Caracterização e análise de resistência para as rochas - R1

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS
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Trabalho de Graduação
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Caracterização e análise de resistência para as rochas
dos emboques do Túnel da Grota Funda - Rio de
Janeiro, RJ
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Aluno
Alex Uema Silva
200704002-4
Prof. Dr. Rubem Porto Junior
(DG/IA/UFRuralRJ)
Junho de 2011
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Orientador
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1 – SILVA, ALEX UEMA
Caracterização e análise de resistência para as rochas dos emboques do
Túnel da Grota Funda - Rio de Janeiro, RJ
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Curso de Geologia / Departamento de Geociências
Instituto de Agronomia / Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro –
UFRRJ
[Seropédica]
Ano 2011
Trabalho de Graduação
Monografia
Área de Concentração: Petrografia e Geologia de Engenharia
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II
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por ter me dado forças e iluminado meu caminho para que pudesse
concluir mais uma etapa da minha vida.
Aos meus queridos e amados pais Carlos Alberto Bomfim Silva e Alice Mitiko Uema
Ob
Silva por todo amor e dedicação que sempre tiveram comigo, meu eterno agradecimento pelos
momentos em que estiveram ao meu lado, me apoiando e me fazendo acreditar que nada é
impossível.
Ao meu irmão Heitor Uema Silva pela cumplicidade e amizade em momentos difíceis e
por nossas muitas risadas em momentos de alegria.
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À minha namorada Monique, por ter vivenciado comigo passo a passo todos os
detalhes deste trabalho, por ter me dado todo o apoio que necessitava nos momentos difíceis,
todo carinho, respeito, por ter me aturado nos momentos de estresse, e por tornar minha vida
cada dia mais feliz.
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Ao meu orientador Rubem Porto Jr, que muito me ensinou durante toda a realização
desse trabalho. Muito obrigado pela sua paciência, dedicação, disponibilidade e apoio que
tornaram possível a conclusão desta monografia.
À todos amigos que fiz durante o curso, pela verdadeira amizade que construímos, em
particular aqueles que estavam sempre ao meu lado Vitor (Ipatinga), Marcelo (Muriaé) e Leda
(Leitinho) por todos os momentos que passamos durante esses anos o meu especial
agradecimento. Sem vocês essa trajetória não seria tão prazerosa.
Aos meus amigos de São José dos Campos, Douglas (Duba), Ralf, Rafael Hirano,
Rafael Antunes, Morena, Ana Luiza e Deise que muitas vezes tiveram que compreender a
minha ausência e mesmo assim estiveram presentes durante esses anos.
pela ajuda na realização desse trabalho.
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Aos colegas de curso Paulo Henrique de Carvalho Guimarães e Iuri Bomtempo Retamal
Ao professor Euzébio José Gil que esteve sempre disposto a me ajudar.
Ao pessoal da Geoenge pela atenção e pela oportunidade de estagiar no local onde
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esse trabalho foi realizado.
Aos professores do Departamento de Geociências da UFRRJ pelos ensinamentos.
À Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro por ser minha segunda casa durante
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esses anos da minha vida.
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RESUMO
O presente estudo foi realizado na região dos bairros de Guaratiba e Recreio dos
Bandeirantes na cidade do Rio de Janeiro. O objetivo principal foi a realização de análise de
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resistência das rochas encontradas nos Emboques do Túnel da Grota Funda que ligará estes
dois bairros. Visou ainda mostrar que pequenas e rápidas abordagens geológicas podem
minimizar vários problemas de engenharia.
A área dos Emboques de Guaratiba e Recreio dos Bandeirantes localiza-se na porção
sul do Maciço Pedra Branca. Na região de estudo foram identificadas grupos de rochas com
litologias distintas. Basicamente, um grupo é formado por rochas gnáissicas (rochas
encaixantes) e outro por rochas graníticas. Além disso, ocorrem diques de composição
traquítica e diabásios.
Para a realização do estudo foram coletadas 17 (dezessete) amostras, sendo que 8
(oito) dessas amostras fazem parte do conjunto de rochas do emboque de Guaratiba e 9 (nove)
on
pertencem ao conjunto de rochas do emboque do Recreio.
O estudo realizado permitiu a caracterização macroscópica das rochas, a análise de
resistência através do teste do martelo de Schmidt e interpretações dos gráficos analisados.
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IV
ÍNDICE GERAL
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Agradecimentos................................................................................................
Resumo..............................................................................................................
Índice Geral........................................................................................................
Índice Figuras....................................................................................................
Índice de Tabelas..............................................................................................
IIII
IV
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CAPÍTULO I: Introdução
I.1. Aspectos Gerais da Pesquisa........................................................... 1
I.2. Objetivos............................................................................................ 2
I.3. Justificativa do Estudo....................................................................... 2
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I.4. Localização e Acesso........................................................................ 3
I.5. Índice de Pluviosidade na Região..................................................... 3
CAPÍTULO II: Geologia da Região da Grota Funda e Adjacências
II.1. Introdução......................................................................................... 5
II.2. Aspectos Litoestratigráficos.............................................................. 5
II.3. Aspectos Petrográficos..................................................................... 10
II.4. Aspectos Estruturais......................................................................... 13
II.5. Tectônica Dúctil Proterozóica .......................................................... 15
on
CAPÍTULO III: Processos de Alteração em Maciços Rochosos
III.1. Caracterização da Alteração Intempérica....................................... 17
III.2. Caracterização da Alteração Hidrotermal........................................ 20
su
CAPÍTULO IV: Metodologia Proposta para Avaliação do Caso..................... 22
CAPÍTULO V: Conjunto Rochoso Identificado nos Emboques do Túnel da
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Grota Funda
V.1. Introdução........................................................................................
V.2. Amostras do Emboque de Guaratiba...............................................
V.3. Amostras do Emboque do Recreio dos Bandeirantes.....................
V.4. Caracterização ao Microscópio das Transformações Hidrotermais.
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23
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V
CAPÍTULO VI: Ensaio Mecânico Aplicado as Conjunto Rochoso Estudado
VI.1. Introdução....................................................................................... 38
VI.2. Descrição do Ensaio....................................................................... 38
VI.3. Resultados Obtidos......................................................................... 41
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CAPÍTULO VII: Conclusão................................................................................. 50
CAPÍTULO VIII: Referências Bibliográficas..................................................... 53
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Índice de Figuras
Legenda
a) Emboque Recreio; b) Emboque Guaratiba
Localização do emboque no Recreio.
Localização do emboque em Guaratiba.
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Figura 4
Dados de média de pluviosidade nas Estações Pluviométricas no
entorno do Maciço da Pedra Branca.
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Figura
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Figura 5
Figura 6
Figura 7
Figura 8
Figura 9
Figura 13
Figura 14
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Figura 12
Observar cristais de plagioclásio mostrando-se fortemente alterados
para saussurita; grãos de muscovita nos contatos ou próximos a
microclina e plagioclásio e quartzo com extinção ondulante. A
microclina não está afetada pelo processo hidrotermal.
Observar grande grão pseudomorfo de muscovita formado a partir
da substituição de biotita primária durante o processo metamórfico
ou hidrotermal. A presença de grãos de plagioclásio fortemente
saussuritizados no contato, apóia a possibilidade desta muscovita
ser hidrotermal.
Observar a forte hidrotermalização que atinge basicamente ao
plagioclásio e a biotita, gerando saussurita, sericita carbonato e
clorita.
1 e 2) biotita com “birds eyes”em estágio inicial de transformação
para clorita/sericita; 3) plagioclásio fortemente saussuritizado
(sericita/carbonato); 4) preenchimento de espaços nos grãos de
microclina por carbonato.
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Figura 11
Observar três estágios distintos de transformação em biotita: 1)
grão levemente alterado. A cor verde intensa indica uma oxidação
do Fe2 para Fe3; 2) grão que apresenta nível de alteração
intermediário com formação de “birds eyes”(liberação de água da
estrutura); e 3) grão já totalmente alterado com formação de clorita
ao longo dos planos de clivagem. Tais processos devem ser
associados ao hidrotermalismo progressivo.
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Figura 10
Médias de precipitação medidas pelas nas Estações Pluviométricas
no entorno do Maciço da Pedra Branca.
Esboço geológico da região da Grota Funda.
Perfil comparativo entre as zonas de contato da Grota Funda e
Pedra da Gávea (Turbay et al. 2002).
Séries reacionais de Bowen.
1) Biotita parcialmente cloritizada; 2) muscovita (pseudomorfo de
plagioclásio, substituição total do grão original); 3) muscovita
(pseudomorfo de biotita, substituição total do grão original).
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Figura 15
Figura 16
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Figura 17
Figura 18
Figura 19
Figura 20
Figura 21
Figura 22
1) Megacristal de plagioclásio saussuritizado (geração de epidoto,
carbonato e sericita); 2) Grão de biotita cloritizado; 3) Quartzo
deformado (subgrãos); 4) Biotita parcialmente cloritizada; 5)
Plagioclásio totalmente saussuritizado; 6) Biotita primária
transformada em muscovita; e 7) Biotita (“birds eyes”).
Observar a geração de fases minerais oxidadas fruto de resíduo de
processo de alteração hidrotermal que afeta o litotipo.
a) Aparelho em posição inicial (desarmado); b) Aparelho armado
Detalhes do esclerômetro Schmidt.
Esquema simplificado do funcionamento do esclerômetro.
Tabela de Schmidt.
Resultado gráfico para o ensaio sobre rochas graníticas do
Emboque de Guaratiba.
Resultado gráfico para o ensaio sobre biotita gnaisse do Emboque
de Guaratiba.
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Figura 23
Figura 24
Figura 26
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Resultado gráfico para o ensaio sobre granito do Emboque do
Recreio.
Resultado gráfico para o ensaio sobre quartzo diorito gnaisse do
Emboque do Recreio.
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Figura 25
Resultado gráfico para o ensaio sobre granodiorito gnaisse do
Emboque de Guaratiba.
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Resultado gráfico para o ensaio sobre traquito e diabásio do
Emboque do Recreio.
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Índice de Tabelas
Tabela
Tabela 1
Tabela 4
Tabela 5
Tabela 7
Tabela 8
Tabela 10
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Tabela 9
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Tabela 6
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Tabela 2
Tabela 3
Legenda
Localização das estações pluviométricas no entorno do Maciço
da Pedra Branca.
Composição modal dos principais litotipos (%).
Grau de alteração.
Resultados para o ensaio sobre rochas graníticas do Emboque
de Guaratiba.
Resultados para o ensaio sobre biotita gnaisse do Emboque de
Guaratiba.
Resultados para o ensaio sobre granodiorito gnaisse do Emboque de
Guaratiba.
Resultados para o ensaio sobre granito do Emboque do Recreio.
Resultados para o ensaio sobre quartzo diorito ganisse do Emboque do
Recreio.
Resultados para o ensaio sobre traquito e diabásio do Emboque do
Recreio.
Resultados dos Testes de Resistência para o Granito Pedra
Branca.
51
VII
Capítulo I – Introdução
I.1 - Aspectos Gerais da Pesquisa
O desenvolvimento urbano impõe um permanente repensar das cidades. A Cidade do
Ob
Rio de Janeiro é neste momento um importante foco de transformações do meio urbano como
função dos grandes eventos programados para acontecerem entre 2014 e 2016.
Uma das grandes questões a serem remediadas para que a cidade suporte esta
explosão desenvolvimentista se relaciona a possibilidade de facilitação de movimento no
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espaço urbano.
Neste momento, uma enormidade de ações neste sentido vem sendo realizadas sob os
auspícios da Prefeitura do Rio de Janeiro. Uma das ações mais importantes é a abertura do
Túnel da Grota Funda, obra projetada e esperada há mais de duas décadas e que agora se
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implementa. Inserido na denominada Transoeste o túnel visa integrar a região de
Guaratiba/Sepetiba de forma mais intensiva à malha urbana da Cidade. Hoje o acesso e
deslocamento para estas áreas do extremo oeste da cidade impõe a utilização da Estrada da
Grota Funda, construída há mais de 50 anos e que não suporta, desde há muito tempo, o
volume de tráfego da região.
A via Transoeste é um corredor expresso de 32 quilômetros que, portanto, ligará a Barra
da Tijuca a Santa Cruz e ficará pronto em 2012. A construção do túnel tem duração prevista
para 10 meses, abrindo caminho entre a Estrada do Pontal, no Recreio dos Bandeirantes, e o
canal do Rio Portinho, em Guaratiba. A estimativa é que sejam feitas até três explosões por
on
dia, usando entre 900 e 1.350 quilos de explosivo. O novo túnel terá duas galerias com 1.100
metros de comprimento. O corredor expresso vai reduzir pela metade o tempo médio de
viagem entre a Barra da Tijuca e Santa Cruz, que hoje chega a duas horas e meia.
A abertura do Túnel da Grota Funda é a segunda de três etapas de construção da
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Transoeste. Essa fase vai consumir 80% dos R$ 692,1 milhões previstos para o corredor
expresso. Além do túnel, serão implantadas pistas laterais na Avenida das Américas, entre a
Avenida Salvador Allende e a Estrada vereador Alceu de Carvalho. A ponte sobre o canal de
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Sernambetiba será duplicada, assim como os trechos da Avenida das Américas entre a
Estrada do Pontal e a Rua vereador Alceu de Carvalho; e da saída do Túnel da Grota Funda
até a Estrada da Matriz, também em Guaratiba. Parte das rochas explodidas está sendo usada
na terraplanagem dos trechos que serão alargados na Avenida das Américas.
As escavações começaram em setembro de 2010. Foram abertas quatro frentes
distintas (duas em Guaratiba e duas no Recreio), que avançam ao ritmo de até nove metros
1
por dia. Passados nove meses, já é possível caminhar pelo interior das galerias. A expectativa
é que as frentes de serviços se encontrem em quatro meses, exatamente um ano após o início
das perfurações.
Portanto, abertura do túnel da Grota Funda é de fundamental importância para que
sejam estabelecidos os parâmetros necessários ao bom fluxo viário na região.
Ob
I.2 – Objetivos
O trabalho aqui apresentado teve como objetivo a caracterização e avaliação dos
materiais rochosos encontrados nos emboques de cada uma das duas frentes de escavação
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do túnel da Grota Funda. Para que tal objetivo pudesse ser alcançado, foram coletadas
amostras das rochas ocorrentes em cada um dos emboques. Estas amostras foram descritas
macroscopicamente, avaliadas a sua condição de alterabilidade e, por fim, foram submetidas a
ensaios de resistência através do teste do “Martelo de Schmidt”.
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I.3 - Justificativa do Estudo
A justificativa para a realização deste estudo foi o fato de que no início das escavações
foram muitos os problemas encontrados pela empresa contratada para realizar a perfuração.
Boa parte dos problemas aconteceram por haverem considerado que o maciço rochoso a ser
escavado apresentava características geológicas homogêneas, o que não se mostrou real.
Outro fator importante é que os emboques do Recreio (Figura 1.a) e de Guaratiba (Figura 1.b)
estão localizados em áreas de tálus, sendo que o de Guaratiba de grandes proporções, o que
gerou um perfil de solo muito maior do que aquele esperado e exigiu adaptação às técnicas de
perfuração e a necessidade de colocação permanente de cambotas de sustentação.
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.
Figura 1 - a) Emboque Recreio b) Emboque Guaratiba
2
I.4 - Localização e Acesso
Os emboques estão situados nos bairros do Recreio dos Bandeirantes e Guaratiba. Os
principais meios de acesso são: a Avenida das Américas (Emboque Recreio, Figura 2) e a Rua
Estrela da Tarde (Emboque Guaratiba, Figura 3).
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Figura 2 - Localização do emboque no Recreio.
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I.5 – Índices Pluviométricos na Região
on
Figura 3 - Localização do emboque em Guaratiba.
A região onde está sendo implantado túnel da Grota Funda pode ter seu índice de pluviosidade
monitorado por várias estações que englobam o Maciço da Pedra Branca como um todo
rochosos.
lta
(Tabela 1). O nível de chuvas de uma região interfere diretamente na qualidade dos materiais
Os dados pluviométricos dessas estações, em 8 anos de medição, permitem constatar,
através da avaliação de suas médias mensais, que a estação da Grota Funda destaca-se como
aquela que apresenta o maior índice pluviométrico em todos os meses do ano dentre as
estações analisadas, principalmente durante a época de chuvas de verão (janeiro e março),
como uma média anual de 1433,93 mm (Figuras 4 e 5).
3
Tabela 1 - Localização das estações pluviométricas no entorno do
Maciço da Pedra Branca.
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Figura 4 - Dados de média de pluviosidade nas Estações Pluviométricas no entorno do Maciço
da Pedra Branca. Fonte: Dados analisados do Sistema Alerta Rio da GEORIO.
Figura 5 - Médias de precipitação medidas pelas nas Estações Pluviométricas no entorno do
Maciço da Pedra Branca. Fonte: Dados analisados do Sistema Alerta Rio da GEORIO.
4
Capítulo II – Geologia da Região da Grota Funda e
Adjacências
II.1 - Introdução
Ob
A geologia da área da Grota Funda envolve a ocorrência de granitóides de variadas
texturas e estruturas, com um relacionamento temporal bem definido, além de gnaisses e
migmatitos encaixantes, que chegam a formar um mega-enclave delimitado a sul/sudoeste da
parte alta da Serra.
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Alguns granitóides possuem estruturas tanto lineares quanto planares que foram
interpretadas como provenientes de fluxo magmático (Penha, 1984; Penha e Wiedemann,
1984; Porto Jr, 2004; Turbay et al. 2002). As rochas encaixantes são nitidamente
ortognáissicas apresentando uma tendência à homogeneização, que pode ser localmente
C
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acentuada.
O magmatismo básico de idade Terciária é representado por diques de diabásio, na sua
maioria com espessura de poucos centímetros, podendo também atingir, mais raramente, até
dezenas de metros, como ocorre na Praia Funda.
O magmatismo alcalino, também de idade Terciária, é muito mais restrito, ocorrendo
alguns diques de composições variadas (fonolito, traquito, bostonito, etc) sempre alterados
hidrotermalmente.
II.2 - Aspectos Litoestratigráficos
on
O Maciço da Pedra Branca teve sua geologia delimitada inicialmente no mapa do antigo
Estado da Guanabara (Helmbold et aI.,1965). Este trabalho pioneiro reconheceu rochas como
um granito, aplitos, pegmatitos e granito hipoabissal (não mapeados/individualizados), de idade
provável ordoviciana a siluriana, que circundariam granodioritos, quartzodioritos e equivalentes
su
gnaissificados,de idade pré-cambriana.
Estudos geológicos com mapeamento em variadas escalas (Penha, 1984; Penha e
Wiedemann, 1984; Junho e Wiedemann, 1987; Junho, 1991, Turbay et al 2002; Porto Jr. 2004)
lta
têm revelado a ocorrência de granitóides com ampla variação composicional.
Penha (1984) e Penha e Wiedemann (1984) identificaram rochas graníticas no maciço
que foram enquadradas em duas suítes principais, com contatos gradacionais entre si. Uma
suíte granodiorítica, que formaria o centro do corpo; e uma suíte granítica, restrita aos bordos
da intrusão (Penha, op. cit.; Penha e Wiedemann, op., cit.). Estudos geoquímicos levaram à
caracterização, para estas rochas, de um magmatismo calci-alcalino, similar ao tipo I -
5
Caledoniano, de característica intrusiva diapírica, com hibridização, contaminação crustal,
processos de assimilação e mistura magmática (Junho, 1991).
Levantamentos geológicos detalhados (1:5000 e 1:10000) realizados posteriormente
têm revelado aspectos petrológicos importantes, como idades relativas, relacionamento com
fases aplíticas e pegmatíticas, tipos de enclaves, estruturas, texturas, "emplacement" ( Porto Jr.
Ob
e Valente, 1988) e processos petrogenéticos envolvendo mistura magmática, assimilação,
hibridização e cristalização fracionada (Junho et al., 1988; Vasconcelos e Batista Filho,1989;
Vasconcelos. 1990; Wiedemann et al, 1990; Junho, 1991, Correa, 1999; Porto Jr e Correa,
1999 e Porto Jr. 2004).
No mapeamento regional realizado inicialmente (Helmbold et al., 1965), a região da
ra
Grota Funda e Barra de Guaratiba foi representada por granito na sua faixa oeste e por
gnaisses da Série Inferior e intrusões básicas e intermediárias não separadas, na porção leste.
A faixa leste foi interpretada por mapeamento regional posterior (Penha e Wiedemann, 1984)
como uma zona de enclaves.
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Turbay et al. (2002) apresentaram trabalho específico sobre a região da Grota Funda.
Segundo estes autores, as rochas encaixantes dos granitóides da área são gnaisses
granodioríticos a quartzo-dioríticos migmatizados com estruturas e composições variadas. Sob
um contexto regional, tais rochas se enquadram nos litotipos da Série Inferior de Helmbold et
al., (1965), descritas por estes autores como ortognaisses e migmatitos variados, com
paleossoma anfibolítico.
Porto Jr (2004) apresentou uma estratigrafia para o conjunto gnáissico ocorrente na
região que puderam ser assim relacionados:
1)
Ouartzo-feldspato-biotita gnaisse mais antigo, muito deformado, com dobras intrafoliais
bastante apertadas e padrões de interferência de dobramentos. São bandados, localmente
on
migmatíticos, com pouco anfibólio e escassa titanita. A composição é essencialmente quartzofeldspática e considerando-se a intensa deformação pode ser sugerido que o bandamento,
com segregação de leitos félsicos e máficos, seja conseqüência de diferenciação metamórfica;
2)
Microclina-quartzo gnaisse, menos deformado, com dobras suaves e cisalhamentos
su
localizados, schlierense corpos tabulares anfibolíticos, com megacristais oftálmicos de
feldspatos, sem anfibólio. Não possui bandamento mas xenólitos do litotipo anterior são
encontrados;
Hornblenda-quartzo gnaisse com aspecto milonítico, com boudinage, feldspatos
oftálmicos, com hornblenda e titanita abundantes;
4)
lta
3)
Quartzo-diorito gnaisse com textura granoblástica, clots máficos que conferem à rocha
aspecto mosqueado, biotita como máfico principal e hornblenda, minerais opacos e titanita
agregados em sua borda;
5)
Migmatitos que ocorrem no extremo sul da área, especialmente junto aos contatos com
o granito Pedra Branca. O magmatismo de caráter ácido e a intrusão de dimensões batolíticas,
6
que repercutiu em Barra de Guaratiba, pode ter sido responsável pela migmatização destes
gnaisses com transferência de energia térmica.
Na região estudada o gnaisse mais antigo aflora na Praia Funda, com dobras
intrafoliais, bastante apertadas, sugerindo uma transposição de foliação e dobras mais suaves
com planos axiais coincidentes com a foliação regional N70E. Possui um bandamento
Ob
conspícuo, onde o máfico principal é a biotita, em parte pós-cinemática, contornando
poiquiloblastos de feldspato. Outro tipo gnáissico, de origem comprovadamente ígnea, de cor
cinza claro, possui dobras suaves, megacristais subédricos de feldspato potássico e xenólitos
deformados. Estes dois litotipos estão concentrados em uma faixa gnáissico-migmatítica no
extremo sul da área, onde adquirem localmente estruturas que perturbam a foliação regional.
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Todos os gnaisses desta faixa possuem textura granolepidoblástica inequigranular com
megacristais amebóides (feldspato potássico e/ou plagioclásio) com poucas inclusões e
lamelas de geminação dobradas e pouco nítidas. Esta faixa está limitada ao norte pelo granito
Pedra Branca (Porto Jr. e Valente, 1988).
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Ocorrem ainda três outros litotipos gnaissificados. Um destes foi mapeado como um
mega-enclave, aflorante ao sul da área, a leste da Ponta do Picão. Trata-se de um ortognaisse,
com enclaves deformados, com granulação média a grossa e com feições cisalhantes
conspícuas. É cortado por corpos tabulares, melanocráticos, ricos em plagioclásio cálcico,
hornblenda e biotita. Outro litotipo de ocorrência mais restrita é escuro, de granulação fina, com
uma foliação bem definida apresentando aspecto milonítico, boudinage e alcali-feldspatos
oftálmicos, sugerindo esforços tensionais. Tem textura lepidoblástica, e feldspatos com
extinção ondulante freqüente. A biotita possui finos bordos de reação e podem ocorrer
porfiroblastos anédricos de feldspato não geminado e quartzo. Poiquiloblastos euédricos de
plagioclásio geminado com inclusões de biotita, minerais opacos, anfibólio e minerais
on
acessórios caoticamente distribuídos ocorrem com freqüência. A geminação destes grãos é
descontínua e mal formada. O anfibólio está subordinado à biotita.
O último dos litotipos gnaissificados da encaixante é um quartzo diorito gnaisse, de cor
clara e aspecto mosqueado no campo, com textura granolepidoblástica e granulação que varia
su
de média a grossa e clots formados por hornblenda, biotita, titanita e minerais opacos que são
os responsáveis pelo aspecto mosqueado da rocha. Tem como máfico principal a biotita, com
hornblenda, minerais opacos e titanita agregados em sua borda. O quartzo é pouco freqüente e
lta
ocorre em grãos xenoblásticos finos ou como parte da mirmequita. Alguns grãos maiores de
plagioclásio e feldspatos não geminados ou mal geminados possuem extinção ondulante. As
relações entre os feldspatos são bastante complexas. Há plagioclásios geminados, mas em
alguns grãos as lamelas estão difusas, não possuem continuidade, ou estão deformadas
especialmente nos grãos maiores. É comum estes possuírem inclusões de outros feldspatos
não geminados, em geral anédricos. Ocorrem também feldspatos micropertíticos subédricos
não geminados, alguns com inclusões de plagioclásio anédrico com geminação polissintética,
7
em grãos finos e orientados, que aparecem com dimensões similares aos de plagioclásio e
geralmente próximos a estes.
A textura granolepidoblástica é denotada pelo crescimento de grãos de biotita, (+/hornblenda), em agregados com titanita, minerais opacos e apatita nas bordas dos grãos de
feldspatos, sejam plagioclásio (mais comum) ou feldspato potássico (raro).
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Suíte intrusiva
Na região da Grota Funda - Barra de Guaratiba afloram granitóides de composições
variadas e diferentemente estruturados, tanto internamente quanto na forma de ocorrência, e
que serão descritos em ordem cronológica, desde o evento mais antigo até o mais recente.
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Com menor presença em área, ocorrem ainda uma gabro (meta gabro) de idade não conhecida
e um anfibolito representante da rocha encaixante.
Granodioritos e quartzodioritos
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Aflorantes na parte centro norte, a oeste e a leste, representam o primeiro evento ígneo
intrusivo observado. A Estrada da Guanabara que liga a região do recreio até Grumari exibe
ótimos afloramentos deste conjunto litológico. Essas rochas possuem xenólitos de todos os
tipos de gnaisses encaixantes. Os afloramentos importantes ocorrem ainda nas Praias do
Meio, Pequena e Perigosa, onde - especialmente na primeira - estão muito bem expostas suas
relações com outro granitóide imediatamente posterior, o granito Pedra Branca, além da
estrada
anteriormente
citada.
Os
enclaves
possuem
formas
variadas.
Aqueles
caracteristicamente reconhecidos como xenólitos são, em geral, angulosos, não demonstrando,
sob análise megascópica, reações com o magma envolvente, mantendo razoavelmente suas
estruturas gnáissicas. As dimensões destes enclaves variam pouco, sendo a maioria de
on
dezenas de centímetros, Outros enclaves microgranulares são menores, melanocráticos,
elipsóides e sem orientação, demonstrando sob análise também megascópica, muita reação
com o magma envolvente, estando alguns deles já bastante assimilados. Eles estão orientados
segundo a débil foliação observada nestas rochas (N70E/40SE). Sob o microscópio, estes
su
litotipos apresentam grãos de feldspato e quartzo com freqüente extinção ondulante, uma sutil
orientação de biotitas e anfibólios e intercrescimento mirmequítico, com quartzo vermicular
bastante desenvolvido. Microclina ocorre restritamente, com geminação do tipo tartan apenas
lta
nos bordos dos grãos, que em geral são hipidiomórficos e menores que os de plagioclásio.
Estes ocorrem como grãos maiores também hipidiomórficos com muitas inclusões de minerais
acessórios (apatita, zircão, minerais opacos, biotita e outros plagioclásios e feldspatos não
geminados), muitas das quais orientadas dentro do grão. O plagioclásio, a semelhança dos
feldspatos não geminados da microclina e do quartzo, está com extinção ondulante.
Composicionalmente existe uma variação de termos granodioríticos (predominantes) até
quartzo-dioríticos (mais subordinados), com relações de contato gradacionais.
8
Pequenos veios aplíticos, de poucos centímetros de espessura, oriundos do granito
Pedra Branca próximo, penetram concordantemente os planos de foliação deste litotipo,
conferindo à rocha, por vezes, um aspecto local de migmatito de injeção.
Granito Pedra Branca
Ob
Este litotipo é o granitóide que aflora na maior parte da área. Ocorre em Guaratiba e na
Grota Funda como comumente o faz em outros pontos do maciço: apresentando variações
texturais localizadas. Sua textura é porfirítica, com megacristais de 3,0 cm, em média, tendo
sido observados cristais com até 7,0 cm. Estes megacristais dominam em uma matriz média à
grossa, de composição granodiorítica a quartzo-monzonítica. Os megacristais são de
ra
microclina micropertítica com inclusões dos outros minerais que aparecem na matriz. A
microclina micropertítica também ocorre em grãos menores na matriz, subordinadamente ao
plagioclásio, que se altera para carbonato e mica branca. O quartzo é xenomórfico, com
alguma extinção ondulante. Biotita é o máfico principal e intercrescimento mirmequítico é feição
C
ra
pa
comum. Os megacristais de microclina estão orientados de forma planar e/ou linear com
atitudes variadas, conferindo à rocha uma foliação e lineação primárias que têm sido
interpretadas como originárias, de fluxo magmático (Penha, 1984; Penha e Wiedemann, 1984;
Porto Jr & Valente, 1988).
O granito Pedra Branca engloba xenólitos de todos QS gnaisses encaixantes e do
granodiorito anteriormente descrito, que podem formar enclaves elipsóides orientados segundo
a foliação observada no granito. Estes enclaves também podem ocorrer com formas angulosas
menos freqüentemente. As intrusões são variadas, podendo se ocorrer como apófises,
concordantes à foliação gnáissica geral, ou ainda discordante desta (menos freqüente).
Texturas pegmatíticas em veios centimétricos podem se desenvolver especialmente nas
on
intrusões de menor volume do Granito Pedra Branca. Ocorrem ainda bolsões e veios
pegmatíticos freqüentes, com formação de microclina, quartzo e biotita, além de magnetita de
grandes dimensões (até 10,0 em). Mesmo onde não há muita movimentação de xenólitos, o
magma envolvente é capaz de alongar as extremidades daqueles e contorcê-Ios, muito
su
provavelmente devido ao baixo contraste de viscosidade entre o magma e suas encaixantes.
Granito Favela
lta
Corresponde ao último evento intrusivo granítico da área. Trata-se de um granito de
textura porfirítica, onde megacristais de microclina idiomórficos em média com 1 ,5 cm estão
dispersos em uma matriz fina de composição granítica. Diques espessos com cerca de até 30
metros de espessura, subhorizontais, além de diques menores, com menos de 5 metros de
espessura, subverticais são as formas de ocorrência mais comuns. Por vezes podem ser
identificados pela existência de campos de matacões ín sítu ou movimentados alinhados, com
relações de campo que deixam claro seu posicionamento sob a forma de dique.
9
Semelhantemente ao granito Pedra Branca, os megacristais do granito Favela (Pires et
aI.1982) estão alinhados paralelamente aos bordos do dique, assim como os enclaves
surmicáceos que nele são encontrados. Os megacristais concentram-se proximamente aos
contatos e esta rocha engloba xenólitos de todos os gnaisses e intrusivas já descritas.
II.3 - Aspectos Petrográficos
Ob
O anfibolito (Tabela 2) é uma rocha de caráter anisotrópico, eventualmente com um sutil
bandamento metamórfico, o que lhe confere uma estrutura gnáissica, podendo estar
inalterados ou parcialmente alterados.
ra
Rocha
Mineral
K-feldspato
Tabela 2 - Composição modal dos principais litotipos (%).
Metagabro
Granito Pedra
Rocha
Branca
Anfibolitica
41- 54
-
0 - 40
Plagioclásio
80
7 - 22
23 - 38
4 - 25
Quartzo
0.6
29- 35
3 - 38
54 - 73
Hornblenda
16
-
33- 56
-
Biotita
0.9
4–7
0.5 - 4
1.5
Outros*
2.5
1.5
2
1
C
ra
pa
-
Plagioclásio
Gnaisse
*Inclui os minerais acessórios, minerais opacos e secundários
Possui granulometria variando de fina a média, coloração escura e estrutura maciça,
on
com resquícios de textura magmática granular, podendo por vezes conter até 38% de quartzo
(tabela 2). Por vezes assume um caráter francamente venular, sendo injetado por veios
aplíticos quartzo-feldspáticos e pegmatíticos provenientes do granito, preferencialmente junto
su
aos planos de foliação, mas podendo também ser oblíquos a estes.
Sua relação de contato com o plagioclásio gnaisse parece ser intrusiva, com sills de até
½ metro de espessura, em alguns locais estirados e “boudinados”. Podem, ainda, ocorrer sob a
forma de enclaves em áreas restritas, ou em afloramentos de maior continuidade, ao longo da
lta
parte mais elevada da Serra da Grota Funda. Os veios aplíticos podem, em certos casos,
fragmentar os enclaves individualizando pedaços de menores dimensões, geralmente com
formas quadráticas.
Os anfibolitos maciços possuem textura granonematoblástica, com disposição
preferencial dos grãos de hornblenda segundo um plano de foliação mal definido. Sua
composição mineralógica é dada por hornblenda, quartzo, plagioclásio e biotita.
10
A hornblenda perfaz cerca de 56% do seu volume (tabela 2) em grãos
predominantemente xenoblásticos. Núcleos de piroxênio preservados podem ser observados
em alguns cristais de anfibólio. O plagioclásio possui contatos poligonizados. São grãos
médios, geminados pela Lei da Albita ou por Carlsbad e representando 37% do volume da
rocha. Podem apresentar crescimento sintaxial estando, em geral, saussuritizados. O quartzo é
Ob
xenoblástico, ocorrendo em pouco volume. Titanita ocorre envolvendo grãos de minerais
opacos, o que sugere que os mesmos possam ser uma ilmenita ou titano-magnetita.
Os anfibolitos bandados possuem textura granolepidonematoblástica inequigranular. O
arranjo granoblástico é dada pelo quartzo e plagioclásio e o lepidonematoblástico pelos grãos
de biotita e hornblenda. De ocorrência restrita tem se minerais opacos e apatita. Os grãos de
ra
hornblenda são predominantemente xenoblásticos, de cor verde oliva podendo chegar a tipos
hipidioblásticos, contendo raras inclusões de apatita. A biotita possui volume variável neste
litotipo, podendo, em certas ocasiões, estar completamente ausente, e em outras possuir
quantidades superiores à hornblenda. Pode ocorrer formando grumos com o hornblenda e os
C
ra
pa
minerais opacos.O plagioclásio possui contornos poligonais ou do tipo “embayment” . Algumas
vezes pode ser observada a presença de inclusões de biotita, apatita, minerais opacos, e, mais
raramente, anfibólio. O quartzo é xenoblástico, intersticial, com inclusões de anfibólio. Os
minerais opacos são hipidioblásticos ou xenoblásticos, podendo apresentar titanita em suas
bordas. Esta litofacies apresenta uma porcentagem de quartzo e biotita maior que nos
anfibolitos maciços. Em algumas porções, texturas granulares de origem magmática
compostas por quartzo e plagioclásio, encontram-se circundadas por texturas granoblásticas e
granolepidonematoblástica, caracterizando uma feição magmática reliquiar.
O plagioclásio gnaisse de composição quartzo a granodiorítica (Tabela 2) possui finas
bandas biotíticas intercaladas à bandas leucocráticas de espessuras variadas, geralmente
on
centimétricas, formadas por plagioclásio, quartzo e microclina. Trata-se de um litotipo
inequigranular com granulometria variando de fina a média. Sua textura é predominantemente
granolepidoblástica a porfiroblástica, com megacristais de plagioclásio. Sua tonalidade
geralmente é clara, mas também pode-se observar porções acinzentadas mais escuras.
su
Ao microscópio observam-se como minerais acessórios apatita, zircão e minerais
opacos. Sericita e saussurita ocorrem como produtos de alteração. A biotita quase sempre está
associada aos minerais opacos, adquirindo, em certos casos, um caráter poiquilítico, incluindo
lta
grãos de apatita. O plagioclásio é xenoblástico, podendo variar para tipos hipidioblásticos. Em
alguns casos observa-se crescimento sintaxial, com o cristal crescendo e englobando grãos de
minerais adjacentes. O K-feldspato apresenta-se hipidioblástico. São grãos micropertíticos,
ricos em inclusões de zircão e de quartzo em forma de gotas. Os minerais opacos constituem
agregados granulares junto à biotita. Os contatos do plagioclásio gnaisse com o anfibolito são
bem definidos, marcando uma clara relação temporal. Sua zona de contato com o Granito
11
Pedra Branca é irregular e marcado por interdigitações, ao longo da subida da serra, em
direção à Guaratiba.
O metagabro observado na região (tabela 2) possui uma textura mosqueada,
granoblástica, constituída por clots de biotita e hornblenda, com granulometria média a grossa.
Aflora nas porções topograficamente mais baixas, a aproximadamente cem metros do
Ob
entroncamento da Av. das Américas com a Estrada dos Bandeirantes. A rocha apresenta-se
cortada por veios pegmatíticos, de composição granítica, dispostos segundo um padrão de
fraturas de atitudes 320º/60º, 215º/62º e 078º/90º. Tais veios tendem a formar bolsões em sua
porção basal, afinando em direção ao topo, até desaparecer. Suas bordas são enriquecidas em
biotita e hornblenda, com o metagabro tornando-se francamente mais máfico.
ra
A composição mineralógica do metagabro dada por hornblenda, plagioclásio, quartzo e
biotita, evidencia uma paragênese mineral em fácies anfibolito (Winkler, 1979). A hornblenda
contém inclusões de biotita e exibe núcleos reliquiares de piroxênio. A biotita geralmente
aparece associada à hornblenda, por vezes desenvolvendo-se a partir de seus planos de
C
ra
pa
clivagem. Os grãos de plagioclásio contém inclusões de biotita, zircão, hornblenda e apatita.
Grãos menores de plagioclásio, em geral, apresentam formas arredondadas com bordas
corroídas, podendo figurar como inclusão nos grãos de maiores. Os minerais opacos são
representados por finos grãos xenoblásticos, arredondados, inclusos em plagioclásio e
hornblenda.
O granito megaporfirítico (tabela 2), ou Granito Pedra Branca (Porto Jr. & Valente,
1988), predomina em área na Serra da Grota Funda. Trata-se da ocorrência da fácies
bandada, correspondendo a um granito de coloração rósea denotada por megacristais de
microclina pertítica dispostos segundo uma direção planar determinada pela ação de fluxo
magmático. Esta litofácies apresenta uma matriz de coloração acinzentada onde destacam-se
comprimento.
on
os megacristais idiomórficos de microclina que variam de um a seis centímetros de
A fácies hololeucocrática aflora em uma pequena porção da Serra, interestratificada à
fácies médiahomogênea, no início da serra, em direção a Guaratiba. Apresenta uma textura
su
equigranular, de aspecto sacaroidal, granulometria média, com grãos hipidiomórficos. É
composta por microclina, quartzo, biotita e plagioclásio, além de acessórios comuns como
zircão. A biotita ocorre em menos de 7% em volume associando-se aos minerais opacos na
lta
formação de pequenos grumos. Pequenas gotículas de quartzo são observadas inclusas em
grãos de microclina, ou sob a forma de mirmequitas. O zircão e a apatita geralmente estão
próximos aos clots de biotita e minerais opacos.
Na parte centro-oeste da serra observa-se uma intrusão leucogranítica, que corta os
litotipos metamórficos e o próprio granito Pedra Branca. Esta intrusão é interpretada como
sendo proveniente de fases magmáticas tardias, francamente ácidas, podendo tratar-se da
ocorrência da Unidade Leucogranítica de Porto Jr (1994) na região.
12
Diques de rochas básicas e alcalinas meso-cenozóicas (diabásios, basaltos, fonolitos e
bostonito) cortam todos os conjuntos anteriores. Os diques basálticos possuem espessuras
variadas, de decimétricas a métricas. São rochas escuras, afaníticas, com textura ofítica a subofítica, ocorrendo em diques verticalizados que apresentam esfoliação esferoidal e capa de
alteração ferruginosa. Devido à facilidade com que são intemperizados, geralmente
Ob
condicionam a formação de drenagens. Ao microscópio observa-se textura ofítica a sub-ofítica,
denotada pelo arranjo dos grãos de plagioclásio, clinopiroxênio e minerais opacos.
Os diques de rocha alcalina variam composicionalmente, mas há o predomínio dos tipos
traquíticos, como o bostonito. Afloram em diques de menores dimensões (centimétricos a
métricos), com coloração variando do marrom ao cinza. São tipos microfaneríticos estando, em
ra
geral, bem preservados. A classificação das rochas em diagrama QAP pode ser observada na
figura 3.
II.4 - Aspectos Estruturais
C
ra
pa
As unidades metamórficas, correspondentes às rochas encaixantes, afloram na porção
superior da serra, formando um corpo ligeiramente inflexionado com mergulhos para SE (155º/
44º) e SW (222º/40º), como que “imerso” na massa granítica. Este corpo exibe duas zonas de
contato com a massa granítica: uma inferior, brusca e outra superior, gradacional, com injeção
de material granítico ao longo dos litotipos metamórficos encaixantes (Turbay et al 2002)
(Figura 6).
lta
su
on
Figura 6: Esboço geológico da região da Grota Funda. (Turbay et al. 2002).
13
A zona de contato inferior não possui enclaves propriamente ditos, mas prolongamentos
da encaixante de até 4 m de comprimento, adelgaçados e deformados pela intrusão
evidenciando o que pode ser o início da individualização dos corpos xenolíticos. As zonas de
contato não possuem uma geometria uniforme e retilínea, e sim irregular.
Na zona de contato superior da rocha encaixante com o Granito Pedra Branca, algumas
Ob
feições semelhantes as descritas por Motoki (1991) para Pedra da Gávea foram
caracterizadas. O autor acima citado, individualizou seis faixas subhorizontais no contato entre
a base de um corpo granítico e sua encaixante. Estas faixas foram caracterizadas do nível
inferior ao nível superior respectivamente: 1) rocha encaixante não afetada, 2) rocha
encaixante fraturada com textura venular, 3) faixa agmática, formada pela mistura de rocha
ra
encaixante e granito de textura agmática, com xenólitos angulares e magma ocupando menos
de 30% do volume total, 4) Faixa de xenólitos, caracterizada por possuir xenólitos semiangulosos de contornos arredondados imersos em 60 a 90% de material granítico, 5) faixa de
enclaves, com enclaves de formas mais planares que as anteriores, deformação plástica e
C
ra
pa
zonamento de biotita nas bordas, imersos em mais de 90% de material magmático granítico, 6)
granito porfirítico. , excetuando-se as chamadas faixas agmática e de xenólitos.
Na região da Grota Funda (Figura 7) observa-se uma faixa venular com veios aplíticos
de dimensões de 0.6 a 8 cm, concordantes a foliação da encaixante ou mesmo
perpendiculares a ela, além de bolsões graníticos de espessura métrica, injetados a partir do
corpo magmático. Abaixo dela segue uma faixa de enclaves apresentando xenólitos
deformados e fusiformes, exibindo contatos bruscos ou gradacionais com a rocha circundante,
formando, na periferia dos enclaves bordas enriquecidas em biotita.
Três zonas de enclaves foram associadas a porção superior do corpo metamórfico. A
primeira localizada na porção leste da serra, na subida em sentido à região de Guaratiba, a
de Guaratiba.
lta
su
on
segunda em sua porção centro-oeste, e a terceira, a oeste, no início da descida para a Baixada
Figura 7: Perfil comparativo entre as zonas de contato da Grota Funda
e Pedra da Gávea (Turbay et al. 2002).
14
As zonas de enclaves exibem litotipos metamórficos e seus correspondentes
migmatizados. Os contatos dos enclaves com o granito variam, podendo ser bruscos, como no
caso dos enclaves anfibolíticos, até gradacionais, como os observados nos enclaves dos tipos
gnáissicos. As medidas para direção de seus eixos indicam uma ondulação, de SW-NW
(260º/20º a 280º/24º), para NE-SE (080º/25º a 130º/25º), similar aos megacristais de microclina
Ob
do Granito Pedra Branca. Os enclaves anfibolíticos apresentam-se, via de regra, adelgaçados
e fusiformes, com as extremidades em forma de cunha, podendo ser cortados por veios
aplíticos quartzofeldspáticos e possuir bordas enriquecidas em biotita. Os enclaves gnáissicos
exibem formas mais poligonizadas, apresentando em, geral, bordas de reação que evidenciam
um certo grau de assimilação de material pelo magma do granito Pedra Branca. Estas feições,
ra
entretanto, são localizadas e restritas em volume. Por vezes observa-se megacristais de
microclina injetados para o interior dos enclaves gnáissicos, evidenciando um certo nível de
plasticidade adquirido pelo enclave e caracterizando uma mistura mecânica de magmas
representada pela presença do xenocristal e do enclave propriamente dito.
C
ra
pa
Medidas de planos de contato entre a parte superior do corpo metamórfico (aqui
representado pelo plagioclásio gnaisse) com o Granito Pedra Branca, na porção leste,
forneceram valores com mergulhos para SE e SW (155º/65º e 228º/40º), concordantes com a
foliação observada nos litotipos metamórficos.
Relações intrusivas e resquícios de textura magmática evidenciam uma ortoderivação
do conjunto de litotipos metamórficos, estando os mesmos desta maneira inseridos na Série
Inferior de Helmbold et al. (1965).
As medidas de foliação e bandamento gnáissico nos litotipos metamórficos (com
máximos para ± 155º/42º e ± 226º /41º ) mostram uma inflexão na estrutura para SW, oposta
ao padrão regional, com caimento para SE, indicando que a pressão exercida na encaixante
II.5 -Tectônica Dúctil Proterozóica
su
on
durante a colocação da intrusão pode ter exercido tensão suficiente para deformá-la.
Diversos trabalhos de detalhe realizados no município do Rio de Janeiro enfocaram
análise estrutural e subdivisão das estruturas encontradas em fases geométricas de
deformação (Valeriano & Magalhães, 1984; Silva & Silva, 1987; Silva et. al, 1991). O esquema
lta
proposto por estes autores pode ser utilizado no âmbito da área estudada, e provavelmente em
todo o segmento sul do estado do Rio de Janeiro (Heilbron et al., 1993). As estruturas
observadas foram agrupadas em Fase de Deformação sin- metamórficas (D1 e D2) e Fases de
Deformação pós-auge metamórfico (D3 e D4).
D1 e D2 são resultantes de tectônica compressiva de baixo ângulo que originou a
foliação principal (S1 paralela ao bandamento migmatítico), lineação de estiramento (Le),
dobras apertadas a isoclinais, recumbentes a reclinadas, em escala de afloramento até a
15
escala de mapa; zonas de cisalhamentos com milonitos associados (ZC2); e mais raramente
xistosidade de crenulação (Sc2) plano axial nos litotipos mais ricos em micas. Estas
megadobras recumbentes associadas à topografia íngreme, resultam no complexo padrão de
afloramentos observado em mapa.
D3 e D4 geraram dobras abertas com orientações aproximadamente ortogonais, pós-
Ob
auge metamórfico e portanto sem foliação plano axial associada. D3 possui eixos com
caimento suave para NNW e planos axiais com mergulhos íngremes para ENE. Silva et al.
(1991) sugerem um mecanismo de flambagem ou deslizamento flexural para geração destas
dobras, indicando deformação em níveis crustais mais rasos. D4 produziu dobras abertas, com
eixos de caimentos suaves para NNW ou SSE, e planos axiais subverticais, com orientação
ra
paralela aos planos axiais. Estas ZC são muito frequentes próximo a litoral, na área do Pão de
Açúcar e adjacências (Valeriano & Magalhães, 1984) e na costa, seguindo pela a Avenida
Niemeyer.
C
ra
pa
lta
su
on
16
Capítulo III – Processos de Alteração em Maciços Rochosos
III.1 – Caracterização da Alteração Intempérica
Ob
O intemperismo pode ser estudado sob muitos pontos de vista, tais como, processo
inicial para sedimentação, processo de formação de solo, processo de enriquecimento em
certos elementos, processo geológico de interesse em si. O nosso interesse no intemperismo
prende-se ao fato de o mesmo modificar drasticamente o comportamento químico e físico das
ra
rochas. Isto importa sobremaneira a Geotécnica e mesmo a Geomorfologia. De qualquer
forma, é preciso conhecer o processo em si para se tirar algumas conclusões sobre a influência
do intemperismo nessas áreas.
Por intemperismo entendem-se os processos de desintegração e decomposição
C
ra
pa
(modificação de mineralogia e química das rochas) que ocorrem na superfície da crosta, em
função do contato desta com a atmosfera ou, em parte, com a hidrosfera. Não se inclui neste
conceito o processo de erosão. Este implica remoção de partículas sólidas. No intemperismo
há remoção de substâncias em solução.
Intemperismo físico é o conjunto de processos que leva a fragmentação e
desintegração da rocha. Intemperismo químico é o conjunto de processos que leva à
decomposição da rocha.
> Intemperismo Físico:
a) Diaclasamento: pode ter origem tectônica, no resfriamento de lavas, etc., e, nestes
on
casos, nada tem a ver com intemperismo. Entretanto, o diaclasamento, devido à remoção de
camadas sobrejacentes a uma determinada rocha, não só põe essa rocha a descoberto, mas
também libera tensões ali existentes facilitando o diaclasamento e impondo um efetivo
processo intempérico. Todas as rochas são elásticas, isto é, diminuem de tamanho numa ou
su
em todas as direções, quando comprimidas. Logo, o alívio das tensões, ao qual as rochas
podem estar submetidas quando em profundidade, pode gerar padrões de diaclasamento.
Na abertura de túneis, por exemplo, é possível medir o estado de tensão da rocha pelo
seu estado de deformação. A lei de Hook relaciona o estado de tensão com a deformação ζ =
lta
ε. Ε (Ε = módulo de elasticidade; ζ = tensão; ε = extensão ou deformação linear). Portanto, a
deformação da rocha vai ser proporcional à carga que existe sobre ela e inversamente
proporcional ao módulo de elasticidade da rocha. Uma vez liberada a carga, essa rocha vai se
expandir. Para cima, essa rocha pode se expandir livremente, mas estará confinada
lateralmente e por isso sofrerá compressões paralelas à superfície, criando condições de
fraturamento, da mesma forma que um corpo de prova, sob uma prensa, mostra fissuras
paralelas à direção de aplicação da força. O resultado no terreno é um fraturamento paralelo à
17
superfície e tanto mais intenso quanto mais próximo dela. Pronto: estão formadas as fraturas
de alívio.
b) Diaclasamento devido à variação de temperatura: o mesmo efeito é atribuído a
variações diárias ou sazonais de temperatura. O aquecimento da rocha na superfície, quando
essa está exposta, cria expansão que leva a um aumento de volume no sentido perpendicular
Ob
à superfície do terreno, e em sentido paralelo ao terreno, leva à criação de tensões, que
provocam fraturamento, da mesma maneira mecânica que a outra.
c) Desplacamentos devido à intemperização química da rocha: desplacamentos como
os que acontecem no Pão de Açúcar, muito conhecidos na cidade do Rio de Janeiro, podem
ser explicados pelos processos descritos, mas também são atribuídos ao intemperismo
ra
químico. Esta interpretação, entretanto, é discutível. Pois as rochas alteradas são menos
densas que as sãs. Isto pode implicar num lixiviamento de elementos e transformação de
outros de menor peso. Porém, durante o processo de formação de matacões dentro do solo,
desenvolvem-se placas esferoidais que tendem a se destacar do núcleo central,
C
ra
pa
aparentemente por expansão. Ou ainda devido ao alívio de tensão.
d) Ação do congelamento: quando a água penetra algum espaço vazio da rocha, gera
aumento de volume ao congelar, atuando assim como campo de tensão nos maciços. Para o
clima brasileiro esta ação é irrelevante.
e) Cristalização de sais dentro das rochas: certas soluções salinas podem penetrar
nos poros ou fissuras das rochas, e após a evaporação os sais cristalizados provocam
aumento de tensão na rocha, fazendo seu volume aumentar. Este fenômeno é mais comum em
áreas marinhas. Bloom (1970) descreve que tais fenômenos são mais ativos em regiões
poluídas com enxofre. Neste caso, a água da chuva reage com o enxofre formando H2SO4, que
por sua vez pode formar CaSO4.6H2O após reagir com cálcio das rochas. Isto mostra como a
on
influência da poluição pode ser decisiva para o intemperismo.
f) Secagem e umedecimento: estes dois contribuem para ação de dois processos que
desagregam: o “slaking” e a expansão. Segundo Menezes e Dobereiner (1991), o “slaking” é a
desagregação de rochas pelíticas causada pela alternância de secagem e umedecimento.
su
Expansão: alguns minerais que absorvem água provocam um aumento de volume na rocha,
tais como argilas. Algumas rochas como basaltos, após inicio de sua intemperização química e
absorção de água, formam argilo-minerais que se expandem e retraem, fragmentando a rocha.
lta
g) Atividade orgânica: a atividade de animais escavadores, vermes e outros, apenas
contribuem para o intemperismo químico após a abertura de fissuras nas rochas.
> Intemperismo Químico:
A resistência dos minerais ao intemperismo: segundo Bowen (1928), a ordem de
cristalização dos minerais é inversa a sua resistência ao intemperismo. Bowen apresentou as
séries de cristalização mineralógica, onde fica demonstrada de maneira simples a evolução
18
química pela qual passa o magma durante a sua cristalização. Considerando a geração
primária das rochas a partir de processos magmáticos, podemos considerar que mesmo
aquelas modificadas (sedimentares e metamórficas) atendem com relativa precisão a estes
parâmetros. Séries de cristalização de Bowen (Figura 8).
Os produtos de reações químicas, associados a processos de intemperismo são
Ob
inversamente proporcionais à ordem de cristalização inicial. Os minerais secundários (fruto de
modificações químicas por ação hidrotermal ou intempérica) e certas soluções são
provenientes da decomposição de alguns minerais primários.
O tipo de argilomineral formado depende do meio, do material originário e da lixiviação.
A precipitação de sílica em solução ao redor de grãos de quartzo dá bastante resistência ao
ra
mineral, o que pode formar nódulos de Chert em sedimentos. K+, Ca++ e Mg++ são fixados por
minerais argilosos rapidamente consumidos pelas plantas. Já o Na+ é muito solúvel e de difícil
fixação.
C
ra
pa
on
Figura 8: Séries reacionais de Bowen.
su
> Efeitos do intemperismo de interesse geotécnico:
lta
a) Relação entre intemperismo e a resistência: o que dá resistência à rocha é o seu grau
de sanidade, principalmente para as ígneas e metamórficas, sendo possível seu uso para todo
tipo de obra. Segundo Farjallat (1972), a importância dos materiais rochosos em construção
reside principalmente em quatro efeitos: diminuição de resistência com ou sem produção de
finos, variação nas características mecânicas de deformação e deformabilidade, variação na
porosidade e permeabilidade e, diminuição nas características de aderência e adesividade.
19
O processo de classificação do grau de alteração (Chiossi, 1979) usa os termos: rocha
praticamente sã, rocha alterada e rocha muito alterada. A comissão para mapeamento
geotécnico da AIGE propõe a seguinte classificação:
Classe
Termo
0-25
Fracamente Alterado
25-50
Moderadamente Alterado
50-75
Altamente Alterado
75-100
Completamente Alterado
100
Solo Residual Alterado
Tabela 3: Grau de alteração.
ra
Ob
1
2
3
4
5
Grau de Alteração
b) Durabilidade das rochas: é função da velocidade de alteração sofrida pelo corpo
rochoso. O clima é fundamental para a definição da velocidade de alteração de uma rocha,
mesmo em profundidade. Exemplos são granitos de países tropicais que em poucos anos são
C
ra
pa
alterados, enquanto que rochas mobilizadas por geleiras continuam praticamente sãs (Hunt,
1972). No Brasil as rochas basálticas precisam ser bem estudadas antes de sua utilização em
uma obra, pois podem não suportar as intempéries de uma geração.
III.2 – Caracterização da Alteração Hidrotermal
> Caracterização da atividade hidrotermal: O termo hidrotermal está intimamente
associado à atividade de fluidos relativamente quentes originados por atividades magmáticas
(ou mesmo metamórfica) ou por atividade ígnea residual. Assim, processos hidrotermais
associam-se à atividade ígnea e envolvem águas aquecidas ou superaquecidas. A alteração
on
hidrotermal de rocha e mineral é fruto da reação dos fluidos hidrotermais, água principalmente,
com as fases minerais sólidas pré-existentes. O estágio da atividade hidrotermal está
associado ao resfriamento magmático ou ao incremento no grau metamórfico, quando são
possíveis de ser acumulada fase residual voláteis. Os limites exatos referentes a estes estágios
su
são variáveis e, dependendo do autor, podem ser definidos por assembléias minerais
presentes na rocha, por estimativa de temperatura, pela composição dos fluidos atuantes
dentre outros.
lta
Há ainda aquilo que se define como metamorfismo hidrotermal. Este tipo é causado pela
percolação de fluidos ou de soluções de gases aquecidos por entre fraturas e/ou foliações e
que causam mudanças de fases mineralógicas presentes. Atividades no campo do
hidrotermalismo associadas a padrões estruturais (zonas de cisalhamento, por exemplo) são
bastante freqüentes. Depósitos hidrotermais são agregados minerais formados por precipitação
e que ocorrem, principalmente, relacionados a processos de substituição mineral em planos de
fraturas, brechas, planos de falhas, espaços intergranulares. Esta atividade envolve processos
20
que ocorrem entre 50 e 600 graus Celsius, sendo melhor caracterizados no intervalo entre 50 e
400 graus Celsius em pressões variando entre 1 e 3 kbars. Como resultado de sua ação, a
presença de rochas em algum nível alterado é comum.
Sua ocorrência e estudo são quase desconhecidos no ambiente da Geotecnia.
Constituem de complexos aspectos geoquímicos atuantes em transformações ocorrentes em
Ob
maciços rochosos. Alguns eventos magmáticos, metamórficos de alta temperatura, penetração
de água subterrânea em áreas profundas e zonas de cisalhamento são capazes de gerar uma
variação termal nas rochas que estão envolvidas nesses processos. Os fluidos hidrotermais
agem nas rochas através de seus condutos, brechas, fraturas primárias ou secundárias,
foliações, sendo esta ação dependente da permeabilidade do maciço. Alguns elementos
ra
dissolvidos e/ou minerais produzidos depositados sofrem ação de líquidos e soluções de alta
temperatura gerando o processo de alteração hidrotermal, o qual age diretamente na rocha e
forma argilominerais através da deposição de soluções quentes. As diferentes composições e
temperaturas dos fluidos têm importante papel nos processos de alteração hidrotermal e são
C
ra
pa
capazes de gerar alguns dos principais processos, como: Cloritização: atuante em minerais
máficos (biotita e anfibólio); Sericitização: atuante em minerais félsicos ricos em K (K-feldspato
e Plagioclásio alcalino); Saussuritização: atuante em minerais félsicos (plagioclásio);
Muscovitização: atuante em minerais máficos (biotita) e félsicos (K-feldspato); Caulinização:
atuante em minerais félsicos (plagioclásio e k-feldspato); Epidotização: atuante em minerais
máficos (biotita e anfibólio) e félsicos (plagioclásio); Oxidação: atuante em minerais opacos
(óxidos e sulfetos) e ocorrendo como resíduo em alguns dos processos anteriores;
Carbonatização: atuante em minerais félsicos (K-feldspato e plagioclásio).
lta
su
on
21
Capítulo IV – Metodologia Proposta para Avaliação do Caso
Para a realização do trabalho foi desenvolvida uma proposta de trabalho que consistiu
de quatro etapas:
Ob
1) Levantamento bibliográfico sobre as características da área a ser estudada;
2) Realização de trabalho de campo que visou o reconhecimento dos litotipos ocorrentes
na área. Ainda nesta etapa foi feita a coleta do material que serviria para os estudos de
laboratório. Nesta etapa as áreas correspondentes aos emboques do túnel foram
ra
visitadas e o material a ser pesquisado, coletado de forma a que tivéssemos amostras
de todos os principais tipos aflorantes e que os mesmos pudessem ser amostrados em
diferentes estágios de alteração que permitisse a comparação de suas características
conforme pretendido.
C
ra
pa
3) Etapa de Laboratório que consistiu na obtenção dos dados que viriam a ser
interpretados. Aqui foram realizadas as descrições das amostras (Laboratório de
Macroscopia do Setor de Petrologia e Mapeamento) bem como as mesmas foram
preparadas para o ensaio de resistência. Esta preparação foi realizada no Laboratório de
Laminação. Descritas e preparadas, as amostras foram então ensaiadas no LAMAGE a
partir da utilização de equipamento do tipo “Martelo de Schmidt”.
4) Ao final seguiu-se uma etapa de gabinete, onde todos os dados obtidos foram
conjuntamente interpretados e a partir disso, gerado o texto da monografia.
lta
su
on
22
Capítulo V – Conjunto Rochoso Identificado nos Emboques
do Túnel da Grota Funda
V.1 – Introdução
Ob
Nesta parte do trabalho serão apresentadas as descrições obtidas a partir de amostras
coletadas especificamente nas áreas de emboque o Túnel da Grota Funda. Essas mesmas
amostras foram posteriormente trabalhadas para obtenção de sua característica de resistência.
Para cada conjunto (emboque do Recreio dos Bandeirantes e emboque de Guaratiba)
ra
foram, tentativamente, amostradas rochas com diferentes graus de alteração, procurando-se
obter sempre uma amostra considerada sã (fresca), uma medianamente alterada e outra mais
fortemente alterada.
C
ra
pa
V.2 – Amostras do Emboque de Guaratiba
Amostra: GA-1
su
on
Rocha de cor cinza claro, fanerítica, inequigranular seriada com grãos variando de
médios a muito grossos. É porfirítica, holocristalina e leucocrática (Índice de cor igual a 1). Os
grãos porfiríticos variam de 1 a 3 cm, apresentam um alinhamento mineral marcado pela
e matriz-10%), plagioclásio (20%, quartzo (34%) e biotita(1%).
lta
presença de fluxo magmático. A composição mineralógica é dada por k-feldspato (pórfiro-35%
Os grãos porfiríticos de k-feldspato são subédricos a euédricos, seus grãos variam entre
1 a 3 cm, tem cor rosa com brilho vítreo. Os grãos de k-feldspato da matriz (0,5-1cm) variam de
médio a grosso e são subédricos, apresentam tom acinzentada. Os grãos de plagioclásio são
subédricos, tem granulometria variando de fina a média (1mm-5mm). Sua cor natural é branca
e aparecem também grãos de k-feldspato com tom acinzentado. Os grãos de biotita são
23
subédricos, variando de muito fino a fino (0,1-1mm), são planares, cor preta e brilho vítreo. Os
grãos de quartzo são anédricos, incolores, foi o último mineral a se cristalizar e ocupou os
espaços entre os já cristalizados. A rocha é um granito porfirítico (Nockolds, 1982). Trata-se do
Granito Pedra Branca (Porto Jr & Valente, 1988). Amostra sã.
ra
Ob
Amostra: GA-2
C
ra
pa
Corresponde ao mesmo litotipo descrito anteriormente porém, em comparação com a
amostra GA-1 foi considerada como estando mais alterada. Sua cor é marrom-alaranjada. Os
pórfiros de k-feldspato apresentam coloração esbranquiçada com brilho menos evidente,
estando pouco alterados e mais perceptíveis devido à alteração dos demais minerais
(principalmente plagioclásio e biotita). Os grãos de k-feldspato da matriz apresentam um brilho
menos aparente, estando mais opacos e pouco alterados. Os grãos de plagioclásio estão
amarelados devido ao processo de alteração. Os grãos de biotita estão sofrendo processo de
alteração (hidratação por ação intempérica), formando óxidos secundários e deixando a rocha
on
com coloração alaranjada (ferro-oxidada).
A rocha apresenta-se mais alterada como função das diferentes condições entre seu
ambiente de formação e as condições atuais em que se encontra, como menor profundidade e
maior hidratação. O principal processo associado a esta alteração intempérica, e que leva aos
su
processos de alteração identificados, é a solubilização e lixiviação de íons, mais afeitos a
sofrerem alteração superficial: aqueles com raio iônico pequeno e dupla valência. Sendo assim,
os íons mais solúveis encontrados na rocha são: Fe+², Ca+² e Mg+². Podemos então aceitar
que os minerais preferencialmente transformados neste caso serão a biotita e o plagioclásio.
lta
Os íons menos solúveis aqueles com grande raio iônico, vão apresentar maior dificuldade de
serem lixiviados. Assim, os minerais com presença de K+, Na+, Al+³ e Si+4 tenderão a resistir
um pouco mais ao processo de alteração o que leva a preservação, neste estágio, do K-
feldspato e o quartzo. A rocha é um granito porfirítico (Nockolds, 1982). Trata-se do Granito
Pedra Branca (Porto Jr & Valente, 1988). Amostra medianamente alterada.
24
Amostra: GA-3
ra
Ob
Em comparação com a rocha GA-2 esta amostra possui um grau maior de alteração.
Tem cor marrom é mais fortemente “alaranjada” e apresenta uma capa de alteração
ferruginosa. Os pórfiros de k-feldspato se tornam ainda mais nítidos. Isso se dá por conta de,
C
ra
pa
por serem de granulação mais grossa, resistir mais do ponto de vista físico, ao processo de
alteração. Sua coloração é mais clara e em algumas porções encontram-se avermelhados
devido a capa de alteração. Os grãos de k-feldspato da matriz encontram-se na cor cinza,
estando mais escuros e aparentemente menores (levemente lixiviados). Os grãos de
plagioclásio estão com grau de alteração muito alto, mostrando-se muito frágeis,
fragmentando-se com muita facilidade. Tem coloração branco-alaranjada. Os grãos de biotita
estão muito alterados devido ao forte processo de hidratação, podendo ocorrer formação de
minerais secundários como óxidos a suas expensas. Nesta amostra o processo de
solubilização dos íons mostra-se mais efetivo que na amostra GA-2 deixando-a com um padrão
ainda mais alterado do que no caso da amostra anterior. A rocha é um granito porfirítico
alterada.
on
(Nockolds, 1982). Trata-se do Granito Pedra Branca (Porto Jr & Valente, 1988). Amostra
Amostra: GB-1
lta
su
A rocha tem cor cinza escuro é granoblástica, equigranular com granulação fina (0,5
mm) e mesocrática. Não apresenta bandamento visível a vista desarmada. Os minerais
observados são: quartzo(30%), feldspato(30%) e biotita (40%). Os grãos de quartzo são
25
xenoblásticos, incolores e possuem granulação fina. Os grãos de plagioclásio são de cor cinza,
xenoblásticos e de granulação fina. Os grãos de biotita são hipidioblásticos com granulação
fina. Foi observada a presença de minerais como titanita e anfibólio em quantidades pequenas.
A rocha analisada é classificada como um biotita gnaisse (quartzo-diorito gnaisse). Amostra sã.
Amostra: GB-2
ra
Ob
C
ra
pa
A rocha analisada possui cor cinza, é granoblástica, equigranular, de granulação
variando de fina a média (0,5-3mm). A amostra está alterada com uma capa de alteração de
cor marrom fruto de ação intempérica. Sua paragênese mineral é composta por quartzo (35%),
plagioclásio (35%), biotita (30%). Em comparação com a amostra GB-1 os grãos de quartzo
estão mais amarelados (aspecto sujo), são xenoblásticos e de granulação fina (0,5-1mm). Os
grãos de plagioclásio se apresentam maiores que os da amostra GB-1, com granulometria
variando de 0,5-3mm. Os grãos de biotita se apresentam alterados, são hipidioblásticos e em
vários pontos da amostra observa-se a formação de vermiculita, com grãos finos (0,5-1mm).
Na rocha foi possível observar um alinhamento dos minerais félsicos (feldspatos), dando
on
origem a formação do fino bandamento que caracteriza a rocha. A rocha foi classificada como
um biotita gnaisse (quartzo-diorito gnaisse). Rocha alterada.
Amostra: GC-1
lta
su
26
A amostra analisada tem cor cinza claro, é granoblástica, com granulação variando de
fina a média (0,5-5mm). Apresenta bandamento metamórfico bem marcado. Sua composição
mineralógica é dada por quartzo (60%), k-feldspato (30%), biotita (10%). Os grãos de quartzo
orientados são hialinos, xenoblásticos e com granulação fina a média (0,5-3mm). Os grãos de
biotita são xenoblásticos, estão orientados na direção da foliação com grãos finos de tamanho
Ob
variando de 0,1-0,5mm. A rocha foi classificada como sendo um leucognaisse bandado
(granodiorito ganisse). Rocha sã.
Amostra: GE
ra
C
ra
pa
A rocha analisada tem tom acinzentado, é granoblástica com granulação variando de
fina a média. Possui capa de alteração com cerca de 3cm, com característica ferruginosa de
tons marrons. A rocha é bandada e sua composição mineralógica essencial é dada por Kfeldspato (20%), quartzo (30%), plagioclásio (35%) e biotita (15%). O quartzo é xenoblástico
com orientação no sentido da foliação e seus grãos variam de finos a médios (0,5-5mm). O
plagioclásio
é
hipidioblástico
com
coloração
branca
acinzentada.
O
K-feldspato
é
on
esbranquiçado, de granulação média. A biotita também é hipidioblástica, com grãos
apresentando-se orientados formando faixas máficas de granulação fina. A rocha foi
classificada
como
sendo
medianamente alterada.
um
leucognaisse
bandado
ganisse).
Rocha
lta
su
Amostra: GD
(granodiorito
27
A rocha analisada é cinza esbranquiçada, microporfirítica, podendo ser observada a
distribuição de grãos finos na matriz da rocha. A matriz é afanítica com cor verde
acinzentada.A rocha é hipocristalina, com pórfiros variando de finos a médios e matriz muito
fina. Apresenta uma capa de alteração bege esbranquiçada. Dentre os pórfiros puderam ser
identificados quartzo, feldspato e piroxênio. A matriz corresponde a 98% do volume da rocha.
Ob
O feldspato é branco com granulação fina de 0,5mm e subédrico. O quartzo se apresenta
hialino, anédrico com granulação fina a média (0,5-7mm). O piroxênio se apresenta marrom
esverdeado, subédrico e com granulação fina (0,5mm). A rocha foi classificada como sendo um
Traquito (Nockolds, 1982). Amostra alterada.
ra
V.3 – Amostras do Emboque do Recreio dos Bandeirantes
C
ra
pa
Amostra: RA-1
on
A rocha analisada tem tom róseo acinzentado é leucocrática, com textura inequigranular
seriada e granulometria variando de fina a grossa (0,5-3,0 cm). É fanerítica, holocristalina,
porfirítica com paragênese mineral essencialmente definida por quartzo (30%), feldspato
su
potássico (55%), plagioclásio (12%) e biotita (3%). Os grãos porfiríticos são de k-feldspato tem
cor rosa, brilho vítreo, variam de euédricos a subédricos, seus grãos variam entre 1 a 3 cm. Os
grãos de k-feldspato da matriz tem coloração acinzentada, são subédricos e variam de médios
lta
a grossos (até 6 mm). Os grãos de biotita são subédricos,de granulação fina variando entre 0,5
a 1 mm. Os grãos de quartzo são hialinos, anédricos, com granulometria variando entre fina e
média. A rocha foi classificada como um Granito (Streckeisen, 1973). Trata-se de ocorrência do
Granito Pedra Branca (Porto Jr & Valente, 1988). Amostra sã.
28
Amostra: RA-2
ra
Ob
Em comparação com a amostra RA1, a rocha se mostra com cor em tons amarronzados
por conta de processos de alteração. A rocha é fanerítica, holocristalina, inequigranular com
granulometria variando de fina a média. Sua composição mineral é dada por quartzo, k-
C
ra
pa
feldspato e biotita. Os grãos de quartzo estão amarelados devido ao processo de alteração ao
qual a rocha foi submetida. Os pórfiros de k-feldspato apresentam-se mais esbranquiçados e
mais opacos, com brilho menos evidente, devido a alteração da matriz apresentando-se com
granulometria grossa (1 a 3 cm). Na matriz, os grãos de k-feldspato são subédricos, tem
coloração alaranjada e variam de finos a médios. Os grãos de biotita estão muito alterados, são
menos evidentes quando comparados a rocha sã e tem granulometria fina. Os grãos de biotita
mostram-se mais alterados comparativamente aos grãos de quartzo e k-feldspato (pórfiros e
matriz) que estão mais preservados. A rocha foi classificada como um Granito (Streckeisen,
1973). Trata-se de ocorrência do Granito Pedra Branca (Porto Jr & Valente, 1988). Amostra
moderadamente alterada.
on
Amostra: RA-3
lta
su
A rocha tem tom marrom alaranjado, está fortemente alterada e apresenta capa de
alteração ferruginosa. Sua mineralogia essencial é dada por K-feldspato, quartzo e biotita. O
29
pórfiros de k-feldspato tem coloração mais clara com granulometria variando entre 1 a 3 cm. Os
grãos de k-feldspato da matriz estão mais esbranquiçados e são opacos, com granulação
média. O quartzo também se apresenta amarelado devido a alteração da rocha, com
granulação variando de fina a média. A biotita se apresenta extremamente alterada. A rocha foi
classificada como um Granito (Streckeisen, 1973). Trata-se de ocorrência do Granito Pedra
Amostra: RB-1
ra
Ob
Branca (Porto Jr & Valente, 1988). Amostra alterada.
C
ra
pa
A rocha tem cor cinza escuro, é granoblástica, equigranular, com granulação fina (grãos
de aproximadamente 0,5 mm). É mesocrática e não apresenta bandamento visível. Os
minerais encontrados são: feldspatos (50%), quartzo(25%) e biotita (25%) Os grãos de quartzo
são hialinos, xenoblásticos e possuem granulação fina (0,5mm) Os grãos de feldspato são de
cor cinza, hipidioblásticos e de granulação fina Os grãos de biotita são xenoblásticos, de
granulação fina. A rocha analisada é classificada como um biotita gnaisse (quartzo-diorito
gnaisse). Amostra sã.
on
Amostra: RB-2
lta
su
A rocha tem cor cinza esverdeado, é granoblástica, equigranular com granulometria fina
(em torno de 0,5 mm). É mesocrática e possível neste caso notar-se a presença de
30
bandamento. Apresenta uma capa de alteração com argilominerais esverdeados recobrindo a
amostra. Os minerais encontrados são: quartzo (30%), plagioclásio (20%), ortoclásio (35%) e
biotita (15%). Os grãos de quartzo são xenoblásticos com granulação fina (0,5 mm). Os grãos
de plagioclásio têm cor cinza e são hipidioblásticos de granulação fina (0,5 mm). Os grãos de
k-feldspato são de tom branco-amarelado, hipidioblásticos e de granulação fina. Os grãos de
Ob
biotita apresentam-se xenoblásticos e granulação fina. A rocha foi classificada como sendo um
biotita gnaisse. A rocha analisada é classificada como um biotita gnaisse (quartzo-diorito
gnaisse). Amostra moderadamente alterada.
Amostra: RB-3
ra
C
ra
pa
A rocha tem cor cinza escuro, comparativamente às amostras RB1 e RB2, é entendida
como fortemente alterada. Suas mineralogia essencial é dada por quartzo, plagioclásio, kfeldspato (ortoclásio) e biotita. Nessa amostra a biotita e o plagioclásio estão extremamente
alterados. A biotita forma minerais secundários (óxidos e mica branca), enquanto o quartzo e o
on
k-feldspato (ortoclásio) estão preservados. Os grãos de k-feldspato estão mais escuros em
relação as outras amostras. A rocha analisada é classificada como um biotita gnaisse (quartzodiorito gnaisse). Amostra alterada.
lta
su
Amostra: RC
31
A rocha tem cor cinza esverdeado, é microporfirítica com alguns microgrãos espalhados
em uma matriz afanítica de tom escuro. Os micropórfiros são de plagioclásio e piroxênio. Tem
granulação fina (aproximadamente 0,5 mm) e ocorrem dispersos na matriz.. A amostra
apresenta uma capa de alteração formada por argilominerais. Foi classificada como sendo um
diabásio (Nockolds, 1982). Rocha medianamente alterada.
ra
Ob
Amostra: Rcont-1
C
ra
pa
A amostra apresenta um contato entre um gnaisse granodiorítico com um veio
pegmatítico. O gnaisse tem cor cinza é granoblástico, inequigranular, com granulação variando
de fina a média. Possui bandamento. Sua composição mineralógica é dada por quartzo (50%),
plagioclásio (20%), biotita (15%) e k-feldspato (15%). Os grãos de quartzo são hialinos,
xenoblásticos, com granulação fina. Os grãos de k-feldspato rosados são xenoblásticos com
granulação média. Os grãos de biotita são xenoblásticos e de granulação fina. Amostra sã.
on
Amostra: Rcont-2
lta
su
A amostra representa um contato de um biotita gnaisse com um granito porfirítico. Em
sua parte gnáissica, a rocha tem coloração cinza escuro é granoblástica, equigranular com
32
granulação fina (aproximadamente 0.5 mm) com índice de cor mesocrático. A rocha não
apresenta bandamento. Os minerais detectados foram: plagioclásio (35%), quartzo (25%) e
biotita (40%). Os grãos de quartzo são hialinos, xenoblásticos e possuem granulação fina
(0,5mm). Os grãos de feldspato são de cor cinza, xenoblásticos e de granulação fina. Os grãos
de biotita se apresentam xenoblásticos, em média de tamanho com os
grãos de outras
Ob
espécies.
A parte granítica tem cor rosa clara. É fanerítica, inequigranular, com variação da
granulometria de fina a grossa (0,5 a 1 cm). Tem índice de cor leucocrático. Sua composição
mineral é dada por quartzo, k-feldspato e biotita. Os grãos de quartzo se apresentam
subédricos, que vão de hialino a leitoso, com granulometria de fina a média (0,5 a 1cm). Os
ra
grãos de k-feldspato são subédricos, róseos, com granulometria de cerca de 0,5mm-1,5cm
(fina a grossa). Os grãos de biotita são subédricos, finos, com granulometria variando entre 0,5
a 1 mm. Amostra sã.
C
ra
pa
V.4 – Caracterização ao Microscópio das Transformações Hidrotermais
Como dito anteriormente alguns processos de alteração hidrotermal mostram-se mais
presentes que outros nas rochas estudadas. A título de caracterização destes processos, serão
apresentados a seguir as estas transformações, a nível microscópio, nas rochas estudadas.
Todas a imagens foram obtidas no Laboratório de Microscopia do Setor de Petrologia e
Mapeamento do Departamento de Geociências. Foi utilizado um microscópio petrográfico
Olimpus BX-40 ao qual foi acoplada uma câmera Cannon A2000 IS em tripé fixo.
Os processos de alteração hidrotermal identificados estão apresentados a seguir e
puderam ser observados em todos os litotipos analisados com maior ou menor intensidade
a) Cloritização: biotita >> clorita;
on
dependendo de suas composições:
b) Sericitização: K-feldspato >> sericita e Plagioclásio >> sericita;
c) Saussuritização: plagioclásio >> mistura de carbonato + sericita + epidoto;
su
d) Muscovitização: biotita >> muscovita e K-feldspato >> muscovita;
e) Caulinização: k-feldspato >> caulim;
f)
Epidotização: biotita e anfibólio >> epidoto;
h) Carbonatização: plagioclásio >> carbonato.
lta
g) Oxidação: óxidos e sulfetos >> resíduo em alguns dos processos anteriores;
33
2
ra
Ob
1
C
ra
pa
3
Figura 9: 1) Biotita parcialmente cloritizada; 2) muscovita (pseudomorfo de plagioclásio,
substituição total do grão original); 3) muscovita (pseudomorfo de biotita, substituição total do
grão original).
1
on
3
2
2
lta
su
2
Figura 10: Observar três estágios distintos de transformação em biotita: 1) grão levemente
alterado. A cor verde intensa indica uma oxidação do Fe2 para Fe3; 2) grão que apresenta nível
de alteração intermediário com formação de “birds eyes” (liberação de água da estrutura); e 3)
grão já totalmente alterado com formação de clorita ao longo dos planos de clivagem. Tais
processos devem ser associados a hidrotermalismo progressivo.
34
ra
Ob
C
ra
pa
Figura 11: Observar cristais de plagioclásio mostrando-se fortemente alterados para saussurita;
grãos de muscovita nos contatos ou próximos a microclina e plagioclásio e quartzo com
extinção ondulante. A microclina não está afetada pelo processo hidrotermal.
lta
su
on
Figura 12: Observar grande grão pseudomorfo de muscovita formado a partir da substituição
de biotita primária durante o processo metamórfico ou hidrotermal. A presença de grãos de
plagioclásio fortemente saussuritizados no contato, apóia a possibilidade desta muscovita ser
hidrotermal.
35
ra
Ob
C
ra
pa
Figura 13: Observar a forte hidrotermalização que atinge basicamente ao plagioclásio e a
biotita, gerando saussurita, sericita carbonato e clorita.
lta
su
on
Figura 14: 1 e 2) biotita com “birds eyes”em estágio inicial de transformação para
clorita/sericita; 3) plagioclásio fortemente saussuritizado (sericita/carbonato); 4) preenchimento
de espaços nos grãos de microclina por carbonato.
36
ra
Ob
C
ra
pa
Figura 15: 1) Megacristal de plagioclásio saussuritizado (geração de epidoto, carbonato e
sericita); 2) Grão de biotita cloritizado; 3) Quartzo deformado (subgrãos); 4) Biotita parcialmente
cloritizada; 5) Plagioclásio totalmente saussuritizado; 6) Biotita primária transformada em
muscovita; e 7) Biotita (“birds eyes”).
lta
su
on
Figura 16: Observar a geração de fases minerais oxidadas fruto de resíduo de processo de
alteração hidrotermal que afeta o litotipo.
37
Capítulo VI – Ensaio Mecânico Aplicado ao Conjunto
Rochoso Estudado
VI.1 – Introdução
Ob
O ensaio mecânico utilizado foi o método do Martelo de Schmidt, também conhecido por
esclerômetro de recuo, desenvolvido em 1948 pelo Engenheiro suíço Ernest Schmidt. Esse
método baseia-se na análise do choque entre dois corpos dos quais um está fixo e o outro em
movimento e serve para avaliar em primeira aproximação a dureza superficial e a resistência à
compressão uniaxial da rocha.
ra
C
ra
pa
Figura 17: a) Aparelho em posição inicial (desarmado); b) Aparelho armado
VI.2 – Descrição do Ensaio
on
Para a utilização do Martelo de Schmidt obedeceu-se as seguintes etapas:
1) As amostras foram laminadas de maneira que obtivéssemos duas superfícies
planas, uma superfície que serviria para apoiar a amostra no chão e outra onde o
ensaio seria aplicado.
su
2) Para preparar o equipamento é preciso apoiar levemente a barra (Figura 18 - 1) e
pressionar o botão (Figura18 - 6). Após o destravamento do botão, a barra sai
inteiramente do aparelho e o martelo (Figura 18 - 14) é preso pela garra (Figura 18 13).
lta
3) Ao movimentar uniforme e lentamente a barra na direção normal à superfície das
amostras laminadas, o martelo é liberado, ocasionando o choque e conseqüente
reflexão. Neste momento, o botão (Figura 18 - 6) é acionado novamente para obter-
se o resultado. Feito isso, lê-se o valor do recuo registrado pelo cursor na escala
graduada (Figura 18 - 19). Aliviada pressão do aparelho, a barra volta à posição
inicial (Figura 17a).
38
Para cada uma das amostras o ensaio foi repetido de 5 a 15 vezes, dependendo das
condições da amostra. Na determinação do índice esclerométrico, considera-se a média
aritmética das observações dos resultados obtidos pelo método (dureza de Schmidt). Para a
realização da transformação numérica (de medidas) necessária, esta média é correlacionada
com a resistência à compressão simples da rocha constituinte da superfície ensaiada de
Ob
acordo com o valor peso volúmico da rocha (Figura 20).
Precauções como o choque normal à superfície e a perfeita imobilização das amostras
foram tomadas na realização deste ensaio, uma vez que a orientação do impacto influi no
índice determinado por causa da ação da gravidade sobre a massa. Assim, há necessidade de
fazer uma correção da leitura conforme a inclinação da direção do choque sobre a horizontal.
ra
Essa correção é feita empiricamente.
C
ra
pa
lta
su
on
Figura 18: Detalhes do esclerômetro Schmidt.
39
ra
Ob
C
ra
pa
lta
su
on
Figura 19: Esquema simplificado do funcionamento do esclerômetro.
40
ra
Ob
C
ra
pa
on
Figura 20 - Tabela de Schmidt.
su
V.3 – Resultados Obtidos
Para as densidades foram utilizados dados da literatura (1g/cm³ = 9,81kN/m³)
Granodioritos: 2,67 a 2,68 g/cm³ = 26,3 kN/m³
Tonalitos: 2,67 a 2,69 g/cm³ = 26,4 kN/m³
Sienitos/Traquitos: 2,63 a 2,65 g/cm³ = 25,5 kN/m³
Basaltos/Gabros: 2,69 a 2,75 g/cm³ = 27 kN/m³
lta
Granitos: 2,64 a 2,65 g/cm³ = 26,0 kN/m³
Para os Biotita Gnaisses foram utilizados os valores médios dos Granodioritos e Tonalitos.
41
>> Ensaios para as rochas do Emboque Guaratiba
Sobre amostras de granito, devidamente imobilizadas, foram realizados diversos testes
com o martelo de Schmidt (direção vertical descendente) obtendo-se os seguintes resultados
(valores de R − dureza de Schmidt).
Ob
GA-1 (granito são): 34, 30, 34, 32, 24, 28, 36, 26, 28 e 32;
GA-2 (granito moderadamente alterado): 14, 14, 18, 12, 16, 12, 12, 18, 16, 22, 24, 23, 16 e
20;
GA-3 (granito alterado): 14, 12, 18, 14, 10, 10, 12, 18, 15, 16 e 20.
ra
A partir desta base de dados foram calculadas as médias e realizada a transformação
necessária. Os resultados estão apresentados na Tabela 4.
Graficamente, os resultados estão apresentados na Figura 21.
C
ra
pa
Tabela 4: Resultados para o ensaio sobre rochas graníticas do Emboque de Guaratiba.
AMOSTRAS GA-1, GA-2 E GA-3
Análise de Rocha - Parâmetros Geotécnicos
Rocha
Densidade
Granito
26,0 kN/m³
Amostra
Dureza Schmidt
Resist. Comp. Uniaxial
Rocha sã
30
50 MPa
Rocha moderadamente alterada
20
29 MPa
Rocha alterada
15
23 MPa
lta
su
on
42
ra
Ob
C
ra
pa
on
Figura 21: Resultado gráfico para o ensaio sobre rochas graníticas do Emboque de Guaratiba.
su
Sobre amostras de Biotita Gnaisse (quartzo diorito gnaisse), devidamente imobilizadas,
foram realizados diversos testes com o martelo de Schmidt (direção vertical descendente)
lta
Obtendo-se os seguintes resultados (valores de R − dureza de Schmidt):
GB-1 (quartzo diorito gnaisse são): 46, 36, 24, 40, 46, 28, 34, 34, 36, 38 e 28;
GB-2 (quartzo diorito gnaisse alterado): 18, 20, 20, 16, 22, 16, 21, 12, 18, 16, 19, 26, 14 e
30.
A partir desta base de dados foram calculadas as médias e realizada a transformação
necessária. Os resultados estão apresentados na Tabela 5. Graficamente, os resultados estão
apresentados na Figura 22.
43
Tabela 5: Resultados para o ensaio sobre Biotita Gnaisse do Emboque de Guaratiba.
AMOSTRAS GB-1 E GB-2
Análise de Rocha - Parâmetros Geotécnicos
Rocha
Ob
Densidade
Biotita Gnaisse (quartzo diorito gnaisse)
26,4 kN/m³
Amostra
Dureza Schmidt
Resist. Comp. Uniaxial
Rocha sã
35
68 MPa
Rocha alterada
20
30 MPa
ra
C
ra
pa
lta
su
on
Figura 22: Resultado gráfico para o ensaio sobre biotita gnaisse do Emboque de Guaratiba.
44
Sobre amostras de Leucognaisse bandado (granodiorito gnaisse), devidamente
imobilizadas, foram realizados diversos testes com o martelo de Schmidt (direção vertical
descendente) obtendo-se os seguintes resultados (valores de R − dureza de Schmidt):
GC-1 (Granodiorito gnaisse rocha sã): 42, 44, 44, 42 e 44;
GE (Granodiorito gnaisse alterado):24, 26, 26, 28, 20, 34, 30, 29, 36, 30 e 28.
Ob
Tabela 6: Resultados para o ensaio sobre granodiorito gnaisse do Emboque de Guaratiba.
AMOSTRAS GC-1 E GE
Análise de Rocha - Parâmetros Geotécnicos
Rocha
ra
Densidade
Leucognaisse bandado (granodiorito gnaisse)
26,3 kN/m³
Dureza Schmidt
Resist. Comp. Uniaxial
Rocha sã
43
100 MPa
Rocha alterada
28
48 MPa
C
ra
pa
Amostra
lta
su
on
Figura 23: Resultado gráfico para o ensaio sobre granodiorito gnaisse do Emboque de
Guaratiba.
45
>>> Emboque Recreio dos Bandeirantes
Sobre amostras de granito, devidamente imobilizadas, foram realizados diversos testes
com o martelo de Schmidt (direção vertical descendente) com os resultados seguintes (valores
de R − dureza de Schmidt).:
Ob
RA-1 (granito são): 26, 28, 36, 32, 24, 22, 32, 34, 22 e 20;
RA-2 (granito moderadamente alterado): 22, 30, 18, 20, 26, 28, 18, 22, 26 e 28;
RA-3 (granito alterado): 14, 18, 18, 18, 10, 16, 16, 10, 18 e 16
A partir desta base de dados foram calculadas as médias e realizada a transformação
ra
necessária. Os resultados estão apresentados na Tabela 7. Graficamente, os resultados estão
apresentados na Figura 24.
Tabela 7: Resultados para o ensaio sobre granito do Emboque do Recreio.
C
ra
pa
AMOSTRAS RA-1, RA-2 E RA-3
Análise de Rocha - Parâmetros Geotécnicos
Rocha
Densidade
Granito
26,0 kN/m³
Amostra
Dureza Schmidt
Resist. Comp. Uniaxial
Rocha sã
28
45 MPa
Rocha moderadamente alterada
24
36 MPa
Rocha alterada
15
23 MPa
lta
su
on
46
ra
Ob
C
ra
pa
on
Figura 24: Resultado gráfico para o ensaio sobre granito do Emboque do Recreio.
su
Sobre amostras de Biotita Gnaisse (quartzo diorito gnaisse), devidamente imobilizadas,
foram realizados diversos testes com o martelo de Schmidt (direção vertical descendente)
obtendo-se os seguintes resultados (valores de R − dureza de Schmidt).:
RB-1 (quartzo diorito gnaisse são): 24, 30, 20, 16, 22, 18, 20 e 24;
lta
RB-2 (quartzo diorito moderadamente alterado): 18, 10, 17, 17, 12, 14, 22, 20 e 12;
RB-3 (quartzo diorito gnaisse - "biotita gnaisse" alterado): 10, 10, 10, 12, 11, 11, 16, 16,
10 e 10.
47
Tabela 8: Resultados para o ensaio sobre quartzo diorito ganisse do Emboque do Recreio.
AMOSTRAS RB-1, RB-2 E RB-3
Análise de Rocha - Parâmetros Geotécnicos
Rocha
Densidade
Amostra
Biotita Gnaisse (quartzo diorito gnaisse)
26,4 kN/m³
Resist. Comp. Uniaxial
Rocha sã
22
33 MPa
Rocha moderadamente alterada
16
25 MPa
Rocha alterada
12
20 MPa
ra
Ob
Dureza Schmidt
C
ra
pa
lta
su
on
Figura 25: Resultado gráfico para o ensaio sobre quartzo diorito gnaisse do Emboque do
Recreio.
48
Foram ainda ensaiadas amostras coletadas a partir da escavação do túnel. Trata-se de
diques de composições variadas que ocorrem cortando as estruturas mais persistentes do
maciço rochoso. A título de estabelecimento de um padrão geral, amostrou-se um diabásio e
um traquito, rochas representantes destas ocorrências em forma de dique.
Sobre amostras de traquito e diabásio, devidamente imobilizadas, foram realizados
Ob
diversos testes com o martelo de Schmidt (direção vertical descendente) obtendo-se os
seguintes resultados (valores de R − dureza de Schmidt):
GD (Traquito moderadamente alterado): 12, 13, 12, 10, 12, 12, 16, 15, 15, 13, 18, 17, 12,
10 e 10;
RC (Diabásio moderadamente alterado): 32, 44, 28, 40, 44, 24, 22, 26, 30 e 38.
ra
Tabela 9: Resultados para o ensaio sobre traquito e diabásio do Emboque do Recreio
AMOSTRAS GD E RC
Análise de Rocha - Parâmetros Geotécnicos
Traquito(GD) e Diabásio(RC)
C
ra
pa
Rocha
Densidade
Traquito: 25,5 kN/m³ Diabásio: 27 kN/m³
Amostra
Dureza Schmidt
Resist. Comp. Uniaxial
Rocha moderadamente alterada (RC)
33
63 MPa
Rocha alterada (GD)
13
19 MPa
on
Figura 26: Resultado gráfico
para o ensaio sobre traquito e
su
diabásio do Emboque do
Recreio.
lta
49
Capítulo VII – Conclusão
Uma das motivações para a realização deste trabalho foi o fato de haver uma grande
diferença no avanço das duas frentes de trabalho referentes a abertura do túnel da Grota
Ob
Funda. Se pelo lado do emboque do Recreio dos Bandeirantes o trabalho avançou dentro dos
prazos previstos e sem maiores empecilhos técnicos, no emboque de Guaratiba uma
enormidade de problemas atrasaram e dificultaram o avanço do processo de perfuração.
Um dos objetivos deste trabalho foi qualificar os materiais em cada um dos emboques
para, a partir disso, tentar estabelecer padrões distintos (litológicos, estruturais ou de
ra
resistência) que pudessem ser considerados como fatores importantes para explicar tais
diferenças.
Realizados os estudos possíveis, observou-se que a tipologia das rochas encontradas
nos dois emboques era a mesma. Logo, tais dificuldades no processo de perfuração não
C
ra
pa
poderiam ser associadas a diferenças de litotipos. A análise das estruturas também apontou
para similaridade quando os emboques eram comparados. Padrões das foliações e das
fraturas associadas puderam ser identificados, com muita similaridade, nos dois emboques.
Uma terceira possibilidade, então, seria diferenças no nível de resistência das rochas como
função de diferentes níveis de alteração.
Essa última sempre se mostrou como a hipótese mais provável já que a observação de
campo sempre realçou a existência de um grande volume de material alterado no emboque de
Guaratiba.
Entretanto, quando as rochas dos dois emboques foram submetidas ao teste de
resistência pelo método de Schmidt, os resultados se mostraram muito similares. Ou seja, em
on
um plano geral, não há uma diferença entre os resultados que aponte para uma efetiva
diferença no nível de resistência e, portanto, no grau de alteração das rochas, que sustente as
dificuldades enfrentadas pela perfuração.
Uma avaliação que se faz então necessária é sobre a metodologia utilizada. Será que
su
ela foi apropriada para produzir os resultados da pesquisa? Considerando que no plano geral
as diferenças não são tão significativas, será que um olhar mais específico estas diferenças
poderiam surgir?
lta
Como foram realizadas amostragens e testes para conjuntos de rochas considerados
não alteradas (sãs); medianamente alteradas e fortemente alteradas, será que a comparação
passo a passo poderia realçar diferenças?
50
Tabela 10 - Resultados dos Testes de Resistência para o Granito Pedra Branca.
Nível de alteração
Rocha Sã
Rocha medianamente
Ob
Alterada
Rocha Alterada
Emboque Recreio
Emboque Guaratiba
Dureza / RCUn
Dureza / RCUn
28 (45)
30 (50)
(+) 8 %
24 (36)
20 (29)
( -) 18 %
15 (23)
15 (23)
-
Diferença
Com base nos dados da tabela 10 observamos que existem diferenças que
ra
percentualmente podem ser significativas. Em se tratando de rocha sã, a diferença de cerca de
8% nos parâmetros de resistência acabam por não interferir na produtividade do furo já que o
comportamento mecânico será muito similar nos dois casos.
O exame dos conjuntos medianamente alterados apontam para diferenças que devem
C
ra
pa
ser consideradas significativas. Há uma diferença de cerca de 18% nos resultados apontando
que este grupo de rochas do emboque de Guaratiba são, efetivamente, menos resistentes ao
processo de perfuração do que aquelas do grupo anterior. O resultado disso é que rochas
menos resistentes produziram um volume muito maior de estéril durante a perfuração além de
necessitarem de um constante processo de contenção durante a perfuração com a colocação
de um número de cambotas para dar sustentação ao teto do túnel.
O exame dos dados para as rochas alteradas não mostra qualquer diferença porque o
limite de baixa resistência do material foi atingido, assim, além de um certo ponto, a alteração
não mais interferirá nos resultados analíticos.
Posto estas considerações, devemos assumir que uma visão geral do problema não nos
on
permite identificar as causas que levaram as dificuldades encontradas durante a perfuração do
emboque de Guaratiba. Entretanto, uma visão mais detalhada e específica já nos permite tirar
algumas conclusões.
su
Além disso, temos ainda que os emboques estão localizados abaixo de depósitos de
tálus o que por si só já gera dificuldades para a realização do trabalho. O tálus ocorrente no
emboque do Recreio é relativamente restrito em área e em altura. Entretanto, o tálus associado
ao emboque de Guaratiba está localizado preenchendo um profundo vale estruturado com
níveis) muito maior.
lta
desnível de cerca de 250 metros o que gera um volume de material alterado (em diversos
Deve ser considerado ainda que o volume de rochas não alteradas no emboque do
Recreio é muito maior do que no emboque de Guaratiba.
Assim, podemos assumir que as diferenças encontradas durante o processo de
perfuração devem ser relacionadas a diferenças na qualidade dos materiais medianamente
alterados e que estas diferenças estão associadas a presença de depósitos de tálus de maior
51
ou menor abrangência. Neste caso, o emboque de Guaratiba estar associado a um depósito de
tálus maior e mais espesso fez com que fosse gerado um volume muito maior de material
(medianamente) alterado do que no emboque do Recreio o que gerou uma série de problemas
durante a escavação.
É certo que o projeto de engenharia deste empreendimento não contemplou estudos
Ob
geológicos simples que, se realizados, permitiriam a identificação destes problemas e poderiam
contribuir para suas soluções.
O trabalho aqui apresentado aponta para o fato de que pequenas abordagens
geológicas podem minimizar vários problemas de engenharia
ra
C
ra
pa
lta
su
on
52
Capítulo VIII – Referências Bibliográficas
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