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GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 1

GMG 2201 ELEMENTOS DE MINERALOGIA E GEOLOGIA


PROGRAMA

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULOINSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DEPART. DE MINERALOGIA E GEOTECTÔNICA

GMG2201 ELEMENTOS DE MINERALOGIA E GEOLOGIA

PROGRAMA GERAL – 1º Semestre 2010

• Aplicação da geologia na engenharia civil• Planeta Terra• Materiais terrestres• Rochas ígneas• Intemperismo e solos• Rochas sedimentares• Rochas metamórficas• Estruturas geológicas• Estratigrafia e Tempo geológico• Geologia do Estado de São Paulo


BIBLIOGRAFIA

Bibliografia recomendada

Chiossi N.J. – Geologia Aplicada àEngenharia. Grêmio Politécnico,

Ernst G. – Minerais e Rochas. Cia.E.Blucher, EDUSP.

Kehew, A.E. – General Geology for Engineers. Prentice Hall, Englewood Cliffs, N.Jersy.

Leinz V. e Amaral S.E. - Geologia Geral. Cia.Ed.Nacional.

Oliveira, A.M.S. e Brito, S.N.A. (ed.) –Geologia de Engenharia. Assoc. Bras. de Geologia e Engenharia.

Teixeira W. et al (ed.) – Decifrando a Terra. 2ª. Ed. Oficina de Textos.


AVISOS


05. Síntese das aulas teóricas estarão no endereço eletrônico da disciplina: http://www.igc.usp.br/disciplinasweb

07. Professores:

Eliane Aparecida Del Lama

Gaston E. E. Rojas

Horstpeter H. G. J. Ulbrich

Lucelene Martins

AVISOS

http://www.igc.usp.br/disciplinasweb/gmg2201


GMG 2201 ELEMENTOS DE MINERALOGIA E GEOLOGIA


GEOLOGIA E ENGENHARIA

• O objetivo do curso é familiarizar os estudantes de Engenharia Civil com a nomenclatura e os conceitos básicos de Mineralogia, Petrologia e Geologia.



• Conceitos geológicos são aplicados nos seguintes trabalhos de engenharia:

• fundações, construções de estradas, túneis, portos, aeroportos e barragens;

• escorregamentos e estabilização de taludes, contensão de enchentes reabilitação de boçorocas, colapso e subsidência de terrenos, erosão e assoreamento, etc.


GEOLOGIA E ENGENHARIAExemplos do livro “Geologia da Engenharia” de A.R. dos Santos - 2002

• Condicionamento geológico-geotécnico na escolha do eixo e no tratamento das fundações de barragens

• Geologia da Engenharia na definição do método de lavra e do sistema de estabilização do maciço na mina de zinco Morro da Usina, MG

• Plano preventivo de defesa civil (PPDC) para escorregamentos no trecho paulista da Serra do Mar

• Escorregamentos de taludes em rodovias, SP

• Reabilitação de uma boçoroca, SP

• Alterabilidade de basaltos em obras de engenharia



• Colapso e subsidência de origem cárstica na área urbana de Cajamar, SP

• A escolha de agregado para concreto na construção barragem de Jupiá, SP/MS

• Erosão e assoreamento por enchentes na região metropolitana de São Paulo

• Túneis em maciços rochosos com tensões residuais elevadas: Usina Hidroelétrica Ita, SC

• Alteração do traçado da Rodovia dos Imigrantes na Serra do Mar devido a corpos de tálus



• Elevação do lençol freático em área urbana como conseqüência do enchimento do reservatório da Barragem de Três Irmão, SP

• Carta geotécnica dos morros de Santos e São Vicente, SP

• A análise da Geologia de Engenharia na avaliação de impacto ambiental do aterro sanitário de Santos, SP

• Problemas geotécnicos na exploração do aqüífero tipo “karst” para abastecimento na região metropolitana de Curitiba, PR

• Instalibilização no talude de corte da FEPAS sob o viaduto da Rodovia Porto Ferrão, Ribeirão Preto, SP-333


Exemplo: escorregamento em Campos do Jordão

Foto: arquivo IPT


Exemplo: deslizamento na Via Anchieta

Foto: arquivo IPT


Exemplo: colapso em Cajamar (set/86)

Foto: arquivo IPT


Exemplo: colapso em Cajamar (out/86)

Foto: arquivo IPT


Exemplo: colapso em Cajamar (jan/87)

Foto: arquivo IPT


Exemplo: cratera do metrô- SP (jan/07)


Exemplo: tragédia rara – Caraíbas, MG (dez/07)


MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

• RESUMO INFORMATIVO

(Dados da disciplina GMG 0498 Mineralogia Industrial)


• RESUMO INFORMATIVO

TERRA E PLANETAS


TERRA E PLANETAS

• O sistema solar é composto pelo Sol, 8 planetas, 61 satélites, asteróides, cometas, além de poeira e gás

• A massa de todo sistema concentra-se no Sol (99,8%)

• As características geométricas, cinemáticas e dinâmicas desses planetas sugerem uma origem comum a aproximadamente 4,5 bilhões de anos

• A idade do Universo é estimada em 15 bilhões de anos, quando toda matéria e energia do Universo explodiu de um único ponto (BIG BANG)


TERRA E PLANETAS

• Os planetas do sistema solar são em ordem de distância a partir do Sol:

• Mercúrio, Vênus, Terra, Marte (terrosos/ telúricos)

• Júpiter, Saturno, Urano, Netuno (gasosos/jovianos)

• Plutão (24/agosto/2006 – foi rebaixado para Planeta Anão)

• Entre os planetas terrosos e gasosos está o Cinturão de Asteróides


PLANETAS TERRESTRES

• Pequenos• Rochosos• Densos (> 3 g/cm3)• Similares na composição

• Núcleo metálico

• Fusão parcial que formou magma basáltico

• Modificados por impactos


PLANETAS JOVIANOS

• Maiores

• Menos densos (densidade ~ Sol)

• Gigantes gasosos


METEORITOS

• Corpos metálicos ou rochosos caídos na superfície terrestre

• Corpos pequenos que atingem a atmosfera com alta velocidade, sendo freados com o atrito com o ar

• Calor produzido pelo atrito chega a fundir parcialmente as partes externas do meteorito, formando uma crosta de material vitrificado


• Região provável de origem: cinturão de asteróides

• Próximo a cidade de SP (Colônia): cratera meteorítica de 3,6 km de diâmetro

• Classificação– rochosos 95% (condritos e acondritos)– siderólitos 1%– sideritos 4%

METEORITOS


PLANETOLOGIA COMPARADASol Mercúrio Vênus Terra (Lua) Marte Júpiter Saturno Urano Netuno

Distância do Sol (x 106 km) 58 108 150 228 778 1427 2870 4497

Massa da Terra = 1 343.000 0,055 0,815 1 0,012 0,108 318 9,5 14,6 17,2

Densidade (dágua= 1) 1,4 5,4 5,2 5,5 3,3 3,9 1,3 0,7 1,2 1,7

Raio (km) 2440 6052 6378 1738 3394 71400 60000 25900 24750

Período de revolução (anos

terrestre)0,24 0,62 1 1,88 11,9 29,5 84 164

Nº de satélites conhecidos 0 0 1 2 17 21 15 2

Principais constituintes da

atmosferaH2, He CO2 N2, O2 CO2 H2, He H2, He

H2, He, CH4

H2, He, CH4


CARACTERISTÍCAS GERAIS DA TERRA

• 4 domínios:– Hidrosfera– Atmosfera– Biosfera– Litosfera

• Forma e dimensão: elipsóide de rotação– Raio equatorial: 6.378 km– Raio polar: 6.356 km

• Estrutura concêntrica:– Crosta: 0 – 60 km– Manto: 60 – 2.900 km– Núcleo: 2.900 – 6.370 km


CARACTERISTÍCAS GERAIS DA TERRA

• Massa: 6,5 x 1021 t– Núcleo + manto = 99,6%– Litosfera = 0,375%– Hidrosfera = 0,025%– Atmosfera = 0,001%

• Densidades (g/cm3):– Oceano: 1,0– Crosta terrestre: 2,8– Manto: 4,6– Núcleo: 10,6– Terra: 5,5


Fonte: John D. Winter, 2001


CROSTA TERRESTRE

• Crosta Continental: – maior espessura– composição granítica

• Crosta Oceânica: – menor espessura– composição basáltica


ABUNDÂNCIA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS NA CROSTA

% em peso ppmO 46,6 Ti 4.400Si 27,7 P 1.000Al 8,1 Mn 900Fe 5,0 Ni 75Ca 3,6 Zn 70Na 2,8 Cu 55K 2,6 U 1,8

Mg 2,1 Ag 0,04Au 0,04


COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA DA CROSTA TERRESTRE

Essencialmente silicática (*)% em volume

* feldspatos 58* piroxênios e anfibólios 13* quartzo 11* micas, cloritas, argilominerais 10* olivina 3* aluminossilicatos 2carbonatos, óxidos, sulfetos, halóides 3

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