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APOSTILA 2006.pdf CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GEOLOGIA COLETÂNEA DE TEXTOS E EXERCÍCIOS GEÓL. EDUARDO S. SCANGARELLI 2006 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 2 SUMÁRIO Apresentação 1 1. A Terra e os Processos Geológicos 2 2. Minerais e Rochas 6 3. Intemperismo e Formação dos Solos 20 4. Movimentos Superficiais da Crosta 25 5. Nomenclatura Estratigráfica 32 6. Águas Subterrâneas 35 7. Prospecção Geotécnica do Subsolo 45 8. Geologia e Mineração em Santa Catarina 55 9. Elaboração de Cartas Geotécnicas 64 10. Investigações Geológicas em Obras Especiais de Engenharia 66 11. Túneis 72 12. Estudos Geotécnicos para Construção de Barragens de Concreto 75 13. A Geologia de Engenharia e o Meio Ambiente 78 14. Bibliografia 81 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 1 Apresentação Este trabalho procura servir de indicativo de estudo, através de uma coletânea de textos, para os acadêmicos do Curso de Engenharia Civil, na disciplina de Geologia. Trata-se de uma seleção de diversos autores, notas de aula e experiências de campo resumidos em treze capítulos que cumprem o cronograma previsto de 60 horas/aula, buscando inserir em uma primeira parte os conhecimentos ditos de geologia geral e em outra, informações de geologia de engenharia, a um nível introdutório, e que sirvam de suporte às disciplinas da área correlata de outros semestres. Como forma de concretizar o aprendizado são apresentados exercícios complementares às informações textuais, procurando sempre que possível relacioná- los ao cotidiano da Engenharia. A bibliografia utilizada para esta coletânea deve ser necessariamente consultada em seu todo, visto que, aqui muitas vezes as matérias coligidas, são apresentadas de forma sintetizada, bem como a complementação ao estudo deve estar voltada ao acompanhamento em sala de aula da solução dos problemas e exercícios apresentados. Florianópolis, março de 2006 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 2 A TERRA E OS PROCESSOS GEOLÓGICOS O Interior da Terra Os fenômenos estruturais do interior da crosta relacionam-se intimamente com as condições reinantes nas maiores profundidades subcrustais. Entretanto, até hoje, todas as informações a respeito da natureza das camadas mais internas da Terra, e mesmo da crosta, baseiam-se em dados indiretos, visto que as maiores perfurações não vão além de seis a sete quilômetros. A interpretação dos dados sísmicos constitui a maneira principal de investigação da estrutura das partes mais profundas, não sujeitas à observação direta. Baseia-se no estudo das trajetórias e velocidades de propagação de vibrações elásticas dentro da Terra, principalmente das ondas sísmicas produzidas pelos terremotos. O estudo da distribuição das velocidades das ondas sísmicas em relação à profundidade evidenciou a existência de três superfícies ou descontinuidades, nas quais as ondas mostram um súbito aumento de velocidade. A primeira delas, denominada descontinuidade de Mohorovicic (Moho, ou M), ocorre a várias profundidades, de acordo com o local: nos continentes, em geral, entre trinta e quarenta quilômetros; nos oceanos, mais próxima à superfície, a dez ou doze quilômetros a partir do nível do mar. Essa descontinuidade é marcada por um aumento abrupto na velocidade das ondas longitudinais (P) de 6,3 a 7,8 km/s, e das ondas transversais (S) de 3,7 para 4,4 km/s. Atualmente, acredita-se que o Moho represente o limite inferior da crosta c tenha estruturas internas também variáveis, de acordo com o local. A segunda descontinuidade sísmica ocorre a 2 900 metros abaixo da superfície da Terra (descontinuidade de Guttemberg). Aí, a velocidade das ondas longitudinais decresce, subitamente, de 13,6 para 8,1 km/s. Tal descontinuidade corresponde também ao limite de propagação das ondas transversais, que não penetram em regiões mais profundas. A camada do globo terrestre situada entre o Moho e a descontinuidade de 2900 km, é denominada manto. Uma terceira descontinuidade sísmica foi encontrada a profundidades de 3 980 a 5120 km. Não é tão distinta e pode representar uma zona de aproximadamente 150 km de espessura, na qual a velocidade de propagação das ondas longitudinais diminui de 10,4 para 9,5 km/s. Corresponde ao limite interno do núcleo externo, de 2 200 km de espessura. Finalmente, o núcleo interno, da profundidade de 5 120 km até o centro, caracteriza-se por um aumento da velocidade das ondas longitudinais. Entre a descontinuidade de Mohorovicic e o centro da Terra, todas as mudanças nas propriedades dos materiais revelados pelas ondas sísmicas foram observadas na vertical, ao longo do raio terrestre. Não há dados seguros sobre variações laterais. As informações derivadas do estudo das ondas superficiais revelam diferenças da Terra como um todo, possui densidade média de 5,5 — o que indica ser o interior mais denso que a parte externa. Isso se confirma pelos dados sismológicos. A velocidade de propagação das ondas de choque depende das propriedades elásticas e da densidade das rochas atravessadas. Enquanto a crosta continental é constituída de rochas de composição granítica, ricas em sílica e alumina (SIAL), na crosta oceânica há predominância de material de composição basáltica, rico em sílica e magnésio (SIMA). A petrografia da crosta oceânica é muito pouco conhecida, porém a análise das rochas dragadas dos fundos oceânicos, coletadas em ilhas, indica natureza básica, constando de basaltos, olivina- basaltos, gabros, serpentinitos e peridotitos. Os basaltos oceânicos mostram-se, também, muito uniformes em sua composição, Todas as conclusões sobre a composição do manto na parte mais externa indicam-lhe constituição periodotítica, pois as rochas encontradas em intrusões de origem profunda são dessa natureza. Acredita-se, geralmente, que a parte externa do núcleo é fluida porque as ondas S não se propagam através dele, supondo-se para essa região a composição de ferro em estado de fusão. Ferro e óxidos são as únicas substâncias comuns mais densas que silicatos. A composição e o estado físico do núcleo interno são ainda mais duvidosos. O território brasileiro situa-se inteiramente no interior de uma das grandes placas litosféricas, a Sul- Americana, quase totalmente afastado de sua borda de colisão com a Placa de Nazca, do Oceano Pacífico. Apenas o Acre se aproxima dessa região e alguns sismos de grande profundidade, 300 km já foram registrados sob ele, relacionados à subducção da placa. Essa é a razão de ser baixa sua sismicidade e de não possuir vulcões ativos. O vulcanismo intenso, que se manifestou entre o Jurássico Superior e o Terciário Inferior, resultou do rompimento do Gondwana e conseqüente abertura do Oceano Atlântico. As ilhas oceânicas do Brasil originaram-se de vulcões relacionados com zonas de fratura na parte oceânica da Placa Sul-Americana. Processos Externos A hidrosfera é uma camada descontínua de água que, nos estados líquido e sólido, recobre a superfície da crosta em bacias e cadeias oceânicas, plataformas e taludes continentais, constitui geleiras continentais e de montanhas, além de lagos, rios e preenche fendas e poros dos solos e das rochas A Terra acha-se envolvida por uma camada contínua de gases e vapor de água, a atmosfera, que tem 95% de sua massa na troposfera, situada até 9 km de altitude nos pólos e 18 km no equador. Quando seca, a atmosfera é constituída de 99,9% de nitrogênio e oxigênio, e algum argônio, o restante sendo representado por hidrogênio, ozônio, poeiras naturais e gases originados da ação industrial. Acima da troposfera acham-se a estratosfera e as camadas mais altas, mas é na troposfera que se realizam os processos atmosféricos mais importantes para a dinâmica externa. De maior importância para a ação da atmosfera são o vapor d'água que ela contém e a 1 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 3 distribuição do calor que recebe do Sol, determinando os climas. Figura 1.1 - Variação da velocidade das ondas sísmicas, da densidade e da gravidade de acordo com a profundidade das camadas da Terra. A biosfera é a parte da Terra onde se desenvolve a vida. Compreende os cerca de 5 km inferiores da troposfera, a hidrosfera até grandes profundidades oceânicas e uma delgada camada superficial da crosta. Ela é o palco dos processos de dinâmica externa. As rochas expostas às ações combinadas dos componentes químicos da atmosfera, às modificações mecânicas causadas pelas variações de temperatura, à atuação química e mecânica exercida pelos organismos têm seus componentes desintegrados e/ou decompostos, segundo o fenômeno denominado intemperismo. Devido ao intemperismo, a rocha se desfaz em partículas de minerais e fragmentos de rochas, perde substâncias solúveis e produz outros materiais in situ. Os diversos produtos de intemperismo recobrem as rochas e constituem o que é denominado manto de intemperismo, ou regolito ou, ainda, solo. O desgaste das rochas - acompanhado pelo transporte mecânico e químico dos seus produtos - pelos rios, chuvas, gelo, mar e vento é chamado erosão. O intemperismo não é, a rigor, um processo de erosão, mas prepara a rocha para ser erodida. A ação dos cursos d'água superficiais, combinada com o escoamento originado pelas chuvas, constitui o mais importante agente de erosão. Representa o principal fator de denudação onde atua. As grandes massas de geleiras continentais que cobrem a Groenlândia e a Antártida, as geleiras dos vales das altas regiões montanhosas e as de pequenas ilhas em baixas latitudes também constituem importante agente de erosão. O vento, se sua velocidade for suficientemente grande e o solo pouco resistente e desprotegido de vegetação, é um agente de erosão em regiões desérticas, periglaciais e certas planícies e praias arenosas. A erosão marinha resulta do choque das ondas contra as rochas da costa e, ainda, do choque e atrito dos fragmentos rochosos contra a falésia e sobre a plataforma de abrasão marinha. Os produtos elásticos, resultantes da erosão e levados pelos agentes transportadores, são depositados quando cai a sua capacidade de transporte. Assim, as torrentes de montanha, ao atingirem as planícies, formam leques aluviais e, quando rios desembocam num lago ou no mar, não sujeito a correntes fortes, seus sedimentos formam deltas ou dispersam-se pela bacia aquosa. Sedimentos fluviais também se acumulam em regiões sujeitas à lenta subsidência tectônica, como o Pantanal de Mato Grosso. Depósitos saturados pela água podem sofrer movimentos em massa, constituindo fluxos de detritos. Corridas de lama também se formam nestas condições. O material transportado pelas geleiras continentais ou de vale constitui o drift que, quando não estratificado, chama-se till. Morainas são constituídas por fragmentos de rochas que se soltam das vertentes dos vales e são arrastadas pelas geleiras. Nas depressões, formadas pela escavação UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 4 glacial, com o degelo, surgem lagos nos quais se depositam sedimentos elásticos finamente laminados chamados varvitos. Em Itu (SP) existem varvitos da grande glaciação permo-carbonífera, que fornecem lajes para pavimentação. Nos desertos, praias e planícies arenosas, em clima árido ou semi-árido, formam-se as dunas ou depósitos eólicos. Grandes extensões da Rússia e China são cobertas por depósitos de poeiras e siltes que foram transportados pelo vento, de regiões desérticas distantes, e precipitados pela chuva. Chamam-se loess a tais depósitos. Nas regiões litorâneas, acumulam-se sedimentos de grande variedade de ambientes. São em maior parte clásticos, mas podem incluir calcários e evaporitos. Atualmente, muitos milhares de metros de espessura de sedimentos, predominantemente marinhos, são nelas perfurados em busca do petróleo, como acontece na costa brasileira. Também à tectônica de placas são atribuídas algumas bacias de sedimentação no interior dos continentes. O Tempo Geológico A idade relativa das rochas pode ser obtida observando-se as marcas dos eventos nelas registrados, a ordem natural de superposição das camadas sedimentares, com rochas mais jovens jazendo sobre as mais antigas e os fósseis que elas contêm. A idade absoluta das rochas, ou dos eventos nelas impressos, pode ser obtida por datação absoluta que é feita medindo-se a taxa de desintegração de um isótopo radioativo, como, por exemplo, o U238 que se desintegra até Pb206, a uma razão de desintegração constante. Para períodos mais recentes usa-se o método do C14. Tabela 1.1 - Escala dos tempos geológicos Era Período Época Tempo Cara Quaternário 15 mil Última glaciação Pleistoceno 1 ma Homem Plioceno 7 ma Mioceno 26 ma Oligoceno 38 ma Mamíferos Eoceno 54 ma Cenozóica Terciário Paleoceno 65 ma Cretáceo 136 ma Répteis Jurássico 190 ma Mesozóica Triássico 225 ma Permiano 280 ma Anfíbios Carbonífero 345 ma Devoniano 395 ma Peixes Siluriano 430 ma Invertebrados Ordoviciano 500 ma Paleozóica Cambriano 570 ma Proterpzóico +1 ba Fósseis raros Arqueano + 2,5 ba História Geológica As províncias consideradas do eon Arqueano contêm rochas datadas de 3.800 Ma a 2.500 Ma. Constituem-se de associações granito-greenstone, associações de alto grau metamórfico e associações de bacias cratônicas. Expõem-se em todos os continentes. No Brasil, existem em Minas Gerais, Bahia e poucos outros locais.Há evidências da presença de seres vivos nas rochas arqueanas antigas: associações de microfósseis, certos compostos carbonosos e estruturas esferoidais do Supergrupo Swaziland na África do Sul são de origem orgânica e provam que a vida já existia na Terra pelo menos há 3.500 Ma. Estromatólitos são estruturas sedimentares finamente laminadas constituídas de carbonatos e formadas pela acresção de detritos e precipitados de restos de organismos, principalmente cianobactérias. Os estromatólitos são conhecidos na África e na Austrália, também com cerca de 3.500 Ma. Esta é a idade mínima do aparecimento de vida na Terra. O eon seguinte, chamado Proterozóico, é atribuído ao tempo entre 2.500 Ma e 570 /540 Ma, quando existiram grandes crátons rodeados de faixas móveis de rochas que foram dobradas e metamorfizadas. Suas rochas são, em geral, menos metamorfizadas que as arqueanas. É dividido em três eras: Paleoproterozóica (2.500-1.600 Ma), Mesoproterozóica (1.600-1.000 Ma) e Neoproterozóica (1.000-570/540 Ma). Destaca-se no eon Proterozóico: • a intrusão de grandes diques e complexos básicos acamados; • bacias cratônicas e faixas orogênicas; • abundância de minérios de ferro bandados do tipo BIF (Banded Iron Formation\ com máximo desenvolvimento entre 2.600 Ma e 1.800 Ma, dos quais o Brasil tem repre-sentantes no Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais; • a tectônica de placas apresenta claras manifestações de ter aluado pelo menos desde o Paleoproterozóico; glaciaçõcs no Paleoproterozóico e no Neoproterozóico; • os estromatólitos têm seu máximo desenvolvimento entre 2.250 Ma e 600 Ma; • surgimento das primeiras faunas de metazoários no final do Neoproterozóico. O último eon da história geológica é o Fanerozóico, desenvolvido a partir de 570/540 Ma. E dividido em três eras: Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica, que por sua vez comportam diversos períodos. Durante estas eras, o número de continentes c placas continentais variou muito, assim como o número dos oceanos que então se abriram ou se fecharam, com o deslocamento das placas, originando-se cadeias de montanhas nos orógenos. Os continentes, atualmente situados no Hemisfério Sul, mais a Península Indu, se aglutinaram para constituir o Continente Gondwana, que no Carbonífero se sujeitou a extensa glaciação e ao desenvolvimento da flora Glossopteris. Posteriormente, uniram-se a América do Norte, Europa e Ásia, para formarem a Laurásia. Fechou-se o oceano entre a América do Norte e a África e, há 225 Ma, achava-se constituído o megacontinente Pangea. No Jurássico, a partir de cerca de 200 Ma, o Pangea passou a se fragmentar através de riftes, acompanhados de abundante vulcanismo, e tiveram UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 5 origem os atuais continentes, oceanos em expansão e Figura 1.2 – Conformação do continente Gondwana cadeias de montanhas resultantes de choque de placas, processos ainda hoje ativos. Assim, na era Mesozóica, há cerca de 130 Ma, o Oceano Atlântico Sul começou a se abrir, separando a África da América do Sul, dando-se a colisão, com subducção, da Placa de Nazca, do Oceano Pacífico, com a Placa Sul-Americana, originando a Cordilheira dos Andes. A vida animal evoluiu muito durante a era Paleozóica. Os organismos marinhos eram, sobretudo, trilobitas, graptolitos, briozoários, moluscos, corais e equinodermos. Muitos deles possuíam carapaças duras que se preservaram como fósseis, permitindo datar e correlacionar as camadas. Os insetos mais antigos são devonianos. Os primeiros vertebrados, representados por peixes cobertos de couraças e sem maxilar apareceram no período Ordoviciano. Os peixes, com esqueleto interno pouco ou não-ossificado surgiram no Devoniano Inferior e, no Devoniano Superior, os vertebrados ganharam a terra, com o aparecimento dos primeiros anfíbios. O Permiano foi o período em que ocorreu a maior extinção em massa de todos os tempos, fenômeno, aliás, relativamente comum ao longo de nossa história geológica. Acredita-se que, naquele período, 80% de todas as espécies desapareceram num período de poucos milhões de anos (90% das marinhas, 70% dos répteis e anfíbios e até 30% dos insetos). A extinção do Cretáceo/Terciário, que dizimou os dinossauros, eliminou 47% de todas as espécies (Arthur, 1993). Em fins do período Permiano apareceram os répteis, que iriam dominar todos os ambientes durante a era Mesozóica, destacando-se os dinossauros, que se extinguiram na passagem da era Mesozóica para a era Cenozóica. Ainda durante o Jurássico apareceram as primeiras aves, originadas dos répteis, e que só viriam a exercer papel destacado na era Cenozóica, juntamente com os mamíferos existentes desde o Triássico. Também os peixes passaram a ter grande desenvolvimento na era Cenozóica. As primeiras plantas vasculares terrestres apareceram no Devoniano Superior. As cryptogamas vasculares desempenharam importante papel na formação das jazidas de carvão do Carbonífero Superior. Na passagem para a era Mesozóica processou-se grande transformação florística, destacando-se o aparecimento, no Cretáceo Inferior, das primeiras angiospermas, assinalando o início da flora moderna. No começo do Terciário, a vegetação dos continentes passou, aos poucos, a adquirir seu caráter atual, muito diversificado e com distribuição conforme o clima e a altitude. Quando o Homo habilis apareceu, há cerca de 2 Ma, a pré-história humana já estava em evolução, talvez desde 4 ou 5 Ma, portanto, desde o Plioceno. EXERCÍCIO COMPLEMENTAR – Nº 1 Com base nas informações apresentadas busque responder os questionamentos abaixo: 1.Como podemos identificar no dia-a-dia os processos construtivos e destrutivos da natureza? 2. Porque esperamos encontrar as rochas mais antigas nas áreas estabilizadas da crosta e não naquelas sujeitas a acomodações tectônicas? 3. Qual o motivo de encontrarmos menos registros fossilíferos nos tempos geológicos mais antigos? 4.Da análise da conformação do continente Gondwana podemos esperar encontrar rochas semelhantes no Brasil e na África? 5.Santa Catarina é um dos estados brasileiros com as maiores reservas de carvão, como podemos explicar sua formação? 6.Caracterize os processos da dinâmica externa e interna da Terra. 7.Identifique alguns tipos de depósitos sedimentares conhecidos na região e sua gênese. 8. Exemplifique de que forma os processos geológicos podem interferir em obras de engenharia. UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 6 MINERAIS E ROCHAS Para projetar e construir uma obra de engenharia é necessário ter conhecimento das propriedades dos materiais que serão utilizados. Correspondentemente, para qualificar os materiais do embasamento objeto de um projeto, é necessário conhecer as propriedades das rochas e solos que o constituem. O conhecimento das propriedades das rochas e dos solos é portanto, de grande valor quando a totalidade da estrutura que irá se construir é predominantemente com materiais naturais, como nos casos de represas de terra. Mineral É um elemento ou composto químico, geralmente resultado de processos inorgânicos, de composição química definida e encontrado naturalmente na crosta da Terra. Identificação dos Minerais Na prática as rochas e os minerais são identificados mesoscopicamente, ou seja, com a vista desarmada ou com uma lupa de mão. Os minerais e rochas complexos podem exigir para sua completa identificação métodos analíticos, tais como, através de lâmina delgada à luz polarizada, à luz refletida, espectômetro de massa, etc. Propriedades Físicas dos Minerais Estrutura: Exceto os minerais amorfos, todos os demais tem forma específica de um cristal, limitado por faces e pertencente a um sistema cristalino determinado, como por exemplo, o sistema trigonal, cúbico, tetragonal, monoclínico, etc. Clivagem: É a propriedade que possui um mineral de dividir-se em planos paralelos, devido a estruturação atômica do mineral. Dureza: A dureza de um mineral é expressada através do número correspondente por comparação com a Escala de Mohs. Ela é caracterizada pela resistência do mineral ao risco. Escala de Mohs Ordem Mineral 1 Talco 2 Gipsita 3 Calcita 4 Fluorita 5 Apatita 6 Ortoclásio 7 Quartzo 8 Topázio 9 Coríndon 10 Diamante Peso Específico ou Densidade É o peso expresso em gramas de 1cm3 de mineral. Os minerais não metálicos mais comuns na superfície da Terra, como o quartzo, feldspato, berilo, contém uma densidade média compreendida entre 2,65 e 2,75 g/cm3. Tenacidade É a capacidade do mineral resistir ao esmagamento, quebramento ou dobramento. Podem ser classificados como quebradiços, quando são fáceis de moer e fregmentar-se; maleáveis, que podem ser achatados por um martelo; sécteis, que se podem cortar com uma lâmina de aço; dúcteis, susceptíveis de serem estirados em fios; flexíveis, que podem ser dobrados e finalmente elásticos que podem ser dobrados e retornam a forma original. Propriedades Ópticas dos Minerais Brilho É a capacidade de reflexão da luz incidente. O brilho pode ser metálico e não metálico. O brilho não metálico pode ser ainda, vítreo, adamantino, resinoso, sedoso, perolado, etc. Diafaneidade Um mineral é transparente se através dele podem ser vistos outros objetos; translúcido, se transmite a luz, ou opaco, se a luz não é transmitida através dele. Cor e Traço É fácil reconhecer a cor de um mineral e para tanto deve-se observar a amostra em uma fratura fresca, evitando superfícies alteradas. Ao atritarmos um mineral contra uma placa de porcelana, este deixa um traço de diminutas partículas aderidas, incolor ou colorido, característico de um mineral e identificado através de tabelas padronizadas. Rochas É um agregado natural formado por um ou mais minerais. Os geólogos tem classificado as rochas de acordo com a sua origem em três grandes grupos: magmáticas, sedimentares e metamórficas. Sem dúvida este grupamento pouco transmite, em termos de informação de engenharia sobre uma determinada rocha. O termo granito, por exemplo, sugere ao engenheiro a idéia de um material duro, de confiança como embasamento, e sem dúvida, de suas variadas aptidões como rocha suporte de um local para outro. Entretanto, os agentes atmosféricos podem transformar um granito até convertê-lo em uma massa pouco coerente, de modo que, se colocarmos o peso de uma estrutura sobre o granito que haja experimentado tal transformação, pode acontecer um considerável nível de rebaixamento. Em outras palavras, ainda que as forças antes mencionadas alterem, às vezes, completamente as propriedades de engenharia de uma rocha, o produto da alteração pode denominar-se ainda com o mesmo nome geológico da rocha original. 2 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 7 Os engenheiros necessitam de uma classificação das rochas baseadas nas suas propriedades geotécnicas e que identifiquem características tais como: 1) a estrutura primária e a composição mineralógica; 2) o grau e a natureza das alterações; 3) as características estruturais de resistência; 4) os efeitos erosivos do intemperismo; 5) os processos atuantes que possam causar outras alterações. Textura das Rochas A textura de uma rocha é a ordenação de seus grãos e partículas. De acordo com suas características de formação, a rocha pode desenvolver uma textura mais ou menos perceptível a olho nu, tal como: textura fanerítica, com grão bem desenvolvidos (granitos); textura afanítica, com grão somente visíveis com o aumento através de uma lupa (basaltos); textura porfirítica, com cristais bem formados, grandes, imersos em uma matriz vítrea de granulação fina (fonolitos); textura vesicular, formada por pequenas cavidades distribuídas por toda a massa ígnea (basalto amigdalóide). Classificação das Rochas Rochas Ígneas São rochas que provém da consolidação do magma. Este magma pode se consolidar dentro da crosta terrestre, a muitos quilômetros de profundidade, formando as rochas intrusivas ou plutônicas. Outra condição geológica seria o magma extravasar- se à superfície, formando nesses casos as rochas extrusivas ou vulcânicas. Como rochas ígneas mais importantes podemos citar o basalto, riolito, fonolito,etc. Rochas Sedimentares Quando os produtos da desintegração e decomposição de qualquer tipo de rocha são transportados e voltam a se depositar e a se consolidar total ou parcialmente, para desta forma constituir um novo tipo de rocha, este material resultante é classificado como rocha sedimentar. Esta classificação abraça também as rochas que resultam da precipitação química ou da decomposição de restos orgânicos na água. Geralmente estas rochas apresentam estruturas em estratos ou lentes, ao contrário das rochas ígneas normalmente compactas. Usualmente são encontrados fósseis animais ou vegetais, registro da atividade biológica do passado. Estas rochas são constituídas por partículas ou grãos de rochas ou ainda por restos orgânicos, os quais, de acordo com o tamanho e a distribuição constituem a base para sua classificação. Algumas das rochas sedimentares mais importantes são: calcários, folhelhos, arenitos, carvão, etc. Rochas Metamórficas São rochas formadas como conseqüência da recristalização de rochas ígneas ou sedimentares devido à influência dos agentes relativos à temperatura elevada, altas pressões ou intensos esforços, propiciando a formação de novos minerais ou a recristalização. As rochas metamórficas mais importantes são: gnaisses, migmatitos, mármores, ardósias, quartzitos, etc. Propriedades Geotécnicas das Rochas As rochas que sustentam o peso das estruturas, ou qualquer outra carga, estão sujeitas a deslizamentos e caso encontrem-se submetidas a um excesso de carga, podem experimentar danos, como rachar ou romper. Os possíveis efeitos das cargas sobre as rochas dependem das propriedades físicas destes materiais, os quais deveriam ser conhecidos pelos projetistas de uma estrutura ou construção. Tabela 2.1 - Classificação geotécnica das rochas TABELA DE CLASSIFICAÇÃO GEOTÉCNICA DAS ROCHAS DUREZA ALTERAÇÃO FRATURAMENTO ORIENTAÇÃO DAS FRATURAS ESTADO DAS FRATURAS H1 Muito dura A1 Sólida F1 de 0 a 1 - não fraturada H 00 - horizontal S1 Rugosas H2 Dura A2 Pouco alterada F2 de 2 a 5 - pouco fraturada SH de 00 a 200 subhorizontal S2 Pouco rugosas H3 Medianamente dura A3 Medianamente alterada F3 de 6 a 10 medianamente fraturada I de 200 a 700 inclinada S3 Polidas H4 Macia A4 Muito alterada F4 de 11 a 20 muito fraturada SV de 700 a 900 subvertical S4 Preenchimento granular H5 Muito macia A5 Sapropelito F5 mais de 20 extremamente fraturada V vertical S5 Preenchimento argiloso Peso Específico Ao tratar de qualquer classe de material, inclusive as rochas, é necessário saber seu peso unitário, normalmente expresso em g/cm3 ou em m3/t. O peso unitário da rocha depende da densidade de seus elementos constituintes, da sua porosidade e da água contida em seus poros. As rochas que contém metais pesados possuem densidades elevadas, de mais de 4,5 g/cm3. As rochas que se encontram mais freqüentemente em projetos de engenharia civil são as correspondentes a algumas rochas ígneas e metamórficas. UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 8 Os granitos possuem uma densidade que oscila ao redor de 2,65 g/cm3, enquanto que as rochas sedimentares possuem, em geral, densidades mais reduzidas, por volta de 2,0 g/cm3. Porosidade A porosidade de uma rocha é a relação existente entre o volume de vazios e o volume total da amostra. O valor da porosidade é expresso em porcentagem de volume de amostra. Alguns estudos tem demonstrado que existe uma relação concreta entre a porosidade e a densidade de uma rocha e a sua origem. Assim, resulta que as rochas cristalinas, tais como os granitos, que se formam sobre grandes pressões tem porosidades reduzidas e pesos específicos altos, sendo que o mesmo pode-se dizer de algumas rochas metamórficas. Por outro lado, algumas rochas sedimentares oferecem uma grande porosidade e uma densidade reduzida. Absorção Quando se submerge em água uma amostra de rocha, esta não absorve a quantidade que permitiria a sua capacidade teórica, já que durante a imersão, uma parte do ar existente na amostra é aprisionado pela água e não encontra saída, assim sendo, a água vê-se impossibilitada para atingir determinada quantidade de poros. Sob circunstâncias normais a água chega somente até parte do volume total dos poros, chamando-se grau de saturação a relação existente entre o volume de poros que retém água e o volume total de poros. Tabela 2.2 - Características Físicas de Algumas Rochas ROCHA PESO ESPECÍFICO g/cm3 POROSIDADE % ABSORÇÃO% BASALTO 2,77 22,09 9,97 DIABÁSIO 2,95 0,17 0,06 GRANITO 2,67 3,98 1,55 ARENITO 2,58 1,62 0,66 GNAISSE 3,12 2,23 0,84 MÁRMORE 2,73 2,02 0,77 Resistência das Rochas No estudo das propriedades de resistência das rochas, há que se considerar em geral, três classes de esforços: de compressão, que tende a diminuir o volume de material, esforços tangenciais, que tendem a deslocar uma parte da rocha em relação à outra; e esforços de tensão, que tendem a criar gretas e fissuras no material. À resistência à compressão de uma rocha é a força requerida para romper uma amostra que está submetida a uma determinada carga e não está contida ou sustentada pelos lados. Existe provavelmente alguma analogia entre os fatores que exercem influência nas resistências das rochas e os regem a dos metais. Tem-se observado, por exemplo, que um material cuja superfície seja relativamente áspera tem menor resistência que outro cuja superfície seja praticamente lisa. De igual forma, a resistência à compressão das rochas está influenciada pela sua textura, em especial pela sua granulometria, assim, arenitos de grãos finos são mais resistentes que os de grãos grados. As rochas ígneas e metamórficas observadas através do microscópio e que mostram um entrelaçamento profundo entre seus cristais resultam mais fortes em relação as que se mostram escassas. Nas rochas sedimentares a resistência do material de ligação intersticial ou cimento, pode exercer a mesma influência na resistência à compressão da rocha como a textura. Entretanto, se este cimento for argiloso, a resistência a compressão será bem mais baixa. A resistência à compressão de uma rocha depende da inclinação das forças que atuam sobre ela, em relação aos planos de estratificação, de modo que a maior resistência corresponde aos esforços normais ao acamamento. A resistência à tensão de rochas compreendem apenas uma pequena fração da resistência à compressão. Os esforços de tensão podem ser desenvolvidos em uma placa rochosa, não só como conseqüência da ação de cargas, como também do assentamento de uma estrutura, por tremores de terra ou efeitos da temperatura. Quanto à resistência aos esforços tangenciais podem ser estes em materiais pétreos duplos. Ou uma parte do material escorrega ao longo de uma superfície plana ou a rocha flui de forma plástica sem que se forme uma superfície de separação perceptível. Deformações Naturais das Rochas Fraturas Qualquer descontinuidade de origem secundária nas rochas pode ser definida como fratura, independente de sua ordem de grandeza. Sendo as deformações originadas por ação de forças, é evidente que o fraturamento se deve a esforços que são maiores do que as rochas submetidas a eles podem suportar. Quando temos uma série de fraturas, mais ou menos contínuas, que parecem dispor-se segundo esquemas bem definidos, podemos considerar estas fraturas como juntas. UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 9 Se a massa rochosa de cada lado da fratura evidencia um deslocamento ao longo do plano de fratura, esta é classificada como falha. Tais deslocamentos podem ter características milimétricas ou alcançar muitos quilômetros de extensão. Falhas São rupturas nas rochas, ao longo dos quais as paredes opostas se moveram uma em relação a outra, ou seja, é a existência de um movimento diferencial entre blocos, paralelo à superfície de fratura. Os planos de falha são, portanto, plano de cizalhamento. Elementos de uma Falha Plano de falha: é a superfície ao longo do qual se deu o deslocamento. ë definido por uma direção e um mergulho. Linha de falha: é a intersecção do plano de falha com a superfície topográfica. Espelho de falha: é a superfície polida de uma rocha originada pela fricção dos blocos opostos, no plano de falha. Brechas de falha: são rochas resultantes do intenso movimento junto ao plano de falha. Rejeito: é o deslocamento relativo de pontos originalmente contínuos, medidos com referência ao plano de falha. Figura 2.1 - Elementos geométricos de uma falha Tipos de Falhas Dependem da inclinação do plano de falha e do mergulho das camadas. Falha Normal: o plano de falha mergulha para o lado que aparentemente se abateu. Falha Inversa: o plano de falha mergulha para o bloco que se elevou. Falha Transcorrente: o plano de falha é vertical e o deslocamento horizontal. Figura 2.2 – (A) Falha Normal; (B) Falha Inversa Figura 2.3 – Horst e Grabben Cronologia dos Falhamentos Uma falha é posterior ao último terreno que ela afeta e anterior ao terreno não deformado que a recobre. Dobras São ondulações em corpos rochosos originalmente planos, resultado de esforços laterais de compressão. Ocorre em qualquer tipo de rocha que possua acamamento ou foliação. Elementos de uma Dobra Plano axial: é o plano que divide a dobra tão simetricamente quanto possível. Eixo: é a linha resultante da intersecção do plano axial com um determinado nível topográfico. Crista: é a linha que une os pontos mais altos situados em um nível estratigráfico. Tipos de Dobras Dobra anticlinal: é a dobra cuja convexidade está voltada para as camadas mais jovens. Dobra Sinclinal: é a dobra cuja convexidade está voltada para as camadas mais antigas. Dobra Simétrica: o plano axial está verticalizado e os flancos mergulham com ângulos iguais para quadrantes diferentes. Dobra Recumbente: o plano axial é praticamente horizontal. Figura 2.4 - Tipos e elementos das dobras UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 10 Figura 2.5 - Elementos das dobras Figura 2.6 – (A)Monoclinal (B)Anticlinal simétrica (C)Isoclinal (D)Dobra em Leque (E)Isoclinal Assimétrica (F)Dobra revirada (G) Dobra Deitada (H)Dobra Falhada (I) Dobra de Arrasto Descrição Sucinta de Alguns Tipos de Rochas Rochas Ígneas Granitos: são rochas ácidas plutônicas, que formam a maior parte dos batólitos em núcleos de cadeias montanhosas. São muito abundantes no Brasil, principalmente nas regiões de Escudo (Guianas, Brasil Central e Atlântico). Comercial e popularmente, granito é um nome genérico para designar qualquer tipo de rocha plutônica. A rigor, são rochas compostas de quartzo (20-30%), feldspatos (50-70%); feldspato potássico - principalmente microclínio - e plagioclásio, geralmente oligoclásio, minerais ferro-magnesianos (5-25%). Destes últimos, a biotita c/ou hornblenda são os minerais mais comuns e, quando estão ausentes ou em pequenas quantidades (< 5%;), adiciona-se o prefixo leuco à rocha. Os minerais acessórios são magnetita, titanita, zircão, apatita e, às vezes, granada. O arranjo textura! é granular ou, menos frequentemente, porfirítico, no qual os feldspatos constituem os fenocristais. Os granitos tendem a ter cor rosa a avermelhada quando predominam os feldspatos potássicos e cinza quando predominam os plagioclásios. A estrutura é usualmente maciça, mas pode exibir certa orientação marcada pela isorientação de feldspatos. Granodioritos: são rochas com parentesco com os granitos e que comumente ocorrem associadas. Apresentam larga predominância de plagioclásio (65- 90%) sobre os feldspatos alcalinos e maior conteúdo de máficos. Tonalitos:são rochas em que o plagioclásio totaliza 90% a 100% dos feldspatos. Pegmatitos: apresentam granulação muito grossa e são compostos de quartzo, feldspato alcalino e muscovita, geralmente acompanhados de minerais raros, ricos cm lítio, berílio, nióbio, terras raras, etc.; Aplitos: quando apresentam granulação fina e compõem-se de quartzo e feldspato alcalino. Riólitos: equivalentes extrusivos das rochas graníticas, exibindo a mesma mineralogia essencial, muitas vezes só determinada por análises químicas, visto a finíssima granulação dos cristais ou a presença de vidro. Como máficos apresentam preferencialmente piroxênio (augita). Ocorrem em derrames, constituindo, em conjunto com outras variedades de rochas vulcânicas ácidas. Sua estrutura é maciça, passando a vesicular ou amigdaloidal nos topos dos derrames. A coloração é geralmenterosa-avermelhada ou cinza-clara a média. Dioritos: são rochas plutônicas intermediárias. Ocorem como pequenos corpos (stocks) associados a suítes graníticas em cinturões orogênicos. São compostas essencialmente por plagioclásio sódico- cálcico e minerais máfícos ;omo biotita, hornblenda e/ou piroxênios. Andesitos: são rochas vulcânicas intermediárias compostas, essencialmente, de plagioclásio (andesina), com mineralogias semelhantes aos dioritos. Tem cor cinza-escura a marrom- esverdeada, e seu modo de ocorrência, suas estruturas e seus aspectos texturais, tal qual a maioria das rochas vulcânicas, são semelhantes aos dos riólitos. Sienitos: são rochas plutônicas intermediárias, também denominadas rochas alcalinas devido ao alto conteúdo de álcalis (K e Na) na composição dos minerais essenciais. Ocorrem na forma de stocks isolados ou como fácies marginais de batólitos graníticos. Apresentam cor rosa-avermelhada a vermelha- amarronzada e, frequentemente, estrutura fluidal, resultante do alinhamento subparalelo dos cristais de feldspato potássico. Traquitos e fonólitos: são rochas vulcânicas de composição semelhante aos sienitos e feldspatóides sienitos, respectivamente. Ocorrem em diques, preenchendo antigos condutos vulcânicos, ou em pequenos derrames. A cor é cinza com pontuações escuras (traquitos) até verde-escuras (fonólitos). Os aspectos estruturais e texturais, bem como os usos e UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 11 as propriedades físico-mecânicas, são semelhantes aos de riólitos. Basaltos: são as rochas ígneas vulcânicas mais abundantes. Sua maior ocorrência é na forma de derrames e, no Brasil, constituem a Formação Serra Geral da Bacia do Paraná, onde perfazem mais de 90% das rochas vulcânicas aí existentes. A mineralogia essencial é plagioclásio cálcico (labradorita) (35-50%), augita (20-40%), magnetita ou ilmenita (5-15%) e quantidades muito variáveis de matriz vítrea. A textura é afanítica, microgranular, por vezes amigdaloidal Sua cor é cinza-escura a preta, com tonalidades avermelhadas ou amarronzadas, conferidas por óxidos/ hidróxidos de ferro gerados pela alteração intempérica. Pode apresentar estrutura maciça (compacta) ou vesicular/amigdaloidal. Zeólitas, quartzo, carbonato, vidro e argilominerais (produtos da alteração do vidro) preenchem as amígdalas. Gabros: são rochas básicas plutônicas, compostas de plagioclásio cálcico-labradorita (45-65%), augita (25-45%) e minerais opacos (magnetita c/ou ilmenita). Olivina ou hiperstênio podem ocorrer em pequenas quantidades (até 10%). Constituem pequenos stocks, e têm propriedades e usos semelhantes aos dos basaltos compactos. A cor é cinza-escura a preta, às vezes, com pontuações de cor branco-acinzentada. Diabásios: são microgabros, que ocorrem em diques e, menos comumente, sills. Na Região Sul- Sudeste do País, são comuns enxames destes diques, cortando grande variedade de rochas. Anortositos: são uma variedade de gabro de cor branco-acinzentada (também denominados leucogabros), constituídos essencialmente por cristais de plagioclásio cálcico. A estrutura é maciça e o modo de ocorrência na forma de stocks. Peridotitos e piroxenitos: reúnem o grupo de rochas ígneas ultrabásicas compostas principalmente por silicatos ferromagnesianos, contendo até 10% de plagioclásio. A cor é preta, às vezes, com tonalidade esverdeada. Rochas piroclásticas: são rochas resultantes da acumulação, e posterior compactação e cimentação, de grãos ou fragmentos de material rochoso ejetados por explosão e expulsão aérea por um vulcão. De acordo com sua granulometria, que reflete sua proximidade com o conduto vulcânico - os grãos maiores estão mais próximos. Rochas Sedimentares Arenitos: são rochas sedimentares detríticas contendo mais de 50% de grãos com tamanho entre 2 e 0,06 mm. Os principais tipos são o quartzo arenito: é o mais abundante. constitui mais de 95% de grãos elásticos. Pode conter até 15% de matriz silto-argilosa. O cimento, quando presente, é sílica, carbonatos e outros. A cor é branca ou avermelhada, fornecida por finíssima película de oxides/hidróxidos de ferro que recobre os grãos; o arcóseo: deriva-se de rochas graníticas e contém, além do quartzo, mais de 25% de feldspatos entre os minerais elásticos. Fragmentos de rocha c micas detríticas podem estar presentes, bem como matriz argilosa (até 15%) e cimento. A presença de óxidos de ferro também fornece cor avermelhada à rocha; a grauvaca: contém abundante (15-75%) matriz constituída de clorita, sericita e grãos tamanho silte de quartzo e feldspatos. Na fração areia, os grãos de quartzo dominam sobre os de plagioclásio e de fragmentos de rocha, de com- posição variada. A cor é cinza-escura a preta. Lutitos: são rochas detríticas constituídas por partículas tamanho silte (0,06-0,004 mm) e argila (< 0,004 mm). É o grupo mais abundante de rochas sedimentares. Seus principais constituintes são os argilominerais (iilita, caulinita e, menos frequentemente, montmorilonita) e partículas de quartzo no tamanho silte. As cores estão relacionadas ao conteúdo de material carbonoso (grafita) c ao estado de oxidação do ferro. A abundância do primeiro confere cor cinza-escura a preta. As cores avermelhadas são devido ã presença de óxidos de ferro que atuam como pigmentos. Estas rochas, em geral, exibem físsilidade, que é a propriedade de separação de placas segundo planos paralelos finamente espaçados, tais como o acamamento.. De acordo cem a predominância de silte ou argila e os graus de físsilidade da rocha, tem- se o siltito: rocha sem fissilidade constituída de partículas tamanho silte. Folhelho: rocha físsil constituída de partículas tamanho silte e argila; Argilito: rocha sem físsilidade constituída de partículas tamanho argila. Ao tato é lisa e possui plasticidade quando úmida. Os argilominerais são os seus principais constituintes; Ritmito: rocha com estratificação marcante, caracterizada pela alternância de finas lâminas de material ora síltico (cor cinza-clara), ora argiloso (cor preta). Calcários e dolomitos: são rochas carbonáticas compostas por mais de 50% de minerais carbonáticos (calcita ou dolomita, respectivamente). Em geral, no entanto, têm 80% a 100% destes minerais.Estas rochas são importantes matérias- primas para as indústrias cimenteira, da cal, vidreira, siderúrgica, de tintas, de borrachas e muitas outras. Os dolomitos também são usa-dos como corretivo da acidez de solos. Marga: Calcário argiloso, com uma porcentagem de argila superior a 50%.. Carvão: rocha formada por processos bioquímicos, a partir de restos vegetais acumulados sob condições UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 12 anaeróbicas, que impediram sua oxidação, tais como ambientes de acumulação de água estagnada (pântanos). A série do carvão é formada pelos seguintes tipos: • turfa: rocha de cor castanho- amarelada, com textura fibrosa (de origem orgânica) bem preservada; • linhito: rocha de cor castanha, mais compacta que a turfa, cujos fragmentos de planta ainda podem ser reconhecidos; • carvão mineral: rocha de cor preta cm que a matéria vegetal foi totalmente transformada em mineral; • antracito: rocha de cor preta, densa e brilhante. Evaporitos: são depósitos salinos formados pela precipitação de elementos químicos (sais) a partir de salmouras ou soluções concentradas por evaporação, em ambientes salinos (mares e lagos salgados) e em regiões áridas. Chert: rocha silicosa de granulação fina e origem química ou bioquímica, constituída de quartzo finamente granular, ou calcedônia. É uma rocha bastante compacta e dura, apresentando fratura concóide. Sua estrutura pode ser em camada ou nodular, quando formada pela substituição de calcários. Diatomitos: são rochas formadas pela acumulação de carapaças silicosas de diatomáceas, com pequenas quantidades de testas de radiolários e espículas de espongiários. Possuem alta porosidade. Rochas Metamórficas Ardósia: é uma rocha de granulação muito fina (com minerais de difícil individualização a olho nu) e orientação planar muito intensa, chamada clivagem ardosiana. É composta, essencialmente, de sericita e quartzo. Sua principal característica é a físsilidade, que pode favorecer a ocorrência de escorregamentos e outros processos. Por outro lado, esta característica favorece a exploração e a retirada de placas, utilizadas na cobertura de casas, nos países de clima frio, por apresentarem maiores resistência mecânica e isolamento térmico que as telhas cerâmicas normais. Filito: é uma rocha muito foliada, caracterizada pela xistosidade finamente espaçada e pela granulação muito fina, ainda com minerais de difícil individualização, embora sejam maiores que os das ardósias. Xistos: são rochas com excelente arranjo preferencial planar, ou linear, c granulação média a grossa, quase sempre visível a olho nu. São tipicamente compostos de filossilicatos (muscovita e/ou biotita) e quartzo, em geral, acompanhados dos minerais metamórfícos característicos das faixas de pressão e temperatura. Gnaisses: são rochas usualmente quartzo- feldspáticas, de granulação média a grossa e com moderada a forte orientação planar, denominada estrutura ou foliação gnáissica, fornecida pela isorientação de minerais placóides ou de hábito prismático. Podem ser rochas derivadas da deformação de rochas graníticas submetidas a um metamorfismo dinâmico, ou da total reorganização mineralógica e textural de rochas sedimentares, em especial as pelíticas, sob condições metamórficas de alto grau. Migmatitos: são rochas de composição e estruturas heterogêneas (chamadas migmatíticas) e de granulação média a grossa que, em geral, ocorrem em terrenos metamórfícos de alto grau. Sua origem, controversa, se daria por fusão parcial de rochas preexistentes, ou pela injeção de fundidos graníticos em rochas gnáissicas. Mármores: são rochas constituídas por mais de 50% de minerais carbonáticos, mais especificamente, calcita e/ou dolomita, formadas a partir do metamorfísmo de rochas sedimentares calcíficas e/ou dolomíticas. Apresentam estrutura maciça e granulação variada (fina a grossa). Sua coloração é clara: branca, rosada, cinzenta, esverdeada, etc. Quartzitos: são rochas formadas quase que exclusivamente de quartzo recristalizado, em arranjo granoblástico em geral, derivados de sedimentos silicosos, como quartzo arenitos ou cherts. Têm cor branca, com variações para vermelha (pela presença de hidróxidos de ferro) ou tons de amarelo (quando há filossilicatos: sericita). São rochas muito duras, com altas resistências à britagem e ao corte em serras diamantadas, o que provoca grande desgaste nos equi-pamentos. Anfibolitos: são rochas de coloração escura (verde- escura a preta) e granulação fina a média, compostas essencialmente de hornblenda e plagioclásio, em geral com opacos (magnetita) e titanita acessórios. Quase sempre são produtos do metamorfísmo de rochas básicas (basaltos). O metamorfísmo de rochas básicas também pode levar à geração de outras, de cor verde-escura e granulação fina, ricas em actinolita, epídoto e clorita. UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 13 PLANILHA DE CAMPO PARA CLASSIFICAÇÃO GEOLÓGICA EXPEDITA DAS ROCHAS N.º Características da rocha Classificação 1 A rocha apresenta estratificação A rocha não apresenta estratificação 2 (Sedimentar) 1a 1a A rocha contém fósseis ou fragmentos destes ou fragmentos arredondados ou quebrados A rocha não contém nada do acima descrito 2 (Sedimentar) 1b 1b A rocha contem grânulos ou é argilosa A rocha ferve com ácido diluído Nenhuma das características acima 2 (Sedimentar) 6 (Calcário) 1c 1c A rocha é nodular, a rocha restante é sedimentar A rocha é uma massa isotrópica ou apresenta-se em bandas 2 (Sedimentar) 8 (Ígnea ou metamórfica) 2 A rocha é dura (não é riscada pelo aço) A rocha é mais mole que o aço 3 (Silicosa) 4 3 A rocha ocorre em nódulos ou lâminas, não há estrutura granular visível Está estratificada, consiste principalmente de pedriscos Está estratificada, consiste de pequenos fragmentos angulares ou grãos de areia Sílex 3a 3b 3a Cascalho arredondado, semelhante a depósitos fluviais Cascalho angular em matriz de areia, argila ou calcário Cascalho angular em matriz de cinza ou pedra-pomes; vesicular Conglomerado Brecha Aglomerado vulcânico 3b Fragmentos vesiculares em matriz fina; arenosa; consolidada; origem vulcânica Consolidadda mas não como acima Tufo 3c 3c Granulação grossa ou bastante variável em tamanho Arenito 3d Matriz mais dura que o aço Matriz calcária Rocha contém partículas brilhantes (mica); minerais alinhados Quartzito, arenito silicoso Calcarenito Arenito micáceo 4 A rocha é lisa ao tato A rocha é pouco áspera A rocha tem efervecência com ácido diluído A rocha contem matéria orgânica, branca, preta ou marrom 5 Argilito 5 Siltito 6 Calcário 7 Carbonada 5 Relativamente isento de grãos de areia ou pedriscos Contém argila, areia, pedriscos ou cascalho 5a 5b 5a Plástico, quando úmido; não laminado Vermelho vivo, associado com basalto Laminado em camadas fracionando com facilidade Parte-se com facilidade em plano diferente das lâminas Argila Laterita Folhelho 8 5b Contém blocos e cascalho; não estratificada Contém alta percentagem de grãos de areia Parcialmente formado por grânulos de areia Contém boa proporção de calcário Argila com blocos Arenito argiloso 5c 5d 5c Não consolidada Consolidada Argila siltosa Lutito 5d Granulação argilosa Marga 6 Rocha formada principalmente por conchas Rocha formada por partículas arredondadas > 2 mm / Idem acima < 2 mm Rocha finamente granulada Calcário de conchas Pisolitas / Oólitas 6a 6a Branca, branda, quebra com facilidade Amarelo-escuro, seguidamente com vazios, pouca efervescência em ácido Efervescência em ácido, pode conter fósseis, cristais de calcita, cores claras Gipsita Dolomita Calcário 7 Porosa, contém fragmentos de plantas Mais compacta que a anterior, preta Cor preta brilhante Turfa Linhito 7a 7a Duro, brilhante, não suja as mãos Quebradiço, cor preta, quebra em superfícies planas Cor opaca, parte-se em folhas Antracito Carvão Folhelho betuminoso 8 Possui planos de clivagem ou estrutura esfoleada Rocha cristalina sem clivagem ou esfoliação; aspecto vítreo 9 Metamórfica 10 Ígnea 9 Grão fino, semelhante a folhelhomas com forte clivagem Esfoliação bem definida 9a Ardósia 9b 9a Superfície de clivagem suave Brilho sedoso, argenteo, devido a mica Ardósia Filito 9b Esfoliação fina e contínua Bandeamento de cristais claros e escuros 9c Xisto Gnaisses 9c Rocha branda, esfoliação suave e brilho sedoso Esfoliação ondulada Filito Xisto 10 Rocha de granulação grossa, cristais de mais de um mineral, bem visíveis Rocha de granulação fina, cristais visíveis com lente Rocha vítrea ou de granulação muito fina ou de cristais grandes em matriz fina e vítrea 10a 10b 10c 10a Rosa, cinza ou esbranquiçada, contém feldspato, quartzo, mica e outros minerais Rosa, marrom ou verde escua, semelhante ao granito, sem mica Grãos muito grandes, semelhante ao granito, ocorre em veios dentro de outras rochas Granito Diorito Pegmatito 10b Cores fracas Preto, vermelho ferrugem nas faces intemperizadas;cristais insipientes Microgranito Diabásio 10c Cristais grandes de quartzo ou feldspato em matriz fina Cinzenta, rosada ou branca Preto, cinza escuro, avermelhado, pode conter cavidades, preenchidas ou não por cristais Vítrea com aparência resinóide Porfirito Riolito Basalto Vidro vulcânico UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 14 Exercício Complementar Nº2 1. Monte as figuras a seguir identificando as estruturas formadas. UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 15 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 16 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 17 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 18 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 19 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 20 . INTEMPERISMO E FORMAÇÃO DOS SOLOS Generalidades Os solos são de grande importância para o homem, pois servem para a obtenção dos produtos agrícolas essenciais para a sua existência. Além do solo, os processos intempéricos que atuam para a sua formação trazem também outros benefícios como: a concentração de minerais úteis, através da acumulação destes em determinados locais. Assim, até mesmo as rochas mais resistentes da crosta, quando expostas por muito tempo à ação do intemperismo, chega a desfazer-se ao mais leve esforço. O intemperismo difere da erosão por ser um fenômeno de alteração das rochas, executado por agentes exclusivamente imóveis, enquanto a erosão ocorre por remoção e transporte dos materiais por meio dos agentes móveis como a água, o vento, o gelo, etc. Como produto final do intemperismo, temos o que se chama regolito, ou manto de decomposição, que recobre a rocha inalterada, e sua espessura varia de alguns centímetros até dezenas de metros. Portanto, solo é todo o manto de intemperismo sobre a rocha em vias de alteração, onde os processos físicos e químicos cooperam em íntima associação com os processos biológicos. Tipos de Intemperismo • Intemperismo Físico a. Ação pela variação da temperatura Nas regiões áridas, em virtude da absorção do calor dos raios solares durante o dia, a temperatura das rochas chegam a alcançar 60o a 70oC, enquanto que a temperatura está entre os 35oC. À noite a temperatura ambiente em muitos casos pode cair até próximo a zero. Essas variações de temperatura, repetidas seguidamente por mais tempo, afetam as rochas que tem seus minerais, ora em estado de expansão ora em estado de contração. Esses fenômenos causam nas rochas pequenas fraturas que vão se alargando com o tempo e acabam por desintegrar as rochas. b. Por congelamento da água Ocorre normalmente em climas frios, onde o congelamento da água existente nos poros da rocha faz com que esta aumente sua pressão e consequentemente desagregue a rocha. c. Pela cristalização de sais Ocorre principalmente em regiões áridas, semi- áridas, e litorâneas. Nas primeiras pela insuficiência de chuvas para remoção dos sais solúveis e no litoral pela presença de água marinha. Estes sais vão se precipitando e a cristalização nas fendas das rochas tendem a aumentá-las devido ao esforço do crescimento dos cristais. d. Pela ação Físico-biológica Atua por intermédio das plantas e dos animais que também desempenham importante papel na desagregação das rochas. • Intemperismo Químico É o intemperismo responsável pela decomposição da rocha em maior profundidade. a. Decomposição por Oxidação Os minerais se decompõe pela ação oxidante do O2 e do CO2 dissolvidos na água. b. Decomposição por Hidratação Consiste na combinação química da água com determinados minerais formando novos minerais, aumentando de volume, tensionando-se mutuamente, diminuindo a coesão e causando a desintegração das rochas e posterior decomposição. c. Decomposição por Hidrólise A hidrólise é o mais importante agente químico, conseqüência da dissolução parcial da água em íons hidrogênio e hidroxila. d. Decomposição pelo Ácido Carbônico Parte do CO2 encontrado na natureza é dissolvido pelas chuvas, dando origem ao ácido carbônico, atuando principalmente sobre os feldspatos e os calcários. • Decomposição pela Ação Químico-biológica Os organismos vivos atuam mecânica e quimicamente sobre as rochas. Fatores que influem na formação dos solos • Clima Rochas iguais em climas diferentes originam solos diferentes. Rochas diferentes em climas iguais originam solos iguais ou pelo menos similares. • Cobertura vegetal Atua física e quimicamente, desagregando e decompondo a rocha. Topografia De acordo com a topografia teremos o solo que se mantém sobre as rochas, protegendo-as contra o intemperismo ou caso contrário não teremos solo, pois ele é removido constantemente pelas enxurradas, ou por efeito direto da gravidade. Tipo de Rocha Quando as rochas são monominerálicas, ou os minerais são muito resistentes, há a formação de um só tipo de solo. Tempo de atuação Quanto maior o tempo de exposição da rocha ao intemperismo, melhor o desenvolvimento do solo. Tipos de Solos • Solos in situ ou residuais Os solos formados a partir da decomposição das rochas pelo intemperismo, seja químico, seja físico, ou combinação de ambos, e que permanecem no local onde foram formados, sem sofrer qualquer tipo de transporte, são denominados solos residuais. A natureza destes solos, ou seja, sua composição mineralógica e granulométrica, estrutura e espessura, dependem do clima, relevo, tempo e tipo de rocha de origem. Assim, em regiões de clima tropical, como na maior parte do Brasil, o manto de solo residual, formado pela decomposição das 3 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 21 rochas com predomínio de intemperismo químico, apresenta, quase sempre, espessura da ordem de dezenas de metros, enquanto que, em regiões com predomínio de clima temperado, este manto tem espessura normalmente da ordem de poucos metros. A natureza e a espessura do manto de intemperismo de solos residuais têm grande importância na Geologia de Engenharia. Mantos de solos residuais muito espessos podem, por exemplo, impossibilitar a fundação de obras hidráulicas de concreto sobre o maciço de rocha sã, que se encontra a grandes profundidades, obrigando que estas fiquem apoiadas em solos residuais. • Solos transportados Os solos transportados são os que sofreram transporte por agentes geológicos do local onde se originaram até o local onde foram depositados, não tendo ainda sofrido consolidação. Assim como os solos residuais, a maioria dos solos transportados, inconsolidados, se formaram a partir do Cenozóico, podendo estar, ainda, em processo de formação. Os solos transportados têm grande importância em Geologia de Engenharia. Apenas para citar alguns exemplos, estes podem ser excelentes fontes de materiais naturais de construção. Entretanto, podem constituir fundações problemáticas para muitas obras de engenharia e, em certos casos, causar problemas de estabilidade de taludes de corte e encostas naturais. a. Aluviões Os aluviões são constituídos por materiais erodidos, retrabalhados e transportados pelos cursos d'água e depositados nos seus leitos e margens. São também depositados nos fundos e nas margens de lagoas e lagos, sempre associados a ambientes fluviais. Variações na natureza dos materiais e na capacidade de transporte dos cursos d'água refletem-se na formação de camadas com características distintas. Cada camada representa uma fase de deposição e, conseqüentemente, tem espessura continuidade lateral, mineralogia e granulometria particulares. Conseqüentemente, o pacote aluvionar e altamente heterogêneo. Entretanto, as camadas isoladas podem apresentar- se muito homogêneas. b. Terraços fluviais Os terraços fluviais são aluviões antigos, depositados quando o nível do curso d'água encontrava-se em posição superior à atual. Em conseqüência, os terraços são sempre encontrados em cotas mais altas do que os aluviões. Esta condição topográfica introduz uma importante diferença entre os aluviões e os terraços já que, estes últimos, em geral, não são saturados. Os terraços se distinguem, ainda, por se apresentarem, quase sempre, constituídos por areia grossa e cascalho. c. Coluviões Os coluviões são depósitos de materiais inconsolidados, normalmente encontrados recobrindo encostas íngremes, formados pela ação da água e principalmente da gravidade. Estes coluviões constituem depósitos pouco espessos (0,5 a 1,0 m), compostos por misturas de solo e blocos de rocha pequenos (15-20 cm), sendo normalmente encontrados recobrindo encostas de serras, como a Serra do Mar. Estes materiais têm como característica importante sua baixa resistência ao cisalhamento, podendo apresentar movimentos lentos, como o rastejo {creep) e sendo, frequentemente, envolvidos pela maioria dos escorregamentos das encostas destas regiões. Entretanto, têm sido considerados como solos coluvionares os solos que recobrem divisores de água de regiões planas. Estes solos são compostos predominantemente por materiais bastante homogêneos, com granulometria mais fina, tais como areias argilosas e argilas arenosas, que ocorrem, em geral, em regiões de relevo plano recobrindo espigões. Sua espessura é bastante variável, de apenas 0,5 m até 15-20 m. Uma das características importantes destes solos é apresentar, frequentemente, estrutura porosa, baixos valores de SPT (l a 6 golpes) e colapso da estrutura, quando submetidos à saturação e ao carregamento. A questão deste solo ser transportado ou residual merece ser avaliada em cada local, evitando-se generalizações e também o uso sistemático da interpretação da ocorrência de linhas de seixos, ou linhas de pedras, como indício inquestionável de transporte, já que outros mecanismos, como os pedogenéticos, especialmente a ação biológica, podem explicar a gênese residual. d. Tálus Tálus são depósitos formados pela ação da água e, principalmente, da gravidade, compostos predominantemente por blocos de rocha de variados tamanhos, cm geral, arredondados, envolvidos ou não por matriz areno-silto-argilosa, frequentemente saturada. Estes depósitos podem ter variadas dimensões, ocorrendo, ao contrário dos coluviões, de forma localizada, com morfologia própria, ocupando os sopés das encostas de relevos acidentados como serras, escarpas, etc. Os tálus também podem apresentar movimentos como o rastejo, que podem se acelerar caso tenham seu frágil equilíbrio alterado, como, por exemplo, por um talude de corte. Em vista disto são depósitos quase sempre problemáticos e de difícil contenção quando instáveis. e. Sedimentos marinhos Os sedimentos marinhos são produzidos cm ambientes de praia e de manguezal. Em regiões tropicais, ao longo das praias, a deposição é, essencialmente, de areias limpas, finas a médias, quartzosas. Nos manguezais, as marés transportam apenas os sedimentos muito finos e argilosos, que se depositam incorporando matéria orgânica, dando origem às argilas orgânicas marinhas. A linha de praia sofre tanto deslocamentos horizontais, devido aos processos de erosão e deposição a que está submetida, como variações verticais pronunciadas, decorrentes de oscilações do nível do mar. Numa regressão marinha, os sedimentos previamente depositados são esculpidos pela erosão e, quando o mar volta a invadir a planície costeira, novos sedimentos são depositados UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 22 ao lado dos antigos. Em conseqüência, camadas arenosas interdigitam-se com camadas de argila orgânica, resultando num pacote com camadas diferentemente adensadas devido às origens e idades distintas. f. Solos eólicos No Brasil, os solos de origem eólica, transportados e depositados pela ação do vento, ocorrem junto à costa, principalmente nas regiões Nordeste, Sudeste c Sul. São constituídos por areia fina quartzosa, bem arredondada, ocorrendo na forma de franjas de dunas, margeando a costa ou, quando os ventos são mais intensos, como na costa do Maranhão, na forma de campos de dunas. Figura 3.1.- Seção esquemática com diversos tipos de solo. Utilização da classificação geológica em Geologia de Engenharia A utilização da classificação geológica em Geologia de Engenharia é fundamental, pois sem esta, não é possível estabelecer a correlação entre os diversos horizontes ou camadas de solos que ocorrem em uma determinada região. No entanto, como a classificação geológica não fornece as propriedades mecânicas e hidráulicas dos solos, há necessidade de utilizar em conjunto, quando pertinente, classificações gcotécnicas de modo a poder agrupar os diversos estratos, considerando também as propriedades geotécnicas de interesse ao projeto. Classificação Pedológica Usualmente, a Pedologia, concentra o seu interesse na parte mais superficial do perfil do subsolo, onde é mais evidente a atuação de fatores pedogenéticos, diferenciando este perfil em horizontes denominados A, B e C. Destes, os dois primeiros horizontes são, em geral, mais estudados. Vale lembrar que, segundo a Pedologia, não há solos que não se desenvolvam in situ, embora este desenvolvimento (pedogênese) possa se dar em materiais transportados. A utilização da classificação pedológica em Geologia de Engenharia tem grande importância pela riqueza de conteúdo e de informações, que podem ser obtidas através de sua interpretação. Perfis de alteração Deere e Patton (1971) definem perfil de alteração como a seqüência de camadas com diferentes propriedades físicas, formadas in situ por processos de alteração física e química, e que permanecem recobrindo o maciço rochoso. A terminologia para perfis de alteração proposta por estes autores tem sido uma das mais utilizadas. Pastore (1995) propôs uma padronização da terminologia para descrição de perfis de alteração que tem por objetivo padronizar as descrições de sondagens, escavações e afloramentos, no âmbito da Geologia de Engenharia, caracteriza sete horizontes num perfil de alteração completo. As denominações e características dos horizontes, de acordo com Pastore (1995), são descritas a seguir. Horizonte de solo orgânico (I) - Está presente em praticamente todos os perfis, geralmente com pequena espessura. É composto por areia, silte e argila, em diferentes proporções, mas sempre contendo quantidade apreciável de matéria orgânica decomposta. Corresponde ao horizonte A pedológico. Horizonte laterítico (II) - Pode ser formado tanto por solo residual, isto é, por solo que não sofreu transporte por um agente geológico, como por solos transportados, tais como solos aluvionares, coluviões e tálus, estando sempre afetado por processos de evolução pedológica, como a laterização. Em depósitos de tálus antigos estes processos afetam a matriz de solo que envolve os blocos de rocha e matacões. A curva granulométrica deste horizonte, assim como sua espessura, é muito variável, dependendo da sua posição no relevo e da rocha de origem. Não apresenta estruturas típicas da UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 23 rocha de origem, mas estruturas identificáveis pela Pedologia. Este horizonte apresenta, ainda, as seguintes características: - corresponde ao horizonte B pedológico; - contém quartzo, argilas essencialmente cauliníticas e óxidos de ferro e alumínio hidratados, que formam agregados instáveis em estruturas porosas; - as suas cores predominantes são as de tons avermelhados e amarelados. Horizonte de solo saprolítico (III) - É composto por solo residual cuja principal característica é apresentar a estrutura reliquiar da rocha de origem, podendo conter até 10% de blocos de rocha. Além da estrutura da rocha, descontinuidades do maciço rochoso, tais como falhas, fraturas e juntas encontram-se da mesma forma preservadas na forma reliquiar. A espessura e composição granulométrica deste horizonte são também muito variáveis, dependendo de sua posição no relevo e da rocha de origem. As composições granulométricas mais comuns são areias siltosas pouco argilosas e siltes arenosos pouco argilosos. Os minerais mais comumente encontrados neste horizonte são o quartzo, a caolmita e a mica. São ainda requisitos deste horizonte: - cores predominantemente com tonalidades branca, creme, roxo e amarelo-claro; - é solo no conceito geotécnico; - mostra claramente as feições estruturais da rocha de origem sendo solo autenticamente residual. Horizonte saprolítico ou saprolito (IV) - É, na realidade uma transição entre o maciço de solo e o maciço rochoso. É composto basicamente por blocos ou camadas de rocha em vários estágios de alteração, com dimensões variáveis, envolvidos por solo saprolítico. O solo tende a se desenvolver ao longo de descontinuidades remanescentes do maciço rochoso, onde a percolação da água é mais facilitada, e em zonas de rochas mais sensíveis à alteração. A quantidade de blocos presente neste horizonte é muito variável, de 10 a 90%, fazendo com que o horizonte saprolítico apresente um comportamento geotécnico extremamente variável. A espessura é bastante irregular, sendo comum grandes variações e mesmo ausência da camada em certos trechos do maciço. Este horizonte tem sido a causa de muitos problemas em obras civis, devido às dificuldades para identificá-lo com a necessária precisão, nas etapas de investigação, além de ser comum apresentar elevada permeabilidade e dificuldades de escavação. Horizonte de rocha muito alterada (V) - Caracteriza o topo do maciço rochoso, sendo a rocha geralmente composta por minerais em adiantado estágio de alteração, sem brilho e com resistência reduzida quando comparada à rocha sã. A alteração da rocha é frequentemente mais intensa ao longo de juntas e fraturas do maciço. Horizonte de rocha alterada (VI) – A rocha apresenta minerais descoloridos, sendo mais pronunciado ao longo de juntas e fraturas. A resistência da rocha é bem maior do que a do horizonte de rocha muito alterada. Horizonte de rocha sã (VII) – É composto por rocha predominantemente sã, cujos minerais apresentam- se com brilho, sem sinais evidentes de alteração, podendo haver, indícios do início desta ao longo de juntas e fraturas. Figura 3.2 - Perfil de alteração típico de rochas graníticas e metamórficas. UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 24 Tabela 1 - Propriedades dos solos – G (gravel) S(sand) C(clay) M(mo) O(organic) PT(peat) W(well) P(poor) L(low) h(high) Exercício Complementar – Nº 3 1) Elabore um conceito de intemperismo. 2) Diferencie intemperismo de erosão. 3) Como podemos relacionar a alteração de rochas graníticas e rochas basálticas? 4) Apresente 03 exemplos de intemperismo, já presenciados por você. 5) Diferencie tipos de solos e apresente exemplos locais. 6) Qual o comportamento de um solo granítico e outro basáltico frente a seu uso como material de construção, permeabilidade, compressibilidade e drenagem. 7) Cite exemplos de rochas e solos resultantes do seu intemperismo. 8) Na Praia do Santinho, em Florianópolis, Ilha de Santa Catarina, diversas inscrições rupestres em rochas basálticas (diques de diabásio),estão sofrendo intenso processo de intemperização. Comente quais os possíveis tipos de intemperismo ali encontrados, sabendo-se que tais inscrições estão próximas ao mar. UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL – CURSO DE ENG. CIVIL – GEOLOGIA 25 MOVIMENTOS SUPERFICIAIS DA CROSTA Generalidades O termo deslocamento significa troca de posição vertical, horizontal ou oblíqua de certas seções da crosta terrestre, excluindo-se as falhas e dobras como tal, dando mais significado aos processos que devem sua origem ao peso das grandes massas de terra e de rocha, a influência da água subterrânea e superficial e a outros fatores que não dependem, ou dependem ligeiramente, do peso das estruturas sustentadas por estas massas ou relacionadas com estas. Este grupo de deslocamentos constitui desprendimentos ou deslizamentos, escorregamentos ou fluxões de massas de terras e rebaixamentos de certas áreas. O termo assentamento relaciona-se com deslocamentos verticais da mesma estrutura sob a ação de peso, só ou em combinação com outras forças. Os desprendimentos de terra ocorrem em terrenos inclinados em todas as classes de materiais de solo, solo-rocha e rocha. Geralmente um desprendimento pode definir-se como um movimento em direção à jusante ou em direção à lateral de uma parte do solo ou uma massa de solo-rocha, normalmente dito por cunha, com respeito aquela parte situada no local. Correntemente a separação inicia-se em algum ponto débil, por exemplo, gretas no mesmo talude ou em superfície do terreno adjacente e se compõe primeiro de movimentos mais ou menos lentos ao longo da superfície de deslocamento seguidos por um movimento mais rápido que a parte separada. Os desprendimentos mostram em geral, uma topografia característica. Há uma área típica próxima do extremo superior do desprendimento do qual foi escavado e levado o material e uma área de deposição próximo do extremo inferior do deslocamento. A superfície de deslizamento está limitada por uma greta contínua de perímetro comumente bem definido. Se ocorrer o desprendimento de um talude que se parece a um plano uniforme, a greta que limita a superfície de deslocamento se parecerá com uma curva parabólica uniforme. O estudo dos desprendimentos leva a conclusão de que suas características em uma dada região dependem da geologia, topografia e clima. Por isso, deverá ter-se em conta o conceito regional na classificação dos deslocamentos de terra. Segundo estes conceitos,
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