Fundamentos de Geologia e Mineralogia - P2 GMG3201 Resumo das Aulas 5 a 11 - POLI-USP - Eng. Ambiental

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Maria Cecília S. Bennini 
Eng. Ambiental – Poli USP 
 
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P2 (Aulas 5 a 12) 
 
Aula 5 – 20/04/2018 
 
Processos de formação das 
rochas: 
 
 
 
 
Superfície: processos exógenos 
 
 
Interior da Crosta: processos 
endógenos 
 
 
 
 
 
 
Rochas Sedimentares: 
• São rochas originadas do acúmulo e consolidação ou precipitação de materiais 
provenientes da desagregação/decomposição de rochas (intemperismo) ou de 
materiais de origem biogênica preexistentes. 
 
- Processo Sedimentar: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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• Intemperismo: Processo ou conjunto de processos combinados causados por agentes 
geológicos diversos junto à superfície da crosta terrestre que provocam a desintegração 
e/ou degradação e decomposição de rochas. 
o Tipos de intemperismo: 
§ Químico 
§ Físico 
 
• Transporte: Os sedimentos, posteriormente a sua formação, podem ser transportados de 
diversos modos: 
§ Vento (eólico) 
§ Água (fluvial/marinho) 
§ Gelo (glacial) 
 
o O tamanho de material clástico transportado depende tanto da energia quanto da 
viscosidade do agente transportador. 
§ (¯ viscosidade) Ar Þ Água Þ Lama Þ Gelo (­ viscosidade) 
 
o Cada agente transportador apresenta também diferentes condições de selecionar 
o tamanho dos grãos transportados. 
§ O ar é o agente mais seletivo. 
 
o Os sedimentos são depositados quando a energia do agente transportador 
diminui: 
§ (¯ energia) Ar Þ Água Þ Lama Þ Gelo (­ energia) 
 
o Aspectos texturais importantes das rochas sedimentares: 
§ Tamanho dos grãos. Com relação ao tamanho, o sedimento é classificado 
em: 
• argila (< 4 μm) 
• silte (> 4 μm; < 64 μm) 
• areia (> 64 μm; < 2 mm) 
• grânulo (> 2 mm; < 4 mm) 
• seixo (> 4 mm; < 64 mm) 
• bloco ou calhau (> 64 mm; < 256 mm) 
• matacão (> 256 mm) 
 
§ Arredondamento (angulosidade da partícula); 
§ Esfericidade (quão circular é a partícula); 
§ Grau de seleção dos grãos; 
 
Observações importantes: 
Ø Quanto mais uniforme for o tamanho dos grãos depositados, mais seletivo é o agente 
de transporte que depositou os grãos naquele local; 
Ø Quanto mais arredondados/esféricos estiverem os grãos, mais longe eles foram 
transportados da sua área-fonte; 
Ø Uma praia de areia grossa possui o mar mais agitado que carrega a areia fina, não 
deixando ela se depositar; enquanto em praias de mar calmo, a areia fina consegue se 
depositar; 
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• Deposição/ Sedimentação: Os principais ambientes de deposição/ sedimentação são: 
§ Oceano 
§ Lagos 
§ Desertos 
§ Rios 
§ Geleiras 
 
o Em cada um desses ambientes serão formadas rochas sedimentares típicas, tanto 
com relação ao tamanho dos sedimentos quanto a sua composição química e 
mineralógica. 
 
o Os sedimentos são acumulados em pacotes sedimentares típicos: 
§ depósitos clásticos: fragmentos depositados por gravidade; 
 
§ depósitos químicos: material dissolvido e precipitado na água (e.g., 
carbonatos e haletos ); 
 
§ depósitos orgânicos/biogênicos: acumulação de material de origem 
orgânica (e.g. plantas, conchas etc). 
 
o Os sedimentos transportados depositam-se em bacias de deposição (continentais, 
litorâneas ou marinhas). 
 
o Ambientes sedimentares: (exemplos) 
§ Água 
• Rio meandrante 
• Rio entrelaçado 
• Oceano 
• Lagos 
§ Gelo 
• Geleira com morainas (lateral e central) 
§ Vento 
• Dunas 
 
• Litificação/ Diagênese: Processo geológico de baixa temperatura que converte um 
sedimento inconsolidado (clástico, químico ou biogênico) em rocha sedimentar. 
o Os processos geológicos associados são do tipo: 
§ físico: compactação, redução do espaço/ porosidade; 
§ químico: desidratação, recristalizações dos minerais, cristalização de novos 
minerais, deposição de cimento químico nos poros. 
 
o Cimentação: processo de 
fechamento de poros, espaços e 
fissuras da rocha pela 
precipitação e/ou cristalização 
de minerais. Os cimentos mais 
comuns são silicosos, 
carbonáticos e férricos/ferrosos. 
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- Estrutura Sedimentar: 
 
• A estratificação ou acamamento é a estrutura sedimentar típica e é formada pela 
superposição de camadas (ou lâminas) durante a deposição. As camadas podem em geral 
apresentar diferenças composicionais, texturais, de espessura, cor etc e podem 
apresentar orientação paralela (estratificação plano-paralela), ou inclinada de suas 
camadas (estratificação cruzada). 
o Lâmina é o menor agregado tabular macroscopicamente discernível nas rochas 
sedimentares, planos separados por menos de 1 cm. 
 
• Tipos de estrutura sedimentar: 
o Estratificada: planos de acamamento preservados (lâminas visíveis); 
 
o Maciça: sem orientação (cálcario, evaporito); 
 
o Estruturas de crescimento: em rochas biogênicas (e.g., corais são seres vivos que 
edificam estruturas calcárias sob a forma de recifes). 
 
• Classificação das rochas sedimentares: 
o Clásticas: As rochas sedimentares clásticas são formadas pela deposição de 
fragmentos de outras rochas e classificadas principalmente com relação ao 
tamanho dos fragmentos: 
 
 
o Químicas: As rochas sedimentares químicas são formadas pela precipitação do 
material em solução puro ou em meio aos sedimentos clásticos e são classificadas 
principalmente com base na composição do precipitado químico que as compõem: 
 
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o Biogênicas: As rochas sedimentares biogênicas são formadas pela ação direta ou 
indireta de organismos (detritos orgânicos ou materiais resultantes de ação 
bioquímica). 
 
 
 
- Porosidade x Permeabilidade das rochas sedimentares: 
 
o O nível freático aflora nos rios, lagos e várzeas. 
 
• Porosidade: volume de poros na rocha; relação entre o volume de poros e o volume total 
(em %). 
 
• Permeabilidade: habilidade do material geológico de permitir o fluxo de água subterrânea 
(em m/s ou m/dia). 
 
 
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- Recursos minerais obtidos a partir de rochas sedimentares: 
• Hidrocarbonetos (gás, petróleo): transformação de biomassa em bacias 
sedimentares; acumulação em rochas sedimentares (trapas ou armadilhas). 
 
• Carvão Mineral: camadas de biomassa transformada em bacia sedimentar. 
 
• Calcários e Dolomitos: matéria prima para correção da acidez de solos para a 
agricultura. 
 
• Águas Subterrâneas: os aqüíferos mais importantes são sedimentos e rochas 
sedimentares clásticas de granulação média a grossa. 
 
• Evaporitos (sal gema): obtenção de sal de cozinha. 
 
- Importância das rochas sedimentares na Construção Civil/ Indústria: 
• Areias e cascalhos: agregado graúdo e miúdo para concreto. 
 
• Argilitos, calcários: matéria prima para a produção de clínquer (concreto) e cal. 
 
• Solos argilosos: materiais para aterros e nivelamentos. 
 
• Rochas químicas evaporíticas: gipsita (fabricação de gesso). 
 
• Folhelho e arenito: pedras de revestimento. 
 
• Argilas como matéria prima para cerâmicas diversas: peças de louça de cozinha e 
banheiro, tijolos e telhas. 
 
• Argilas para núcleos impermeáveis de barragens. 
 
• Areias para fundição de vidro; e areias para filtro de barragens. 
 
- Riscos ambientais causados por rochas sedimentares: 
• Solos, sedimentos e rochas sedimentares finas: presença de argilas expansivas (danos 
a fundações, trincas em calçamento, desnivelamento de terrenos). 
 
• Solos, sedimentos e rochas sedimentares variadas: compactação diferencial (grandes 
obras) – adernamento de prédios (prédios inclinados de Santos). 
 
• Materiais sedimentares porosos: esvaziamentode represas. 
 
• Movimento gravitacional de massa (sedimentos inconsolidados e solos): 
deslizamentos. 
 
• Dissolução de rochas sedimentares de origens químicas (ex. terrenos cártiscos) – 
provocando colapso e subsidência (“Buraco de Cajamar”). 
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Aula 6 – 27/04/2018 
 
Rochas Metamórficas: 
 
• Metamorfismo: Transformação de uma rocha em outra, através de mudanças 
mineralógicas, estruturais, composicionais e/ou texturais que ocorrem no estado 
sólido, em virtude de mudanças, principalmente, de temperatura e pressão. 
o Do grego, meta = mudança, morfo = forma. 
 
o Transformações no estado sólido: a rocha não funde e não sofre desagregação; 
as transformações ocorrem no estado sólido através das reações 
metamórficas; as reações metamórficas ocorrem através da difusão dos 
átomos. 
§ Paragênese: combinações estáveis de minerais. 
 
o O metamorfismo ocorre em condições de temperatura superiores às da 
diagênese (processo de formação da rocha sedimentar; entre 150 – 200˚C) e 
inferiores à do magmatismo (700 – 1000˚C). 
 
• Rochas metamórficas são produzidas pela transformação de rochas: 
§ ígneas 
§ sedimentares 
§ outras rochas metamórficas 
 
- Fatores físicos e químicos que controlam o metamorfismo: 
• Temperatura: A temperatura é o agente mais importante do metamorfismo (a 
estabilidade dos minerais varia com a temperatura); o aumento da temperatura promove: 
§ a recristalização, que resulta em novos minerais estáveis (reações 
metamórficas); 
§ as reações metamórficas, que modificam os campos de estabilidade: 
fases em desequilíbrio são consumidas, novas fases em equilíbrio 
produzidas; 
§ a agitação térmica dos átomos no retículo cristalino ao ponto de 
quebrar as ligações químicas. 
 
o A temperatura aumenta com a profundidade, segundo uma razão denominada 
de gradiente geotérmico 
§ O aumento é da ordem de 15 – 30˚C por km. 
 
o Fontes de calor na litosfera: 
§ Calor do residual do manto e núcleo; 
§ Fluxo de calor do manto para a base da crosta (convecção+condução); 
§ Calor gerado por decaimento radioativo; 
§ Calor transportado por intrusões magmáticas e fluídos hidrotermais; 
§ Atrito entre placas (cinética ® termal) 
 
 
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• Pressão: Existem dois tipos de pressão atuante na crosta: litostática (confinante) e a 
dirigida (tensão ou esforço). 
§ Pressão litostática (ou confinante): não apresenta direção 
preferencial; é decorrente do peso da coluna de rochas suprajacente; 
atua semelhante à pressão hidrostática. 
• Depende de h (altura da coluna de rocha): P = ρ · g · h (densidade x gravide x 
altura). 
 
§ Pressão dirigida (ou tectônica): causada por esforços tectônicos; 
promove a deformação nas rochas e orientação de minerais segundo 
direção perpendicular à de máxima pressão; atua de forma vetorial. 
• O estiramento é perpendicular à compressão tectônica. 
 
 
 
o A pressão aumenta com a profundidade; o aumento de pressão diminui o 
espaço disponível para crescimento de minerais. 
§ ~ 1 kbar para cada 3 km 
 
o Minerais metamórficos tendem a ser mais densos e estáveis em altas pressões. 
 
• Composição da rocha original: A composição mineralógica e química da rocha 
metamórfica depende da rocha precursora, também chamada de rocha protólito. 
o Pelito (rocha sedimentar rica em silte e argila) 
o Rocha máfica (ex. basalto) 
o Rocha ultramáfica (ex. peridotito) 
o Calcário impuro 
o Gnaisse/Granito 
 
 
 
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• Tempo: A recristalização dos minerais é realizada ao durante longos períodos de 
tempo (milhões de anos). 
o Ex.: Taxa de crescimento da granada, em determinadas condições, é de 1,4 milímetros por 
milhão de anos. 
 
• Presença de e composição do fluído: Fluidos ocorrem nos minerais hidratados e nos 
interstícios dos grãos 
§ Espécies principais: H2O, CO2, CH4, S (O2, N, H). 
 
o Facilitam as reações metamórficas, pois facilitam: 
§ Estabilidade da associação mineral; 
§ Aporte de calor por advecção; 
§ Transferência de massa – alteram a composição da rocha; 
 
- Tipos de metamorfismo: 
• Regional (ou dinamotermal/orogênico): Metamorfismo que ocorre nas regiões de 
confronto de placas tectônicas. 
o Rochas próximas à superfície são levadas para profundidades muito maiores 
que aquelas onde originalmente estavam estáveis. 
 
 
 
• De Soterramento (burial): Ocorrem mudanças graduais de temperatura e pressão, em 
resposta à sucessivos soterramentos (regional). 
 
 
 
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• De Contato (ou termal): Metamorfismo que ocorre nas encaixantes de corpos 
intrusivos fortemente aquecidos. 
 
 
 
• Hidrotermal: 
o Metassomatismo é um processo em que as composições da rocha são 
alteradas através do intercâmbio com os íons em solução. 
 
 
 
• Dinâmico (ou cataclástico): Metamorfismo dúctil: brechas e milonitos. 
 
 
 
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• De Impacto (ou choque): Ex.: cratera de um meteoro. 
 
 
 
- Exemplos de rochas metamórficas: 
 
 
 
 
 
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Aula 8 – 11/05/2018 
 
Estruturas Geológicas: 
 
• As rochas ocorrem como corpos ou maciços rochosos, com limites (contatos) com 
outros corpos rochosos. Mostram estruturas internas, resultado dos processos 
geológicos. 
 
• Estruturas Primárias: são estruturas formadas durante o processo de geração da rocha. 
o Estruturas primárias ígneas: estrutura vesicular e/ou amigdaloidal; estrutura 
maciça; estrutura fluidal (quando aparece orientação por fluxo de magma). 
 
o Estruturas primárias sedimentares: estrutura estratificada (ou laminada, 
quando fina) e outras estruturas registradas durante a deposição e litificação 
de sedimentos (ex.: marcas onduladas, gotas de chuva, pegadas e rastros de 
fósseis). 
 
• Atitude (direção e mergulho) das camadas: 
o Direção: A direção da camada é dada pelo ângulo formado entre a linha de 
intersecção entre a camada e um plano horizontal com o Norte geográfico. 
 
o Mergulho: O mergulho de uma camada é dado pelo ângulo de inclinação da 
mesma em relação a um plano horizontal 
§ A linha que marca o mergulho (linha de maior caimento) é 
perpendicular à direção da camada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Estruturas Secundárias: são geradas por deformação de rochas pré-existentes. 
 
- Minerais Metamórficos: 
• As rochas metamórficas apresentam forte estruturação, ou seja, seus minerais 
apresentam orientação preferencial. 
• Em geral, as micas estão dispostas com certa orientação que gera a foliação nas rochas. 
• Isso ocorre, porque as rochas foram submetidas a tensões no interior da crosta 
terrestre e quando os minerais metamórficos são formados, eles tendem a se 
cristalizar perpendicularmente à direção do esforço. 
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- Tipos de deformações: 
• Deformação: Tensão deviatória (ou diferencial) causa a mudança de forma de um 
corpo; controla o tipo de estrutura que as rochas apresentam. 
o Tração causa o estiramento do corpo; 
o Compressão causa o achatamento do corpo; 
o Cisalhamento causa translação e deslizamentos internos do/no corpo; 
 
è Pressão litostática confinante: 
 
 
 
• Por que há deformação nas rochas? As placas tectônicas, que constituem a parte 
superior do planeta, estão em constante movimento, comprimindo, contraindo e 
cisalhando as rochas na superfíciedo planeta. 
 
• O tipo de deformação que uma rocha sofre é controlado por vários fatores, sendo os 
mais importantes: 
o Pressão confinante (profundidade) 
§ Pressão confinante ou litostática (não tectônica): quando σ1 = σ2 = σ3 . 
Resultado: compactação, minerais e rochas mais densos... 
 
§ Pressão dirigida (tectônica): quando σ1 ≥ σ2 > σ3 . 
Resultado: deformação de rochas, ruptura, foliação... 
o Temperatura 
o Características composicionais do próprio material (minerais quebradiços x 
maleáveis) 
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o Deformação elástica: reversível; assim que a tensão for retirada o corpo volta 
ao estado original. 
 
o Deformação plástica (ou dúctil): irreversível; forma estruturas internas 
(foliação ou xistosidade de rochas metamórficas) e dobras. 
è É controlada por altas pressões confinantes e altas temperaturas. 
 
o Deformação rúptil: os corpos rochosos são quebrados; forma juntas e falhas. 
è É controlada por baixas pressões confinantes e baixas temperaturas. 
 
 
 
 
• Se a deformação não exceder o limite de elasticidade a rocha retorna ao tamanho 
original; 
• Se a deformação exceder o limite de elasticidade a rocha sofre uma deformação 
permanente; 
• Se a deformação exceder o limite de fraturamento a rocha se rompe; 
 
- Tipos principais de estruturas resultantes das deformações: 
 
 
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- Dobras (resultantes de deformação dúctil): 
 
• Dobras são flexões das camadas e podem ocorrer como leves ondulações até dobras 
fechadas. 
o Formadas em temperaturas mais elevadas e/ ou materiais mais maleáveis. 
o Formadas por compressão ou cisalhamento. 
 
 
 
• Elementos geométricos das dobras: 
o Eixo: linha que movimentada no espaço origina o desenho da dobra; medimos 
sua atitude na ápice ou na bacia da dobra. 
o Flancos: são os lados da camada dobrada e que ligam as charneiras. 
o Charneira: zona de maior inflexão da dobra; comum que o eixo esteja contido 
na charneira. 
o Plano axial: plano que contém os eixos de cada uma das camadas dobradas em 
uma dobra; muitas vezes funciona como plano de simetria da dobra. 
 
 
 
• Classificação das dobras: 
o Sinforme: quando a concavidade da dobra esta virada para cima 
§ sinclinal – quando as camadas mais antigas envolvem as camadas mais 
novas 
o Antiforme: quando a concavidade da dobra esta virada para baixo 
§ anticlinal – quando as camadas mais novas envolvem as camadas mais 
antigas 
è Chamo de Anticlinal ou Sinclinal apenas se conheço as idades das camadas. 
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o Ângulo entre os flancos: 
 
 
o Orientação do plano axial: 
 
 
 
- Falhas (resultantes de deformação rúptil): 
 
• Falhas são formadas por movimentos abruptos e são marcadas por fraturas ao longo 
das quais ocorre movimento. 
o Formadas em temperaturas mais baixas e/ ou materiais mais quebradiços. 
o As falhas podem envolver pequenos movimentos, cujo rejeito varia entre 
poucos centímetros até centenas de quilômetros. 
 
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• Elementos geométricos das falhas: 
o Plano de falha: plano onde ocorre a fratura e o deslocamento; separa os dois 
blocos do corpo rochoso. 
o Capa (ou Tecto): bloco sobre o plano de falha. 
o Lapa (ou Muro): bloco sob o plano de falha. 
o Estrias de falha: estrias formadas pela fricção e pela movimentação no plano 
da falha. 
o Rejeito: deslocamento medido ao longo do plano da falha. 
o Rejeito aparente: medido em relação a horizontal ou a vertical. 
 
 
 
• Classificação das falhas: 
o Normal: quando a capa desce em relação à lapa. 
o Reversa: quando a capa sobe em relação à lapa. 
è Falha de empurrão (ou cavalgamento) é um tipo especial de falha 
reversa; o plano de falha é de baixo ângulo e essas falhas podem 
envolver transportes de dezenas a centenas de quilômetros. 
o Direcional ou Transcorrente: quando o movimento é horizontal, a capa se 
desloca paralelamente à direção do plano da falha. 
 
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- Juntas (resultantes de deformação rúptil): 
 
• Juntas são fraturas sem movimentação dos blocos. 
o Formadas em temperaturas mais baixas e/ ou materiais mais quebradiços. 
 
 
 
- Contatos entre as camadas: 
 
• Limites entre corpos ou maciços 
rochosos 
 
• Tipos de contatos: 
 
 
 
 
 
 
 
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Aula 9 – 25/05/2018 
 
Estratigrafia e Tempo Geológico: 
 
• Objetivo: Reconstruir a história geológica da Terra. 
o História Geológica: sequência de eventos físicos e biológicos ordenados 
cronologicamente, a partir do mais antigo. 
 
• Tempo Geológico: é o tempo decorrido desde a formação da Terra (4.560 Ma) até hoje. 
o Sua divisão (Éons, Eras, Períodos e Épocas) é marcada por eventos geológicos 
registrados nas rochas e cada divisão é caracterizada por um conjunto de 
rochas e fósseis. 
 
• Eventos Geológicos: deposição de camadas de rochas sedimentares; formação de 
montanhas; vulcanismo; falhamentos, terremotos e mudanças ambientais. 
 
o Datação de Eventos Geológicos: 
§ Datação relativa: quão velha é uma rocha comparada às rochas em 
volta. (fósseis, estruturas e relações de intersecção) 
Utiliza os princípios: 
• da superposição (camadas mais velhas em baixo), 
• da sucessão faunística (fósseis) e 
• das relações de intersecção (falhas e intrusões). 
 
§ Datação absoluta: número de anos desde que a rocha se formou. 
(isotópica, anéis de árvores, decaimento radioativo etc.) 
 
• Eventos Biológicos: surgimento e/ou extinção de espécies; mudanças evolutivas, 
dispersão geográfica de organismos e crises biológicas. 
 
- Princípios Estratigráficos: 
1) Lei da SUPERPOSIÇÃO: Em uma sequência de rochas sedimentares, as mais velhas 
estão em baixo; permite estabelecer idades relativas. 
 
2) Lei da HORIZONTALIDADE ORIGINAL: Camadas de sedimentos são geralmente 
depositadas horizontalmente; permite identificar deformações e falhas. 
è Camadas de rochas dobradas e falhadas indicam eventos tectônicos, 
posteriores à deposição dos sedimentos. 
 
3) Lei da CONTINUALIDADE LATERAL: Camadas sedimentares estendem-se 
lateralmente; permite a correlação entre partes desmembradas das camadas. 
 
- Paleontologia: 
• Estudo da vida passada baseada em fósseis de plantas e animais. 
 
• Fósseis que são preservados em rochas sedimentares são utilizados para determinar: 
a idade relativa e o ambiente de deposição. 
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o Bons fósseis-índice (ou fósseis-guia) para a datação relativa são aqueles com 
curta distribuição estratigráfica (geológica) e ampla distribuição geográfica, o 
contrário dos bons indicadores ambientais. 
§ Exemplo: animais que só existiram em um certo período geológico, 
cujos fósseis se encontram espalhados em todo o globo nas mesmas 
camadas geológicas. 
 
- Descontinuidades: 
• A idade relativa também pode ser determinada através de discordâncias ou 
inconformidades entre as camadas, que indicam um hiato temporal. 
 
• Essas descontinuidades geralmente são indicadas por superfícies de erosão ou de não-
deposição. 
 
o Desconformidade: Superfície irregular de erosão que separa duas camadas 
sedimentares horizontais distintas - representa uma pausa na deposição de 
sedimentos 
 
 
 
o Discordância angular: Corpos 
rochosos dobrados ou inclinados 
tectonicamente são erodidos e 
recobertos por camadas 
sedimentares horizontais. 
 
 
 
 
 
 
 
o Não-conformidade (Discordância lítica): 
Superfície quecoloca em contato rochas 
sedimentares depositadas sobre rochas 
ígneas ou metamórficas erodidas 
(“embasamento cristalino”). 
 
 
 
 
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• Princípio das Relações de Intersecção: Relações de corte entre corpos de rochas e 
estruturas que permitem definir a sua ordem cronológica relativa. Intrusões e falhas 
são mais jovens que as rochas intrudidas ou falhadas. 
 
• Coluna Estratigráfica: Diagrama ou quadro que explicita a relação cronológica das 
rochas de uma região, mostrando o empilhamento de unidades estratigráficas, as 
superfícies de discordância e as feições intrusivas, entre outras. 
 
 
 
Exemplos: 
 
 
 
 
 Pelo Princípio de Superposição, que diz que as camadas de deposição sedimentar mais 
antigas estão embaixo, determinou-se que, cronologicamente: C > B > A. 
 Como há a falha E que corta as três camadas A, B e C, pelo Princípio das Relações de 
Intersecção, a falha é uma formação mais recentes que as camadas falhadas, portanto, C > B 
> A > E. 
 A camada D é uma camada intrusiva que atravessa todas as outras camadas 
sedimentares e, inclusive, a falha E. Dessa forma, também pelo Princípio das Relações de 
Intersecção, A > B > C > E > D, pois as camadas intrudidas são mais antigas que a própria 
Intrusão. 
 Portanto, conclui-se pelos métodos de datação relativa que: A > B > C > E > D. 
 
 
 
 
 
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Pelo Princípio da Superposição, determinou-se que, cronologicamente, B > D > J > F > 
K > L > I > E. 
Como há uma Desconformidade entre K e L e entre H e L, e há a Intrusão H somente a 
partir de K mergulhando para baixo, conclui-se que K > H > L, pois, pelo Princípio das Relações 
de Intersecção, intrusões são mais recentes que as rochas intrudidas. 
Portanto, primeiramente foram formadas as camadas B > D > J > F > K > H, depois 
ocorreu a erosão superficial que acarretou na desconformidade destacada entre K, H e L e, 
após isso, depositaram-se as camadas L > I > E. 
Depois da deposição, ocorreu primeiro a Intrusão da camada G (mais antiga – 30 
milhões de anos) e depois a Intrusão da camada C (mais recente – 3 milhões de anos). 
Dessa forma, conclui-se que: B > D > J > F > K > H } > L > I > E > G > C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maria Cecília S. Bennini 
Eng. Ambiental – Poli USP 
 
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Aula 10 – 08/06/2018 
 
Mapas e Perfis Geológicos: 
 
• Mapa Topográfico: variedade de mapas que se caracterizam pela detalhada 
representação do relevo, principalmente por meio de curvas de nível. 
 
 
 
o Curvas de nível: linhas equidistantes que ligam pontos com mesma altitude 
(cota). 
o Equidistância: diferença de cota (valor constante) entre as curvas de nível. 
 
• Perfil topográfico (escala vertical): é um corte vertical que mostra a subsuperfície do 
terreno. 
o Sobrelevação (S): é a ampliação da escala vertical do perfil. 
S = Escala Vertical / Escala Horizontal 
 
 
 
Maria Cecília S. Bennini 
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• Mapa Geológico: Representa as rochas de uma região com suas posições (atitude) e 
seus relacionamentos (contatos). 
 
o O Mapa Geológico apresenta: 
§ Direção de referência: linha que indica a direção Norte (NV/NM). 
§ Escala horizontal: relação de distâncias entre o mapa e o terreno. 
§ Legenda: resumo da história geológica com rochas, estrutura e feições 
da região. 
 
• Perfil Geológico: A partir da união do Mapa Geológico com o Mapa Topográfico, é 
possível criar o Perfil Geológico, que nada mais é que o Perfil Topográfico contendo as 
características geológicas do perfil (direção e mergulho das camadas, tipo/composição 
de rocha, contatos etc.). 
 
 
 
- Desenhando o Perfil Geológico a partir do Mapa Geológico: 
 
• Os contatos das rochas se relacionam com as curvas de nível (CN): 
 
Maria Cecília S. Bennini 
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• Direção e mergulho das camadas: 
 
 
 
 
o Definição da atitude (direção e mergulho) da camada: 
§ OBS: o ângulo do mergulho e a direção da camada são determinados 
experimentalmente em campo e devem ser dados. A linha do mergulho 
é sempre perpendicular à linha da direção, indicando o sentido do 
mergulho. 
 
 
 
Exemplo: 
 
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• Regra dos Vês: caso a atitude das camadas não seja fornecida no Mapa Geológico, é 
possível deduzi-la através da “Regra dos Vês” quando a direção e a inclinação da 
camada estiverem atravessando um vale ou colina. 
o Ainda valem as relações entre os contatos e as curvas de nível vertical e 
horizontal: 
§ Se o contato corta as CN em linha reta -> camada vertical 
§ Se o contato é paralelo às CN -> camada horizontal 
 
o No caso dos contatos sinuosos em relação às CN: 
§ Se o “V” que a camada forma com a superfície topográfica abre no 
mesmo sentido da linha de drenagem do vale, o sentido de inclinação 
da camada é o mesmo da direção de drenagem do vale. 
 
§ Se o “V” que a camada forma com a superfície topográfica abre no 
sentido contrário da linha de drenagem do vale, o sentido de inclinação 
da camada é contrário ao sentido de drenagem do vale. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maria Cecília S. Bennini 
Eng. Ambiental – Poli USP 
 
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Aula 11 – 15/06/2018 
 
Palestra – Geologia e as obras subterrâneas: 
 
• Objetivos das obras subterrâneas: 
o Menor impacto ambiental; 
o Menor interferência com a superfície; 
o Formas inteligentes de utilização; 
§ Transporte público (metrôs); infra urbana (telecomunicação, esgoto, 
energia etc.); facilitadores urbanos (estacionamentos), estratégicos 
(riquezas minerais, água etc.) etc. 
 
- Métodos de execução de obras subterrâneas: 
1) VCA – Vales a Céu Aberto (cut & cover): 
o Grande impacto durante a fase de obra (desvios de tráfego, remanejamento 
de redes de utilidades públicas, restrições de acesso, etc...); 
o Grandes áreas desapropriadas (impacto sócial e ambiental); 
o Maior volume de escavação; 
o Maior consumo de materiais; 
o Maior poluição (ruído; poeira; etc...), 
o Maiores custos de obra. 
 
è Taludes, contenções com tirantes ou estroncas metálicas, poços em concreto 
projetado etc. 
 
2) NATM – New Austrian Tunneling Method: 
o Método observacional baseado no alívio de tensões do maciço; 
o Grande influência da geologia durante a construção; 
o Processo semi-mecanizado; 
o Possibilidade de ajuste da forma geométrica da escavação; 
o Produções médias da ordem de 1,0 a 2,0m/ dia por frente de escavação; 
o Maiores riscos inerentes ao processo construtivo (deformações, estabilidades, 
consumo de materiais, etc), 
o Necessidade de ampla e minunciosa investigação geológica e geotécnica. 
 
3) Tuneladora “SHIELD”: 
o Equipamento de escavação mecanizada com couraça metálica de proteção; 
o Necessidade de precisos conhecimentos prévios da geologia; 
o Processo altamente mecanizado (fábrica de fazer túneis/ fábrica de aneis); 
o Necessidade de ampla infra-estruturas de apoio; 
o Logística operacional; 
o Armazenamento de insumos necessários à operação; 
o Menores riscos inerentes (deformações, estabilidade); 
o Grandes produções (até 35m diários!), 
o Maior desembolso inicial. 
 
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• Para todos os métodos, é necessário conhecer: 
o Modelo geológico conceitual (fase de projeto): estratigrafia, hidrogeologia, 
etc. 
o Modelo geológico real (fase de obra): refinamento dos dados, esclarecimento 
de dúvidas. 
o Condicionantes geológicos e geotécnicos: falhas, dobras, foliação, 
acamamento, sistemas de juntas e fraturas, solos moles e compressíveis, 
rochas com minerais expansivos,rochas friáveis, rochas de resistência elevada, 
contorno do topo rochoso, pressões e vazões de águas subterrâneas, 
ocorrência de áreas contaminadas, etc. 
 
• Importância do estudo geológico/ geotécnico em obras subterrâneas: 
o Você investe relativamente pouco nas investigações preliminares (cerca de 2% 
do custo total do projeto) e tem um retorno/ economia muito grande no custo 
final do projeto (o projeto sai por cerca de 80% do valor orçado inicialmente). 
 
o Em 2008, cerca de 75% das causas de insucesso parcial em obras rodoviárias 
(águas subterrâneas adversas e contaminação, contatos geológicos mal 
delineados, solos ou rochas com propriedades comprometedoras, 
investigações insuficientes ou inadequadas) se deram por problemas que 
poderiam ter sido evitados por um estudo geotécnico preliminar bom e 
detalhado. 
 
- Condicionantes de riscos geológicos/ geotécnicos: 
• Falhas geológicas: 
o Configuram-se como planos de fraqueza; 
o Causam redução das condições geomecânicas; 
o São resultantes de processos de ruptura (e continuam estando em uma zona 
susceptível a eles); 
o São responsáveis pela infiltração de água subterrânea em frente de escavação; 
o Contém presença de minerais expansivos; 
 
• Descontinuidades: 
o Zonas de falhas geológicas; 
o Foliação e planos de acamamento; 
o Fraturas; 
 
• Rochas de dureza elevada; 
• Pressões elevadas de água subterrânea; 
 
 
 
Aula 12 – 22/06/2018 
 
Geologia histórica de São Paulo: 
 
Ler no resumo da prática da aula em anexo.