Aula 1 - Fundamentos da geologia

Prévia do material em texto

2 
1. FUNDAMENTOS DA GEOLOGIA 
 
 
 
 
O QUE É GEOLOGIA E O QUE SE ESTUDA? 
 
 
QUAL SUA IMPORTÂNCIA PARA A ENGENHARIA CIVIL? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1. FUNDAMENTOS DA GEOLOGIA 
 
Significado de Geologia 
 
• Geologia vem do grego 
– Geos = terra 
– Logos = estudo ou conhecimento 
 
• Geologia = Estudo da Terra 
 
Definições mais amplas: 
 
A geologia como ciência, procura decifrar a história geral da Terra, desde o 
momento em que se formaram as rochas até o presente, distinguindo-se, 
para efeito didático, em Geologia Teórica e Aplicada. 
 
É a ciência que estuda a Terra, sua formação, composição, seus processos 
internos, externos e sua evolução no espaço e no tempo. 
 
 
 
3 Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1. FUNDAMENTOS DA GEOLOGIA 
 
Importância do Estudo da Geologia 
• Geologia: determinante em muitos aspectos 
da engenharia civil. Exemplos: 
– Características externas das construções (riscos ambientais) 
– Escolha de materiais de construção 
– Processos de extração de materiais 
– Uso de rochas como material 
– Projeto e construção de túneis 
4 Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
hematita mármore granito talco 
 quartzo 
 muscovita 
5 
Divisão da Geologia 
Teórica 
Aplicada 
Geologia física 
Geologia histórica 
Geologia Econômica 
Geologia de engenharia 
Mineralogia 
Petrologia 
Sedimentologia 
Estrutural 
Geomorfologia 
Paleontologia 
Estatigrafia 
Mineração 
Petróleo 
Problemas de engenharia: 
 Fundações 
 Estradas 
 Barragens 
 Túneis 
Geologia 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1.1 Introdução a Geologia 
6 
GEOLOGIA FÍSICA: composição da Terra 
(materiais e seu modo de ocorrência). 
 
 
· Mineralogia: estudo dos minerais 
 Propriedades cristalográficas (formas e estruturas) físicas e químicas, bem como 
da sua classificação; 
 
 
· Petrografia: 
Descrição dos caracteres intrínsecos da rocha, analisando sua origem, como: 
 - composição química; 
 - minerais; 
 - arranjo dos grânulos minerais; 
 - estado de alteração, etc. 
 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1.1 Introdução a Geologia 
G
e
o
lo
gi
a 
 T
e
ó
ri
ca
 
7 
GEOLOGIA FÍSICA 
 
· Sedimentologia: 
 Estudo dos depósitos sedimentares e sua origem. 
 As inúmeras feições apresentadas nas rochas podem indicar os ambientes que 
 existiam no local no passado e assim entender os ambientes atuais; 
 
· Estrutural: 
 Investiga os elementos estruturais presentes nas rochas e causados por esforços; 
 
· Geomorfologia: 
Trabalha com a evolução das feições observadas na superfície da Terra, identificando os 
principais agentes formadores dessas feições e caracterizando a progressão da ação de 
agentes como o vento, gelo, água... que afetam bastante o relevo terrestre. 
 
Em resumo: estuda a maneira como as formas da superfície da Terra são criadas e 
destruídas. 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1.1 Introdução a Geologia 
G
e
o
lo
gi
a 
 T
e
ó
ri
ca
 
8 
GEOLOGIA HISTÓRICA: evolução da Terra (mudanças ao longo do tempo) 
 
· Paleontologia: 
 Estuda a vida pré-histórica (estudo de fósseis de animais e plantas micro e 
macroscópicos, sendo conhecidos através de seus restos ou vestígios encontrados nas 
rochas). 
 
Os fósseis são importantes indicadores das condições de vida existentes no passado 
geológico, preservados por meios naturais na crosta terrestre; 
 
 
 
 
· Estratigrafia: 
 Trata do estudo da sequencia das camadas das rochas (condições de sua formação e a 
correlação entre os diferentes estratos ou camadas). 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1.1 Introdução a Geologia 
G
e
o
lo
gi
a 
 T
e
ó
ri
ca
 
9 
ECONOMICA: aplicação de princípios geológicos para 
o estudo : 
 
• solo; 
• rochas; 
• água subterrânea ; 
• e sua influência no planejamento e construção de estruturas de engenharia. 
 
É o estudo dos materiais do reino mineral que o homem extrai da Terra para a sua 
sobrevivência e evolução (substâncias orgânicas e inorgânicas) 
 
ENGENHARIA: emprego dos conhecimentos geológicos para a solução de problemas de 
Engenharia: 
 
• abertura de túneis e canais; 
• implantação de barragens; 
• construção de estradas; 
• obtenção de água subterrânea; 
• projeto de fundações; 
• taludes e contenções, etc. 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1.1 Introdução a Geologia 
G
e
o
lo
gi
a 
 A
p
lic
ad
a 
10 
 
 ORIGEM DA TERRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
11 
1.2 Origem da Terra 
Universo – Visão histórica 
Pitágoras ( 580 – 500 ac) – conjunto de esferas concêntricas 
Aristóteles ( 384 – 322 ac) – geocentrismo - terra como o centro do universo 
Ptolomeu (85 – 160 dc) – concepção geocêntrica e órbita circular dos planetas 
Copérnico (1473 – 1543) Heliocentrismo (sol no centro do universo) 
Kepler (1571 - 1630) Explicou o movimento dos planetas através das órbitas elípticas 
Galilei (1564- 1642) Pesquisa sobre os corpos celestes 
Newton (1645-1727) – Teoria da gravitação 
Einstein (1879 – 1955) – Teoria da relatividade (E = m·c²) 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
12 Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
1.2 Origem da Terra 
- Observações de Edwin Hubble (1929) - velocidade e distância das galáxias 
(universo em expansão ) 
- Teoria do BIG BANG (VÍDEO Big Bang – A origem do universo) 
- 4,6 bilhões de anos: surgimento do sistema solar; 
- Super nova: origem dos elementos químicos; 
- Origem de tudo em 13,7 bilhões de anos. 
13 
 Formação do sistema solar 4.6 bilhões de anos 
( Universo estava com  8 bilhões de anos) 
 
- A nebulosa solar resultou da explosão da supernova 
 (com massa 8 vezes maior que a do Sol). 
 Origem dos elementos químicos. 
 
- Contração da nebulosa (ação da gravidade) , 
 Aceleração e contração das partículas 
 (formação de um disco) 
 A matéria se moveu em direção ao centro. 
 
- Material restante colidi entre si, 
 Formação dos planetesimais. 
 
- Colisão dos planetesimais (surgem os planetas) 
 Materiais voláteis foram lançados para a região externa do sistema solar 
 Formação dos gigantes gasosos. 
Evolução do Sistema Solar 
1.2 Origem da Terra 
14 
1.2 Origem da Terra 
O sistema solar: 
 
- Formado por diversos planetas que giram ao redor do sol em órbitas coplanares. 
 
- Acredita-se que todos os elementos do sistema solar tenham surgido a uma mesma época. 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
15 
A Lua (do latim Luna) é o único satélite natural da Terra, situando-se a uma 
distância de cerca de 384.405 km do nosso planeta. 
 
 Segundo a última contagem, mais de 150 luas povoam o sistema solar: Ex.: 
- Netuno é cercado por 13 delas; 
 - Saturno tem 60; 
- Júpiter possui 63. 
A Lua terráquea não é a maior de todo o Sistema Solar - Ganimedes, uma das luas 
de Júpiter, é a maior [1] - mas nossa Lua continua sendo a maior proporcionalmente em 
relação ao seu planeta. 
 Com mais de 1/4 do tamanho da Terra e 1/6 de sua gravidade, é o único corpo 
celeste visitado por seres humanos e onde a NASA pretende implantar bases 
permanentes. 
 
1.2 Origem da Terra 
16 
Formação da Terra 
 
• Terra: 4,5 bilhões de anos 
• Composta pelo mesmo material que compõe os demais corpos do Sistema Solar e 
tudo o mais que faz parte do Universo 
• Presença de elementos que sustentam a vida orgânica 
 (baseada em carbono) 
1.2 Origem da Terra 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
17 
1.2 Origem da Terra 
Características para a vida: 
 
A vida na Terra se desenvolveu baseada em 3 camadas: 
Crosta (litosfera), Hidrosfera e Atmosfera. 
 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
Crosta 
oceânica 
 (5 a 10 Km) 
Crosta 
continental 
(30 a 70 Km) 
Crosta continental 
- 30 a 40 Km – crátrons (áreas sismicamente mais estáveis , mais antigas) 
- 40 a 70 Km – áreas mais jovens 
18 
Formação: Hidrosfera e Atmosfera 
 
• Não existiam inicialmente 
• 4,5Ga : formação do núcleo e desgaseificação 
• 4,3 Ga : resfriamento da crosta (continentes) 
• 3,9 Ga : redução de bombardeios meteóricos 
• 3,6 Ga : atividade biológica e sedimentos 
(oceanos) 
Ga: Bilhões de anos 
 
• Atmosfera e Hidrosfera são secundárias 
 
 Composição inicial da Atmosfera 
 
– Rica em CO2 (gás carbônico) 
– Rica em CH4 (metano) 
 
 
1.2 Origem da Terra 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
19 
• Efeito estufa: altas temperaturas 
• Combustão de metano 
• Fixação do CO2 nos oceanos 
– CaCO3 (Carbonato de Cálcio) 
 
Controle da Temperatura 
 
– Água nos três estados: 
gelo, 
 água e vapor. 
 
– Estufa natural (biosfera) 
– Mantida pelo Sol e calor interior 
• Sol influencia também o regime de ventos 
 e chuvas. 
1.2 Origem da Terra 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
20 
Referência bibliográfica 
TEIXEIRA, W; FAIRCHILD, T.R; TOLEDO, M.C.M; TAIOLI, F. Decifrando a Terra. 2a. 
Edição. Companhia Editora Nacional, 2009. 
Vídeos – Big Bang – A origem do universo 
Unidade 1 – Fundamentos da Geologia 
http://www.youtube.com/watch?v=dgJOMTRIBms 
http://www.youtube.com/watch?v=GBzUalF1Ir0 
 A origem do planeta Terra – National Geographic