Geologia definida como o estudo da Terra. Em geral dividida em duas grandes reas: Geologia Fsica e Geologia Histrica.

Geologia Fsica estuda os materiais da Terra, tais como os minerais e rochas, bem

como os processos que operam no seu interior e na sua superfcie.

Geologia Histrica examina a origem e a evoluo da Terra, seus continentes, oceanos, atmosfera e o surgimento da vida.

Geologia e uma cincia ampla subdividida em muitas especialidades e mantm

relao com a Astronomia, Fsica, Qumica, Biologia e Matemtica. OBJETIVOS DA CINCIA GEOLGICA:

Estudo das caractersticas do interior e da superfcie da Terra

Compreenso dos processos fsicos, qumicos e fsico-qumicos que levaram o planeta a ser tal como o observamos.

Definio da maneira adequada (no destrutiva) de utilizar os materiais e fenmenos geolgicos como fonte de matria prima e energia para melhoria da qualidade de vida da sociedade

Resoluo de problemas ambientais causados anteriormente e estabelecimento de critrios para evitar danos futuros ao meio ambiente, nas vrias atividades humanas;

Valorizao da relao entre o ser humano e a Natureza.

IMPORTNCIA DO ESTUDO DA GEOLOGIA PARA ENGENHARIA CIVIL?

Projeto de estruturas: de qualquer obra civil depende das caracteristicas do solo e das rochas que o compem;

Projeto e construo de tuneis: em especial, depende do conhecimento da estrutura do solo, incluindo sua composio e a existncia de fraturas;

Localizao de petrleo: e feita, em grande parte, a partir do perfil geolgico do terreno, isto e, do conjunto de rochas que compem uma determinada regio.

A Geologia de Engenharia a cincia dedicada investigao, estudo e soluo de problemas de engenharia e meio ambiente, decorrentes da interao entre a Geologia e os trabalhos e atividades do homem, bem como a previso e desenvolvimento de medidas preventivas ou reparadoras de acidentes geolgicos.

Geologia: estudo das caracteristicas geolgicas que determinam parmetros

numricos e sua distribuio geomtrica em um dado macio (zoneamento geotcnico); Mecnica dos Solos e Rochas: soluo de problemas de estabilidade a partir de

clculos numricos.

A Geologia de Engenharia alem de sua raiz na Geologia, tem ligaes muito fortes com a Mecnica dos Solos e Mecnica das Rochas. Estas trs juntas formam a GEOTECNIA.

O Crescente desenvolvimento de obras de engenharia civil e a necessidade de

utilizao de terrenos progressivamente de pior qualidade, levam ao reconhecimento, cada

vez mais generalizado, da importncia da adequada caracterizao geolgico e geotcnico dos terrenos, com a finalidade de prever seu comportamento face s solicitaes.

OS ESTUDOS GEOLGICOS E GEOTCNICOS Devem ser realizados em Fases, iniciando-

se pelos mtodos mais simplificados e progredindo aos mais sofisticados dependendo do nvel de conhecimento requerido (R$).

Fase 1: Estudos de Viabilidade - dados hidrolgicos, pedolgicos, geotcnicos

e conhecimento regional;

Fase II: Anteprojeto (SPT e Rotativa);

Fase III: Projeto Executivo (se necessrio, ensaios complementares de campo

ou laboratrio);

Fase IV: Execuo da Obra e Instrumentao (previsto X observado);

Fase V: Retro anlise (projeto foi adequado?).

Ferramentas de Prospeco:

_ Sondagens de Simples reconhecimento SPT (solos);

_ Sondagens rotativas: Rochas;

_ Ensaios de Campo Complementares: CPTu, Palheta, Pressimetro,

etc.;

_ Coleta de amostras indeformadas ensaios laboratoriais:

Triaxial, Cisalhamento direto, etc.;

_ Resistncia compresso simples: caracterizao de rochas.

A falta de investigao geotcnica e/ou o desconhecimento do comportamento do

solo e a causa mais frequente de problemas de fundaes.

IMPORTANCIA DOS ESTUDOS GEOLGICOS E GEOTCNICOS:

_ A magnitude das solicitaes nas fundaes e cada vez maior;

_ O espao disponvel para a execuo das obras e cada vez menor subsolos e obras

em reas menos nobres (solos com baixa capacidade de suporte, etc.);

_ R$$$$$$$$ - uma obra projetada com nvel adequado de investigao gera uma

reduo no custo das fundaes.

ESTUDOS GEOLGICOS E GEOTCNICOS FINALIDADE ESSENCIAL: Contribuir para a

elaborao de um projeto econmico e seguro de empreendimentos Eng. Civil e,

consequentemente, para a reduo de insucessos materiais e vidas.

TEMPO GEOLGICO: Uma avaliao da imensidade do tempo geolgico

fundamental para entender a evoluo da Terra e sua biota. A escala do tempo geolgico

resulta do trabalho de muitos gelogos do Sc. XIX, os quais reuniram informaes

fragmentadas de numerosas exposies de rochas e construram uma cronologia sequencial

baseada nas mudanas da biota da Terra atravs dos tempos. Subsequentemente com a

descoberta da radioatividade em 1895, e o desenvolvimento de vrias tcnicas radiomtricas

de datao, os gelogos tem sido capazes de atribuir idades absolutas em anos s subdivises

da escala de tempo geolgica.

Como estudar perodos to longos?

_ Atravs das Rochas: Estratigrafia e Radioatividade

_ Atravs dos Fsseis.

DETERMINAO DO TEMPO GEOLGICO

_ Datao Relativa

- Comparao;

- Depsitos de sedimentos (mesmo lugar);

- Fsseis (lugares diferentes).

_ Vantagem

Relativa Preciso

Mais novo x Mais velho

_ Desvantagem

No determina idade!

Limitada para rochas no sedimentares

Base: Estratigrafia

Princpio da Horizontalidade

Princpio da Superposio

Princpio da Continuidade Lateral

O Sc. XVII foi um perodo frtil para o desenvolvimento da Geologia como cincia

devido ampla circulao dos escritos do anatomista dinamarqus Nicolas Steno (1638-1686).

Steno observou que as inundaes espalhavam a gua dos rios atravs de suas plancies de

inundao, sendo depositadas camadas de sedimentos, soterrando organismos que l viviam.

Aps a litificao esses sedimentos se transformavam em rochas sedimentares.

PRINCPIOS DE STENO

_ Superposio: em uma sucesso de camadas no perturbadas de rochas

sedimentares, a camada mais antiga estaria no fundo e a camada mais nova no topo. Este

princpio a base para a determinao das idades relativas dos estratos e dos fosseis neles

presentes;

_ Horizontalidade original: as partculas sedimentares na gua se assentam sob a

influncia da gravidade. Assim, o sedimento depositado, essencialmente, em camadas

horizontais. Portanto, uma sequencia de camadas de rochas sedimentares, inclinada de forma

muito ngreme, ter-se-ia inclinado aps a sua deposio e litificao;

_ Continuidade lateral: afirma que uma camada de sedimento se estende

lateralmente em todas as direes at que se afina, se contrai ou termina contra as margens da

bacia deposicional.

_ Datao Absoluta

- Decaimento Radioativo: meia vida

_ Vantagem

Fornece uma idade (numrica)

_ Desvantagem

Relativamente imprecisa

Nem sempre possvel

Aplicao a rochas gneas/metamrficas

Relao com o tempo no direta!!

Depsitos: taxas no constantes

Eroso e intemperismo modifica depsito

Comparao distante: Argentina = Amaznia? Sucesso Faunstica

DATAO RELATIVA - DISCORDNCIAS

Desconformidades (Sedimentar x Sedimentar): Houve um perodo de desgaste

longo antes de reiniciar a sedimentao;

No Conformidade (Sedimentar x gnea/Metamrfica): A rocha gnea/metamrfica

abaixo da sedimentar mais antiga que a camada mais baixa da sedimentar;

Discordncia Angular (Sedimentar x Sedimentar ngulos diferentes): As camada na

diagonal

_ Embora a maior parte dos istopos dos 92 elementos que ocorrem na natureza

seja estvel, alguns so radioativos. Esses istopos decaem espontaneamente para outros

istopos de elementos mais estveis, liberando energia no processo. Essa descoberta de

Pierre e Marie Curie, em 1903, permitiu aos gelogos vislumbrar, finalmente, um mecanismo

alternativo para explicar a origem do calor interno da Terra desvinculado do resfriamento

residual da fuso original.

_ O Decaimento Radioativo o processo pelo qual um ncleo atmico instvel

espontaneamente transformado em ncleo atmico de um elemento diferente.

DATAO EFETIVA: COMBINAO DE AMBOS OS PROCESSOS

ESCALA DO TEMPO GEOLGICO - DESENVOLVIMENTO

A escala do tempo geolgico uma escala hierrquica na qual a histria da Terra de

4,6 bilhes de anos dividida em unidades de tempo de extenses variadas. Sem o benefcio

das tcnicas de datao radiomtrica, mas aplicando mtodos de datao relativa aos

afloramentos rochosos, os gelogos na Inglaterra e na Europa Ocidental definiram as unidades

de tempo mais importantes. Eles fizeram isso usando os princpios de superposio e da

sucesso fossilfera, correlacionaram vrias exposies rochosas e compuseram uma unidade

geolgica complexa. Essa unidade complexa , com efeito, uma escala de tempo relativa,

porque as rochas so arranjadas em sua correta ordem sequencial.

_ A escala geolgica do Tempo est dividida em ons, que se dividem em Eras,

posteriormente se dividem em Perodos, e estes se dividem em pocas.

CONCLUSES

_ A Terra faz parte do Sistema Solar;

_ Formao h 4,6 bilhes de anos;

_ A Geologia estuda uma escala de tempo bastante superior maioria das outras

cincias;

_ O tempo geolgico pode ser estabelecido a partir de critrios relativos e absolutos,

com diferentes graus de preciso.

TERRA: PLANETA DINMICO

Terra: planeta dinmico e complexo que vem sofrendo mudanas contnuas desde a

sua formao a 4,6 bilhes de anos;

_ As atividades no Planeta Terra so governadas por dois mecanismos trmicos:

_ Mecanismo Interno: controla os movimentos no manto e no ncleo, suprindo

energia para fundir rochas, mover continentes e soerguer montanhas;

_ Mecanismo Externo (energia solar): gera energia para a atmosfera e oceanos

clima e tempo. Chuva e vento erodem montanhas, modelam paisagens que, por sua vez,

alteram a forma da superfcie e influencia no clima.

Terra pode ser entendida como um sistema, ou seja, como uma combinao de

partes relacionadas que interagem de forma organizada.

Os componentes deste sistema so: Atmosfera; Hidrosfera; Bioesfera; Litosfera;

Ncleo

A vida se desenvolve em trs "camadas" principais: crosta, hidrosfera e atmosfera.

A atmosfera e composta basicamente de N, O e Ar e foi, supostamente, enriquecida

ao longo do tempo, devido a emanaes gasosas do interior da

Terra e, acredita-se, por meio de corpos cadentes (cometas), incluindo gua e matria

orgnica.

A temperatura da Terra e mantida/influenciada por uma fonte de calor externa - o Sol

- e tambm pelo calor no interior do planeta. O Sol, em especial, tem uma grande influencia no

regime de ventos e chuva.

A Hidrosfera e a Atmosfera no foram sempre iguais. Inicialmente no existiam e sua

composio mudou com alguns dos principais eventos da historia da Terra:

_ 4,5 Ga: Formao do ncleo e desgaseificao;

_ 4,3 Ga: Grande crescimento dos continentes (resfriamento da crosta);

_ 3,9 Ga: Reduo dos bombardeios metericos;

_ 3,8 Ga: Registros mais antigos de atividade biolgica e primeiros sedimentos, por

deposio no fundo dos oceanos.

Pelo fato de terem surgido apenas aps a formao do planeta, a atmosfera e a

hidrosfera so classificadas como secundrias. Sua origem primordial veio do desprendimento

de gases do ncleo e, alm disso, uma parte de sua composio tem origem extraterrestre.

A composio original de atmosfera era rica em gs carbnico (CO2) e metano (CH4),

levando a temperaturas extremamente altas pelo efeito-estufa.

Com o tempo esse gs carbnico foi fixado no fundo dos oceanos na forma de CaCO3.

Todas as partes do nosso planeta e todas as suas interaes juntas constituem o

SISTEMA TERRA;

_ A Terra e um sistema aberto, ou seja, ha troca de energia com o resto do cosmos. A

energia do sol energiza o intemperismo que provoca a eroso da superfcie terrestre. A energia

do sol tambm e responsvel pelo crescimento de plantas, que servem de alimento para outros

seres vivos.

_ O SISTEMA TERRA e complexo, tornando difcil seu estudo por inteiro.

Desta forma e comum estar o SISTEMA TERRA em partes ou GEOSISTEMAS.

GEOSISTEMAS: sistema clima, sistema de placas tectnicas, sistema geodinmo

(campo magntico terrestre).

SISMOLOGIA: Estudo da propagao das ondas de terremotos.

A propagao das ondas ssmicas produzidas pelos terremotos varia de velocidade e

de trajetria em funo das caractersticas do meio elstico em que trafegam. A correta

interpretao do registro dessas ondas, atravs dos sismogramas, permite inferir valores de

velocidade e densidade tanto em rochas no estado slido, ou parcialmente fundidas, como

naquelas situadas prximas da superfcie ou em grandes profundidades. Dessa forma,

possvel comprovar suposies sobre o estado dessas estruturas internas.

A Terra possui trs principais geosferas: a Crosta, o Manto e o Ncleo, descobertas

pela anlise da refrao e da reflexo de ondas P e S. Cada geosfera, por sua vez, apresenta

subdivises.

A camada mais externa e delgada da Terra chamada CROSTA, cuja espessura varia

de 35 km a 10 km ao longo de uma seo cortando reas continental e ocenica.

Nas regies montanhosas a crosta pode alcanar 65 km de espessura. A mesma figura

sugere que a Crosta Continental flutua acima de material muito denso do manto, semelhana

dos icebergs sobre os oceanos. Esse o Princpio da Isostasia que assegura que as leves reas

continentais flutuem sobre um Manto de material mais denso. Assim, a maior parte do volume

das massas continentais posiciona-se abaixo do nvel do mar pela mesma razo que a maior

parte dos icebergs permanece mergulhada por debaixo do nvel dos oceanos.

O limite entre a Crosta e o Manto foi descoberto por um sismlogo croata Andrija

Mohorovicic, em 1909. chamado de Descontinuidade de Mohorovicic, ou Moho, ou

simplesmente M. Apesar de bastante variada a Crosta pode ser subdividida em: Crosta

Continental: Menos densa e geologicamente mais antiga e complexa. Normalmente apresenta

uma camada superior formada por rochas granticas e uma inferior de rochas baslticas. Crosta

Ocenica: Comparativamente mais densa e mais jovem que a continental. Normalmente

formada por uma camada homognea de rochas baslticas.

A poro mais volumosa (80%) de todas as geosferas o MANTO. Divide-se em

Manto Superior e Manto Inferior. Situa-se logo abaixo da Crosta e estende-se at quase a

metade do raio da Terra. O Manto grosseiramente homogneo formado essencialmente por

rochas ultrabsicas e oferece as melhores condies para a propagao de ondas ssmicas,

recebendo a denominao de janela telesssmica.

Litosfera: uma placa com cerca de 70 km de espessura que suporta os continentes e

reas ocenicas. A Crosta a camada mais externa dessa poro da Terra. A litosfera

caracterizada por altas velocidades e eficiente propagao das ondas ssmicas, implicando

condies naturais de solidez e de rigidez de material. A litosfera a responsvel pelos

processos da Tectnica de Placas e pela ocorrncia dos terremotos.

Astenosfera: tambm chamada de zona de fraqueza ou de baixa velocidade pela

simples razo do decrscimo da velocidade de propagao das ondas S. Nessa regio, em que

se acredita que as rochas esto parcialmente fundidas, as ondas ssmicas so mais atenuadas

do que em qualquer outra parte do Globo.

A astenosfera, que se extende at 700 km de profundidade, apresenta variaes

fsicas e qumicas. importante assinalar que o estado no slido da astenosfera que

possibilita o deslocamento, sobre ela, das placas rgidas da litosfera.

O Manto Inferior, que se estende de 700 km at 2900 km (limite do Ncleo), uma

regio que apresenta pequenas mudanas na composio e fases mineralgicas. A densidade e

a velocidade aumentam gradualmente com a profundidade da mesma forma que a presso.

Apesar de sua grande distncia da superfcie terrestre, O NCLEO tambm no

escapa das investigaes sismolgicas. Sua existncia foi sugerida pela primeira vez, em 1906,

por R. D. Oldham, sismlogo britnico.

A composio do Ncleo foi estabelecida comparando-se experimentos laboratoriais

com dados sismolgicos. Assim, foi possvel determinar uma incompleta, mas razovel

aproximao sobre a constituio do interior do Globo.

Ele corresponde, aproximadamente, a 1/3 da massa da Terra e contm

principalmente elementos metlicos (ferro e nquel).

Em 1936, a sismloga Inge Lehman, descobriu o contacto entre o Ncleo Interno e o

Ncleo Externo. Esse ltimo possui propriedades semelhantes aos lquidos, o que atenua a

propagao das ondas S. O Ncleo Interno slido e nele se propagam tanto as ondas P como

as S.

CONCLUSES

_ A Terra faz parte do Sistema Solar;

_ Formao ha 4,6 bilhes de anos;

_ Interior da Terra conhecido indiretamente: Sismologia,

Gravimetria, Paleomagnetismo;

_ A Terra pode ser descrita por trs camadas;

_ Na Terra a interao entre seus elementos forma um sistema complexo, com um

comportamento de difcil previso.