Geologia do Brasil. Introdução à Engenharia Geotécnica

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Geologia do Brasil

Introdução à Engenharia Geotécnica

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ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO

Surge o planeta, planeta resfria, Forma rochas ígneas

Surge Vida ( bactérias e as algas)

“Era dos mamíferos”

Primeiros primatas e após o homem.

Grandes montanhas, eras glaciais, árvores coníferas

“Era dos repteis”.

Separação dos continentes, Grandes repteis – Dinossauros e aves

“Era dos anfíbios” Peixes, insetos, vermes, moluscos e árvores

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Tectônica de placas

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A Placa Sul-americana

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Estrutura Geológica do Brasil

• Escudos Cristalinos ou Maciços Antigos

– Sofreram forte processo erosivo, rochas desgastadas e com baixas altitudes

• Bacias Sedimentares

– Sedimentos transportados e acumulados em depressões existentes (bacias).

• Terrenos Vulcânicos

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Mapa Geológico do Brasil

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Escudos Cristalinos

• São rochas muito antigas (Eras Pré-Cambriana e Paleozóica);

• Quando estão expostas são chamadas de escudos.

Quando estão recobertas por terrenos sedimentares são chamadas embasamentos cristalinos.

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Escudos cristalinos

- Duas grandes porções:

• Escudo das Guianas

• Escudo Brasileiro

- Formado por rochas magmático- plutônicas (Pré-cambriano) ou rochas metamórficas (originadas de material sedimentar do

Paleozóico)

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Planalto

Central

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Serra da Poção - MT

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• Crátons: rochas ígneas e metamórficas muito antigas

• Pico da Neblina: 3.400 m

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• Falhas que são suscetíveis a tremores de terra

devido a diferenças de densidade das rochas que fazem parte da mesma placa tectônica.

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Formação de Bacias Sedimentares

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Bacias Sedimentares

O Brasil possui cerca de 60% do seu território composto por bacias sedimentares, a sua grande maioria localizada no interior. Podem ser divididas em três tipos:

• Bacias sedimentares de grande extensão (bacia da Amazônia, do Parnaíba, também chamadas de Meio- Norte, do Paraná ou Paranaica e Central);

• Bacias sedimentares de menor extensão: (bacias do Pantanal Mato-Grossense, do São Francisco, também denominada Sanfranciscana, do Recôncavo Tucano e a Litorânea);

• Bacias de compartimentos de planalto: (bacias de Curitiba, Taubaté, São Paulo, entre outras)

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Bacias Sedimentares

- Ocupa maior parte do território

- Processo de deposição

ocorreu nas eras Paleozóica, Mesozóica até os dias de

hoje

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Bacia do Pantanal

Area: 150.000 km²

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Bacia Amazônica

Area: 7.5 milhões km²

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Bacia do Parnaíba

Area: 344,112 km²

Comprimento: 1,700 km

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Bacia do São Francisco

Area: 641,000 km²

Comprimento: 2,830 km

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Bacia do Paraná

Imagem mostra o Rio Paraná, em tons azuis, e o Rio Verde, de cor marrom, na divisa de Mato

Grosso do Sul com São Paulo (Foto: M. Justin Wilkinson, Jacobs/ESCG at NASA-JSC)

Comprimento: 4.880 km Área: 2.583 milhões km²

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Minérios

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Terrenos Vulcânicos

• Abrangem 8% do território nacional

• Serra do Cachimbo / Amazônia, sudoeste do Pará (1,9 bi).

• Bacia do Paraná / Santos– Argentina (150 mi)

• Rochas basálticas Torres/RS

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Atividade Vulcânica

• Poços de Caldas e Araxá / MG

• Jacupiranga, Ipanema e São Sebastião / SP

• Mendanha, Tinguá, Itatiaia e Cabo Frio / RJ

• Iporá / GO

• Lajes / SC

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Atividade Vulcânica

• Basaltos muito homogêneos, sem formação de material piroclástico a partir de fendas de

grande profundidade em contato com o exterior;

• Pressão do magma é aliviada, diminuindo a viscosidade, velocidade de escorrimento e a violência da erupção;

• Formação de espessuras consideráveis;

• Terra roxa.

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Morro de São João , Rio das Ostras / RJ

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Atividade Vulcânica

• Fernando de Noronha e São Pedro e São Paulo / PE

• Abrolhos / BA

• Trindade e Martim Vaz / ES

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ESTRUTURA

GEOLÓGICA DO

PARANÁ

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Geologia do Paraná

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Geologia do Paraná

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Geologia do Paraná

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Idades Geológicas

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História Geológica

• Embasamento gnáissico-granítico

• Grande erosão – unidades sedimentares

• Nova erosão – avanço do mar (centro do continente)

• FORMAÇÃO FURNAS – arenitos brancos

• FORMAÇÃO PONTA GROSSA – folhelhos orgânicos, fósseis

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História Geológica

• Clima começa a esfriar, geleiras cobrem a região

• FORMAÇÃO ITARARÉ – filitos, arenitos

• FORMAÇÃO GUATÁ – folhelhos, carvão, siltitos

• O mar desaparece, planície baixa com lagunas, rios – deposição de sedimentos finos

• FORMAÇÃO IRATI – folhelhos escuros betuminosos

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História Geológica

• Ocorre a separação dos continentes

• Nova fase de erosão – a maior parte da América do Sul transforma-se num enorme deserto

• Ocorre a deposição de sedimentos eólicos, de ambiente desértico, arenitos finos

• FORMAÇÃO BOTUCATU

• Sobre esses arenitos, ainda em clima desértico,

derramaram-se espessas camadas de lavas basálticas

• Ambiente desértico continua

• Arenitos sobre o basalto

• FORMAÇÃO CAIUÁ

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História Geológica

• Reentalhamento fluviais

• Material sendo transportado para Oeste ou para o Atlântico

• Erosão – criação da Serra do Mar (material mais resistente)

• Formações sedimentares

• FORMAÇÃO GUABIROTUBA

• VÁRZEAS DOS RIOS

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Bacias Hidrográficas

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Unidades aquíferas

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Litoral do Paraná

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Primeiro Planalto

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GEOLOGIA DA GRANDE

CURITIBA

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BACIAS SEDIMENTARES TERCIÁRIAS DO SUL E SUDESTE DO BRASIL

Extraído de Fiori e Salamuni (2012)

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Gênese e evolução da bacia

• Evento tectônico extensional deu origem à calha da bacia

• Clima úmido gera regolito nos maciços da Serra do Mar e Grupo Açungui

• O clima torna-se semi-árido, favorecendo a erosão nas áreas fonte  torrentes de

lama

• Início da deposição no Oligoceno-Mioceno

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UNIDADES GEOLÓGICAS DA BACIA DE CURITIBA

- Complexo Atuba (Pré-Cambriano)

- Constitui o embasamento da Bacia de Curitiba

- Formação Capiru (Pré-Cambriano)

- Terrenos calcários

- Formação Guabirotuba (Terciário/Quaternário)

- Preenchimento sedimentar da Bacia de Curitiba

- Terrenos Aluvionares (Quaternário)

- Associados ao sistema fluvial

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Mapa Geológico de Curitiba

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Geologia e

drenagem

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Geologia de Curitiba

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COMPLEXO ATUBA

- Constitui o embasamento da Bacia de Curitiba - Formado sobretudo por gnaisses bandados,

gnaisses graníticos e migmatitos

- Há outros tipos de rochas: paragnaisses, quartzitos, quartzo xisto e micaxistos

- Pode ser observado em pedreiras que forneciam ou fornecem brita para a construção civil

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Características Regionais

• Rochas do embasamento:

– condições muito boas de estabilidade;

– permitem a realização de cortes elevados e subverticais;

– costumam se apresentar pouco fraturadas;

• Zonas de falha (intenso cisalhamento dúctil)

– Borda da bacia, maior faturamento e,

consequentemente piores condições de estabilidade.;

– Alta densidade de planos de fraqueza estrutural dispostos em várias direções.

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Características regionais

• Migmatitos homogêneos:

– Quartzo, microclício, plagioclásio;

– Aspecto granitóide e granulação grossa;

– Pronunciada foliação metamórfica;

– Ombricadas tectonicamente com outras litologias – xistos, anfibólitos e quartzitos.

• Diques básicos:

– Diabásios;

– Plagioclásios, piroxênios, óxidos de Fe.

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PEDREIRA DO ATUBA Área de extração de migmatitos (desativada)

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Migmatitos e Gnaisses do Embasamento

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PARQUE DAS PEDREIRAS (PEDREIRA PAULO LEMINSKI)

Pedreiras de gnaisse e migmatitos

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PARQUE TANGUÁ Pedreiras de gnaisse, migmatito e diabásio

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Migmatitos e Gnaisses do Embasamento

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Migmatitos e

Gnaisses do

Embasamento

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SANTA FELICIDADE

Afloramento de gnaisses e migmatitos

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Solos residuais

• Migmatito: ocorrência de areia siltosa ou silte arenoso próximo ao topo do perfil. Em

porções intermediárias do perfil de

intemperismo geralmente há um predomínio de argila siltosa, normalmente com areia em menor proporção.

• Diabásios: os solos residuais são mais argilosos.

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Perfil de Intemperismo

• SPT

• Profundidade de 4 a 20 metros

(média 12).

• NA pode variar de zero a 15

metros, estando com maior

frequência entre 2 e 5 metros.

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Perfil de Intemperismo

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Feições observadas

solo granular de textura arenosa,

grandes grãos de quartzo e feldspato manchas ferruginosas de textura mais fina, planos de fraturas reliquiares

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Feições observadas

Solo de coloração amarela e de

textura siltosa Intercala-se a coloração amarelo claro com coloração branca e amarelo escuro

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Feições observadas

solo siltoso com coloração

alaranjada veios de manganês orientados, superfícies

preferenciais de ruptura

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Feições observadas

Solo vermelho de textura silto-argilosa

eventuais fraturas reliquiares impregnadas por óxido de ferro e concreções de

carbonatos

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Feições observadas

solo superficial de cor marrom, textura silto-argilosa

eventualmente com a presença de raízes

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FORMAÇÃO GUABIROTUBA

- Preenchimento sedimentar da bacia de Curitiba

- Recobre grande parte da extensão do município e

região metropolitana (área de aproximadamente 900 m²)

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FORMAÇÃO GUABIROTUBA

- Formada predominantemente por sedimentos argilosos, depósitos arcosianos e conglomeráticos – espessuras de 60 a 80 m

- Secundariamente há depósitos de cascalhos e areias com camadas de caliches (arenitos carbonáticos). Estes tipo de sedimento pode ainda estar impregnado por uma

concentração de carbonato de cálcio, sendo que nessas impregnações ocorrem elementos de terras raras como o lantânio

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Formação Guabirotuba no Centro

Politécnico

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- Unidade geológica mais recente na região de Curitiba

- Ocorre nas margens do sistema de drenagem em terrenos com declividades entre 0 e 5%

- Possui 2 km largura no Vale do Iguaçu e em outros vales fluviais

- Formados por sedimentos areno-siltico-argilosos saturados, inconsolidados e moles com espessura média de 4 m

- Argilo mineral predominante é a caulinita; secundariamente montmorilonita e ilita

DEPÓSITOS ALUVIONARES

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Exploração de areia em cavas submersas na várzea do Rio Iguaçu

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- Cobertura dos terraços aluvionares (depósitos atuais): argila orgânica com espessura entre 1 e 2 m e argila cinza plástica - Cobertura porosa, de baixas permeabilidade e resistência à

penetração

DEPÓSITOS ALUVIONARES (outras características)

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FORMAÇÃO CAPIRU (Grupo Açungui)

- Unidade geológica originada há 700 milhões de anos em contato tectônico com o Complexo Atuba - Ocorre na porção norte e noroeste de Curitiba

- Formada por rochas carbonáticas (mármores) que constituem os terrenos cársticos da região

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Alterações naturais de rochas carbonáticas através da dissolução de rocha em água

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Porção norte da Região Metropolitana de Curitiba:

municípios de Almirante Tamandaré, Bocaiúva do Sul, Campo Largo,

Colombo e Itaperuçu

Áreas de ocorrência do Carste

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Gruta do Bacaetava - Colombo

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Instabilidade Geológica-

geotécnica com presença de várias dolinas em uma via urbana do Município de Almirante Tamandaré (Martins e Briski 2012)

Características Geotécnicas da Formação Capiru

- Sujeita a processos de instabilização de superfície:

subsidência e formação de dolinas

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- Processos que alteram o relevo através da formação de subsidências e formação de dolinas: associados a fatores antrópicos

- Atividades de mineração (exploração de cal e calcário agrícola) - Adensamento populacional

- Explotação de água

- Identificação de riscos geológicos-geotécnicos

- monitoramento constante de áreas com risco de colapso e subsidência

- Mapas de Área de Influência do Karst (Mineropar, escala 1:50.000)

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- Karst: importante manancial subterrâneo utilizado para o abastecimento público

- Extração de água do Karst pela Sanepar: objeto de estudos hidrogeológicos e ambientais

- Evitar a superexploração que pode causar danos em

superfície

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REFERÊNCIAS DESTA AULA

- FIORI, A.P., SALAMUNI, E. Geologia da Grande Curitiba. Twin Cities:

Solos da Região Metropolitana de Curitiba. ABMS, Curitiba, 2012.

- MARTINS, A. BRISKI, S.J. Análise da instabilidade geomorfológica, em ambiente cárstico na área urbana de Almirante Tamandaré – PR.

Anais do 9º. Sinageo – Simpósio Nacional de Geomorfologia. Rio de Janeiro, 2012.

- Sitio eletrônico da Mineropar: http://www.mineropar.pr.gov.br