Unidade 2 Estruturando a Terra Parte 1

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO
CENTRO DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO DE GEOGRAFIA
Disciplina Geologia
Profª Karina S F Pinheiro
Mestre em Engenharia de Minas - UFCG
Esp. em Gestão de Recursos Hídricos e Meio Ambiente - UEMA
Unidade I – Estruturando o Planeta Terra: investigando o interior do planeta (Parte 1)
Índice
Métodos de investigação do interior da Terra
Métodos diretos
Métodos indiretos
Sismologia (propagação das ondas P e S no interior da Terra)
Métodos de investigação do interior da Terra!
Diretos
Indiretos
Afloramento das rochas
Exploração de Jazigo Minerais
Vulcanismo
Perfuração/Sondagem
Planetologia e Astrologia
Métodos Geofísicos (Sismologia; Geomagnetismo e Geotermismo, etc.)
Como investigar o interior do Planeta Terra????
Métodos de Investigação
Métodos Diretos de Investigação
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Toda massa rochosa ou mineral não coberta por solo ou qualquer outro tipo de material que atue como cobertura superficial (depósitos eólicos, glaciais, formações lateríticas e depósitos aluvionais).
Afloramento
- observação de superfície - 
Afloramento – Corte de estrada
Afloramento – Corte de estrada
Exploração Mineral
- Mina a céu aberto- 
Exploração Mineral
- Mina subterrânea
Exploração Mineral
- Mina subterrânea
Investigando vulcões
Investigando vulcões
Investigando vulcões
Investigar à profundidades: o solo, a rocha, a água, no fundo de um rio ou de um mar.
Sondagem
É um tipo de investigação do subsolo, bastante utilizado na geologia, na mineração e na construção civil, que tem como objetivo conhecer o tipo de terreno – solo ou rocha (argila, areia, etc.), e de investigar o fundo de rios, lagos, mares.
Conhecer as camadas que constituem os solos e/ou rocha, suas resistências, nível do lençol freático e outras características que permitirão definir e dimensionar o tipo de fundação mais adequado da obra ou até mesmo, decidir pela necessidade de estudos geológicos mais aprofundados.
Sondagem
A sondagem do solo consiste na investigação ou prospecção do subsolo de um determinado terreno. O projeto de fundação de uma obra não pode ser concebido da maneira correta sem que haja um procedimento de sondagem para determinar as propriedades físicas do solo.
Os ensaios de sondagem devem ser realizadas tanto em obras de grande porte como de pequeno porte. 
Sondagem
Uma sondagem deve fornecer informações do subsolo como:
Espessura e dimensão de cada camada do solo até a profundidade desejada;
Existência de água com a posição do nível de água encontrado durante a investigação do solo;
Profundidade da camada rochosa ou do material impenetrável ao amostrador;
As propriedades do solo ou da rocha como permeabilidade, compressibilidade e resistência ao cisalhamento.
As sondagens podem ser realizadas: a TRADO e a PERCUSSÃO (STP, CTP), Rotativa, etc. 
Sondagens à Trado
Os trados pode ser manuais ou mecanizados. Existem dois tipos de trado mais utilizados: concha ou cavadeira e helicoidal e com menor emprego, os trados torcidos e espiral.
Os trados cavadeira tem cerca de 5, 10, 15 cm de diâmetro e são usados para estudos de ocorrências de materiais para terraplanagem e pavimentação, barragens, nos estudos de subleito rodoviários e ainda para avanço da perfuração nas sondagens até que se encontre o nível de água ou até o seu limite de utilização.
Os trados helicoidais, torcido ou espiral são empregados no interior do revestimento de sondagens a percussão, podendo ser utilizados nos solos argilosos, mesmo abaixo do nível de água.
http://www.escolaengenharia.com.br/tipos-de-sondagem/
Trados manuais
É um processo mais simples, rápido e econômico para as investigações do solo. A sondagem à trado manual geralmente penetra somente nas camadas de solo com baixa resistência e acima do nível d’água.
 A perfuração do solo geralmente é realizada com os operadores girando uma barra horizontal acoplada a hastes verticais, onde se encontram as brocas. A cada 5 ou 6 rotações é necessário retirar a broca para remover o material acumulado. A amostragem geralmente é feita a cada metro, anotando-se as profundidades em que ocorrem mudanças do material.
Este tipo de sondagem é muito utilizado para a determinação do nível do lençol freático. As amostras retiradas pelo trado manual são sempre deformadas, ou seja, o solo não mantém suas características físicas quando retirado da natureza. Os resultados da sondagem são apresentados através de perfis individuais ou tabelas e são traçados perfis gerais do subsolo.
Trados manuais
Trados mecânicos
O trados mecanizado é o processo de fundação profunda mais barato em relação aos custos relacionados a perfuração e a quantidade de concreto. 
É uma opção muito utilizada nos canteiros de obra pois é um processo limpo que não produz lama, é fácil de ser transportado e mobilizado dentro da obra, requer um número pequeno de operadores e é de execução relativamente rápida.
Além disso, a realização da sondagem por trado mecânico se caracteriza pela não produção de vibrações durante a perfuração e a perfuração em solos de resistência elevada.
Trados mecânicos
Trados mecânicos
Trados mecânicos
Sondagem a percussão
Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/398216/
Sondagens à percussão SPT
Conhecida como sondagem SPT (Standard Penetration Test) ou teste de penetração padrão ou simples reconhecimento, esse é um processo muito usual para conhecer o tipo de solo fornecendo informações importantes para a escolha do tipo de fundação.
Por meio da sondagem à percussão tipo SPT é possível determinar o tipo de solo atravessado pelo amostrador padrão, a resistência (N) oferecida pelo solo a cravação do amostrador e a posição do nível de água se encontrada água durante a perfuração.
Fonte: http://www.escolaengenharia.com.br/tipos-de-sondagem/
Sondagem à percussão SPT
Sondagens à percussão CPT
Conhecida como sondagem CPT (Cone Penetration Test) 
O CPT é um método de ensaio in situ usado para determinar as propriedades de engenharia geotécnica e delinear a litologia do seu solo.
O método de ensaio CPT consiste na utilização de um equipamento hidráulico para empurrar uma ponta do cone instrumentado para dentro do solo através de várias hastes. Ele mede continuamente a resistência necessária para penetrar no solo a uma velocidade constante de dois centímetros por segundo. 
Sondagem Rotativa
A sondagem rotativa permite a investigação e reconhecimento de rochas e solos permitindo a retirada de amostras da rocha atravessada, podendo atingir grandes profundidades.
Os resultados das sondagens são apresentados em relatório, com planta do local e indicação dos pontos perfurados, perfis geológicos geotécnicos de cada sondagem, contendo as informações da obra, número, inclinação e rumo da sondagem, data de início e término, cota do furo e nível d’água quando encontrado, profundidade e cotas na vertical, diâmetros de sondagem e profundidade dos revestimentos, comprimento de cada manobra, número de golpes SPT (quando solo), recuperação dos testemunhos, alteração, coerência, fraturamento, RQD, descontinuidades, classificação e interpretação geológica.
 
Fonte: http://www.escolaengenharia.com.br/tipos-de-sondagem/
Aplicação da Sondagem Rotativa
Métodos Indiretos de Investigação
Planetologia e astrologia
Geofísica
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A PLANETOLOGIA, ciência planetária ou astronomia planetária é o estudo dos sistemas planetários (os planetas, seus satélites naturais e outros objetos relacionados) com maior ênfase no Sistema Solar.
Métodos Geofísicos
Consiste na aplicação dos métodos da física-matemática na análise de diversos problemas relacionados com a propagação e espalhamento de ondas elásticas e eletromagnéticas na terra.
Métodos sísmicos
Métodos potenciais (gravimetria e magnetometria)
Métodos elétricos 
Métodos radiométricos
Perfilagem de poços
Terremoto 
Vibrações
Ondas
 Vibração: são ondas geradas por impactos (contato)
entre placas tectônicas, por detonação de uma carga explosiva, por obras de engenharia, etc.
 Ondas sísmicas: são ondas que se propagam através do terreno. 
 Ondas de Corpo: ondas de compreensão (primária) e ondas cisalhantes (secundárias)
 Ondas superficiais: Love e Rayleigh
Sismologia
(do grego seismos, abalo + logos, tratado) é o estudo dos sismos (ou terremotos) e, genericamente, dos diversos movimentos que ocorrem na superfície do globo terrestre.
 Vibração: são ondas geradas por meio de: impactos (contato) entre placas tectônicas, por detonação de uma carga explosiva, etc.
 Ondas sísmicas: são ondas que se propagam no e através do meio (terreno/rocha)
 Sismógrafo: instrumento usado para medir as ondas (partes: sensor e registrador) 
Ondas sísmicas
Ondas de Corpo
Ondas de compreensão (primária) – Onda P
Ondas de Cisalhamento (secundárias) – onda S
Ondas superficiais
(Rayleigh e Love)
Sismologia
 Ondas de compressão (P): ondas longitudinais; mais rápidas; vibra no sentido da propagação. Propagação: meio sólido e liquido 
Ondas cisalhante (S): ondas secundárias, vibra no sentido transversal da propagação. Propagação: meio sólido
Ondas de Superfície: Love, corresponde superposição das ondas S. Ondas R, combinação das ondas P e S.
Ondas S
Ondas P
https://www.youtube.com/watch?v=NfJUrUqS2xM
A Sismologia x Estrutura Interna da Terra
Tipos de ondas sísmicas:
Ondas P – atravessam meios sólidos e líquidos. Têm velocidade entre 5,5 a 13,8 km/s;
Ondas S - atravessam só meios sólidos. Têm velocidade entre 3,2 a 7,3 km/s;
Ondas L - velocidade 4 a 4,4 km/s;
Ondas R - a velocidade das ondas de Rayleigh é igual a 0,9194 da velocidade das ondas S
Sismógrafo e sismograma
O estudo dos terremotos através de sismógrafos
Sismógrafo: aparelho de medição das ondas sísmicas
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SÍSMICA DE REFLEXÃO
Este método consiste em medir os tempos de chegada das ondas sísmicas aos geofones após terem sido refletidas pela superfície de contato entre as várias unidades litológicas. A partir dos tempos de chegada e das respectivas velocidades é possível reconstruir a trajetória das ondas P e delimitar a disposição dos horizontes sísmicos ao logo do perfil. 
SÍSMICA DE REFRAÇÃO
Este método consiste na realização de perfis longitudinais utilizando geofones, estes devem estar espaçados de uma distância regular e conhecida. É necessário realizar um disparo inicial através de um martelo de 8Kg, este disparo vai dar origem a ondas sísmicas que vão ser registradas por um sismógrafo. A distância longitudinal do perfil deve situar-se entre os 25m e os 100m, e a distância entre os geofones não deve exceder os 5m, para garantir uma determinada precisão.
Quartzo
Feldspato potássico
Plagioclásio
Olivina magnesiana
Clinopiroxênio
Granada
Gabro
Granito
ortopiroxênio
Peridotito
http://rosamaria2192.blogspot.com.br/2013_11_01_archive.html
Estas oscilações elétricas são transmitidas até o sismógrafo, onde são digitalizadas, multiplexadas e registradas após severo depuramento e amplificação eletrônicos.
Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgMIAH/prospeccao-petroleo
http://rigeo.cprm.gov.br/xmlui/bitstream/handle/doc/13660/PEDROSA%20JR-DISSERTA%C3%87%C3%83O.pdf?sequence=1
Outros Métodos Geofísicos
http://www.gpr-geoscience.com.br/sub-bottom-profiler-sbp-boomer.htm
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Levantamento Gravimétrico
O eletro-magnetômetro é capaz de medir rapidamente a condutibilidade dos terrenos, permitindo individualizar anomalias imputáveis a estruturas, estratificações, fluidos ou corpos enterrados a profundidades compreendidas entre 0 e 6 metros, dependentemente das orientações utilizadas..
Eletromagnetômetro
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Fonte:http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672009000300005
Perfilagem de Poço
Bibliografia
TEIXEIRA, W. (org) et al. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de textos, 2000. 2ª reimpressão, 2003. 588p. (Cap. 3 e 5).
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgMIAH/prospeccao-petroleo
http://histpetroleo.no.sapo.pt/pesquisa_1.htm
http://www.if.ufrj.br/teaching/geo/sbgfque.html
http://biologiaegeologia.webnode.com/comentarios/a-terra-um-planeta-muito-especial/
TRANSMISSÃO DE CALOR
www.mspc.eng.br/termo/trc_01K0.shtml
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/EstudodosGases/gases.php
http://www.fisicaevestibular.com.br/termica3.htm
http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_propriedades_mecanicas.pdf
http://gracieteoliveira.pbworks.com/w/page/49832082/Estrutura%20Interna
http://pt.slideshare.net/treis/descontinuidades-internas
http://slideplayer.com.br/slide/1614112/
http://slideplayer.com.br/slide/3728189/
http://www.fgel.uerj.br/dgrg/webdgrg/HOMEPAGEOCEANO/GG6_Estrutura%20da%20Terra.html
Outros sites interessantes!
http://pt.slideshare.net/RitaPereira2/sismologia-29184525
Ficamos por aqui! Bons estudos