Apostila - Prof. Marangon

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES E GEOTECNIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELEMENTOS 
DE 
GEOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Prof. Márcio Marangon 
 Mestre (PUC-Rio) Doutor (COPPE/UFRJ) 
 
 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 
Apresentação 
 
 
 
 Há anos a disciplina ELEMENTOS DE GEOLOGIA vem adotando o 
livro texto Geologia Aplicada à Engenharia do Prof. Nivaldo José Chiossi, 
o qual consideramos ser a melhor publicação no gênero. 
 
 A partir da dificuldade de aquisição do livro texto, em função de sua 
não reedição nos últimos anos, procurou-se escrever estas notas de aula, em 
sua 1ª Versão no 2º Semestre de 1995, para acompanhamento dos 
Acadêmicos ao curso e fonte de referência ao estudo da Geologia Aplicada 
à Engenharia. 
 
 São utilizadas as diversas bibliografias apresentadas a seguir e 
referidas no texto pelo número entre parênteses, tendo a obra de Chiossi 
como a principal contribuição à elaboração desta. 
 
 Gostaríamos de contar com a compreensão e colaboração dos Srs. 
Acadêmicos e outros leitores na identificação e comunicação das possíveis 
incorreções, que serão consideradas para o aperfeiçoamento deste trabalho. 
 
 Agradeço ao Engº Paulo Afonso Valverde Junior do Laboratório de 
Geologia da Faculdade de Engenharia e ao Téc. Marcelo Bittencourt 
Villela do Projeto Solos - FCT/UFJF pela colaboração e edição desta 
publicação. 
 
 O curso está estruturado em unidades a seguir apresentadas: 
 
 Unidade 1 - Introdução à Geologia 
 Unidade 2 - Elementos sobre a Terra e a Crosta Terrestre 
 Unidade 3 - Mineralogia 
 Unidade 4 - Rochas Magmáticas 
 Unidade 5 - Rochas Sedimentares 
 Unidade 6 - Rochas Metamórficas 
 Unidade 7 - Propriedades das Rochas Aplicadas à Engenharia 
 Unidade 8 - Intemperismo 
 Unidade 9 - Solos 
 
 
 
* Nota em 10/03/2005 
Estas notas de aula estão sendo disponibilizadas, em sua primeira versão em PDF, 
para atender o curso de Elementos de Geologia, ministrado pelo Prof. Geraldo 
Luciano de O. Marques, em 2005/1. Qualquer erro de formato, originado pala 
conversão de arquivo será corrigido oportunamente. 
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Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 
 
 
Bibliografia 
 
 
 
 
 1) Antunes, Franklin - Mineralogia e Petrografia - Departamento de 
 Ciência dos Materiais e Metalurgia - PUC/RJ 
 2) Caputo, Homero Pinto - Mecânica dos Solos e suas Aplicações 
 Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 
 3) Chiossi, Nivaldo José - Geologia Aplicada à Engenharia. Ed. 
Grêmio Politécnico da USP 
 4) Guerra, Antônio Teixeira - Dicionário Geológico-Geomorfológico. 
 Fundação IBGE 
 5) Leirz, Viktor 
 Amaral, Sérgio Estanislau do - Geologia Geral 
 Companhia Editora Nacional 
 6) Maciel Filho, Carlos Leite - Introdução à Geologia de Engenharia 
 Editora da UFSM 
 7) Minette, Enivaldo - Geologia de Engenharia - Glossário de termos 
 técnicos - Imprensa Universitária da UFV. 
 8) Nogami, Job Shuji - Geologia Aplicada - CAP. XXXI a XLIV - 
 Editora da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. 
 9) Popp, José Henrique - Geologia Geral 
 Ed. livros Técnicos e Científicos 
 10) Rodrigues, J.C. - Geologia para Engenheiros Civis 
 Ed. MacGraw-Hill do Brasil Ltda. 
 11) Tognon, Antonio Antenor - Glossário de Termos Técnicos de 
 Geologia de Engenharia - ABGE, 1985 
 12) Vargas, Milton - Introdução à Mecânica dos Solos 
 Ed. MacGraw-Hill do Brasil Ltda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Unidade 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
1.1 - Geologia : 
 
 
 Podemos definir geologia como a ciência que estuda a Terra em todos os seus 
aspectos, isto é, a constituição e estrutura do globo terrestre, as diferentes forças que agem 
sobre as rochas, modificando assim as formas do relevo e a composição química original dos 
diversos elementos, a ocorrência e a evolução da vida através das diferentes etapas da história 
física da terra (estudo dos seres antigos). (4) 
 
 Em resumo conceitua-se GEOLOGIA como: 
 
 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. 
 
 É objeto da Geologia o estudo dos agentes de formação e transformação das rochas, da 
composição e disposição das rochas na crosta terrestre. 
 
 
 
1.2 - Divisão : 
 
 
 Mineralogia 
 Petrografia 
 Geologia Física Sedimentologia 
 Estrutural 
 Teórica Geomorfologia 
 ou 
 Geral Geologia Histórica Paleontologia 
 Estratigrafia 
 
 Geologia 
 
 
 Economia Mineração 
 Petróleo 
 Aplicada 
 Problemas de Engenharia Civil: 
 Engenharia FUNDAÇÕES, ESTRADAS, 
 BARRAGENS, TÚNEIS, 
 ÁGUA SUBTERRÂNEA, 
 MATERIAIS, etc... 
 
 
 
Geologia Geral 
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* Parte Física 
 
Mineralogia : Estudo das propriedades cristalográficas (forma e estrutura), físicas 
e químicas dos minerais, bem como sua classificação. 
Petrografia : Se ocupa com a descrição e classificação das rochas, analisando 
sua origem, composição química, minerais que as compõem, estado 
de alteração, etc... 
Sedimentologia : Estudo dos sedimentos: sua origem, transporte, deposição, bem 
como seu modo de ocorrência na natureza. 
Estrutural : Investigação dos elementos estruturais presentes nas rochas e 
causados por esforços. Ex: fraturas, falhas, dobras, orientação de 
minerais , etc... 
Geomorfologia : Ciência que estuda a maneira como as formas da superfície da 
terra são criadas e destruídas. 
 
* Parte Histórica 
 
Paleontologia : Estuda os seres que viveram em épocas anteriores e que são 
conhecidos através de seus restos ou vestígios encontrados nas 
rochas. 
Estratigrafia : Estudo da sequência das camadas. Investiga as condições de sua 
formação e a correlação entre os diferentes estratos ou camadas. 
 
 
 
Geologia Aplicada 
 
 
Economia: Estudo dos materiais do reino mineral que o homem extrai da terra 
 para a sua sobrevivência e evolução. 
 Sub-orgânicas: carvão e petróleo 
 Sub-inorgânicas: Fe, Al, Mn, Pb,Cu, Zn, Au etc. 
 
 A geologia econômica é um ramo da geologia que estuda as matérias-
primas do reino mineral que o homen extrai para suas necessidades e comodidades. A 
geologia econômica estuda os jazimentos de minerais metálicos, também, os não 
metálicos, sendo que o valor atual destes últimos é, em vários casos, três vezes maior 
que os primeiros. Além do mais, estuda a aplicação da geologia nos recursos 
minerais. (4) 
 
 Compete à geologia econômica explicar a origem das diferentes jazidas 
minerais, enquanto à geografia cabe a missão de cartografar, ou melhor, de fornecer 
mapas em que as jazidas possam ser visualizadas no espaço terrestre. (4) 
 
Engenharia: Entende-se por Geologia Aplicada à Engenharia, ou Geologia de 
 Engenharia, o emprego dos conhecimentos geológicos para a 
 solução de certos problemas de Engenharia Civil, principalmente 
 nos setores de construção de rodovias/ferrovias, implantação debarragens, abertura de túneis e canais, obtenção de água 
 subterrânea, projeto de fundações de obras em geral , etc... 
 
 
 A Geologia de Engenharia, além de sua raíz na Geologia, tem ligações 
muito fortes com a Mecânica dos Solos e Mecânica das Rochas. Estas três juntas 
formam a Geotecnia. 
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 Na prática profissional, Geólogos, Engenheiros Civis e Engenheiros de 
Minas desenvolvem atividades complementares uma das outras, havendo, 
necessariamente, uma certa superposição de conhecimentos. As atribuições de cada 
profissional não é ainda uma questão definida, sendo, antes, uma questão de reflexão. 
Pode-se dizer, de modo geral, que cabe ao Geólogo fazer os levantamentos e toda 
investigação necessária para apresentar ao engenheiro a natueza e situação 
(composição, propriedades, disposição, estruturas, etc...) dos terrenos sobre os quais 
serão construídas as obras. Cabe ao Engenheiro civil projetar e construir todas as obras 
usando os levantamentos geológicos e solicitando, quando necessário, novos dados. 
Na prática, essas tarefas não são bem delimitadas. O Engenheiro, não encontrando as 
respostas necessárias às suas dúvidas, vai frequentemente buscá-las, por si próprio, em 
ensaios e experimentos de campo que forneçam tais respostas. (6) 
 
 
 
1.3 - Aplicações da Geologia em Projetos de Engenharia Civil: 
 
 
1.3.1 - 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. 
 
a) Obtenção de materiais para construções em geral. 
 
 A procura de ocorrências naturais (jazidas) de materiais de construção como 
pedras, saibros, argilas para exploração, constitue uma das fases importantes do 
planejamento das obras civis de vulto. Nas obras situadas nas grandes cidades e nas 
proximidades das mesmas, o material de construção necessário poderá ser adquirido 
de fornecedores (pedreiras , areais ...) já instalados. A maioria das grandes obras 
rodoviárias, ferroviárias, hidráulicas, habitacionais etc. utiliza jazidas próprias. 
 A localização adequada das jazidas que forneçam materiais de boa qualidade é um 
dos fatores que mais influem no custo e no andamento das grandes obras civis. 
 
 Identificação de jazidas naturais para exploração de material. 
 
- Pedreiras (Pedra): Utilizadas para confecção de concretos, 
pavimentação, revestimentos de fachadas de edifícios ,etc... 
- Jazidas de Cascalhos e Areia: Utilizados para revestimento de leitos de 
estradas, construção de aterros de terra, concretos, obras de drenagem, 
etc... 
- Jazidas de Argila: para impermeabilização de obras de terra, para 
cerâmica em geral (fabricação de tijolos). 
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Foto 01 - Vista da construção de aterro nas proximidades do Aeroporto de Juiz de Fora 
 
 A fotografia mostra um exemplo de obra - construção de aterro - em que o material 
utilizado na construção é basicamente um solo argiloso (Argila) extraído de jazida 
(assinaladas com setas) próximo ao local de construção do aterro, com pequena 
distância de transporte do material. 
 
 A potencialidade de uma região, quanto à possibilidade de existirem ocorrências 
favoráveis para a exploração de jazidas (materiais minerais nobres, como o mármore, 
granito...) pode ser verificada facilmente pelo simples exame dos mapas geológicos. O 
sucesso dessa verificação dependerá muito da peculiaridade geológica da região e dos 
detalhes dos mapas disponíveis. 
 
 
b) Construção de estradas, corte em geral e minas a céu aberto. 
 
 Para que sejam asseguradas as condições de conforto, segurança e economia na 
construção de uma rodovia, além das condicionantes geométricas de traçado, há que 
se proceder as investigações de natureza geológica e geotécnica da região a 
atravessar, as quais constituem os fundamentos dos estudos de drenagem e de 
estabilidade dos cortes e túneis, aterros e seus terrenos de suporte, fundações de 
obras de arte e dimensionamento dos pavimentos. (2) 
 
 
 
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 Os problemas de fundações de aterros para estradas surgem, em geral, na 
construção de aterros sobre argilas moles ou terrenos pantanosos, quando então 
 é de se prever o aparecimento de grandes recalques ou, até mesmo, a ruptura da 
fundação (2). 
 
 A geologia local pode ser fator determinante para a inviabilização (econômica) 
de determinados traçados inicialmente idealizados. 
 
 
 
 
 A figura acima ilustra (à esquerda) um escorregamento superficial de solo sobre a 
ocorrência de uma rocha e a outra a diferença de estabilidade num mesmo vale. 
 
 
 
c) Fundações de Edifícios. (6) 
 
 A escolha do tipo de fundação é responsabilidade do engenheiro projetista e é 
feita baseada nas informações geológicas, as quais devem fornecer dados sobre o 
terreno de fundação. 
 
 O método mais comum para investigação geológica da fundação de edifícios é o 
de sondagem à percussão com circulação de água, acompanhado pelo ensaio 
normalizado de penetração (SPT) ou sondagem de simples reconhecimento do solo 
(Normas ABNT). Este método fornece um perfil com a descrição das camadas do 
solo e a resistência oferecida por elas à penetração de um amostrador normalizado. 
Pode fornecer, ainda, a profundidade do nível de água estático. 
 
 Quando a fundação é rochosa, ou parcialmente rochosa, usa-se outro método de 
sondagem, a sondagem rotativa com broca de diamante e extração de testemunho 
de sondagem. A rocha amostrada é descrita e avaliada quanto à resistência. 
 
 Em casas ou construções que aplicam baixa tensão sobre o solo, muitas vezes não 
são realizadas sondagens. Vale, neste caso, a experiência do Engenheiro 
responsável, ou mesmo construtor, para estabelecer até onde deve ir a escavação 
para ser colocada a fundação classificada como “superficial”. A experiência é 
reforçada pelo conhecimento dos solos da região. 
 
 Para fundações de barragens ou outras obras que exijam estudos especiais 
usam-se todos os métodos de investigação geológica. Neste caso, os mapas 
geotécnicos podem fornecer valiosas informações. 
 
 
 
 
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Condições geológicas desfavorável para fundações superficiais (sapatas). 
 
 
 
 
d) Obtenção de água subterrânea. (3) 
 
 O interior da Terra, composto de diferentes rochas, funciona como um vasto 
reservatório subterrâneo para a acumulação e circulação das águas que nele se 
infiltram. As rochas que formam o subsolo da Terra, raras vezes, são totalmente 
sólidas e maciças. Elas contêm numerosos vazios chamados também de interstícios, 
que variam dentro de uma larga faixa de dimensões e formas. Apesar desses 
interstícios poderem atingir dimensões de uma caverna em algumas rochas, deve-se 
notar que a maioria tem dimensões muito pequenas. São geralmente, interligados, 
permitindo o deslocamento das águas infiltradas. 
 
 Em consequência da infiltração, a água precipitada sobre a superfície da terra 
penetra no subsolo e através da ação da gravidade sofre um movimento descendente 
até atingir uma zona onde os vazios, poros e fraturas se encontram totalmente 
preenchidos d’água. Esta zona é chamada zona saturada. Essa zona é separada por 
uma linha conhecida como nível freático ou lençol freático. 
 
 A utilização da água existente no subsolo é feita através de poços caseiros e 
profundos, conforme a profundidadealcançada. 
 
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Ciclo Hidrológico da Água - Infiltração e formação de lençol freático (L.F.) 
 
 Grande número das obras de Engenharia encontram problemas relativos às águas 
subterrâneas. A ação e a influência dessas águas têm causado numerosos imprevistos 
e acidentes. Os casos mais comuns desse tipo de problema são verificados em cortes 
de estradas, escavações de valas e canais, fundações para barragens, pontes, edifícios, 
etc. De acordo com o tipo de obra, executa-se um tipo de drenagem ou rebaixamento 
do lençol freático. 
 A construção de edifícios, barragens, túneis, etc., normalmente requer escavações 
abaixo do lençol freático. Tais escavações podem exigir tanto uma drenagem, como 
um rebaixamento do lençol freático. São vários os métodos para eliminar a água 
existente no subsolo. 
 
 
 
e) Barragens de terra e aterros em geral. (2) 
 
 As barragens são estruturas construídas em vales e destinadas a fechá-los 
transversalmente, proporcionando assim um represamento de água. 
 A água acumulada por uma barragem é utilizada para as três seguintes 
finalidades principais: abastecimento de cidades, suprimento à irrigação e produção 
de energia elétrica. Estas são portanto barragens de acumulação. 
 As que se destinam ao desvio dos cursos d’água denominan-se barragens de 
derivação. 
 
 A escolha do local para implantação de uma barragem é feita segundo um 
planejamento geral em que interferem as condições geológicas e geotécnica da 
região e ainda fatores hidráulicos, hidrelétricos e político-econômicos. 
 
 O estudo de uma barragem e, em particular, da sua fundação, requer 
preliminarmente as seguintes investigações: 
 Topográficas: Cumpre, previamente, um levantamento topográfico da região 
onde deverá ser construída a barragem, delineando-se assim a sua bacia de 
acumulação. 
 Hidrológicas: Tais investigações, de grande importância, visam a conhecer o 
regime de águas da região. 
 Geológicas: O conhecimento das condições geológicas da região é de 
importância fundamental. Basta observar que das causas de acidentes de 
barragens nos Estados Unidos, pelo menos 40% são, direta ou indiretamente, de 
ordem geológica. O trabalho do engenheiro deve, portanto, ser secundado pelo de 
um experiente geólogo de barragens. A prospecção geológica refere-se em 
particular ao estudo das rochas, com especial atenção quanto aos seus eventuais 
fendilhamentos. 
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f) Túneis e escavações subterrâneas. (6) 
 
 O objetivo dos túneis é permitir uma passagem direta através de certos 
 obstáculos, que podem ser elevações, rios, canais, áreas densamente povoadas, 
 etc... 
 
 São elementos de transporte, com exceção daqueles usados em mineração. 
 São exemplos os túneis ferroviários, rodoviários, de metrôs, de transporte de 
 fluídos (água). No transporte de água, a finalidade pode ser tanto para obtenção 
 de energia, como de abastecimento de populações. 
 
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 Os túneis são também frequentemente usados em barragens como obras 
 auxiliares, através dos quais as águas do rio são desviadas a fim de permitirem a 
 construção das estruturas da barragem no leito do rio. Os túneis de desvio são, 
 em certos casos, aproveitados posteriormente como túneis de adução, isto é, 
 transporte das águas do reservatório até a casa das máquinas. 
 
 Na maioria dos casos, o traçado, tamanho e forma da seção do túnel são 
 estabelecidos anteriormente ao reconhecimento geológico, escolha esta 
 governada primeiramente pelos interesses de tráfego e transporte. Este deve ser 
 o caso dos túneis urbanos, rodoviários e ferroviários e, também, nos túneis de 
 condução de água, nos quais as condições hidráulicas determinam seu tamanho e 
 forma. A tendência para o traçado de um túnel é mantê-lo o mais reto possível, 
 não só por seu percurso menor, mas também pela simplificação da construção e 
 da sua locação topográfica. 
 
 O encontro de algumas condições geológicas particularmente ruins, durante o 
 reconhecimento prévio, pode dar lugar a um novo traçado do túnel. 
 
 
 
1.3.2 - Atividades de Profundidade: 
 
 a) Abertura (escavações) túneis para uso civil. 
 
 Obras civis envolvendo escavações subterrâneas em rochas e solos exigem estudos 
geológicos geotécnicos detalhados e específicos, para seu sucesso. 
Geologia - Fatos determinantes, definição de projeto adaptado as 
paticularidades local. 
Engenharia Civil - Conhecimentos técnicos científicos para a 
execução da obra de engenharia. 
 
 b) Escavações de Minas em profundidade 
 
 c) Cavernas para hidroelétricas. 
 
 
1.3.3 - Atividades Especiais: 
 
 a) Engenharia de Petróleo 
 
 b) Engenharia Geotécnica em Geral 
 
 c) Engenharia do Meio Ambiente (armazenamento de produtos radioativos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Unidade 2 - ELEMENTOS SOBRE A TERRA 
 E A CROSTA TERRESTRE 
 
 
 
2.1 - 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: Materias de ocorrência em maiores profundidades apresentam maior 
 densidade. 
 
 
 
2.2 - 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. 
 Velocidade f (densidade, estado físico, ...). 
 
 Sismologia: Ciência dos terremotos (abalos sísmicos). 
 
 Um abalo sísmico produz ondas de várias espécies. (1) 
 Dentre elas devemos considerar, por ora, as ondas de compressão ou longitudinais, e 
as ondas de distorsão ou transversais. 
 
 As ondas longitudinais apresentam maior velocidade de transmissão e por isso são 
ditas principais ou ondas P. A vibração se dá na direção da propagação, de modo análogo às 
ondas sonoras. 
 
 As onda transversais são mais lentas e são também denominadas ondas secundárias ou 
ondas S. A vibração se faz em direção perpendicular à direção de propagação do modo 
análogo às ondas luminosas. 
 
 Não se propagam num meio fluido. 
 
 
 
 
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 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 elas ficam 
sujeitas aos fenômenos da refração e da reflexão, dando lugar a uma descontinuidade na curva 
da velocidade, em função da profundidade. 
 
 Existem duas descontinuidades mais importantes chamadas de 1ª ordem, por 
corresponderem a uma alteração muito sensível na curva velocidade-profundidade. 
 
a) Descontinuidade Mohorovicic - observada numa profundidade de 30 à 50 km nas regiões 
continentais e muito menos nas regiões oceânicas. 
b) Descontinuidadede Weichert-Gutenberg - mais notável do que a primeira, a uma 
profundidade de 2.900 km. 
 
 Ambas as descontinuidades descritas verificam-se para as ondas P e S. Convém 
observar que as ondas S (transversais) não são propagadas em profundidades superior a 2.900 
km; logo, o material no interior correspondente à descontinuidade Weichert-Gutenberg se 
comporta como um líquido relativamente à propagação das ondas elásticas. 
 
 Limites da crosta, manto e núcleo: 
 
 
 
 As descontinuidades de Mohorovicic de Weichert-Gutenberg são adotadas para 
delimitar as partes do globo. Assim temos: 
 
a) Crosta - que vai desde a superfície até a descontinuidade abaixo dos oceanos e de 30 à 50 
km nas regiões continentais. 
 
 A crosta terrestre será estudada no ítem seguinte. 
 
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 ferro e níquel. 
 d =: 12,2 
 
 
 
 
2.3 - Crosta (Litosfera): 
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 Baseado na velocidade de propagação das ondas P, a crosta terrestra pode ser dividida 
em duas camadas, SIAL, ou camada “granítica” e SIMA, ou camada “basaltica”. 
 
 Regiões Continentais: Zonas superiores (placas), predominância de rochas de 
constituição granítica, ricas em sílica e alumínio. SIAL 
 
 Regiões Marinhas e inferiores aos continentes: predominância de rochas de 
constituição basáltica, ricas em silicatos de magnésio e ferro. 
SIMA 
 
 O SIAL propaga as ondas elásticas com uma velocidade de 6,0 a 6,5 km /seg. 
compatível com o valor observado em laboratório para o granito em condições de temperatura 
e pressão correspondente a profundidade relativamente pequenas. O SIAL é a camada 
superior da crosta e em geral está coberta pelas formações sedimentares. O termo SIAL vem 
de Si e Al que são elementos predominantes no granitos. O SIMA (Si e Mg) é a camada 
inferior da crosta e propaga as ondas elásticas, com maior velocidade (de 6,5 a 7,0 km/seg. 
segundo Gutenberg - 1955), cuja ordem de grandeza é verificada em laboratório para as 
rochas basálticas. 
 
 
 Estima-se que nas regiões continentais a espessura do SIAL é da ordem de 15 km e a 
espessura do SIMA é da ordem de 30 km. Já nas regiões oceânicas, o SIAL está praticamente 
ausente e o SIMA tem de 5 à 10 km de espessura. 
 
Constituição: 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: São aquelas 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: Aquelas originadas pela ação da pressão, temperatura e de soluções 
químicas de outra rocha qualquer. 
 
 
 
 Composição: 
 
16 
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5%
 
95%
 
 
Rochas Sedimentares
Rochas Magmáticas (e Metamórficas)
 
 
25%
 
75%
 
 
Rochas Magmáticas (e Metamórficas)
Rochas Sedimentáres
 
 
 RELAÇÃO SEGUNDO RELAÇÃO SEGUNDO 
 VOLUME DA CROSTA ÁREA 
 
 
 • 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 
 
 
2.4 - 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 0,5g U 25% 
1 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 de anos 0,43 g Pb 65% 
 0,07g He 10% 
 
 
MÉTODO ATUAL: POTÁSSIO - ARGÔNIO 
 T= 1,3 Bilhões de anos 
 
 
MÉTODO RUBÍDIO - ESTRÔNCIO: Para rochas mais antigas 
 T= 50 Bilhões de anos 
 
 
ESCALA GEOLÓGICA DO TEMPO 
 
ERAS PERÍODOS TEMPO EM 
MILHÕES DE 
ANOS 
CARACTERÍSTICAS 
CENOZÓICA QUATERNÁRIO 
TERCEÁRIO 
0-1 
12 - 70 
HOMEM 
MAMÍFEROS 
 
MESOZÓICA CRETÁCEO 
JURÁSSICO 
TRIÁSSICO 
135 
180 
220 
RÉPTEIS 
GIGANTESCOS 
 
PALEOZÓICA PERMIANO 
CARBONÍFERO 
DEVONIANO 
SILURIANO 
ORDOVICIANO 
CAMBRIANO 
270 
350 
400 
430 
490 
600 
ANFÍBIOS 
PEIXES 
INVERTEBRADOS 
 
PRÉ - 
CAMBRIANO 
SUPERIOR MÉDIO 
INFERIOR 
 + 2 Bilhões RESTOS RAROS DE 
ESPONJAS, 
BACTÉRIAS, 
FUNGOS 
 
INÍCIO DA 
TERRA 
 + 4,5 Bilhões 
 
 
 
 
 
 
 
2 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 
Unidade 3 - MINERALOGIA 
 
 
Mineral: elemento constituinte das rochas. 
 
 
3.1 - Conceito: 
 
 Mineral: Compostos químicos formados por processos inorgânicos da natureza, de 
composição química definida. Os minerais em geral são sólidos. Somente a água e o mercúrio 
se apresentam no estado líquido, em condições normais de pressão e temperatura. São 
formados a partir de determinados arranjos entre átomos de diferentes elementos químicos em 
proporções adequadas. 
 Petróleo e Âmbar: são considerados minerais, apesar de não terem 
composição química definida e serem matéria orgânica. 
 
 
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". 
 
 
 
A figura ao lado mostra um mineral: 
 
Composição: Sio2 (Sílica) 
Classificação Química: Silicato 
 (será estudado a seguir) 
Variedade: “Ametista” - Quartzo Roxo - em forma 
de cristais (extremidades) prismáticos 
hexagonais. 
 
 
 
3.2 - Propriedades dos Minerais: 
 
 
3.2.1- 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: Não será 
Associação de Minerais:estudado no Curso 
19 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 A figura acima mostra a proporção dos comprimentos de eixos, ângulos formados, 
figuras geométricas correspondentes e a forma mais comum de um mineral se cristalizar. (9) 
 
 
 
3.2.2 - Propriedades Físicas 
 
 
 Dureza: É a resistência ao risco. É dada pela escala empírica de MOHS. 
 
Dureza Mineral Dureza Mineral 
1 Talco 
2 Gesso 
3 Calcita 
4 Fluorita 
5 Apatita 
 6 Ortoctlásio 
 7 Quartzo 
 8 Topázio 
 9 Coríndon 
10 Diamante 
 
 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 superior ao 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 
 
 
 
20 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 Clivagem: É a propriedade de os minerais se partirem em determinados planos ou 
já apresentarem esses planos, 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 quando 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) 
 
 
21 
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 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) 
 Volume 
 
 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. 
 
 
 
3.2.3 - Propriedades Químicas: 
 
 
 De acordo com a sua composição química, os minerais podem ser classificados em: 
 ÓXIDOS, SILICATOS, SULFATOS, CARBONATOS, SULFETOS 
 
 
 Óxidos: 
 
 Anídricos: Ex. Gelo H2O 
 Hematita Fe2O3 
 Magnetita Fe3O4 
 Corindon Al2O3 
 
 Hidratados: Ex. Geotita FeO(OH) 
 Bauxita Hidratados de Alumínio 
 
 Carbonatos: 
 
 Ex: Calcita CaCO3 
 Dolomita CaMg(CO3) 
 Magnesita MgCO3 
 Siderita FeCO3 
 
 Silicatos: Principal classe de minerais - Será estudada na sub-unidade 3.4 
 
 Ex: Grupo do Quartzo 
 Grupo dos Feldspatos 
 Grupo das Micas 
 Grupo dos Piroxênios e Anfibólios 
 
 Sulfetos: 
 
 
 
22 
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 Ex: Galena PbS 
 Pirita FeS2 
 Blenda ZnS 
 Calcopirita CuFeS2 
 
 Sulfatos: 
 
 Ex: 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. 
 
 
 
3.3 - Minerias de uma Rocha: 
 
 
 A fotografia ao lado apresenta uma 
“amostra” de uma rocha, no caso GRANITO, em 
que os minerais essenciais são: 
 
 - Quartzo 
 - Feldspato e 
 - Mica 
 
 Apresenta os seguintes minerais acessórios: 
 
 - Anfibólio 
 - Piroxênio 
 - Zircão 
 - Apatita 
 
 
 
 
 
 Minerais que formam as rochas mais comuns da Crosta
 Minerais essenciais (Aparecem com a maior percentagem) 
 Grupo dos Feldspatos 60% 
 Grupo do Quartzo 12% 
 Grupo dos Piroxênios e Anfibólios 17% 
ROCHA Grupo das Micas 4% 
 
 
 Minerais acessórios Que não predominan na constituição das rochas. 
 Não são considerados na classificação de uma rocha. 
 Minerais acessórios 7% 
 
3.4 - Características dos Silicatos: 
 
 
 
 
23 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 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. 
 
 
 
Amostra de Quartzo em Cristais 
 
 
 
 
Amostra de Calcedônia - “Ágata Polida” 
Grupo dos Piroxênios e Anfibólios: 
 
 
 
24 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 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 aomineral 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. 
 
 
Amostra de Anfibólio - “Amianto” 
Amostra de Rocha com Cristais 
 (Lâminas) de Mica Preta - 
Biotita 
 
 
25 
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Unidade 4 - ROCHAS MAGMÁTICAS (ou Ígneas) 
 
 
 Formadas a partir do resfriamento e posterior consolidação do magma no interior ou 
na superfície da crosta terreste. 
 
 
4.1 - Magma: 
 
 
 Material em estado de fusão no interior da terra. Mistura complexa de silicatos, 
óxidos, fosfatos e compostos voláteis, sendo a água o mais 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. 
 
 Quanto à acidez os magnos podem ser classificados como: 
Ácido - teor de SiO2 (sílica) > 65% 
Básico - " " entre 45 a 65% 
Ultra básico - " " < 45% 
 
 
 Lava: 
 
 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 (quando a emissão de gases aquecidos ocupam considerável volume das 
lavas - formação de partículas finísssimas denominadas “Cinzas vulcânicas”). 
 
 
 
A figura ilustrra uma região de vulcanismo, 
observe a câmara magmática e o orifício de extravazamento 
 
26 
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4.2 - 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 sílica e rico em Fe e Mg - de coloração mais 
 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. 
 
 
 
 Ex. de Rocha de origem vulcânica (formação extrusiva): 
27 
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 Basalto: Rocha básica, constituída essencialmente de plagioclásios cálcicos e 
piroxênios. A coloração é bem escura, chegando a ser preta. 
 O Basalto é a rocha efusiva correspondente do GABRO(rocha intrusiva 
correspondente). 
 
 Recobre extensas áreas da região sul do Brasil: Formação de solos 
 “escuros” → Terra roxa. 
 
 
Tipos (conforme sua estrutura): 
 
Denso ou maciço: Estrutura compacta 
Vesicular: Apresenta cavidades 
Vesicular Amigdaloidal: Cavidades 
prenchidas com minerais claros como 
 
 Exemplo de um basalto vesicular amigdaloidal 
 
 
 
4.3 - Rochas Magmáticas Plutônicas ou Intrusivas: 
 
 
 Quando 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. 
 
 ⇒ 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. 
28 
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Figura publicada por Chiossi (3) 
 
 
 Ex: de Rocha de origem plutônica (formação intrusiva): 
 
 Granito: Rocha ácida, constituída de quartzo e feldspatos alcalinos e 
acessoriamente por biotita, muscovita ... A coloração pode ser branca, cinza, rósea ou 
vermelha, dependendo da cor dos feldspatos. Se apresenta em batólitos. Muito 
utilizado na construção civil para revestimento de fachadas de edifícios, ou como brita 
para concretos e para pavimentação de ruas (em pedras). 
 
 
4.4 - Classificação das Rochas Magmáticas: 
 
 
 Ö Percentagem de sílica: 
 Ácidas - sílica > 65% 
 Intermediárias - " 65 - 52% 
 Neutras ou básicas - " < 52% 
 
 Ö Cor dos minerais: 
 Leucocráticas - < 30% minerais máficos 
 Mesocráticas - 30 - 60% " 
 Melanocráticas - > 60% " 
 
 Ö Granulação: 
 Granulação grossa ∅ médio > 5 mm 
 (rochas de grande profundidades) 
 Granulação média ∅ 1 a 5 mm 
 Granulação fina ∅ médio < 1 mm 
 (rochas formadas na superfície) 
 
29 
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30 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 
Unidade 5 - ROCHAS SEDIMENTARES 
 
 
5.1 - Definição: 
 
 
 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. 
 
 Ciclo de transformações através do qual se formam as rochas sedimentares. 
 
 Rocha Preexistente 
 (Magmática, Sedimentar ou Metamórfica) 
 
 
Desintegração (ação física) Decomposição (ação química) 
 
 Intemperismo 
 
Fragmento de todos os tamanhos Soluções de Ca, Mg, K, SiO2 
 coloidal, argilas e óxidos de Ferro 
 
 Detritos Soluções 
 
 Transporte e Distribuição 
 (Por gravidade, galerias, vento, água, organismos, rios etc ...) 
 
 
 
 Rocha Sedimentares 
 
Sedimentos clásticos ou mecânicos Precipitados químicos e orgânicos 
(arenitos conglomerados, folhelhos (calcário dolomitos, saL, carvão 
etc ...) etc ...) 
 
 
 
 
 
 
Sedimentos de Origem Mecânica 
 A fotografia acima mostra a transformação de pedregulhos (em formas de seixos rolados) 
em um sedimento arenoso. 
30 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 Na classificação e identificação dos solos ou sedimentos e comum utilizar-se a 
nomeclatura apresentada, e oficializada pela ABNT, abaixo: 
 
 
 
 
 
 
5.2 - Condições para formação das Rochas Sedimentares (3) 
 
 
 - Presença de rochas (fonte de materiais). 
 - Presença de agentes que desagregem ou desintegrem as rochas (ação de intemperismo).- Presença de um agente transportador dos sedimentos recém-formados (água, vento, 
etc). 
 -Acúmulo de material (sedimentos) em local favorável ao processo de sedimentação 
(bacias de acumulação). 
 - Consolidação desses sedimentos através do peso das próprias camadas superiores e/ou 
por meio de soluções cimentantes (carbonatos, óxidos ...) 
 
 Diagênese: Fenômemo que compreende as modificações sofridas 
 pelos sedimentos até a formação da rocha definitiva. 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 - Exemplos de Formação: 
 
 
 Folhetos - formado a partir de sedimentos muito finos (argilas, ∅ < 0.002 min), 
densamente compactados e/ou cimentados. É finamente estratificado (apresenta planos de 
deposição de material), fragmentando-se de modo lamelar, em plaquetas. 
 Indica sempre a decomposição de sedimentos em ambiente calmo, em lagos ou regiões de 
água estagnada. 
 
31 
 
 
 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 Argilitos - Semelhantes aos folhetos sendo a estratificação não facilmente notada. 
 
 
 
Formação Sedimentar - Estratificação plano-paralela de camadas entre siltitos e argilitos (9) 
 
 
 Arenitos - Rocha detrítica, compostos predominantemente de grãos de quartzo (areias). O 
sedimento é atravessado por uma solução que pode ser de sílica, carbonato de cálcio, óxido 
de ferro, etc. que pode agir como um verdadeiro cimento. O tipo de cimento é que dá as 
propriedades de resistência da rocha assim formada. 
 
 Arenito: areia + calcário 
 areia + óxido de ferro ... 
 
 
 
32 
 
 
 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
Arenito eólico com estratificação - deposição dos sedimentos - cruzada (9) 
 
5.3 - Classificação das Rochas Sedimentares 
 
 
 Sua classificação se baseia no tipo de agente que transportam os 
sedimentos para a bacia de deposição e nas características de sua sedimentação. 
 
 - Rochas de origem mecânica (clásticas ou detríticas). 
 Se formam a partir do transporte de detritos inconsolidados. 
 Grosseiros: Ex.: conglomerados, brechas 
 Arenosos: Ex.: arenitos, siltitos 
 Argilosos: Ex.: folhelhos, argilitos 
 
 - Rochas de origem química 
 Se formam através da precipitação de soluções químicas em bacias 
 sedimentares. 
 Ex.: cloreto, sal-gema, silex 
 
 - Rochas de origem orgânica 
 Devem sua origem ao acúmulo de matéria orgânica de natureza diversa. 
 Ex.: calcários, carbonosas 
 
 
 
 
Foto de um Peixe fóssio em uma rocha sedimentar de origem mecânica do Cretácio (9) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
 
 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 
 
 
 
 
Unidade 6 - ROCHAS METAMÓRFICAS 
 
 
6.1 - Conceitos 
 
 
 Rocha Metamórfica: 
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: 
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. 
 
 
 Alterações Básicas: 
 Deformação dos Minerais Mudança de estrutura e textura (leva ao 
(ação da pressão) alinhamento e orientação dos grãos) 
 
 
 Recristalização dos Minerais Desenvolvimento de novos minerais (leva os 
(ação maior da temperatura) 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. 
 
 
34 
 
 
 
 
 
 
 A foto ao lado mostra um 
corte em rocha na execução de 
um traçado de uma estrada. 
 
 Estrutura típica de rocha 
metamórfica em que se observa a 
presença de diversas fraturas e 
planos de alinhamento de 
minerais. 
 O exemplo mostra um 
xisto com minerais dispostos em 
planos inclinados em relação a 
horizontal (Pista de Rolamento 
da Estrada), com veios de quartzo 
que se destacam. 
 
 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 
 Observa-se na 
fotografia, tomada em 
close, o alinhamento dos 
minerais - xistosidade 
(presença de pressão no 
processo de sua 
formação) que se 
contrasta com um veio 
de quartzo intrusivo. 
 
 Tipos mais importantes: 
 
 Ardósias: (xistosidade perfeita e planar, minerais não visíveis a olho nú). 
Gnaisses: (minerais granulados quartzo + feldspato + mica em faixas alternadas 
de tons claros e escuros) 
 Xistos: (fortemente xistosas, cristais bens visíveis e de granulação grosseira) 
 Filitos: (rochas xistosas, de granulação fina e brilho lustroso dado pela mica) 
 Mármores: (metamorfismo de calcários) 
 Outras: Quartizitos, Itabiritos, Micaxistos, Migmatitos 
 
 
 
6.2 - Formação das Rochas Metamórficas: (3) 
 
 
 Metamorfismo Normal 
 
 - Minerais de mesma natureza química dos minerais da rocha que sofrem os efeitos 
metamórficos. 
35 
 
 
 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 - Transformações sem qualquer adição ou perda de novo material. 
 
 Ex. Arenito Quartzito 
Rocha mole com Elevada dureza e estrutura maciça ou 
camadas 
camadas horizontais inclinadas / dobradas 
 
 Calcário Mármore 
 
 
 Metamorfismo Metassomático 
 
 - Mudança de composição química da rocha, evidenciada pela formação de novos 
minerais 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” 
 
Vista Geral de uma Jazida de Mármore sendo explorada - Cachoeira de Itapemirim - ES 
 
 
 
 Vista da área de corte dos blocos Pátio de estocagem para carregamento 
 
 
6.3 - Tipos de Metamorfismo 
36 
 
 
 
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 Agentes do Metamorfismo: 
 - Aumento de temperatura Met. Termal Áreas restritas e 
 - Aumento de pressão Met. Cataclástico (dinâmico) localizadas 
 - Aumento de pressão Met. Dinamotermal (Regional) Áreas extensas 
 e temperatura 
 
 
6.3.1 - 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. 
 
37 
 
 
 
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 * 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). 
 
 
6.3.2 - Metamorfismo cataclástico (dinâmico) 
 
 Rochas que sofrem esforços dirigidos e tornam-se fraturadas, adquirindo estruturas e 
texturas próprias ou trituradas. 
 
 Exemplos: 
 Cataclasitos - Rochas formadas por esmigalhamento sem 
 reconstituição química. 
 Milomitos - Formada por moagem e cisalhamento dos grãos 
 Regiões de elevada permeabilidade. 
 
 
6.3.3 - Metamorfismo dinamotermal (Regional) 
 
 - Ação conjunta da pressão e temperatura 
 - Ocorre em regiões de dobramentos da crosta terrestre (processo de tectonismo - 
movimentação contínuaou descontínua da crosta) com a consequente formação de 
grandes cadeias montanhosas. 
38 
 
 
 
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 - Os fenômenos dinamotermais são responsáveis pelo aparecimento de rochas muito 
comuns como xistos e gnaisses (importância em se identificar estes materiais para 
melhor prever cortes em estradas e escavações...). 
 
 
 
 
 - Metamorfismo plutônico: 
 Influência de temperatura elevada em grande pressão uniforme (não existindo pressão 
dirigida), ocorridas em grande profundidade. 
 
 
 
6.4 - Identificação Macroscópica das Rochas: (3) 
 
 Metamórficas 
 a) Presença de xistosidade 
 Estrutura orientada em paralelismo dos minerais 
 b) Dureza média elevada 
 (Exceção das micáceas e carbonatadas) 
 c) Cor variável 
 d) Presença comum de fraturas 
 
 Magmáticas 
 a) Estrutura maciça, compacta 
 b) Dureza média a elevada 
 c) Cor homogênea 
 
 Sedimentares 
 a) Estrutura em camadas 
 b) Dureza baixa 
 c) Cor variável no sentido horizontal e vertical 
 
 
39 
 
 
 
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Ciclo de Trasnformação das Rochas 
 
 
Observe os fenômenos geológicos destacados e estudados até então: 
 
Metomorfismo : Transformação de rocha ígnea ( magmática ) a 
sedimentar para rocha metamórfica. 
Litificação (Sedimentação) : Transformação de sedimentos em rocha sedimentar 
a 
 partir da cimentação e compressão de partículas 
 minerais em geral. 
Resfriamento e Consolidação: Transformação de lava e magma em rocha magmática. 
Intemperismo : Transformação de qualquer rocha preexistente em 
sedimentos. Este fenômeno geológico será estudado na 
Unidade 08. 
 
 
 
40 
 
 
 
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Unidade 7 - PROPRIEDADE DAS ROCHAS 
 APLICADAS À ENGENHARIA 
 
 
 Os materiais naturais são os mais antigos materiais de construção utilizados pelo 
homem. Muitas civilizações empregaram a pedra de maneira intensa. 
 
 Hoje em dia, em decorrência de suas altas qualidades de durabilidade, resistência e 
baixo custo, a “pedra” continua ocupando importante papel nas construções, principalmente 
em enrocamentos, fundações pouco profundas, lastro de vias férreas, pavimentos, agregados 
para concreto, filtros, cantaria e muitas mais. 
 
 Como ocupa grandes volumes, a pedra deve ser buscada próximo ao local da obra, 
com o objetivo de não encarecer demasiadamente o transporte. Com isso, o Engenheiro terá a 
sua disposição não exatamente o material de que gostaria, e sim aquele disponível. 
 
 Os estudos realizados sobre rochas são, portanto, justificados, pois o seu 
conhecimento possibilita a utilização daquelas que se tem à disposição, da melhor maneira 
possível, diminuindo o custo da obra e não conduzindo a erros que possam comprometê-la. 
(6) 
 
 O comportamento da rocha pode ser avaliado diretamente, observando-se a pedra 
aplicada em obras construídas anteriormente ou, então, indiretamente, submetendo-se a rocha 
a experiências ou ensaios. 
 
São as seguintes as 
propriedades que serão 
estudadas e que visam 
sua caracterização e 
classificação: 
 
 • Físicas (7.1) 
 • Químicas (7.2) 
 • Mecânicas (7.3) 
 • Geotécnicas (7.4) 
 
 
Vista de um laboratório de Mecânica das Rochas. Vê-se sobre a bancada, a direita, vários 
corpos de prova a serem ensaiados no equipamento sendo operado pelo laboratorista, e a 
esquerda, reagentes para determinação de propriedades químicas das amostras. 
 
 Os diversos ensaios de laboratórios mais interessam para a sua caracterização. Destas 
propriedades, a serem estudadas, algumas terão valor como classificação, enquanto que outras 
determinarão a possibilidade de emprego da rocha. 
7.1 - Propriedades Físicas: (3) 
40 
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- Cor 
 • Tendo em vista a sua grande variabilidade, a cor é um fator bastante fraco para sua 
classificação, uma vez que pode apresentar cores diversas em uma mesma jazida. 
 • Classificação das Rochas em geral tendo por base a cor : 
 Monócromas - Única coloração, uniformemente distribuída. 
 Polícromas - Formada de mais cores. 
 
- Peso Específico 
 • Função do peso específico dos elementos constituintes e de sua porosidade. 
 
 Aparente: Não é descontado os vazios (poros) na sua determinação. 
 Real: Considera somente o volume de rocha. 
 
 
 
 Peso Rocha (igual volume) 
 
 
 
A fotografia mostra uma serra 
diamantada, com a amostra 
(testemunho) posicionada para corte 
e extração de um Corpo de Prova 
(CP). Laboratório da CESP 
 OBS: Densidade = 
 Peso Água à 4o C 
 
 
 
 
 
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Amostras de sondagem rotativa (testemunhos) armazenadas em caixas de madeira 
apropriadas, onde se identificam a profundidade da coleta. 
 
 - Porosidade 
 • Propriedade das Rochas em conter espaços vazios. 
 
 Volume de Vazios (%) 
 
 Volume Total da Rocha 
 
 Classe Índice de vazios Porosidade (%) Termo 
 
 1 maior que 0,43 maior que 30 muito alta 
 2 0,43 - 0,18 30 - 15 alta 
 3 0,18 - 0,05 15 - 5 média 
 4 0,05 - 0,01 5 - 1 baixa 
 5 menor que 0,01 menor que 1 muito baixa 
Obs.: Para solos existe outra classificação. 
 
 • A maior ou menor porosidade de uma rocha será em função: 
 
 a) Tipo de Rocha 
 Sedimentares - maior porosidade 
 Magmáticas Intrusivas baixa porosidade 
 Extrusivas > que intrusivas 
 Metamórficas - baixa porosidade (de acordo com o grau de metamorfismo) 
η = 
 b) Grau de Alteração 
 Alteração da Rocha = f (dissolução e remoção de materiais das rochas) 
 
 • Relação Porosidade x Permeabilidade 
 > Porosidade - > Permeabilidade (se os poros forem interligados) 
 OBS: Importância na elaboração de projetos de Fundações de Barragens 
 
 • Relação com Resistência 
 > Porosidade - < Resistência à compreessão 
 
 
 
 
 
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 - Permeabilidade 
 
• É a propriedade da Rocha que está relacionada com a maior ou menor resistência que 
ela oferece à percolação da água. 
 
 • Permeabilidade Primária - Existe desde a sua formação 
Permeabilidade Secundária - Devido a lixiviação, dissolução de componentes 
mineralógicos, etc. 
 
 Rochas Metamórficas e Magmática. < Permeabilidade 
 Rochas Sedimentares > Permeabilidade 
 
 - Absorção 
 
 • É a propriedade pela qual certa quantidade de líquido é capaz de ocupar os vazios de 
uma rocha ou parte deste vazios (ação física). 
 
 Peso Após Longa Imersão 
 
 Pa - Ps 
 . 100 
 Ps 
Ca = 
 Peso Seco 
 
 
 Vista interna de 
uma estufa de 
laboratório com 
temperatura controlada 
em torno de 105º. 
 
 São mostrados 
08 (oito) corpos de 
prova de rocha sendo 
secos - retirada do teor 
de umidade natural da 
amostra de rocha. 
 
 
- Dureza 
 
 • De difícil determinação, uma vez que as rochas são formadas por vários minerais que 
apresentam diferentes durezas. 
 • Na prática são considerados três estágios de dureza: 
 
 Moles - Riscável pela unha / fácil pelo canivete 
 Médias - Riscável pelo canivete 
 Duras - Difícil pelo canivete ou não riscável 
 
- Deformabilidade 
 
 
 
 
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 É a propriedade do material se deformar quando submetido a um carregamento. 
 • Corpo elástico: Quandodescarregado, volta a posição original. 
 • Corpo plástico: Não volta a posição original. 
 
 • Rocha Propriedades Elásticas e Plásticas 
 (deformação elástica e plástica) 
 
 • Parâmetros 
 ∆ Tensão E = 
 ∆ Deformação Longitudinal 
 
 Módulo de Elasticidade 
 
 ∆ Deformação Transversal 
 
 ∆ Deformação Longitudinal 
ν = 
 
 Coeficiente de Poisson 
 
O gráfico apresentado ao lado mostra as tensões 
aplicadas no CP e as correspondentes deformações. 
Para este ensaio, a variação de tensão (obtida no 
trecho linear: Reta de Hooke) é igual a 3060 KPa, e 
a variação de deformação longitudinal é igual a 0,32%. 
É fácil obter no gráfico a máxima tensão aplicada no 
CP (no momento da ruptura), que é igual a 4500 KPa. 
 
 
 • Determinação em Laboratório 
 
 
 
 Corpo de prova deitado sobre uma mesa, sendo verificado a sua altura 
 média com um paquímetro 
- Rochas Xistosas ou Estratificadas 
 
 
 
 
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 F F 
 
 
 
 
 
Carga paralela a Xistosidade Carga perpendicular a Xistosidade 
 
 > E < E 
 < Deformação > Deformação 
 
 
• Conclusões: 
 
- As propriedades elásticas de um maciço rochoso são afetadas pela anisotropia (direção a qual 
se considera para a medição de uma determinada propriedade). 
- São também fatores de influência: 
 • A condição de saturação (umidade) 
 • A presença de fraturas 
 
• O módulo de elasticidade e o coeficiente de poison tem importância em problemas 
relacionados com a construção de túneis, galerias e fundações de barragens, entre outras. 
 
 
 
7.2 - Propriedades Químicas 
 
 
- Composição Química 
 
 A determinação da composição química de uma rocha, por si só, não constitui 
elemento suficiente para definí-la. 
 A composição química de uma mesma rocha pode variar muito, de amostra para 
amostra. 
 
 
- Reatividade 
 Uma determinada rocha contém elementos reativos ou não inerte, quando esses 
elementos químicos são capazes de reagir ao entrar em contato com outros compostos. 
 
 Ex.: 
 Sílica Mineral reage com álcalis do cimento Portland. 
 Água fluindo para dentro de um túnel e contendo sulfato de cálcio pode atacar o 
concreto de revestimento. 
 
 
- Durabilidade 
 
 É a resitência da rocha à ação do intemperismo. 
 A durabilidade de uma rocha interessa no que diz respeito ao seu emprego como 
material de construção, uma vez que espera-se deste material uma permanência de suas 
diversas propriedades. 
7.3 - Propriedades Mecânicas 
 
- Resistência à Compressão 
 
 
 
 
45 
 
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 • É obtida em laboratório por meio de ensaios de compressão simples em corpos de 
prova cilíndricos (relação entre altura/diâmetro > 2) ou cúbicos. 
 
 
 
 
 A fotografia mostra um ensaio de 
Compressão Simples em um corpo de prova 
cilíndrico, observe: 
• O posicionamento do CP no equipamento 
(foto acima). 
• Equipamento eletrônico ao fundo para as 
medidas de deformações longitudinais 
(no sentido da altura do CP). 
• A linha de ruptura da amostra já visível, 
logo após a obtenção da máxima tensão 
no material (resistência à compressão). 
 
 
 
 • Os resultados de resistência à compressão de rochas apresentam variações em função 
dos: - Constituintes mineralógicos 
 - Fissuramento 
 - Leitos de estratificação e xistosidade. 
 - Umidade, entre outros fatores 
 
 • Os corpos de prova a serem ensaiados deverão conter as várias situações que a rocha 
pode apresentar para que os resultados exprimam uma média da propriedade da rocha. 
 Ex.: argilito (rocha acamada) 
 3 CP Compressão paralela a estratificação, seco 
 3 CP Compressão paralela a estratificação, saturado 
 3 CP Compressão perpendicular a estratificação, seco 
 3 CP Compressão perpendicular a estratificação, saturado 
 São apresentados os resultados isolados e médios para cada uma das condições. 
 
Verifica-se: 
 
 - Em uma mesma espécie de rocha, amostra de grãos finos possui maior resistência que 
amostra de grãos grossos. 
 - Quanto mais forte for o ligamento entre os cristais, maior a resitência à compressão. 
 - Os corpos de prova com compressão perpendicular aos planos de estratificação 
apresentam maior resistência à compressão. 
Exercício numérico de aplicação: 
 
 
 
 
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 - Resistência ao Choque 
 
 É a resistência que uma rocha oferece ao impacto de um peso que cai de uma certa 
altura. 
 A resitência ao choque tem importância quando a rocha for usada para pavimentação de 
estradas e aeroportos. 
 
 - Resistência ao desgaste 
 
 * Resistência ao desgaste por atrito mútuo. 
 
 É a resistência que a rocha apresenta, sob a forma de agregado (Pedra Britada), quando 
submetida a atrito mútuo de seus fragmentos. 
 Conforme o tipo de máquina empregada para sua determinação, a resistência ao 
desgaste recebe o nome de: resistência ao desgaste Los Angeles, Deval, etc. 
 
 * Resistência ao desgaste por abrasão (desgaste das superfícies das rochas). 
 
 Tem importância especial quando a rocha for empregada sob forma de pavimento 
(paralelepípedos). 
 Se a resistência à abrasão for baixa, em pouco tempo terá suas superficies lisas, o que a 
torna inconveniente (escorregadia, perigosa ao tráfego). 
 → Resistência à abrasão Los Angeles 
 
 
 
 
 
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 - Certa quantidade de rocha, de granulometria determinada, é submetida a um carga 
abrasiva a 500 revoluções à velocidade de 30 a 33 rpm, num cilíndro de aço. 
 - Carga abrasiva: esferas de aço de diâmetros e pesos conhecidos. 
 - Por fim o material é lavado secado e pesado. 
 
 Peso incial - Peso final 
 Ra = x 100 
 Peso Inicial 
 
 Máquina Los Angeles 
para ensaio de desgaste por 
abrasão. 
 
 Este equipamento é 
encontrado no Laboratório de 
Pavimentação da Faculdade 
de Engenharia da UFJF. 
 - Resistência ao Corte 
 
 É a resistência apresentada por uma rocha para se deixar cortar em superfícies lisas. 
Dependendo da disposição dos minerais em uma determinada rocha, ela pode apresentar 
menor ou maior dificuldade ao corte. 
 
 - Comportamento ante a Britagem 
 
 Resistência à britagem é a propriedade da rocha em apresentar maior dificuldade de se 
fragmentar, quando submetida à britagem. 
 Vem medida pela percentagem de material fragmentado abaixo de uma certa dimensão, 
quando submetida à compressão em máquinas padronizadas. 
 
 Exemplo dos valores obtidos em uma rocha 
 
 A título de exemplo, são citados alguns valores de ensaios realizados em diorito 
(rocha magmática extrusiva correspondente ao granito) da Tijuca (RJ), muito utilizado 
como pedra de cantaria ou revestimento. 
 
 Peso Específico ϒ = 2,89 g/cm3 
 Porosidade η = 0,82 % 
 Absorção Ca = 0,28 % 
 Módulo de Elasticidade E = 667.000 kg/cm2m 
 Coeficiente de Poisson ν = 0,15 
 Resistência à Compresão Simples σr = 1.065 kg/cm2 
 Abrasão Los Angeles (aproximado) = 32 % 
 
7.4 - Propriedades Geotécnicas: 
 
 
 
 
 
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 O exposto foi preparado e publicado pela A.B.G.E. 
 Os parâmetros para a caracterização geotécnica das rochas podem ser em número de 
quatro: 
 
 1 - grau de alteração 
 2 - grau de resistência à compressão simples 
 3 - grau de consistência 
 4 - grau de fraturamento 
 
 Os três primeiros parâmetros se aplicam tanto a amostra de rochas como a 
maciços rochosos, enquanto o grau de fraturamento só se aplica a maciços rochosos, 
sendoas medidas efetuadas em furos de sondagem ou em levantamentos de paredes e 
cortes, ao longo de uma determinada direção. 
 
 Cada parâmetro, individualmente, tem expressão limitada e só adquire real valor 
quando associado aos outros. 
 
 
- Grau de alteração 
 
 Podemos considerar três graus de alteração: rocha praticamente sã, alterada e 
muito alterada. Tal número de graus prende-se ao fato de que o estabelecimento de 
limites é muito subjetivo e o emprego de maior número de graus é pouco prático. 
 É conveniente lembrar que nos três graus acima não se inclui rocha extremamente 
alterada, que deve ser considerada material de transição ou solo de alteração de rocha. 
 
 
- Grau de Resistência à Compressão Simples 
 
 Representa um parâmetro que tem tido grande aceitação no meio geotécnico. É 
relativamente fácil de se obter, com reduzido número de corpos de prova. 
 No quadro a seguir, as rochas são subdivididas em cinco níveis de resistência à 
compressão. 
 
Grau de resistência à compressão simples 
 
 Rocha Resistência (Kg/cm2) 
 muito resistente > 1200 
 resistente 1200 - 600 
 pouco resistente 600 - 300 
 branda 300 - 100 
 muito branda < 100 
 
 
 
- Grau de Consistência 
 
 O parâmetro a seguir baseia-se em características físicas facilmente 
determináveis: resistência ao impacto (tenacidade), resistência ao risco (dureza) e 
friabilidade. As rochas são assim divididas em quatro níveis de consistência: 
 Rocha Características 
 muito consistente - quebra com dificuldade ao golpe do martelo 
 
 
 
 
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 - o fragmento possui bordas cortantes que resistem 
 ao corte 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 do 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 
 
 
 
- Grau de Fraturamento 
 
 É normalmente apresentado em número de fraturas por metro linear, em 
sondagens ou em paredes de escavação, ao longo de uma dada direção. 
 Consideram-se, logicamente, apenas as fraturas originais e não as provocadas pela 
própria perfuração ou escavação. 
 
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 
 
 
- Caracterização Geotécnica da Rocha 
 
 A reunião dos parâmetros anteriormente apresentados (a saber: 1 - grau de 
alteração; 2 - grau de resistência à compressão simples; 3 - grau de consistência; 4 - 
grau de fraturamento) expressa a caracterização geotécnica da rocha. 
 O quadro exemplifica o emprego de tais parâmetros. Para efeito da 
exemplificação, atribuímos determinados valores ao grau de alteração das rochas. 
 
Classificação petrográfica Caracterização geotécnica da rocha 
 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
) 
(ocasionamente 
fraturado) 
 
 
 
 
 
 
 
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Unidade 8 - INTEMPERISMO 
 
 
 
8.1 - Definição: 
 
 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”. 
 
 “Não existe rocha alguma que possa escapar à sua ação. Até mesmo uma rocha tão 
resistente como o granito, quando sujeita por muito tempo à ação intensa do 
intemperismo, chega a desfazer-se entre os dedos”. (3) 
 
 
 Intemperismo → Destruição das rochas 
 ⇓ 
 Produção de materiais desintegrados que formarão: 
 
 * Sedimentos 
 (arenoso, argiloso... - Granulometria e composição uniforme) 
 * Solos (mistura ou não de sedimentos) 
 * Rochas sedimentares (sedimentos cimentados) 
 
 
 
 
 A fotografia mostra um corte profundo (escavação a céu aberto) em um terreno com 
aproximadamente 5,00 m de solo (manto de decomposição) sobre uma rocha alterada e em 
profundidade maior fraturada a sã. Observe tratar de um típico perfil de intemperismo em que 
a rocha se desintegrou facilitando posteriormente a decomposição química de seus minerais 
transformando-os em sedimentos (solo). 
 
 
 
 
 
51 
 
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 * Regolito ou manto de decomposição: 
 
 Produto final do intemperismo. Recobre a rocha inalterada, com sua 
espessura variando de alguns centímetros até dezenas de metros. 
 
 
 
8.2 - Processo de Intemperismo: 
 
 Ö 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). 
 Agentes: hidrólise, oxidação, carbonatação, etc 
 
 
 
 O perfil acima (9) mostra em uma profundidade maior a ação de agentes físicos que 
resultou no fraturamento da rocha e em profundidades menores a ação dos agentes químicos 
que resultou na transformação de fragmentos em solo. Ressalta-se que quanto mais profundo 
menor a ação do intemperismo. 
 
 
 
 
52 
 
8.3 - Fatores que influem no Intemperismo: 
Elementos de Geologia - 1995 Prof. M. Marangon 
 
 A ação maior ou menor de um determinado agente no processo de 
intemperismo depende de diversos fatores, tais como: 
 
 Clima: Regiões áridas e ou geladas - ação mais intensa dos agentes físicos 
 (NE do Brasil). 
 Regiões úmidas e quentes - ação mais intensa dos agentes químicos 
 (Centro Sul Brasil). 
 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). O que interfirá 
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. 
 
8.4 - Intemperismo Físico: 
 
 
 
b) Congelamento da água 
 
 Fendas (trincas) preenchidas com 
água, em regiões que alcançam baixas 
temperaturas, tem um acréscimo de 
pressão quando do seu congelamento 
(aumento de seu volume em 10%), o que 
contribui para o seu