Introdução à Engenharia Geotécnica

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1 Universidade Federal do Paraná - UFPR Setor de Tecnologia - Departamento de Construção Civil DCC Introdução à Engenharia Geotécnica Introdução à Engenharia Geotécnica TC029 Terças-feiras e Quintas-feiras das 15:30 às 17:10 Segundo Semestre de 2018 Professora: Larissa De Brum Passini 1

2 Universidade Federal do Paraná - UFPR Setor de Tecnologia - Departamento de Construção Civil DCC Título: Rochas Sedimentares Parte 1 Grupo: 5 Nome dos alunos: 1-Gustavo Gaiato Ribeiro 2-Hiago Naumann Fernandes 3-Matheus Micheletti Lopes 4-Thiago Noriyuki Kubo 5-Ubirajara G. de A. Neto Data: 14/08/2018 2

3 O Ciclo das Rochas Possibilidade de transformação de um tipo de rocha em outro. A crosta terrestre se mantém em constante alteração e renovação. 3

4 O Ciclo das Rochas 4

5 O Ciclo das Rochas Granito. Fusão Magma cristalização Rochas ígneas (magmáticas) Intemperismo: processo de desintegração de rochas e solos por meio de ações químicas, físicas e/ou biológicas Erosão, transporte e sedimentação Diagênese/Litificação Rocha sedimentar 5

6 O Ciclo das Rochas Ardósia. Xisto. Condições intensas de metamorfismo ( T p) Rochas metamórficas Intemperismo: processo de desintegração de rochas e solos por meio de ações químicas, físicas e/ou biológicas Erosão, transporte e sedimentação Diagênese/Litificação Rocha sedimentar 6

7 O Ciclo das Rochas Rochas sedimentares Intemperismo: processo de desintegração de rochas e solos por meio de ações químicas, físicas e/ou biológicas Erosão, transporte e sedimentação Peso das camadas superiores Enterro e aquecimento gradativo ( T p) Reações químicas + tempo Diagênese/Litificação Rocha sedimentar 7

8 O Ciclo das Rochas Rochas sedimentares Arenito. Calcário. 8

9 TIPOS DE ROCHAS Magmaticas Metamorficas Sedimentares Granito. Gnaisse. 9

10 Conceito de Rochas sedimentares Rochas que resultam da desintegração e decomposição de rochas preexistentes (magmáticas, metamórficas ou sedimentares), graças a ação do intemperismo (conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que ocasionam a transformação das rochas em sedimentos). 10

11 Conceito de Rochas sedimentares Foram uma vez sedimentos -> são o registro das condições da superfície terrestre da época e do lugar onde foram depositados. 11

12 Conceito de Rochas sedimentares "São as rochas derivadas de partículas de outras rochas já existentes, as quais se solidificam com o passar do tempo." 12

13 OCORRÊNCIA Correspondem a uma fina camada na crosta terrestre, cobrindo cerca de 75% da superfície terrestre, alem de ser importantes fontes de material fóssil. 13

14 Condições para Formação de Rochas Sedimentares Pré-existência de rochas; Agentes e processos que desintegram (ação física) e decompõem (ação química) essas rochas, como agentes atmosféricos e biológicos; Agente transportador dos sedimentos, por exemplo: rios e vento; Bacia de acumulação continental ou marinha para deposição do material sedimentado; Consolidação desses sedimentos, principalmente pela sobreposição de camadas; Diagênese: transformação do sedimento em rochas definitivas (bacias sedimentares) através de cimentação e compactação. 14

15 Formação de Rochas Sedimentares The wave, Arizona 15

16 Formação de Rochas Sedimentares 16

17 Formação de Rochas Sedimentares 17

18 Formação de Rochas Sedimentares??? INTEMPERISMO ROCHA SOLO RESIDUAL SEDIMENTO SOLO RESIDUAL EROSÃO + TRANSPORTE + DEPOSIÇÃO LITIFICAÇÃO SEDIMENTO ROCHA SEDIMENTAR 18

19 Intemperismo Conjunto de processos que ocasionam a desintegração (ação física) e a decomposição (ação química) das rochas e dos minerais, por ação dos agentes atmosféricos ou biológicos. Importância geológica: desagregação das rochas para originar: Sedimentos (arenoso, argiloso..., granulometria e composições uniformes) Solos (mistura ou não de sedimentos) Rochas sedimentares (sedimentos cimentados) 19

20 Intemperismo SEDIMENTOS CLÁSTICOS (siliciclásticos): fragmentos de rocha fisicamente transportados e produzidos pelo intemperismo de rochas preexistentes. As partículas clásticas variam em tamanho matacão, seixo, areia, silte e argila. 10 x mais abundantes. SEDIMENTOS QUÍMICOS E BIOQUÍMICOS: os produtos do intemperismo são íons ou moléculas em solução nas águas dos solos, rios, lagos e oceanos. Substâncias dissolvidas e precipitadas como reações químicas e bioquímicas. SEDIMENTOS BIOCLÁSTICOS: conchas transportadas, quebradas e depositadas. (principalmente calcita e aragonita). 20

21 Tipos de Rochas Sedimentares Rochas Sedimentares Clásticas (detríticas ou terrígenas): oriundas do acúmulo de partículas de rochas já existentes. 21

22 Rochas de origem física (mecânica) a) Conglomerados: fragmentos arredondados, transpostados e depositados. O tamanho varia de seixos até matacões. b) Brechas: fragmentos angulosos e cimentados por sílica, carbonato de cálcio, entre outros; o que demonstra que o transporte não foi muito grande. Conglomerados: Brechas: 22

23 Rochas de origem física (mecânica) a) Arenito: constituídas substancialmente de partículas ou grânulos de quartzo detrítico, sub-angulares ou angulares. O cimento pode ser sílica, carbonato de cálcio, substâncias ferruginosas, etc. b) Siltito: granulação finíssima (φ ~ 0,01 mm), formados por erosão fluvial, lacustre ou glacial. Apresentam camadas muito finas identificadas por diferentes faixas coloridas (películas de óxido de Fe). Arenito: Siltito: 23

24 Rochas de origem física (mecânica) Rochas argilosas Representadas pelos mais finos sedimentos mecanicamente formados, com φ < 0,01 mm até dimensões coloidais. São divididos em três grupos: a) Grupo do caulim; b) Grupo da montmorillonita; c) Grupo das ilitas (hidrômicas). Ex.: folhelhos (camadas horizontais bem destacadas em planos) e argilito (planos horizontais são menos comuns). Folhelhos: 24

25 Tipos de Rochas Sedimentares Rochas Sedimentares Químicas: oriundas de restos de minerais e de processos químicos. Rocha Calcária. 25

26 Tipos de Rochas Sedimentares Rochas Sedimentares Orgânicas A) Calcárias: acúmulo de conchas ou carapaças de composição carbonatada. B) Carbonosas: acúmulo de matéria vegetal com posterior carbonização (total ou parcial) e consolidada. Compreende as turfas e carvões (lignito, carvão betuminoso e antracito). 26

27 Rochas Sedimentares Orgânicas Calcário conquífero Carvão mineral 27

28 Intemperismo Físico Desintegração das rochas, que é a ruptura das rochas inicialmente em fendas (fraturas), progredindo para partículas de tamanhos menores sem, no entanto, haver mudança na composição, constituindo apenas em fraturamento da rocha. Meteorização física: Ação da água; Crioclastia; Ação dos seres vivos; Termoclastia; Haloclastia; Alivio de pressão. 28

29 Intemperismo Físico 29

30 Intemperismo Físico Físico: Fissura e fragmentação das rochas. Variação de temperatura. Congelamento da água. 30

31 Intemperismo Químico Decomposição das rochas: a presença de trincas (fendas) permite a circulação da água e de agentes químicos, que em contato direto com os diversos minerais existentes contribui para a sua decomposição (alteração da composição). Meteorização química: Pode ocorrer de duas maneiras distintas: Quando os minerais são dissolvidos completamente e posteriormente podem precipitar formando os mesmos minerais. Ex: calcite ou halite. Quando os minerais são alterados e formam novos minerais. Ex: feldspato e mica. 31

32 Intemperismo Químico Meteorização química (Principais agentes dessa alteração mineralógica) : A água, com diferentes substancias dissolvidas; O oxigênio e o dióxido de carbono; Substâncias produzidas pelos seres vivos; A temperatura, alterando a velocidade das reações. 32

33 Intemperismo Químico Meteorização química (Principais processos de alteração química): Hidrolise; Dissolução; Oxidação/Redução; Hidratação/Desidratação; 33

34 Intemperismo Químico Químico: Reações de alteração química dos minerais das rochas. (Principal agente do intemperismo químico é a água). Hidrolise Oxidação Dissolução 34

35 ATENÇÃO DIFERENÇA ENTRE INTEMPERISMO E EROSÃO: O intemperismo físico desagrega as rochas e o químico transforma minerais e rochas em sólidos alterados, soluções e precipitados. A erosão mobiliza as partículas produzidas pelo intemperismo 35

36 EROSÃO Erosão pluvial Erosão Fluvial 36

37 EROSÃO Marinha: Eólica: 37

38 TRANSPORTE A maioria dos sedimentos é transportada por correntes de água ou ar. De acordo com a velocidade da corrente os sedimentos são segregados de acordo com seu tamanho - SELEÇÃO. Arredondamento: Granosseleção: 38

39 Sedimentação (deposição) A sedimentação começa quando o transporte termina. Predominantemente resulta da ação da gravidade (sedimentos gerados do intemperismo físico). Precipitação (sedimentos gerados do intemperismo químico). 39

40 Sedimentação (deposição) 40

41 Diagénese Refere-se a qualquer mudança e alteração do sedimento após sua deposição inicial, durante e após a sua litificação. Compactação Cimentação Litificação é um conjunto complexo de processos que convertem sedimentos em rocha consolidada. 41

42 Diagénese CIMENTAÇÃO: precipitação de material carreado pela água que percola pelos vazios do sedimento (espaço de vazios deixados pelas partículas sólidas ), preenchendo-os e dando coesão ao material. COMPACTAÇÃO: Compressão dos sedimentos devido ao peso daqueles sobrepostos, havendo gradual diminuição da porosidade (redução de vazios). 42

43 Decomposição da rocha Intemperismo Grau de alteração Perfil de alteração 43

44 Decomposição da rocha Decomposição: Mudança na natureza do mineral da rocha. Agentes atmosféricos e biológicos. Por desintegração agentes físicos. Decomposição agentes químicos. 44

45 Decomposição da rocha Principais fatores que influenciam o intemperismo: Variação de temperatura. Umidade. Chuvas. Relevo. 45

46 Grau de alteração Diferentes intensidades com que modificações ocorrem. Depende da alterabilidade (feita por cálculo) Muito intemperismo gera alto grau de alteração 46

47 Grau de alteração Tipo da rocha 47

48 Grau de alteração Encostas e taludes 48

49 Grau de alteração Clima 49

50 Grau de alteração Tempo 50

51 Grau de alteração Intemperismo biológico 51

52 Perfil de alteração Chamado também de perfil de intemperismo Provem de investigação de campo: Sondagem 52 ROCHA INTEMPERISMO SOLO RESIDUAL

53 Perfil de alteração 53 ROCHA INTEMPERISMO SOLO RESIDUAL

54 Perfil de alteração 54 ROCHA INTEMPERISMO SOLO RESIDUAL

55 Perfil de alteração SOLO RESIDUAL EROSÃO + TRANSPORTE + DEPOSIÇÃO SEDIMENTO 55 ROCHA INTEMPERISMO SOLO RESIDUAL

56 Bibliografia cao_das_rochas_e_solos.pdf

57 Bibliografia &ictx=1&fir=0ldh5tmsymjpdm%253a%252cyb58yoislrib9m%252c_&usg=a FrqEzen4f3LOLw2D8w3JlC8lHv6NdhuKg&sa=X&ved=2ahUKEwixvtTNouncAh WBiJAKHfHKAwQQ9QEwAXoECAYQBA#imgrc=CjRs2ONxzvVKaM ENTA%C3%87%C3%83O 57