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CENTRO UNIVERSITÁRIO FACEX ENGENHARIA CIVIL ANA AMÁLLIA FERNANDES FREIRE JOZE SAMARA SANTOS DA COSTA MARCUS VINICIUS GADELHA DE MENEZES GEOLOGIA ESTRUTURAL DO RIO GRANDE DO NORTE RESUMO O presente trabalho tem por objetivo fornecer noções sobre os elementos estruturais existentes nas rochas, representadas pelas dobres, falhas e fraturas. Outros elementos, como acamamentos das rochas sedimentares ou xistosidade das rochas metamórficas, já foram considerados no Curso de Elementos de Geologia (Formação das Rochas). A importância dos elementos estruturais numa obra de Engenharia, como os túneis, barragens ou cortes rodoviários em determinadas áreas podem encontrar zonas de fraqueza ou ruptura, causadas por falhas, dobras ou fraturas daquelas rochas. Palavras Chaves: Geologia, Mineração, Rochas ABSTRACT This paper aims to provide notions about existing structural elements in rocks, represented by doubles, faults and fractures. Other elements, such as beddings of sedimentary rocks or schistosity of metamorphic rocks, have been considered in Geology Elements Course (Formation of rocks). The importance of the structural elements in a work of engineering, such as tunnels, dams or Este Artigo foi produzido para a disciplina de Geologia, no curso de Engenharia Civil do UNIFACEX, orientado pela Msc. Vilaneide Costa. road cuts in certain areas may find areas of weakness or disruption caused by faults, folds or fractures of those rocks. Key words: Geology, Mining, Mineralog INTRODUÇÃO O trabalho a seguir tem como objetivo mostrar a Geologia no Estado do Rio Grande do Norte, seu substrato, sua área territorial. As rochas, como elas estão constantemente sob a ação de forças que se originam no interior da Crosta. As Dobras que são aquelas existentes em certos tipos de rochas. Por exemplo, nas formações estratificadas, como rochas vulcânicas e sedimentares e seus equivalentes metamórficos. Como também irá mostrar que Falhas são rupturas e deslocamentos que ocorrem numa rocha ao longo de um plano, e pelo qual as paredes opostas se movem um em relação a outra. Já as Fraturas são uma deformação por ruptura. Trata-se de um plano que separa em duas partes um bloco de rocha ou de uma camada, e ao longo do qual não se deu deslocamento. E por fim, usos e tecnologias de rochas em construção civil. GEOLOGIA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE O Estado do Rio Grande do Norte localiza-se geotectonicamente na Província Borborema, Subprovíncia Setentrional. Seu substrato é constituído por rochas precambrianas que ocupam cerca de 65% de sua área territorial e por rochas sedimentares mesocenozóicas que recobrem a porção restante.O substrato precambriano compreende três domínios estruturais, o Domínio Jaguaribeano, a oeste, o Domínio Rio Piranhas-Seridó, parte central e o Domínio São José do Campestre, a leste, limitados por duas importantes zonas de cisalhamento brasilianas, a oeste a zona de cisalhamento Portalegre e a leste a zona de cisalhamento Picuí- João Câmara. O Domínio Jaguaribeano, pouco representativo no estado, congrega predominantemente rochas metaplutônicas migmatizadas do Complexo Jaguaretama do Riaciano, uma seqüência metassedimentar com metavulcânicas subordinadas correspondente ao Grupo Serra de São José e o magmatismo anorogênico da Suíte Serra do Deserto, estas últimas unidades do Estateriano. O Domínio Rio Piranhas- Seridó encerra um embasamento de idade riaciana/orosiriana com prováveis remanescentes arqueanos, denominado de Embasamento Rio Piranhas e uma cobertura de rochas supracrustais ediacaranas que constituem a Faixa Seridó, filiada à Orogênese Brasiliana. O Embasamento Rio Piranhas é constituído pelo Complexo Caicó, o qual encerra unidades metavulcanos sedimentar e metaplutônica, e pela suíte sin a tardiorogênica Poço da Cruz. A Faixa Seridó, formada pelo Grupo Seridó, consta de uma seqüência inferior metavulcanos sedimentar designada de Formação Serra dos Quintos, das unidades de rochas siliciclásticas e carbonáticas de ambiente plataformal representadas pelas formações Jucurutu e Equador e, no topo, de uma seqüência turbidítica flyschóide pertencente à Formação Seridó.O Domínio São José do Campestre apresenta um bloco paleo-meso-neoarqueano,o Núcleo Bom Jesus-Presidente Juscelino, em torno do qual se aglutinam unidades litoestratigráficas do Riaciano. O núcleo arqueano congrega o Metatonalito Bom Jesus que constitui o fragmento de crosta mais antigo da plataforma Sul-americana, o Complexo Presidente Juscelino formado por ortognaisses e migmatitos de afinidades TTG, o Complexo Brejinho que se caracteriza por incluir rochas peraluminosas de composição TTG, o Complexo Senador Elói de Souza composto por uma associação de rochas metamáficas, e por último o Granitóide São José do Campestre que congrega rochas subalcalinas constituindo os termos petrográficos mais evoluídos e diferenciados do núcleo arqueano. As unidades litoestrati gráficas paleoproterozóicas reúnem os complexos João Câmara, Santa Cruz e Serrinha-Pedro Velho. O Rio Grande do Norte foi palco de expressivo plutonismo brasiliano de idade ediacarana, cujo episódio principal ocorreu no intervalo representado pelas suítes intrusivas. O Estado do Rio Grande do Norte de conhecida vocação mineral marcou, a partir da década de 1940, a sua participação na história da indústria extrativa mineral do país, como o primeiro produtor de gipsita, o maior produtor nacional de concentrado de scheelita e de sal marinho, grande produtor do Nordeste de caulim primário e de concentrado de berilo. O seu potencial mineral levou a descoberta de centenas de ocorrências, garimpos, depósitos minerais e minas, de substâncias minerais diversas, grande parte delas, atualmente integradas ao sistema produtivo. Atualmente o estado destaca-se no cenário nacional como o primeiro produtor de sal marinho, o segundo produtor de petróleo (primeiro em terra) e o quarto produtor de gás natural. Na região nordeste é o maior produtor de telhas e grande produtor de minerais e rochas industriais, notadamente feldspato, caulim, mica, calcário e gemas, destacando-se a água-marinha e a turmalina. Esta performance coloca o Rio Grande do Norte como o quarto maior produtor mineral do país. A vocação mineira do Nordeste Oriental do Brasil, e em particular do Rio Grande do Norte, foi revelada na década de 40, durante a Segunda Guerra Mundial, quando se descobriram, na região, substâncias minerais de uso na fabricação de artefatos bélicos. Dentre os principais bens minerais potenciais e em explotação no Estado destacam-se as águas minerais, as gemas (água marinha, ametista, esmeralda, turmalina, quartzo ró-seo, etc.); metais nobres (ouro); os metais ferrosos (ferro, molibdênio e tungstê-nio/scheelita); os metais não ferrosos e semimetais (berilo, tantalita-columbita, lí-tio/ambligonita e espodumênio, etc.); os materiais de uso na construção civil (areia, argila,cascalho, pedra britada, rocha ornamental e pedra de cantaria); as rochas e minerais industriais (amianto, barita, caulim, diatomita, feldspato, gipsita, mica, quartzo, rochas carbonáticas, sal marinho, etc.); e os recursos minerais energéticos (tório, urânio, petróleo,gás natural e turfa). Face à diversidade e potencialidade dos recursos minerais do Estado e o tempo Decorrido desde o lançamento em 1998 do último mapa geológico do Rio Grande do Norte na escala 1:500.000, elaborado pela parceria UFRN / DNPM / PETROBRAS / Governo do Estado, uma nova edição domapa estadual, contemplando o estado da arte da Geologia regional fazia-se premente. Com mais este lançamento, o Serviço Geológico do Brasil segue dando cumprimento à política governamental de atualizar o conhecimento geológico do país seja através da retomada dos levantamentos geológicos básicos contribuindo dessa forma, com o resgate da infra-estrutura de desenvolvimento regional, como subsídio importante à formulação de políticas públicas e apoio nas tomadas de decisão de investimentos. Em termos macropolíticos, este produto resulta do Programa Geologia do Brasil, do Plano Plurianual 2004-2007, cujo objetivo é patrocinar ações que incrementem o conhecimento geológico e hidrológico do territó-rio brasileiro. Ao ensejo, enaltecemos a importância dessa frutífera parceria institucional, visando não só à geração de mapas estaduais, mas à Consolidação de uma verdadeira política geológica nacional, na certeza de que o exemplo Cooperativo persistirá, para além dos interesses transitórios, como marco de um novo Tempo na geologia do Brasil. Geologia estrutural, tipos de rochas, tipos de terrenos, mineralogia. DEFORMAÇÕES DAS ROCHAS As rochas estão constantemente sob a ação de forças que se originam no interior da Crosta. Essas forças causam vários tipos de deformações. Por deformação entende-se qualquer variação de forma ou volume ou de ambos, que um corpo experimenta quando sujeito à ação de pressões, tensões, variações de temperatura, etc. As deformações podem ser elásticos, plásticos e por ruptura. Será elástica quando, uma vez cessada a causa que o deforma, o corpo retorna à forma e volume primitivos. Uma vez ultrapassado o limite de elasticidade de um corpo e se este não voltar mais a forma e volume primitivos, dizemos que o mesmo sofreu uma deformação plástica. Se o esforço for tal que é ultrapassado o limite de plasticidade do corpo, este se rompe, sofrendo ruptura ou fratura. O efeito da variação de temperatura nas rochas poderá causar deformações elásticas, que, contudo, não podem ser facilmente observadas. A formação de dobras, falhas e diáclases são exemplos das deformações plásticas e de rupturas. Certas rochas possuem mais facilidade para se dobrarem e transmitirem os esforços recebidos, enquanto outras possuem maior tendência a se fraturarem. As primeiras são as rochas competentes e as segundas, as incompetentes. Como exemplo, rochas competentes são os folhetos e calcários, enquanto as rochas arenosas como o quartzito têm tendência a se fraturarem (incompetentes). DOBRAS São aquelas existentes em certos tipos de rochas. Por exemplo, nas formações estratificadas, como rochas vulcânicas e sedimentares e seus equivalentes metamórficos. Entretanto, qualquer rocha acamada ou com alguma orientação pode mostrar-se dobrada como acontece com filitos, quartzitos ou gnaisse. O tamanho das rochas é o mais variado, uma vez que, enquanto algumas não passam de centímetros, outras atingem grandes proporções com centenas de quilômetros de amplitude. Dobras, assim como falhas, são freqüentemente classificadas em tectônicas e atêctonicas, segundo sua origem, As de origem tectônica resultam mais ou menos diretamente de forças que operam dentro da crosta da Terra. As de origem atectônicas são o resultado de movimentos localizados (deslizamentos, acomodações, escorregamentos, avanço de gelo sobre sedimentos inconsolidados, etc.) sob influencia de gravidade e na superfície terrestre. As dobras de origem atectônicas são inexpressivas, de âmbito local. Deve-se observar ainda que com um dobramento ocorrem também falhamentos de pequena amplitude, de grande valia na interpretação da estrutura resultante. Anticlinal: é uma dobra convexa para cima. Significa, em grego, “inclinado opostamente”. Refere-se ao fato de, em anticlinais simples, os dois flancos mergulharem em direções opostas. Sinclinal: é uma dobra côncava para cima. O significado, em grego, é “inclinado junto”, por se referir ao fato de, nos mais simples sinclinais, os dois flancos mergulharem um em direção ao outro. RECONHECIMENTO DE DOBRAS Não é fácil a observação de dobras no campo, principalmente quando são de tamanho considerável. Isso em virtude da ação contínua da erosão. Devem- se levar em consideração vários pontos de observação, numa tentativa de se recompor a geometria da antiga dobra. Ex.: na Via Anhanguera, entre Perus e São Paulo, os cortes dessa estrada exibem as camadas de filtro nas mais variadas posições: mais ou menos no km 35, as camadas aparecem na posição vertical. Antes e depois desse ponto, as inclinações das camadas são mais suaves. FALHAS Falhas são rupturas e deslocamentos que ocorrem numa rocha ao longo de um plano, e pelo qual as paredes opostas se movem um em relação a outra. A característica essencial é o movimento diferencial de dois blocos ou camadas, ao longo de um superfície de fratura ou fraqueza. RECONHECIMENTO DE FALHAS As falhas podem produzir escarpas na topografia. Entretanto, vale lembrar que nem toda escarpa se originou por falhamento. Há também escarpas produzidas por erosão diferencial. Escarpas de falhamento são raras no local onde se deu a falha, pois em breve a erosão vai agir recuando o escarpamento, formando então escarpas ao longo de linhas de falhas paralelas à direção de falhamento, mas não coincidentes nestas. Com o tempo, a erosão destrói toda a evidência de falha e esta só pode então ser reconhecida por meios indiretos: falta ou repetição de camadas, contato brusco de dois tipos litológicos, fontes ou nascentes alinhadas (acompanhando a direção de falhamento). É muito útil também a observação de espelhos de falhas, brechas e milonitos. Em fotografias aéreas, a mudança brusca da cor do terreno, o desvio do curso de um rio, linha de vegetação, etc. são indícios de falhas. FRATURAS É uma deformação por ruptura. Trata-se de um plano que separa em duas partes um bloco de rocha ou de uma camada, e ao longo do qual não se deu deslocamento. USOS E TECNOLOGIA DE ROCHAS EM CONSTRUÇÃO CIVIL O termo rochas ornamentais tem as mais variadas definições. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, no prelo) define rocha ornamental como material rochoso natural, submetido a diferentes graus ou tipos de beneficiamento ou afeiçoamento (bruta, aparelhada, apicoada, esculpida ou polida) utilizado para exercer uma função estética. Rocha para revestimento é definida pela ABNT, como rocha natural que, submetida a processos diversos e graus variados de desdobramento e beneficiamento, é utilizada no acabamento de superfícies, especialmente pisos e fachadas, em obras de construção civil. Essa definição pode ser considerada similar à que a American Society for Testing and Materials (ASTM, 2001) propõe para dimension stone: pedra natural que foi selecionada, regularizada ou cortada em tamanhos e formas especificados ou indicados, com ou sem uma ou mais superfícies mecanicamente acabados. As rochas para revestimento podem ser, dessa forma, consideradas produtos do desmonte de materiais rochosos em blocos e de seu subseqüente desdobramento em chapas, posteriormente polidas e cortadas em placas. As duas grandes categorias comerciais de rochas ornamentais e de revestimento são os “granitos”, que comercialmente englobam rochas silicáticas (ígneas ácidas e intermediárias plutônicas e/ou vulcânicas, charnockitos, gnaisses e migmatitos), e o “mármore”, comercialmente entendido como qualquer rocha carbonática, tanto de origem sedimentar,como metamórfica, passível de polimento. Ardósias, quartzitos e alguns outros materiais relativamente recentes no mercado, como metaconglomerados, também são largamente utilizados como rochas para revestimento. Técnica e comercialmente não devem ser englobadas nos dois grupos acima, mas ainda não se dispõe de uma denominação comercial para elas. Atualmente, as rochas ornamentais têm sido bastante utilizadas na construção civil, constituindo os revestimentos verticais (paredes e fachadas) e horizontais (pisos) de exteriores e de interiores de edificações. Respondem pela proteção das estruturas e dos substratos contra o intemperismo e agentes degradadores, domésticos e industriais, além de exercerem funções estéticas. As rochas graníticas, pela sua enorme variedade de cores e padrões texturais e estruturais, são as mais utilizadas nos revestimentos de exteriores, tanto em pisos como fachadas. Os mármores, em geral importados, seguem de perto, principalmente no tocante ao revestimento de interiores. Ardósias, quartzitos foliados (popularmente conhecidos como pedra mineira, pedra Goiás etc.) e outras rochas, que, pelo seu processo de extração (como por exemplo, a pedra Miracema – um gnaisse), têm superfície rugosa, submetidas a processos de beneficiamento somente de esquadrejamento, que é utilizada predominantemente no revestimento de exteriores. O padrão estético, fornecido pela cor, textura, estrutura e homogeneidade da rocha, é determinado pelo modo de formação, composição mineral, padrões de orientação ou deformação impressos pela história geológica etc. Constitui o principal condicionante para o comércio e uso da rocha; por sua vez, impostos pelos modismos e não pelas características tecnológicas das rochas. Tecnicamente, considera-se que o aproveitamento da rocha para fins ornamentais e para revestimento está relacionado a fatores, além do padrão estético, que estão ligados à geologia do material rochoso, no texto também referidos como fatores intrínsecos: Tipologia do jazimento: definido pela intensidade e tipo de alteração da rocha, presença de tensões confinadas, heterogeneidade estrutural e textural, entre outros; Propriedades físicas e químicas, que condicionarão os usos mais adequados da rocha no revestimento de edificações, pois possibilitam a previsão da sua durabilidade perante as solicitações de uso: intempéries, desgaste abrasivo pelo tráfego de pedestres, danos relacionados às variações térmicas etc. Ou a fatores, muitas vezes de igual importância, mas ligados a outros aspectos, referidos como extrínsecos: Processo de extração e beneficiamento: que devem ser adequados ao material em questão. Devem, também, ser ponderados os eventuais defeitos decorrentes dos métodos/tecnologia de lavra e de beneficiamento (serragem, polimento e lustração), assim como o aparecimento ou intensificação de microfissuras preexistentes; CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA A caracterização tecnológica de rochas é realizada por meio de ensaios e análises, cujo principal objetivo é a obtenção de parâmetros petrográficos, químicos, físicos e mecânicos do material, que permitam a qualificação da rocha para uso no revestimento de edificações. Os ensaios procuram representar as diversas solicitações às quais a rocha estará submetida durante todo o processamento até seu uso final, quais sejam, extração, esquadrejamento, serragem dos blocos em chapas, polimento das placas, recorte em ladrilhos etc. Ainda são muito raros os ensaios em rochas beneficiadas (ladrilhos ou chapas polidas), que visem parâmetros para dimensionamento e de previsão de desempenho e durabilidade de rochas para revestimento de fachadas e pisos. REFERÊNCIAS ALHEIROS, M. M.; LIMA FILHO, M. F. A formação Barreiras: revisão geológica da faixa sedimentar costeira de Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte. Estudos Geológicos.Série B. Estudos e Pesquisas, v.10,p.77-88, 1991. ARCHANJO, C. J.; SALIM, J. Posição da Formação Seridó no contexto estratigráfico regional (RN-PB). In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO NORDESTE, 12, 1986, João Pessoa.Atas do... João Pessoa: SBG. Núcleo Nordeste, 1986. 556p. il. (Boletim do Núcleo Nordeste da SBG, 10) p.270-281.
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