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* GEOLOGIA PARA ENGENHARIA PALESTRA BÁSICA I PROF. OSVALDO QUEIROGA * Engenharia no Brasil e no Mundo Prof. Queiroga * O que é a Engenharia? A Engenharia é a arte de dirigir grandes fontes de energia da natureza E OS MATERIAIS DISPONÍVEIS NESTA NATUREZA para o uso e a conveniência do homem assim como uma forma de aperfeiçoar técnicas nos mais diversos ramos de atividade. * No Egito, podemos encontrar vestígios de verdadeiras obras da Engenharia. A GEOLOGIA ESTÁ PRESENTE? Canal de Suez Templo de Amon Pirâmide de Kheops * O que significa GEOLOGIA? A GEOLOGIA é a ciência que estuda a gênese dos recursos minerais utilizados pelo homem. * História De acordo com estudos da paleontologia, os primeiros hominídeos eram carnívoros e como não possuíam dentes ou garras afiados, necessitaram de alguma ajuda para superar esse problema. Isto os forçou a fabricação de ferramentas, que inicialmente eram pedaços de toscos de pedras lascadas para ficarem com a ponta aguçada e de transformarem em objetos cortantes. Assim, há milhões de anos, teve início o desenvolvimento tecnológico. * A Idade Média A Construção dos palácios e Igrejas * Como a Geologia atua na Engenharia Civil? Toda a obra de engenharia utiliza recursos minerais, como também os empreendimentos são realizados em cima da crosta terrestre. * Como a Geologia atua na Engenharia Civil? O conhecimento da formação dos materiais utilizados pela engenharia e o conhecimento da composição da crosta continental são a base do estudo da geologia aplicada à engenharia. * Exemplos de empreendimentos que necessitaram grande conhecimento geológico A construção de Brasília no planalto Central, Hidrelétricas como a de Paulo Afonso e de Itaipu. * Unidades I, II e III Unidade 1: Geologia na engenharia 1.1 - Conceito de Geologia e sua importância nas diversas áreas de conhecimento. 1.2 - A geologia e sua aplicação na engenharia Unidade 2: Composição e Estrutura Interna da Terra 2.1 - Estrutura Interna da Terra 2.2 - Modelos de Estruturação 2.3 - Composição da Terra Unidade 3: Geologia e Tempo Geológico 3.1 - Cronologia da Terra 3.2 - Tabela de Tempo geológico 3.3 - Datação relativa 3.4 - Datação absoluta * A TERRA E A LITOSFERA FORMA : Elipsóide de revolução.Diâmetro Equatorial = 12.756,77 Km ; Diâmetro Polar= 12.713,82 km. Massa : 6 * 1024 Kg. Isostasia (Equilíbrio da Crosta) * A TERRA E A LITOSFERA Densidade : Valor Médio Crosta = 2,76 Valor Médio Global = 5,51 Motivo= ? Temperatura Interna : 6.000 º C Porque ainda não se resfriou? * A TERRA E A LITOSFERA Meteoritos : Sideritos e Assideritos. Terremotos : Ondas sísmicas de grande intensidade devido ao deslocamento crustal. Hipocentro – Escala Mercale (Energia) Epicentro – Escala Richter ( Intensidade) * A TERRA E A LITOSFERA Os Campos de Energia Potencial O Campo Gravitacional provocado pela massa da Terra. O Campo Magnético provocado pelas interações eletromecânicas do núcleo líquido, interações solares e rochas da crosta terrestre. * A TERRA E A LITOSFERA Os Campos Eletromagnéticos São propagações de baixa frequência que variam ao longo do tempo, de dentro para fora e de fora para dentro da Terra. São denominadas correntes telúricas. * A TERRA E A LITOSFERA CORRENTES TELÚRICAS. * * ESCALA GEOLÓGICA DO TEMPO 4,4 Bilhões - Acresção planetesimal 4,0 Bilhões - Começa a formar a crosta terrestre. 3,6 Bilhões - Vidas unicelulares se formam. 3,2 Bilhões - Fotossíntese de algas cria O2. 2,8 Bilhões - Organismos Multicelulares. 2,4 Bilhões - Colisões das placas continentais. 2,0 Bilhões - Invertebrados marinhos * CYANOBACTERIA (3 600 bilhões) * ESCALA GEOLÓGICA DO TEMPO 1,2 Bilhões - Extensa vida marinha.Super Contin. 800 Milhões - Primeiros fósseis, ruptura contin. 400 Milhões - Peixes, anfíbios, florestas. 300 Milhões - Dinossauros, Super-continente Pangea (Gondwana) 200 Milhões - Mamíferos e pássaros 120 Milhões - Nasce o Oceano Atlântico * A CHEGADA DO HOMEM 65 Milhões - Fim dos dinossauros. 50 Milhões - Primeiros Primatas. 5 milhões - Primeiros hominídeos bípedes. (Australopitecíneos) - África (Rift Valley). 3,0 milhões - Homo Habilis. 100.000 anos - Homo Sapiens (Homem moderno). 12.000 anos - Homem na América. * Australopithecus afarensis (4 m.a.) * Homo habilis (2 m.a.) * * * * * Mesosaurus brasiliensis * Datação relativa Um dos grandes desafios para os geólogos e paleontólogos. O Princício consiste em encontrar métodos de determinar a idade de uma rocha ou de um fóssil, isto é, saber há quanto tempo eles se formaram. Igualmente é um método de datação para os arqueólogos. Datação relativa é comparar a rocha que se analisa com outras fazendo uma analogia. * Os princípios usados na datação (relativa) das rochas são: : O Princípio da Sobreposição Numa sequência não deformada de rochas sedimentares, o estrato mais antigo é o que se situa mais inferiormente, sendo as camadas supradjacentes sucessivamente mais recentes. O Princípio da Identidade Paleontológica Estratos com o mesmo conteúdo fossilífero apresentam a mesma identidade e tiveram a sua origem em ambientes semelhantes. O Princípio da Intersecção ou corte Estruturas geológicas (como intrusões ígneas ou falhas) que intersectam são mais recentes do que estas. O Princípio da Inclusão Um fragmento incorporado num outro é mais antigo do que este. Por exemplo: nas rochas magmáticas é comum encontrar fragmentos de outras rochas, nomeadamente xenólitos, que foram incorporados aquando da consolidação do magma que originou as rochas onde estão inseridos.. * A datação absoluta consiste na determinação da idade em milhões de anos (M.a.) ou noutra unidade temporal, tomando como referência o tempo presente. Este termo foi criado por oposição ao termo de datação relativa. * As técnicas mais comuns dedatação absoluta são: A datação radiométrica, a datação por paleomagnetismo e a datação por termoluminescência. A datação radiométrica baseia-se na desintegração radioativa de determinados elementos químicos instáveis. Os átomos instáveis (isótopos-pai), em que o núcleo se desintegra espontâneamente originando-se isótopos-filhos correspondendo a novos átomos mais estáveis e libertando-se radiação. Para este processo é usado o tempo de semivida, meia-vida ou semitransformação, que corresponde ao período de tempo necessário a que metade dos átomos de um dado elemento químico presente numa amostra decaiam radioactivamente. Datação absoluta é avaliar aproximadamente a idade da rocha. * Unidade V OBS: Por uma questão didática a unidade V virá antes da unidade IV Minerais e Rochas. Unidade 5: Tectônica Global 5.1 - Surgimento da Teoria da Deriva Continental 5.2 - Surgimento da Teoria da Tectônica Global 5.3 - Placas Tectônicas 5.4 - Tectônica de Placas e aplicações. * Alfred Wegener (1880-1930) * Correntes de convecção no manto * As dorsais oceânicas * * * * Idade da crosta oceânica < 1 m.a. 1-60 m.a. 60-130 m.a. 130-180 m.a. * A MOVIMENTAÇÃO DAS PLACAS * * Movimentos laterais - Transcorrentes * Mapa tectônico * * * América do Sul * * CENAS DA HISTÓRIA DE UM PLANETA (OS ÚLTIMOS 14% DA HISTÓRIA) * PROTEROZÓICO 650 MILHÕES DE ANOS * CAMBRIANO 510 MILHÕES DE ANOS * DEVONIANO 390 MILHÕES DE ANOS * TRIÁSSICO 240 MILHÕES DE ANOS * CRETÁCEO 90 MILHÕES DE ANOS * CRETÁCEO/TERCIÁRIO 65 MILHÕES DE ANOS * PALEOGENO 50 MILHÕES DE ANOS * PLEISTOCENO 40 MIL ANOS * Já que estamos projetando o futuro... * * Unidade IV Unidade 4 – Minerais e Rochas 4.1 - Conceito e Propriedades dos Minerais 4.2 – Rochas 4.3 - Tipos de Rochas (Magmáticas; Sedimentares e Metamórficas) * MINERAIS Mineral: elemento ou composto químico resultante de processos inorgânicos e encontrado naturalmente na crosta terrestre. Em geral é sólido - apenas a água e o mercúrio ocorrem no estado líquido. * PRINCIPAIS MINERAIS QUARTZO : SiO2 FELDSPATO : K2O.Al2O36SiO2 MICA : K2O.3Al2O36SiO2 PIRITA : FeS2 CALCITA : CaCO3 TURMALINA : (SiOB) (OH,F) FLUORITA : CaF2 ESMERALDA : Si6Al18Al2Be3 * PRINCIPAIS MINERAIS QUARTZO SiO2 FELDSPATO K2O.Al2O3.6SiO2 MICA K2O.3Al2O3.6SiO2 * PRINCIPAIS MINERAIS HEMATITA : Fe2O3 GIPSITA : CaSO4.2H20 AMAZONITA : Si2AlO6K AZURITA : CuCO3OH GALENA : PbS TALCO : Si8O20Mg6(OH)4 GRAFITE : C DIAMANTE : C * PRINCIPAIS MINERAIS PIRITA FeS2 CALCITA CaCO3 TURMALINA (SiOB) (OH,F) * ROCHAS * ROCHAS ÍGNEAS MAGMÁTICAS PLUTÔNICAS Consolidação em profundidade. Ex: Granito,Diorito,Sienito,Gabro,Dunito. MAGMÁTICAS VULCÂNICAS Consolidação em Superfície-Textura Vítrea Ex : Diabásio,Obsidiana,Basalto,Fonolito * ROCHAS PLUTÔNICAS GRANITO GABRO * ROCHAS VULCÂNICAS BASALTO RIOLITO * ROCHAS METAMÓRFICAS Rochas transformadas devido à presença de condições diferentes daquelas nas quais se formaram. Ações de temperatura, pressão, agentes voláteis, etc.. Ex : Quartzito, Mármore, Gnaisse, Ardósia. * ROCHAS METAMÓRFICAS GNAISSE FILITO * ROCHAS SEDIMENTARES Formadas a partir do material originado da destruição erosiva de qualquer tipo de rocha,transportado e depositado e compactado nos ambientes de sedimentação no globo terrestre. * ROCHAS SEDIMENTARES Uma rocha sedimentar é um SEDIMENTO CONSOLIDADO. CASCALHO ==> CONGLOMERADO AREIA ==> ARENITO SILTE ==> SILTITO ARGILA ==> FOLHELHO SILICICLÁSTICOS x CARBONATOS * ROCHAS SEDIMENTARES PRINCIPAIS TIPOS ROCHAS SILICICLÁSTICAS ROCHAS CARBONÁTICAS ROCHAS VULCANOCLÁSTICAS ROCHAS EVAPORÍTICAS * ROCHAS SILICICLÁSTICAS CONGLOMERADO ARENITO SILTITO FOLHELHO * 0,25 mm Visão microscópica da rocha Visão do sedimento ARENITO * PROF. QUEIROGA RETIRANDO ÓLEO E GÁS DE FOLHELHOS NA SIX * PROF. QUEIROGA RETIRANDO ÓLEO E GÁS DE FOLHELHOS NA SIX * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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