Unidade 1 Noções de geologia de engenharia

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Prof. Wilber Chambi Tapahuasco, DSc
Unidade 1
Geologia de Engenharia
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA - CAMPUS ALEGRETE
CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
NOÇÕES DE GEOLOGIA GERAL
1. INTRODUÇÃO
 O que é Geologia?
Ciência que, através das ciências exatas e básicas (Matemática, Física e Química), estuda a Terra (em seus aspectos físicos e em sua composição), sua história e sua formação. A palavra foi usada pela primeira vez com este sentido por Jean-André de Luc no ano 1778.
Planeta terra
Aplicações da Geologia em projetos de Engenharia:
 Obtenção de materiais para construções em geral; exploração e escavação de minas; construção de estradas e cortes em geral; fundações de edifícios; barragens de terra e aterros em geral; túneis e obras subterrâneas; exploração e obtenção de águas subterrâneas; Outras.
1. INTRODUÇÃO
Aplicações da Geologia ao meio ambiente:
 Riscos geológicos; erosão e assoreamento; impactos ambientais; contaminação de águas subterrâneas, cartografia geotécnica.
Figura 3- Geologia aplicada a obras de engenharia ambiental, por exemplo: a) ocupação de áreas de risco sujeitas a erosões do solo, escorregamentos (problemas típicos das cidades brasileiras); b)Destacam-se também as inundações em zonas urbanas
1. INTRODUÇÃO
Os solos são, na maior parte das vezes, o resultado de um processo evolutivo da alteração das rochas subjacentes e assim, as cartas geológicas são indispensáveis no levantamento de cartas de solos
1. INTRODUÇÃO
Agricultura
 2- ESTABELECIMENTO DOS SISTEMAS GEOLÓGICOS 
A partir do momento em que os cientistas começaram a perceber que o planeta em que habitamos não era um cenário imutável, mas que os elementos da paisagem se modificam lentamente, começou a preocupação com a história da terra. Que tipo de mudanças teriam ocorridos no passado e quanto tempo teriam demorado?
 2- ESTABELECIMENTO DOS SISTEMAS GEOLÓGICOS 
 O tempo geológico está ligada a idade relativa das rochas, que podem ser obtidas observando-se os eventos nelas registradas.
 São aplicados técnicas de datação radiométrica para determinação a idade das rochas.
Existem na natureza determinados elementos radioativos, isto é, elementos que se desintegram perdendo parte do seu núcleo atómico, transformando-se, desse modo, em outros elementos mais estáveis. Ex.: Urânio se transforma em Chumbo, rubídio em estrôncio.
 2- ESTABELECIMENTO DOS SISTEMAS GEOLÓGICOS 
Inferior: de 3.300.000.000 a 4.65 bilhões de anos
b) Superior: de 2.500.000.000 a 3.300.000.000
2.1. Arqueana
2.2. Proterozóica: de 570.000.000 a 2.500.000.000 de anos 
2.3. Paleozoica: 
a) Cambriano: de 500.000.000 a 570.000.000 anos
b) Ordoviciano: de 440.000.000 a 500.000.000 anos
c) Siluriano: de 395.000.000 a 440.000.000 anos 
d) Devoniano: de 345.000.0000 a 395.000.000 anos
e) Carbonífera: de 280.000.000 a 345.000.000 anos
f) Permiano: de 220.000.000 a 280.000.000 anos
2.4. Mesozóica: 
a) Triásico: de 185.000.000 a 220.000.000 anos
b) Jurássico: de 145.000.000 a 185.000.000 anos
c) Cretáceo: de 75.000.000 a 145.000.000 anos
fóssil de alguns organismos de idade arqueana, organismos unicelulares 
Vida na Era Paleozoica
 2- ESTABELECIMENTO DOS SISTEMAS GEOLÓGICOS 
2.4. Mesozóica: 
Divisão do grande continente
Surgimento de grandes répteis;
Surgimento das primeiros animais mamíferos
 2- ESTABELECIMENTO DOS SISTEMAS GEOLÓGICOS 
2.5. Cenozoica: Terciário
a) Paleoceno: de 60.000.000 a 75.000.000 anos
b) Eoceno: de 40.000.000 a 60.000.000 anos
c) Oligoceno: de 28.000.000 a 40.000.000 anos
d) Mioceno: de 12.000.000 a 28.000.000 anos
e) Plioceno: de 600.000 a 12.000.000 anos
2.6. Cenozoica: Quaternário: 
a) Holoceno Pleistoceno: de 0 a 600.000 anos
Evolução significativa dos mamíferos no terciário
Eventos de glaciação , predominância dos mamíferos modernos, evolução do homem (Quaternário)
3. GEODINÂMICA E ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
3. GEODINÂMICA E ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
Ondas primárias, deve-se considerar o sistema de eixos cartesianos, onde o eixo x corresponde à direção de propagação da onda. Neste eixo, as partículas do meio descrevem um movimento de vai e vem, de forma que o meio é constantemente comprimido e distendido. É a propagação deste movimento vibratório, em determinada direção, que define a onda compressional. As ondas longitudinais são as primeiras a serem registradas quando ocorre um sismo, por isso, são chamadas ondas primárias ou simplesmente ondas- P. Além disso, as ondas-P propagam-se tanto em meios sólidos quanto em fluidos, pois todos esses meios são compressíveis. 
Figura – Movimento das partículas provocado pela passagem das ondas-P. 
Nas ondas transversais o movimento dá-se no plano da frente de onda, ou seja, perpendicular à direção de propagação da onda. A passagem da onda transversal obriga que os planos verticais do meio movimentem-se para cima e para baixo e assim, os elementos adjacentes sofrem variações de forma. A rigidez é a única constante relacionada à velocidade de propagação destas ondas, como a rigidez em meios fluidos é zero não há propagação das ondas transversais nesses meios. As ondas tranversais são mais lentas que as ondas longitudinais, logo, são registradas depois, por esta razão são denominadas ondas - S.
Figura – Movimento das partículas provocado pela passagem das ondas-S 
3. GEODINÂMICA E ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
Geração e propagação das ondas sísmicas naturais
3. GEODINÂMICA E ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
3. GEODINÂMICA E ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
Ondas Rayleigh (R)
 As partículas na frente de ondas das ondas Rayleigh são polarizadas de modo a vibrar no plano vertical, assim o movimento resultante das partículas pode ser considerado uma combinação de ondas P e S. Tomando o sentido de propagação da onda para a direita no eixo horizontal, cada partícula atingida pela perturbação descreve um movimento elíptico retrógrado, sendo que o eixo maior está alinhado com a vertical e o eixo menor com a direção de propagação
ondas Love (L)
são ondas de superfície que produzem cisalhamento horizontal do solo e a sua energia é obrigada a permanecer nas camadas superiores da Terra por ocorrer por reflexão interna total. Essas ondas são o resultado da interferência de duas ondas S. São ligeiramente mais rápidas que as ondas de Rayleigh. São ondas cisalhantes altamente destrutivas
3. GEODINÂMICA E ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
4. PRINCIPAIS CAMADAS DA TERRA.
A análise de milhares de terremotos durante muitas décadas permitiu construir curvas tempo-distância de todas as ondas refratadas e refletidas no interior da Terra e deduzir a estrutura principal: crosta, manto, núcleo externo e núcleo interno.
Figura 4 – Camadas constituintes da terra
4. PRINCIPAIS CAMADAS DA TERRA.