1EE - GEOLOGIA (1)

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CONCEITOS BÁSICOS
O que é geologia?
· Investiga o meio natural(biologia) do planeta
· Estudo do interior e da superfície
· Processos físicos e químicos
· Melhoria da qualidade de vida 
· HOMEM X NATUREZA
· EVITAR DANOS
· NÃO DESTRUTIVA
· ESTUDO DE FENÔMENOS
· USO DE EQUIPAMENTOS
Divisão da geologia
· Geofísica: estudo das propriedades físicas do planeta Terra e dos respectivos materiais e elementos que a constituem. Dentre essas propriedades estão a radioatividade, magnetismo, calor interno e propagação de ondas, por exemplo.
· Geoquímica: estudo da composição química dos diferentes materiais que formam a Terra, o que é feito por meio da coleta de material em campo e análise laboratorial.
· Geomorfologia: estudo das formas da superfície terrestre e dos processos e agentes modeladores do relevo.
· Geotécnica: associada ao trabalho de engenharia e construção civil mediante a aplicação dos conhecimentos dos demais campos na Geologia para a análise da viabilidade dos terrenos para a execução de obras e projetos. É chamada também de Geologia de Engenharia.
· Geologia Ambiental: preocupa-se em solucionar problemas ambientais decorrentes da ação antrópica.
· Geologia Urbana: é um dos ramos da Geologia Ambiental. É voltada para a aplicação dos conhecimentos das demais áreas da Geologia na solução de problemas decorrentes do crescimento das cidades.
· Geologia Econômica: estudo das jazidas minerais — englobando sua composição, formação e evolução —, da legislação associada à sua exploração enquanto recurso mineral e seu potencial econômico.
· Geologia Estrutural: estudo da estrutura das rochas e identificação de problemas ou distorções como dobras e falhas.
· Geologia Marinha: estudo do assoalho oceânico e das estruturas geológicas presentes no fundo dos oceanos, bem como das variações do nível do mar.
· Hidrogeologia: estudo das águas subterrâneas, o que compreende desde a análise da existência de reservas e aquíferos até a avaliação da qualidade dessas águas, viabilidade de uso e de construção de estruturas para a sua extração.
· Mineralogia: estudo das propriedades químicas e físicas dos minerais.
· Paleontologia: estudo dos fósseis e dos animais e plantas pré-históricas.
· Petrologia: estudo das rochas em sua origem, formação, estrutura, propriedades físicas e químicas e desenvolvimento.
· Sedimentologia: estudo da formação e estrutura dos depósitos sedimentares.
· Sismologia: estudo das ondas sísmicas (origem, como se propagam) e dos movimentos das placas tectônicas.
A geologia de engenharia
· Geotécnica: associada ao trabalho de engenharia e construção civil mediante a aplicação dos conhecimentos dos demais campos na Geologia para a análise da viabilidade dos terrenos para a execução de obras e projetos. É chamada também de Geologia de Engenharia.
· Mecânica do Solos + Mecânica das Rochas
CROSTA TERRESTRE
· A estrutura da Terra pode ser representada por três camadas distintas: litosfera(crosta), de até 120km, manto, de até 2900 km, e núcleo de 3500 km
· NÚCLEO = NÍQUEL E FERRO
· MANTO = ROCHAS MAGMÁTICAS
· A região superior do manto, astenosfera, até 700 km de profundidade. Seu estado não sólido que possibilita o deslocamento, sobre ela, das placas tectônicas rígidas da litosfera
Definição
· Parte mais externa da Terra, parcial ou totalmente consolidada
· SIAL = mais externa, silício e alumínio, rochas de constituição granítica
· SIMA = cama subjacente ao SIAL, silício e magnésio, rochas do tipo basáltico
Constituição
· Representado por rochas, agregados naturais de um ou mais minerais(substância inorgânica natural de composição química e estruturas definidas)
· A composição da crosta é aproximadamente a mesma das rochas magmáticas 
· TEORIA DAS PLACAS TECTÔNICAS = a crosta da terra não é um corpo totalmente rígido e contínuo, sendo, na realidade, segmentada em 12 placas tectônicas principais e outras menores
· Elas podem colidir ou se afastar ou ter movimentos paralelos
· Aparecimento de terremotos, tsunamis e vulcões.
MINERAIS
Conceito 
· Formado por processos inorgânicos da natureza e que possui composição química definida
· NÃO SIGNIFICA SOMENTE MATÉRIA CRISTALINA(sólida)
· ÁGUA, líquida >> NÃO É MINERAL, gelo >> É MINERAL(geleiras)
Propriedade 
· FÍSICAS
· DUREZA: resistência ao risco 
1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA
A. METAIS PESADOS(prata, cobre, ouro e chumbo) - MOLES
B. SULFETOS E ÓXIDOS(de ferro, de níquel, de cobalto) - DUROS
C. SULFETOS EM GERAL - MOLES
D. ÓXIDOS E SILICATOS(contêm alumínio) - DUROS
2. ESTRUTURA CRISTALINA: diamante e grafita
· TRAÇO: deixar um risco de pó quando friccionado contra uma superfície não polida de porcelana branca(mineral deve ter dureza menor que a da porcelana, caso a dureza é maior chamamos de INCOLOR)
· CLIVAGEM: se partirem em determinados planos, ou já apresentarem esses planos, de acordo com suas direções de fraqueza
1. PROEMINENTE: plano muito evidente e quase perfeito
2. PERFEITA: quando o plano apresenta certo caráter de aspereza
3. DISTINTA: quando os planos de clivagem apresentam um pequeno grau de escalonamento
4. INDISTINTA
· FRATURA: quando minerais não se partem em planos, mas uma superfície irregular
1. CONCHOIDAL: em concavidades mais ou menos profundas
2. IGUAL OU PLANA: quando a superfície, embora com pequenas elevações e depressões, aproxima-se de um plano
· TENACIDADE: resistência ao choque de um martelo ou ao corte de uma lâmina de aço
1. QUEBRADIÇOS OU FIÁVEIS: reduzem-se a pó quando submetidos a pressão
2. SÉCTEIS: podem ser cortados por uma lâmina
3. MALEÁVEIS: redutíveis a lâminas pelo martelo 
· FLEXIBILIDADE: deformação
1. ELÁSTICA: cessa quando o esforço é retirado
2. PLÁSTICA: permanece após a retirada do esforço
· PESO ESPECÍFICO: relação entre o peso do mineral e do volume de água destilada a 4°C
· ÓPTICAS
· BRILHO: reflexão da luz na superfície do mineral
1. METÁLICO: aspecto brilhante, metais polidos, escuros e opacos, cor constante e bem definida
2. NÃO METÁLICO: claros, transparentes em lâminas delgadas
· COR: na superfície ou em fratura recente
· MICROSCOPIA: estudo microscópico
· MORFOLÓGICAS: estudo sobre minerais cristalizados. Simetria, associação de minerais e goniometria não serão estudadas
· HÁBITO: a maneira mais frequente como se apresenta um cristal ou mineral
· QUÍMICAS: ensaio por via seca e por via úmida. ÓXIDOS, SILICATOS, SULFATOS, CARBONATOS, SULFETOS ETC.
Minerais mais comuns e Aplicações
· MINERAIS MAIS COMUNS DE ROCHAS
· MAGMÁTICAS
· maior probabilidade de formar cristais com forma própria, por conta do magma e seu caráter fluido
· METAMÓRFICAS
· não apresentam cristais bem formados, se originam de transformações verificadas no estado sólido
· SEDIMENTARES
· formadas por erosão, transporte e deposição de sedimentos, apresentam minerais desgastados
1. QUARTZO (SiO2)
2. FELDSPATOS (CaAl2Si3O8)
3. MICAS ()
4. ANFIBÓLIOS(H2SiO3)
5. PIROXÊNIOS(H2SiO3)
6. ZIRCÃO
7. MAGNETITA
8. HEMATITA
9. PIRITA
10. TURMALINA
11. TOPÁZIO
12. CALCITA
13. DOLOMITA
14. CAULIM
15. CLORITA
16. AMIANTO
17. TALCO
18. ZEÓLITAS
19. FLUORITA
“Pode-se dizer que as rochas existentes na crosta praticamente se constituem de apenas 20 minerais”
ROCHAS
· Agregados de uma ou mais espécies de minerais e constituem unidades mais ou menos definidas da crosta terrestre, não deve ser necessariamente todo material resistente e duro da crosta
· MINERAL = toda substância inorgânica natural, de composição química e estrutura definidas. Quando um mineral adquire formas geométricas próprias, que correspondam à sua estrutura atômica, passa a ser chamado de CRISTAL
· SIMPLES(uniminerálicas): só um tipo de mineral
· COMPOSTAS(pluriminerálicas): mais de uma espécie mineral
Rochas ígneas(magmáticas, endógenas)
· Formadas a partir do resfriamento e da consolidação do magma(vulcanismo)
· Magma(silicatos+óxidos+fosfatos+titanatos) seria a rocha no estado de fusão
· MODOS DE OCORRÊNCIA
· EXTRUSIVAS: magma atinge a superfície terrestre e se esparrama, forma-se, por meio de rápido resfriamento, um corpo extrusivo de rocha magmática chamado DERRAME(corpos magmáticosde forma tabular que cobrem extensas áreas)
· INTRUSIVAS: consolidação do magma ocorre internamente, possuem formas que dependem da estrutura geológica e da natureza das rochas que elas penetram(ex. sílls, diques, batólitos)
· CLASSIFICAÇÃO
· PORCENTAGEM DE SÍLICA
1. ÁCIDAS(portadora de feldspatos) = X > 65%(granitos, egmatitos, aplitos e granodioritos)
2. INTERMEDIÁRIAS OU NEUTRAS(portadora de feldspatos) = 65% <= X <= 52%(sienitos e dioritos)
3. BÁSICAS(portadora de feldspatos) = X < 52%(basaltos, diabásios e gabros)
4. ULTRAMAFITOS(sem feldspatos) = minerais ferromagnesianos e acessórios(ex. piroxenitos, peridotito, eclogitos etc.)
· COR DOS MINERAIS
1. LEUCOCRÁTICAS: menos de 30% de minerais escuros
2. MESOCRÁTICAS: entre 30% e 60% de minerais escuros
3. MELANOCRÁTICAS: acima de 60% de minerais escuros
· GRANULAÇÃO
1. GROSSA: acima de 5mm, formadas em grande profundidade
2. MÉDIA: entre 1mm e 5mm, profundidades médias
3. FINA: inferiores a 1mm, formar uma massa fina, não é possível distinguir os minerais, formados na superfície
Rochas sedimentares(exógenas, estratificadas)
· Formadas por materiais derivados da decomposição e desintegração de qualquer rocha
· DIAGÊNESE: modificações sofridas pelos sedimentos, iniciado no momento que se efetua a deposição, transformação de sedimento em rocha definitiva
· CONDIÇÕES
· presença de rochas que deverão ser a fonte dos materiais
· presença de agente móveis ou imóveis que desagregam ou desintegram aquelas rochas
· presença de agente transportador
· disposição desse material em uma bacia de acumulação, continental ou marinha
· consolidação devido ao peso das próprias camadas superiores e/ou meios cimentantes 
· INTEMPERISMO: ação de agentes imóveis
· AGENTES
1. FÍSICOS: variação da temperatura(expansão e contração, fraturas), congelamento da água(expansão e contração da água, fraturas), cristalização de sais(cresce), ação física de vegetais
2. QUÍMICOS: hidrólise, hidratação, oxidação, carbonatação, ação química dos organismos e dos materiais orgânicos(decomposição)
· FATORES QUE INFLUEM
1. CLIMA
2. TOPOGRAFIA
3. TIPO DE ROCHA(diferentes resistências)
4. VEGETAÇÃO(retardar a remoção do solo)
· TRANSPORTE > DEPOSIÇÃO > ACÚMULO(regiões de topografia baixa, bacias, vales e depressões) > CONSOLIDAÇÃO
· CLASSIFICAÇÃO
· ORIGEM MECÂNICA(clasticas/detriticas): gravidade, vento, água e gelo
1. GROSSEIRAS: superior a 2mm
A. CONGLOMERADOS: arredondadas
B. BRECHAS: não arredondadas, angulosos
2. ARENOSAS: entre 0,01 e 2mm
A. ARENITO: quartzo detrítico, subangulares ou arredondados
B. SILTITO: erosão fluvial, lacustre ou glacial
3. ARGILOSAS: inferiores a 0,01mm
· ORIGEM QUÍMICA
1. CALCÁRIAS
2. FERRUGINOSAS
3. SALINAS
4. SILICOSAS
· ORIGEM ORGÂNICA
1. CALCÁRIAS: conchas e carapaças
2. CARBONOSAS: turfas, carvão
Rochas metamórficas
· Originadas pela ação da pressão, da temperatura e de soluções químicas em outra rocha qualquer
· Minerais orientados em linhas e normalmente alongados
· Dobra e fraturas
· Dureza média a elevada
· TIPOS DE ALTERAÇÃO:
· na sua estrutura, principalmente pela ação da pressão que irá orientar os minerais, ou pela ação da temperatura que irá recristaliza-los 
· na sua composição mineralógica, pela ação conjunta dos dois fatores citados, bem como soluções químicas
· METAMORFISMO: transformações sofridas pelas rochas sem que sofram fusão, puramente mecânicas, deformação dos minerais, mudança na estrutura e textura
· AGENTES
1. AUMENTO DE TEMPERATURA(metamorfismo termal ou de contato) pela aproximação e contato com uma massa de magma
2. AUMENTO DE PRESSÃO(metamorfismo cataclástico) seguido de deslocamentos
3. AUMENTO DE PRESSÃO E TEMPERATURA, regiões orogênicas
· TIPOS
1. TEMPERATURA PREDOMINANTE: todos os tipos de mudanças por que passam as rochas, sendo calor o fator predominante
2. PRESSÃO DIRIGIDA E TEMPERATURAS PREDOMINANTES: sofrem esforços dirigidos, estruturas paralelas, fitadas, lenticulares e brechoides
3. DINAMOTERMAL: áreas de dobramentos da crosta terrestre
4. PLUTÔNICO EM GERAL: temperaturas elevadas, grande pressão uniforme, pressão dirigida é praticamente desprezível, estruturas glandulares e sem direções predominantes
UTILIZAÇÃO DAS ROCHAS
Fatores básicos
· Exploração de uma pedreira ou de um depósito de argila, areia ou cascalho
· QUALIDADE DO MATERIAL: inclui-se a sua finalidade, encontrar uma poção que seja utilizável para o fim do material
· VOLUME DE MATERIAL ÚTIL: investigação de toda jazida por meio de um reconhecimento geológico superficial
· LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA JAZIDA: as distâncias do depósito à obra ou aos centros consumidores forem consideráveis o material pode tornar-se antieconômico
Obtenção
· PEDREIRA: abertas para a obtenção de pedra britada(para confecção de concreto, pavimentação ou mesmo a obtenção de blocos para revestimento de fachadas de edifícios)
· ESPECIFICAÇÕES MÍNIMAS PARA EXPLORAÇÃO
1. a rocha deves ser durável e estar inalterada
2. apresentar pequena cobertura de solo no local
3. possuir topografia favorável, isto é, encostas ou faces íngremes que facilitem o desmonte
4. não possuir nível freático a pequena profundidade
· JAZIDA DE ALUVIÕES OU DE SOLOS RESIDUAIS: quando o material não é rocha
· CASCALHO: concreto, revestimento de leitos de estradas de terra etc.
· AREIA: concreto, fundação, filtro de barragem etc.
· ARGILA: cerâmica em geral, núcleos impermeáveis de barragem etc.
· TERRA: áreas de empréstimos para aterros, estradas, barragens etc.
· AREIA: fundição ou indústria de vidro
Principais aplicações
· PEDRA BRITADA/BRITA >> CONSTRUÇÃO CIVIL: granito, gabro e diabásio(rochas magmáticas)
· REVESTIMENTO DE FACHADA E PISOS: granito, gabro, diabásio, quartzito, itacolomito, mármore, ardósia e gnaisses
· CALÇADAS: 
· DECORAÇÃO
· PARALELEPÍPEDOS: granito, basalto, diabásio e gnaisse
· SOLOS RESIDUAIS
· SOLOS DE ALUVIÃO: areia(concreto filtro e fundições), cascalho(leitos de estradas e concreto) e argila(cerâmica)
· NA INDÚSTRIA
· QUARTZITO: fabricação de vidros e materiais abrasivos
· CALCÁRIO: cimento, cal, fundente em metalurgia, corretivo do solo, indústria química, fabricação de vidro
· ARGILA REFRATÁRIA: tijolos, materiais refratários para fornos com altas temperaturas, siderúrgicas
· SOLOS RESIDUAIS ARENOSOS: indústria de vidro, fundições para confecção de moldes
· ARGILA EM GERAL: cerâmica, cimento, sondagem de petróleo, indústria de refinação de óleos, indústria de papel, inseticidas 
ELEMENTO ESTRUTURAIS DAS ROCHAS
Deformações
· Ação de forças que se originam no interior da crosta
· Qualquer tipo de variação de forma ou volume, ou ambos, que um corpo experimenta quando sujeito à ação de pressões, tensões, variações de temperatura
· ELÁSTICA: uma vez que cessada a causa que o deforma, o corpo retorna à forma e ao volume original
· PLÁSTICA: quando se ultrapassa o LIMITE DE ELASTICIDADE, e então o corpo permanece deformado
· POR RUPTURA: quando ultrapassa o LIMITE DE PLASTICIDADE, e o corpo se rompe
· ZONA DE PLASTICIDADE E DE FRATURA
· PLASTICIDADE: mudança gradual na estrutura interna de uma rocha, reajuste químico e por fraturas microscópicas, enquanto se permanece essencialmente rígida
· mais profundo >> plasticidade (DOBRAS)
· mais superficial >> ruptura (18km) (FRATURAS, FALHAS E FENDAS)
· ROCHAS COMPETENTES: mais facilidade para se dobrarem e transmitirem os esforços recebidos(ex. folhelhos e calcários)
· ROCHAS INCOMPETENTES: maior tendência a se fraturar(ex. rochas arenosas, quartzito)
Dobras
· Ondulações existentes em certos tipos de rochas
· CAUSAS
· TECTÔNICAS: forças que operam de dentro da crosta terrestre 
· ATECTÔNICAS: movimentos localizados(deslizamentos, acomodações, escorregamentos, avanço do gelo sobre sedimentos inconsolidados etc.) que ocorrem sob a influência de gravidade e na superfície terrestre. INEXPRESSIVAS, DE ÂMBITO LOCAL
· PARTES
· PLANO AXIAL: o plano ou superfície que divide a dobra tão simetricamente possível
· EIXO: intersecção da superfície axial com qualquer camada
· FLANCOS OU LIMBOS: lados ou as porções da dobra que se unem no seu eixo· CRISTA: linha ao longo da parte mais alta da dobra, a linha que liga os pontos altos de uma mesma camada em um número infinito de seções transversais
· NOMENCLATURA
· ANTICLINAL: convexa para cima
· SINCLINAL: côncava para cima (U)
· SIMÉTRICA: dois flancos têm o mesmo ângulo de mergulho
· ASSIMÉTRICA: dois flancos mergulham com diferentes ângulos
· DEITADA: plano axial essencialmente horizontal
· ISOCLINAL: dois flancos mergulham com ângulos iguais na mesma direção
· EM LEQUE: dois flancos revirados
· MONOCLINAL: degraus que afeta camadas paralelas
Falhas
Fraturas(2EE)
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