeiramente 
menor. 
Feldspato e 
Piroxênio 
(magnetita) 
Diabásio Magmática 
Cor clara. Granulação milimétrica e superior. 
Nefelina e 
Feldspato 
(Fêmicos) 
Nefelina-
sienito Magmática 
Cores diversas, claras. Risca o vidro. Formada 
de fragmentos. Quartzo 
Quartzito
Arenito 
silicificado 
Magmática 
(Sediment) 
Cores escuras. Cor verde e preta. Anfibólios Anfibolito Metamórf 
 
 
b) Textura ineqüigranular (minerais de diferentes tamanhos) 
 
Descrição Composição Rocha Origem 
Cores claras 
Feldspato, 
Quartzo 
(Mica) 
Granitos 
(ácidas) Magmática 
Cores escuras Feldspato, Piroxênio 
Basaltos 
(Básicas) Magmática 
Cores médias a escuras 
Feldspatos 
Fêmicos 
(sem quartzo) 
Nefelina-
sienitos 
(Alcalina) 
Magmática 
GRUPO III 
ROCHAS ORIENTADAS EM PLANOS OU LINHAS. 
 
1. CAUSADAS POR ESTRUTURA GNAISSICA OU XISTOSA 
 
Descrição Composição Rocha Origem 
Cores claras. Granulação grossa a média. 
Grandes cristais de feldspato. Cores variadas. 
Riscável pelo aço. Minerais placóides de mica. 
Quartzo, 
Feldspato 
(Fêmicos), 
Micas 
Gnaisse Metamórf 
Cores claras a média. Cor cinza-esverdeada. 
Tato macio de pote, quando molhada. 
Quartzo e 
Sericita 
Filito 
(xistos) Metamórf 
Cores claras. Branca ou creme. Granulação 
média a finíssima. Divisibilidade em placas, às 
vezes boa. Risca o vidro. Às vezes, com 
micas. 
Quartzo 
(Mica) 
Quartzito 
(micáceo
) 
Metamórf 
Cor cinza, média a escura. Divisibilidade em 
placas. Micas Ardósia Metamórf 
 
GRUPO IV 
ROCHAS COM CAMADAS PRÓXIMAS DA HORIZONTAL. ESTRATIFICADAS. 
CLÁSTICAS. GRANULAÇÃO VARIÁVEL. FRIÁVEIS. 
 
Descrição Composição Rocha Origem 
Fragmentos ou seixos de tamanho maior que 
2mm, semi-arredondados, cimentados por 
limonita, argila, etc. 
Cascalho e 
material 
cimentante 
Conglom
erado Sediment 
Fragmentos ou seixos de tamanho maior que 
2mm, em fragmentos angulares, ligados por 
material cimentante. 
Fragmentos e 
material 
cimentanteBrecha Sediment 
Grãos semi-arrendondados, por vezes angu-
losos, com tamanho entre 2mm e 0,1mm 
(visíveis a olho nu).Cor variada, às vezes 
estratificada, áspera ao tato. 
Areia grossa 
Areia média Arenito Sediment 
Grãos semi-arrendondados, por vezes angu-
losos, com grãos entre 0,1mm e 0,01mm, 
friáveis, ásperas ao tato, dificilmente 
distingüíveis a olho nu. Transição entre arenito 
e argilito. 
Silte Siltito Sediment 
Odor característico, quando molhada 
(moringa). Macia ao tato. Não efervesce com 
HCl. Cores diversas. 
Argila Folhelho Sediment 
Odor de argila ausente ou fraco. Forte 
efervescência com HCl. Cores diversas. Calcita Calcário Sediment 
Odor de argila ausente ou fraco. Efervescente 
somente a quente Dolomita Dolomito Sediment 
RESUMO PARA IDENTIFICAÇÃO MACROSCÓPICA 
DO TIPO DA ROCHA 
(principais características) 
 
a) Rochas magmáticas 
1. Estrutura maciça, compacta. 
2. Dureza média a elevada. 
3. No campo, a cor é relativamente homogênea. 
 
b) Rochas sedimentares 
1. Estrutura em camadas. 
2. Dureza baixa. 
3. No campo, a cor pode variar no sentido horizontal e vertical. 
4. Estruturas sedimentares típicas: estratificação cruzada, marcas de 
ondas, de animais, de chuva, do gelo, etc. Fósseis. 
 
c) Rochas metamórficas 
1. Estrutura orientada. Paralelismo dos minerais. 
2. Dureza média a elevada, com exceção das micáceas e carbonatadas. 
3. No campo, a cor pode variar, como as sedimentares. 
 
ROTEIRO PARA IDENTIFICAÇÃO DAS ROCHAS 
 
1. Cor – deve ser referida, embora não seja muito importante; 
2. Granulação – importante: muito grossa, grossa, média, fina ou 
finíssima; 
3. Dureza – sua avaliação é dada por: riscável pela unha, facilmente pelo 
canivete e dificilmente pelo canivete; 
4. Estrutura – resume-se em: maciça, orientada ou estratificada; 
5. Minerais presentes – depende de um maior conhecimento do 
indivíduo; 
6. Conclusão: verificar a qual dos grupos anteriores pertence. 
 
Complementação: 
 
7. Graus de alteração – classificam-se em: inalterada ou sã, 
ligeiramente, medianamente ou bastante alterada; 
8. Outras observações – elementos como: eventual fratura, presença de 
vesículas, etc; 
9. Tipo da rocha – Justificar; 
10. Nome da rocha – Justificar. 
Capítulo 8 – PROPRIEDADES DAS ROCHAS 
 
I – QUÍMICAS Composição química 
 Reatividade 
 Durabilidade 
 
II – FÍSICAS Cor 
 Densidade 
 Porosidade 
 Permeabilidade 
 Absorção 
 Dureza 
 Módulo de Elasticidade 
 Coeficiente de Poisson 
 
III – GEOLÓGICAS Composição mineralógica 
 Textura 
 Estrutura 
 Estado de alteração 
 Fraturas 
 Gênese 
 
IV - MECÂNICAS Resistência à compressão 
 Resistência ao choque 
 Resistência ao desgaste 
 Resistência ao corte 
 Resistência à britagem 
 
V - GEOTÉCNICAS Grau de alteração 
 Grau de resistência à compressão simples 
 Grau de consistência 
 Grau de fraturamento 
 
 
I. PROPRIEDADES QUÍMICAS 
 
1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
· Por si só não é um elemento suficiente par definir uma rocha; 
· A composição varia muito de uma amostra pra outra; 
· Existem limites de erros permitidos nas diferentes dosagens. 
 
2. REATIVIDADE 
· Algumas rochas possuem elementos químicos capazes de reagir, como 
p.ex, o silicato e a sílica mineral (reagem com álcalis do cimento Portland); 
· Reações – cimento/agregado: provocam a deteriorização do concreto; 
· Outros tipos: transformação do anidrito em gesso (túneis), dissolução dos 
carbonatos, lixiviação de rochas em obras hidráulicas, etc. 
 
3. DURABILIDADE 
· Resistência da rocha à ação do intemperismo; 
· Julgamento é feito na prática pela preservação de monumentos antigos e 
por meio de ensaios. 
II. PROPRIEDADES FÍSICAS 
 
1. COR 
· Fator de classificação fraco devido a grande variabilidade, até mesmo 
dentro de uma mesma jazida; 
· Podem ser: monócronas (uma única coloração uniformemente distribuída) 
e polícronas (duas ou mais cores); 
· Rochas compactas (sedimentares) ® coloração devido a pigmentações ou 
difusão de grãos; 
· Amarela, alaranjada ou vermelha ® pigmentação de hidróxido de ferro; 
· Cinzenta e preta ® pigmentos carbonosos ou betuminosos; 
· Verde ® depende de compostos de ferro (sulfetos) e de níquel. 
 
2. PESO ESPECÍFICO 
· Depende do peso específico dos seus elementos constituintes e de sua 
porosidade; 
· Determinado em laboratório: 
- Peso específico aparente (d ou p.e.) = 
as WW
W
-
0 
Onde: Wo = peso da amostra 
Ws = peso da amostra saturada 
Wa = peso da amostra dentro da água 
- Peso específico real (d ou p.e.) = 
sWW
W
-0
0 
· Fatores que influenciam na densidade das rochas: 
a) Estado de alteração: 
· reações químicas dos minerais densos em minerais menos 
densos; 
· aumento de volumes desses minerais. 
b) Porosidade e compacidade: 
· rocha porosa com vazios isolados diminui a densidade real, 
enquanto que, se interligados, a densidade real será maior; 
· rochas muito porosas são de baixa densidade; 
· resistência à compressão cresce com a densidade; 
· resistência ao desgaste cresce com a densidade; 
· dificuldade de corte cresce com a densidade. 
 
3. POROSIDADE 
· É a propriedade das rochas em conter espaços vazios (relação entre o 
volume dos vazios e o volume total da rocha); 
· Dependente de: 
a) Tipo de rocha: 
· sedimentares: grande volume de vazios dando-lhes maior 
porosidade mas, quanto cimentadas, a porosidade diminui; 
· ígneas: extrusivas possuem maior porosidade que as intrusivas; 
· metamórficas: baixa porosidade e varia com o grau de 
metamorfismo, sendo que, quanto mais intenso, mais porosa é a 
rocha. 
b) Estado de alteração: 
· tem influência através do fenômeno de lixiviação e dissolução; 
· resistência à compressão diminui com a porosidade; 
· classificação: extremamente porosa (50%), muito porosa (10 a 
30%), bastante porosa (5% a 10%), medianamente porosa (2,5% a 
5%), pouco porosa (1 a 2,5%) e muito compacta (1%). 
 
Rocha Porosidade (%) 
Granito 0,5 a 1,5 
Arenito 10 a 20 
Calcário 5 a 12 
Argila 45 a 50 
 
4. PERMEABILIDADE 
· Maior ou menor facilidade que a rocha oferece à percolação da água; 
· Primária ® existe desde a sua formação; 
· Secundária ® devido à lixiviação, dissolução de componentes 
mineralógicos, etc; 
· Metamórficas possuem baixa permeabilidade e sedimentares, maior valor. 
 
5. ABSORÇÃO 
· É a propriedade na qual uma certa quantidade de líquido é capaz de 
ocupar os vazios de uma rocha, ou parte desses vazios; 
· É dada por: 100x
P
PP
A
s
sa -= 
Sendo: Pa = peso após longa imersão e Ps = peso seco 
 
6. DUREZA 
· Resistência ao risco, dada pela escala de Mohs; 
· Na prática: 
a) riscável pela unha ou exageradamente fácil pelo canivete; 
 b) riscável pelo canivete; 
 c) dificilmente ou não riscáveis pelo canivete. 
 
7. DEFORMABILIDADE 
 
a) MÓDULO DE ELASTICIDADE OU MÓDULO DE YOUNG 
· Deformação elástica (a amostra tende a recuperar sua forma e tamanho 
originais) ou plástica ou irreversível (parte da deformação permanece); 
· É dado por: 
unitária
unitária
deformação
tensão
E = (Kg/cm2), aplicada a rochas isotrópicas 
(mesmas propriedades elásticas em todas as direções); 
· As propriedades elásticas normalmente é afetada pela anisotropia. 
 
b) COEFICIENTE DE POISSON (n ) 
· Relação entre as deformações transversais e longitudinais; 
· É dado por: 
L
L
B
B
D
D
=n 
III. PROPRIEDADES MECÂNICAS 
 
1. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
· Grande variabilidade de resultados; 
· Para rochas estratificadas: compressão paralela e perpendicular ao leito 
de estratificação tanto no caso seco quanto saturado; 
· Normalmente tem-se: 
a) rochas de grãos finos, da mesma espécie que rochasde grãos grossos, 
possuem maior resistência à compressão; 
b) quanto mais forte for o ligamento entre os cristais, maior a resistência à 
compressão; 
c) as rochas silicificadas tem maior resistência; 
d) os corpos de prova com compressão perpendicular aos planos de 
estratificação apresentam maior resistência à compressão. 
· Tensão de ruptura dada por: 
médiaS
P
Tr = 
2. RESISTÊNCIA AO CHOQUE (Rc) 
· Resistência ao impacto de um peso que cai de uma certa altura; 
· Medida pelo produto do peso pela altura de queda que provoca a ruptura 
do corpo-de-prova; 
· Importância quando usada p/ pavimentação de estradas e aeroportos; 
· Ensaio – Resistência ao Impacto Treton; 
· É dado por: 100x
peso
pesopeso
Rc
inicial
finalinicial -= 
 
3. RESISTÊNCIA AO DESGASTE 
· Resistência ao desgaste por atrito mútuo ® resistência da rocha sob a 
forma de agregado, quando submetida a atrito mútuo de seus fragmentos. 
Em alguns métodos são acrescentada esferas de ferro fundido ou aço. 
Conforme o tipo de máquina: resistência ao desgaste Los Angeles, Deval, 
· Resistência ao desgaste por abrasão ® resistência da rocha quando 
submetida à abrasão de abrasivos especificados. Importância especial 
quando a rocha for empregada sob a forma de pavimentos. Método 
utilizado é o de resistência à abrasão Los Angeles; 
· É dado por: 100x
peso
pesopeso
Ra
inicial
finalinicial -= 
 
4. RESISTÊNCIA AO CORTE 
· É a resistência de uma rocha se deixar cortar em superfícies lisas; 
· Normalmente a resistência ao corte cresce com a dureza da rocha. 
 
5. COMPORTAMENTO ANTE A BRITAGEM 
· Propriedade da rocha em apresentar maior ou menor dificuldade de se 
fragmentar quando submetida à britagem; 
· Fatores de influência: fissuramentos, leitos de estratificação, planos de xis-
tosidade, estados de alteração, etc; 
· Pedra britada para pavimentação deve possuir um mínimo de fragmentos 
lamelares e alongados. 
IV. PROPRIEDADES GEOTÉCNICAS 
 
1. GRAU DE ALTERAÇÃO 
· São classificados em: praticamente sã, alterada e muito alterada; 
· Tal classificação é muito subjetiva; 
· Não está incluso na classificação a rocha extremamente alterada 
(considerada material de transição ou solo de alteração de rocha). 
 
2. GRAU DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO SIMPLES 
· São divididos em: 
Grau de resistência à compressão 
simples 
Rocha Resistência (kg/cm2) 
muito resistente > 1.200 
resistente 1.200 – 600 
pouco resistente 600 – 300 
branda 300 – 100 
muito branda < 100 
 
3. GRAU DE CONSISTÊNCIA 
· São baseados em características físicas: resistência ao impacto 
(tenacidade), resistência ao risco (dureza), friabilidade; 
· São divididos em: 
 
Grau de consistência 
Rocha Características 
muito 
consistente 
· quebra com dificuldade ao golpe de martelo; 
· o fragmento possui bordas cortantes que resistem ao 
corte por lâmina de aço; 
· superfície dificilmente riscada por lâmina de aço. 
consistente 
· quebra com relativa facilidade ao golpe do martelo; 
· o fragmento possui bordas cortantes que podem ser 
abatidas pelo corte com lâmina de aço; 
· superfície riscável por lâmina de aço. 
quebradiça 
· quebra facilmente ao golpe de martelo; 
· as bordas do fragmento podem ser quebradas pela 
pressão dos dedos; 
· a lâmina de aço provoca um sulco acentuado na 
superfície do fragmento. 
friável · esfarela ao golpe do martelo; 
· desagrega sob pressão dos dedos. 
 
 
 
 
 
 
4. GRAU DE FRATURAMENTO 
· Apresentado em número de fraturas por metro linear ao longo de uma 
dada direção; 
· São consideradas somente as “originais”. 
Grau de Fraturamento 
Rocha Número de fraturas por metro 
ocasionalmente fraturada < 1 
pouco fraturada 1 – 5 
medianamente fraturada 6 – 10 
muito fraturada 11 – 20 
extremamente fraturada > 20 
em fragmentos torrões ou pedaços de diversos 
tamanhos, caoticamente dispostos 
 
5. CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA DA ROCHA 
· Expresso pela reunião dos parâmetros anteriores. 
 
Caracterização geotécnica da rocha Classificação 
petrográfica Grau de 
alteração 
Grau de 
resistência 
Grau de 
consistência 
Grau de 
fraturamento 
Granito (muito alterado) (brando) (quebradiço) 
(medianamente 
fraturado) 
Xisto (praticamente são) 
(resistente) (consistente) (muito 
fraturado) 
Arenito (alterado) (pouco resistente) (consistente) 
(ocasionalmente 
fraturado) 
 
CAPÍTULO 09 - ESTRUTURAS GEOLÓGICAS 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Forma e posicionamento dos corpos rochosos ® estruturas geológicas e são 
representadas por dobras, falhas, fraturas, xistosidade e acamamento das 
rochas sedimentares e provocam zonas de fraqueza ou ruptura. 
 
2. DEFORMAÇÕES DAS ROCHAS 
 
Qualquer variação da forma e/ou de volume quando sujeita à ação de pressões, 
tensões, variações de temperatura, etc. Podem ser elásticas, plásticas ou por 
ruptura (ou fratura). 
 
Normalmente, as variações de temperatura causam deformação elástica, e as 
dobras, falhas, fraturas causam deformações plásticas e de ruptura. 
 
2.1 ZONAS DE PLASTICIDADE E DE FRATURA 
 
· Plasticidade: mudança gradual na forma e na estrutura interna de uma rocha 
efetuada por reajuste químico e por fraturas microscópicas, enquanto a rocha 
permanece rígida (não produz fusão); 
· Zona de plasticidade: a grande profundidade, dando origem às dobras, 
estruturas gnáissicas, xistosas, etc; 
· Zona de fratura: próxima à superfície, produzindo fraturas, falhas e fendas. 
 
2.2 ROCHAS COMPETENTES E INCOMPETENTES 
 
· Competentes: possuem maior facilidade de se dobrarem e transmitirem os 
esforços recebidos, tais como os folhelhos e calcários; 
· Incompetentes: possuem maior tendência de se fraturarem, tais como as 
rochas arenosas. 
 
3. ATITUDE DOS PLANOS ESTRUTURAIS (direção + mergulho) 
 
· Direção: é a orientação em relação ao norte, da linha resultante da interseção 
do plano da camada com o plano horizontal; 
· Mergulho: é o ângulo diedro formado pelo plano da camada com o plano 
horizontal, tomado perpendicularmente a sua direção. Camadas horizontais 
apresentam um mergulho de 00. 
 
 
4. DOBRAS 
 
São ondulações, convexidade ou concavidades, que aparecem em rochas 
originalmente planas, com amplitudes variando de cm a centenas de km. Ex.: 
Cordilheira do Himalaia. 
 
4.1 CAUSAS DOS DOBRAMENTOS: QUANTO À ORIGEM: 
 
a) Tectônicas: resultam de movimentos da crosta terrestre; 
b) Atectônicas: resultante de movimentos localizados (deslizamentos, 
acomodações, escorregamentos, etc) sob influência da gravidade e na 
superfície terrestre. São de âmbito local e inexpressivas. 
 
4.2 PARTES DE UMA DOBRA 
 
a) Plano ou superfície axial: é o plano ou superfície imaginária que divide uma 
dobra em duas partes similares, que pode, ou não, ser simétricas. Podem ser 
vertical, inclinado ou horizontal; 
b) Eixo axial ou charneira: é a interseção da superfície axial com qualquer 
camada ou é a linha em torno do qual se dá o dobramento. O ângulo que esta 
linha forma com a horizontal é o mergulho ou inclinação da dobra; 
c) Flancos ou limbos: são os dois lados da dobra; 
d) Crista: é a linha resultante da ligação dos pontos mais elevados de uma 
dobra, podendo ou não coincidir com o eixo da mesma; 
e) Plano da crista: é o plano que, numa dobra, passa por todas as cristas. 
 
 
4.3 TERMINOLOGIA GERAL DAS DOBRAS: ASPECTO GEOMÉTRICO 
 
a) Antiforma: convexidade voltada para cima; 
b) Sinforma: convexidade voltada para baixo. 
 
 
 
 
 
4.4 TIPOS DE DOBRAS 
 
a) Anticlinal: é a dobra alongada, na qual os flancos abrem-se para baixo e a 
convexidade está voltada para o alto, podendo ser simétrica ou não; 
 
Anticlinal simétrica 
 
Anticlinal assimétrica 
 
b) Sinclinal: é a dobra alongada, cujosflancos abrem-se para cima e a 
convexidade está voltada para baixo, podendo ser simétrica ou não; 
 
Sinclinal simétrica 
 
Sinclinal assimétrica 
 
c) Simétrica: é a dobra em que os 2 flancos possuem o mesmo ângulo de 
mergulho; 
 
Simétrica – caracteriza-se por possuir o plano axial vertical 
 
d) Assimétrica: os flancos mergulham com diferentes ângulos; 
 
Assimétrica – o plano axial vertical está fora da vertical 
e) Deitada: é a dobra em que o plano axial é essencialmente horizontal; 
 
Deitada – o plano axial é horizontal 
 
f) Isoclinal: os dois flancos mergulham a ângulos iguais na mesma direção. 
Podem ser: simétrico ou vertical, inclinado e recumbente. 
 
 
g) Em leque: representada por dois flancos revirados; 
 
 
h) Homoclinal: um grupo de camadas que apresentam um mergulho regular, 
segundo uma mesma direção; 
 
i) Monoclinal ou flexão: é a dobra em que se dá o encurvamento de apenas 
uma parte das camadas, permanecendo as demais na sua posição original; 
 
 
j) Domo: é uma estrutura ampla, com convexidade voltada para cima, onde as cam. 
mergulham em todas as direções, de maneira ± igual, a partir de um centro 
comum; 
 
k) Bacia estrutural ou tectônica: é uma dobra ampla cuja convexidade aponta para 
baixo, sendo que as cam. mergulham de todas as direções p/ um centro comum. 
 
4.5 RECONHECIMENTO DE DOBRAS 
 
5. FALHAS 
 
São rupturas e deslocamentos ao longo de um plano, e pelo qual as paredes 
opostas se movem uma em relação à outra, com dimensões que variam de mm até 
dezenas de km. Sua atitude ou posição é dada pela direção e mergulho. Ex: Falha 
de San Andreas 
 
5.1 ELEMENTOS DE UMA FALHA 
 
a) Plano de falha: é a superfície ao longo do qual se deu o deslocamento; 
b) Zona ou espelho de falha: é uma faixa que acompanha o plano de falha, 
representada por um fraturamento ou esmigalhamento + intenso das rochas; 
c) Linha de falha: é a linha formada pela interseção do plano de falha com a 
topografia; 
d) Rejeito: é a medida do deslizamento linear resultante do movimento que 
ocasionou a falha; 
 
 
 
· Rejeito vertical (D–C): é o afastamento vertical de pontos contíguos, medido em um 
plano perpendicular à direção do plano de falha. 
· Rejeito horizontal (A–D): é o afastamento de pontos contíguos, medido 
horizontalmente em um plano perpendicular à direção do plano de falha. 
· Rejeito direcional (C–A’): é o afastamento de pontos contíguos, medido 
paralelamente à direção do plano de falha. 
· Rejeito total (A–A’): é o afastamento de ptos contíguos, medido no pl de falha. 
· Rejeito de mergulho (B–A’): é o afastamento de pontos contíguos, medido 
paralelamente à direção de mergulho do plano de falha. 
 
e) Capa ou teto: é o bloco que fica acima do plano de falha (inclinado); 
f) Lapa ou muro: é o bloco que fica abaixo do plano de falha (inclinado). 
 
5.2 TIPOS DE FALHA 
 
a) Baseado no movimento aparente 
· Falha normal ou direta: capa ou teto se movimenta para baixo em relação à 
lapa ou muro; 
 
· Falha inversa: capa ou teto se movimenta para cima em relação à lapa ou 
muro; 
 
 
“Graben”: bloco afundado entre 2 falhas; “Horst”: bloco que se ergueu entre 2 
falhas. 
 
Horst e Graben – representados pela elevação e depressão, respectivamente. 
 
b) Baseado na classificação genética 
· De empurrão: teto sobe realmente em relação ao muro, havendo 
compressão horizontal; 
· De gravidade: teto desce em relação ao muro, ocasionando alívio de 
pressão na horizontal e o bloco cai por gravidade; 
· De rejeito direcional ou falhas transcorrentes: movimento 
dominante na horizontal, através de compressão e alívio de tensões. 
 
5.2 RECONHECIMENTO DE FALHAS 
 
Observações de escarpas e espelhos de falha, problemas de erosão, fotografias 
aéreas, amostras de sondagens. 
 
6. FRATURAS 
 
É uma deformação por ruptura. É um plano que separa em duas partes um bloco 
de rocha ou de uma camada, e ao longo do qual não se deu deslocamento. O 
espaçamento entre elas pode ser de cm a metros. 
Podem ser abertas ou fechadas, com ou sem preenchimento (pode ou não 
favorecer na recuperação da coesão entre os blocos). 
A atitude e o espaçamento é importante para a qualificação do maciço, e 
representam o enfraquecimento. 
 
6.1 NOMENCLATURA 
 
a) Diáclase: fraturas ou rupturas de causas tectônicas; 
b) Junta: fraturas cuja origem é a contração por resfriamento. 
 
6.2 TIPOS 
 
a) Diáclases originadas por esforços de compressão: provocadas por 
esforços tectônicos, e são caracterizados por superfícies planas e ocorrem na 
forma de sistemas, cortando-se em ângulos. Comuns em anticlinais e 
sinclinais; 
b) Diáclases de tensão: são formadas perpendicularmente às forças que 
tendem a puxar opostamente um bloco rochoso e, em geral, apresentam 
superfícies não muito planas. Quanto à origem: 
· Tectônica: freqüente nos anticlinais e sinclinais; 
· Contração: caracterizados por vários sistemas entrecruzados; 
 
 
 
7. OROGÊNESE 
 
Conjunto de fenômenos vulcânicos, erosivos e diastróficos (conjunto de 
movimentos tangenciais, verticais que acarretam na superfície terrestre o 
aparecimento de dobras e falhas) que levam à formação de montanhas 
(elevações superiores a 300 m sobre o terreno circundante). 
 
 
7.1 MONTANHAS DE ORIGEM VULCÂNICA 
 
São formadas pelo acúmulo de material expulso, provenientes de 
partes profundas da crosta terrestre. Às vezes predominam larvas 
(vulcões havaianos), outras vezes o material piroclástico (Paracutin) e, 
finalmente, ambos associados (Vesúvio). Têm forma cônica, com o 
material acumulando-se em torno da cratera. 
Outros exemplos: Etna (Itália) e Aconcágua (Cordilheira dos Andes). 
 
 
7.2 MONTANHAS DE ORIGEM EROSIVA 
 
a) Isoladas pela erosão: são restos de camadas horizontais que ficaram 
isoladas pelos efeitos da erosão. Quando possuem o topo plano são 
chamadas de mesas. 
b) Nos divisores de água: formadas devido à erosão fluvial. 
c) Erosões diferenciais: formadas quando as rochas mais fracas são 
destruídas, restando as rochas duras que se sobressaem no relevo. 
Exemplos: Serra Geral do Rio Grande do Sul e parte de Santa 
Catarina 
 
 
7.3 MONTANHAS DE ORIGEM TECTÔNICA 
 
Formam as grandes cadeias de montanhas e se originam por 
dobramentos, falhas ou ambos. 
Exemplos por falhamentos: Serra do Mar 
As montanhas formadas por dobramentos constituem as maiores 
cordilheiras. 
Exemplos por dobramentos: Alpes, Himalaia, Andes e Montanhas 
Rochosas. 
 
 
 
Capítulo 10 – ELEMENTOS SOBRE SOLOS 
 
1 - Conceitos: 
 
O solo deve ser considerado sob o aspecto de ente natural e, como tal é 
tratado pelas ciências que estudam a natureza, como a geologia, a 
pedologia e a geomorfologia. 
 
A palavra solo não tem um significado intuitivo imediato. Em português 
clássico, o termo solo significa tão somente a superfície do chão, sendo o 
significado original da palavra herdada do latim “solum”. 
 
Conceito de solo: A ABNT (NBR 6502) define solo como “Material 
proveniente da decomposição das rochas pela ação de agentes físicos ou 
químicos, podendo ou não ter matéria orgânica”, ou simplesmente, produto 
da decomposição e desintegração da rocha pela ação de agentes 
atmosféricos. 
 
A ação contínua do intemperismo tende a desintegrar e decompor as 
rochas, dando origem ao solo. Na maioria dos casos, as construções de 
engenharia são assentes sobre os solos e, muitas vezes, fogem ao caso as 
construções de túneis, barragens ou grandes pontes que exijam fundações 
em rocha firme. 
 
Agricultura Diferentes conceitos. 
Geologia Adquire significados específicos de acordo com a finalidade. 
Enga Civil 
 
Agricultura: é a camada de terra tratável, geralmente de poucos metros de 
espessura, que suporta as raízes das plantas.