Aula_01 - Geologia rev1

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GEOLOGIA PARA ENGENHARIA
Aula 01: Composição e Estrutura Interna 
Prof. Eng. Glauber Beirão de Souza
GEOLOGIA
Aula 01: Composição e Estrutura Interna 
O vocábulo geologia vem do grego; GEO = terra; 
LOGOS = estudo. Portanto é a área do 
conhecimento humano que se dedica ao estudo da terra. 
Ciência da terra que trata de sua origem, composição 
(estrutura), de seus processos internos e externos e de 
sua evolução, através do estudo das rochas. 
É objeto da Geologia o estudo dos agentes de formação e 
transformação das rochas, da composição e disposição 
das rochas na crosta terrestre. 
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A Geologia compreende um vasto campo, que pode ser 
dividido em dois grupos gerais: 
• Geologia Teórica ou Natural e;
• Geologia Aplicada.
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A divisão da Geologia (Fonte: http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/Geologia-Cap1.pdf) 
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GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL 
FÍSICA: estudo dos tipos de materiais e seu modo de ocorrência bem 
como de estudo de certas estruturas. 
• Mineralogia: trata das propriedades cristalográficas (formas e 
estruturas) físicas e químicas dos minerais, bem como da sua 
classificação;
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GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL 
• Petrografia: descrição dos caracteres intrínsecos da rocha, 
analisando sua origem (composição química, minerais, arranjo dos 
grânulos minerais, estado de alteração, etc.); 
Microscopia Ótica – análise Petrográfica Microscopia Estereoscópico - análise Petrográfica –
poro (P) junto ao agregado (G) preenchido pelo gel 
de reação. Fonte: arquivo pessoal.
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GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL 
Microscopia Eletrônica de Varredura –
análise Petrográfica – detalhe dos cristais 
lancetados e foliares que se cicatrizam a 
partir do gel. Ampliado 1500x
Microscopia Ótica – fotomicrografia do 
agregado miúdo que compõe os concretos. É 
possível verificar os grãos angulosos. Fonte: 
arquivo pessoal.
Microscopia Estereoscópico - análise 
Petrográfica – borda (seta) indicando reação ao 
redor do agregado graúdo (G). A=Argamassa.
Fonte: arquivo pessoal.
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GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL 
• 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.
Rochas Sedimentares. 
Fonte:http://geoexploracao.blogspot.com.br/20
11/11/relogios-sedimentologicos.html.
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GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL 
• Estrutural: investiga os elementos estruturais presentes nas rochas 
e causados por esforços.
http://www7.uc.cl/sw_educ/geografia/geomor
fologia/html/6_2.html
• 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
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GEOLOGIA TEÓRICA OU GERAL 
HISTÓRICA: estudo da evolução dos acontecimentos e fenômenos 
ocorridos no passado. 
• Paleontologia: estuda a vida pré-histórica, tratando do 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 sequência das camadas (condições 
de sua formação e a correlação entre os diferentes estratos ou 
camadas). 
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GEOLOGIA APLICADA
ECONOMIA: envolve a aplicação de princípios geológicos para o estudo 
do solo, rochas, água subterrânea e sua influência no planejamento e 
construção de estruturas de engenharia, ou seja, é o estudo dos 
materiais do reino mineral que o homem extrai da Terra para a sua 
sobrevivência e evolução (substâncias orgânicas e inorgânicas). 
• Mineração; 
• Petróleo.
http://www.senado.gov.br/noti
cias/Jornal/emdiscussao/terras-
raras/propostas/governo-
anuncia-novo-marco-
regulatorio-para-a-
mineracao.aspx
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GEOLOGIA APLICADA
ENGENHARIA: emprego dos conhecimentos geológicos para a solução 
de certos problemas de Engenharia Civil, principalmente na abertura 
de túneis e canais, implantação de barragens, construção de estradas, 
obtenção de água subterrânea, projeto de fundações, taludes, etc.
De acordo com a Associação Internacional de Geologia de Engenharia: 
“A ciência dedicada à investigação, estudo e solução de problemas de 
engenharia e meio ambiente, decorrentes da interação entre a 
Geologia e os trabalhos e atividades do homem, bem como à previsão 
e desenvolvimento de medidas preventivas ou reparadoras de 
acidentes geológicos”. 
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APLICAÇÕES DA GEOLOGIA EM PROJETOS DE ENGENHARIA
Atividades de superfície 
a) Obtenção de materiais para construções em geral;
b) Construção de estradas, corte em geral e minas a céu 
aberto;
c) Fundações de edifícios; 
d) Obtenção de água subterrânea;
e) Barragens de terra e aterros em geral;
f) Túneis e escavações subterrâneas.
A divisão da Geologia (Fonte: http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/Geologia-Cap1.pdf) 
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APLICAÇÕES DA GEOLOGIA EM PROJETOS DE ENGENHARIA
Atividades de profundidade
a) Abertura (escavações) de túneis para uso civil;
b) Escavações de Minas em profundidade;
c) Cavernas para hidroelétricas.
A divisão da Geologia (Fonte: http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/Geologia-Cap1.pdf) 
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APLICAÇÕES DA GEOLOGIA EM PROJETOS DE ENGENHARIA
Atividades de especiais
a) Engenharia de Petróleo; 
b) Engenharia Geotécnica em geral; 
c) Engenharia do meio Ambiente.
A divisão da Geologia (Fonte: http://www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/Geologia-Cap1.pdf) 
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O PLANETA TERRA
Assim como os demais planetas do Sistema Solar, o planeta Terra foi, 
provavelmente, originado por uma força gravitacional que condensou 
diversos materiais preexistentes no espaço, constituídos de partículas 
como poeira cósmica e gás. 
Na parte mais externa da Terra, houve a solidificação de materiais em 
fusão pelo resfriamento natural, constituindo a crosta terrestre, que se 
acredita ter-se formado após 700 milhões de anos da origem da Terra.
(Fonte: CHIOSSI, Nivaldo. Geologia de Engenharia)
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O PLANETA TERRA
O planeta Terra é constituído por diversos setores ou ambientes, alguns 
dos quais permitem acesso direto, como a atmosfera, a hidrosfera 
(incluindo rios, lagos, águas subterrâneas e geleiras), a biosfera (conjunto 
dos seres vivos) e a superfície da parte rochosa. Desta superfície para 
baixo, o acesso é muito limitado. As escavações e sondagens mais 
profundas já chegaram a cerca de 13km de profundidade, enquanto o raio 
da terra é de quase 6.400km. Por isso, para se obter informações deste 
interior inacessível, existem métodos indiretos de investigação: a 
sismologia e a comparação com meteoritos. 
Fonte: http://www.igc.usp.br/index.php?id=165
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ESTRUTURA DO PLANETA TERRA
A estrutura interna do planeta Terra pode ser representada por 
três camadas distintas e concêntricas: a primeira, conhecida 
como litosfera ou crosta e com espessura de até 120 km; a 
segunda, conhecida como mantoe com espessura ao redor de 
2.900 km; e, finalmente, a última camada, conhecida como 
núcleo e com espessura de aproximadamente 3.500 km, 
teoricamente constituída principalmente de níquel e ferro e 
subdividida em núcleos externo e interno.
(Fonte: CHIOSSI, Nivaldo. Geologia de Engenharia) 
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ESTRUTURA DO PLANETA TERRA
A estrutura interna da Terra (Fonte: http://www.cprm.gov.br) 
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ESTRUTURA DO PLANETA TERRA
O manto é a zona situada logo abaixo da crosta e 
estende-se até quase a metade do raio da Terra. Divide-
se em mantos superior e inferior e é grosseiramente 
homogêneo, formado essencialmente por rochas 
magmáticas. Acredita-se que a região superior do manto, 
conhecida como astenosfera, estende-se até 700 km de 
profundidade. 
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ESTRUTURA DO PLANETA TERRA
É importante assinalar que é o estado não sólido da 
astenosfera que possibilita o deslocamento, sobre ela, das 
placas tectônicas rígidas da litosfera, onde se localizam os 
continentes. 
O manto inferior estende-se de 700 a 2.900 km, onde se inicia 
o limite com o núcleo da Terra. 
A porção mais externa do núcleo estende-se de 2.900 a 5.150 
km, e a interna, de 5.150 a 6.400 km, que é o centro da 
Terra.
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ESTRUTURA DO PLANETA TERRA
Modelo baseado na composição 
Química
Modelo baseado nas Propriedades 
Físicas
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ESTRUTURA DO PLANETA TERRA
Corte esquemático da estrutura do planeta Terra (Fonte: CHIOSSI, Nivaldo. Geologia de 
Engenharia) 
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Como conhecer o interior da Terra?
Corte esquemático da estrutura do planeta Terra (Fonte: 
https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-7cap-0910....) 
O estudo do 
interior da Terra é 
complexo, devido
ao aumento da 
temperatura e da 
pressão com a 
profundidade. 
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Crosta
Crosta Continental:
• Essencialmente de natureza
granítica;
• Varia de 20 a 70 km de 
profundidade.
Crosta Oceânica:
• Essencialmente de natureza
basáltica;
• Varia de 5 a 10 km de 
profundidade. 
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-
7cap-0910....) 
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Manto
O Manto é essencialmente 
constituído por peridotitos 
(rochas constituída 
essencialmente pelos minerais 
olivina e piroxena, ricos em 
ferro e magnésio) e considera-
se dividido em duas partes: 
manto superior e manto inferior.
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-
7cap-0910....) 
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Manto
O núcleo, terrestre tem uma 
parte Externa fluida e uma parte 
Interna sólida. 
Sua constiição é de Ferro (Fe 
quase 90%) e Níquel (Ni-pouco 
menos de 10%).
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-
7cap-0910....) 
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Litosfera
Engloba a crosta e a parte 
superior do manto 
superior.
A camada externa varia 
rígida de 70 a 100 km nos 
oceanos e de 100 a 150 
km nos continentes.
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-7cap-0910....) 
É a porção superficial rígida da Terra, que se encontra dividida em 
placas.
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Astenosfera
Possui material 
parcialmente fundido, por 
isso é plástica
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-7cap-0910....) 
É a porção do manto superior que se encontra sob a litosfera e que 
apresenta as correntes de convecção.
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Modelos para Estrutura Interna
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Modelos para Estrutura Interna
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Como conhecer o interior da Terra?
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-
7cap-0910....) 
Dois tipos de métodos: 
• Os métodos Diretos
• Os métodos Indiretos
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Como conhecer o interior da Terra?
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-7cap-0910....) 
Afloramentos rochosos à superfície da Terra
Minas e poços abertos para exploração
Sondagens
Material expelido pelos vulcões
Existem diversos métodos DIRETOS de estudo que consistem em
observar diretamente os materiais que existem no interior da Terra:
Todos estes estudos, realizados através de método directos, embora
importantes, fornecem-nos informações que abrangem apenas uma
zona superficial do globo.
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Afloramentos rochosos à superfície da Terra
(Fonte: 
http://monitoriageografica.blogspot.com.br/2015/05/traba
lho-de-campo-para-itu-salto-e.html) 
As rochas que existem no 
interior da Terra surgem 
também à superfície
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Minas e poços abertos para exploração
Fonte: http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/as-
9-maiores-crateras-criadas-pelo-homem.html
Driefontein, na África do Sul.
Mina de ouro com 3300 
metros de profundidade
(Fonte: 
http://http://www.beeratingsolutions.co.za/news?page=2) 
Bingham Canyon – A mina fica em Salt 
Lake City, Utah (EUA). É a mais profunda 
mina a céu aberto do mundo, com mil 
metros de profundidade e 4 mil metros de 
largura
http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/as-9-maiores-crateras-criadas-pelo-homem.html
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Sondagens
Perfurações efetuadas em locais, que chegam a atingir vários
quilómetros de profundidade, permitem obter dados de zonas 
mais profundas da crosta terrestre.
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-7cap-0910....) 
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Material Expelido pelos Vulcões
Perfurações efetuadas em locais, que chegam a atingir vários quilómetros de 
profundidade, permitem obter dados de zonas mais profundas da crosta terrestre.
(Fonte: ciencia-hoje.webnode.com.br/products/tudo-sobre-vulcoes/) 
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Material Expelido pelos Vulcões
No dia 8 de maio de 1902 a erupção do Monte Pelée na Ilha de Martinica matou 
todos os seus moradores, apenas um homem sobreviveu: o único preso da cidade. 
(foto retirada do livro: Earth Shock, Andrew Robinson) 
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Como conhecer o interior da Terra?
(Fonte: https://cnrecursos7.files.wordpress.com/2009/.../estrutura-interna-da-terra-7cap-0910....) 
Ondas Sísmicas
Meteoritos
Magnetismo
A partir do descobrimento dos métodos INDIRETO de estudo, o
conhecimento sobre o interior da Terra se desenvolveu
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Ondas Sísmicas
(Fonte: 
https://bioellawiki.wikispaces.com/Gr%C3%A1f
ica+de+las+ondas+s%C3%ADsmicas) 
A trajectória das ondas sísmicas está sujeita 
a alterações. Sempre que as características 
do meio em que se propagam sofrem 
modificações (composição, estrutura e 
rigidez do material) , a trajectória varia
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Metoritos
Meteorito: Hoba West
Data descoberta: 1920
Localidade: Grootfontein, Namíbia - África
Peso: 60 toneladas
Localização Atual: Inalterada
Notas: O maior meteorito encontrado até agora.
(Fonte: http://ufrrj99.blogspot.com.br/2010/07/os-10-
maiores-meteoritos-encontrados.html) 
O Sistema Solar teve uma origem comum, 
logo, o estudo dos outros astros, 
nomeadamente dos meteoritos, permite 
obter informações sobre os materiais 
constituintes do interior daTerra
(Fonte:http://geoconceicao.blogspot.com.br/2013/02/meteor
oides-meteoros-e-meteoritos.html) 
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Magnetismo
(Fonte: http://alunosonline.uol.com.br/fisica/campo-
magnetico-terrestre.html) 
A Terra pode ser considerada um íman gigantesco. O magnetismo terrestre é 
atribuído a enormes correntes eléctricas que circulam no núcleo externo do 
planeta, que é constituído de ferro e níquel no estado líquido, devido às altas 
temperaturas
(Fonte: http://www.astropt.org/2011/12/06/campo-
magnetico-da-terra-reversao-dos-polos/)