Geologia

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GEOLOGIA DE ENGENHARIA

2. PROPRIEDADES DOS MINERAIS E ROCHAS

2.1 Introdução
Todos os processos geológicos estão de certa maneira dependentes das propriedades dos minerais e rochas. Erupções vulcânicas, movimentos tectónicos, os efeitos das acções de erosão e alteração, e mesmo as vibrações sísmicas, envolvem sempre determinadas características dos minerais e rochas. Consequentemente, umconhecimento básico dos materiais constituintes da terra é essencial para a compreensão de todos os fenómenos geológicos. A classificação geológica dos terrenos inclui sempre alguma informação básica sobre o comportamento a esperar destes em relação à implantação de obras de Engenharia Civil.

2.2 Minerais
O termo mineral pode ter vários significados consoante a formação da pessoa que o utiliza.De facto os minerais são substâncias por vezes muito comuns. As areias e outros solos são dois exemplos comuns de substâncias compostas essencialmente por minerais. Um mineral é qualquer substância sólida inorgânica. Cada mineral tem uma estrutura química definida que lhe confere um conjunto único de propriedades físicas. A rocha, por contraste, pode ser definida simplesmente como um agregado deum ou mais minerais. O termo agregado significa que os minerais se apresentam misturados mas mantendo as suas propriedades individuais. Apesar da maioria das rochas serem compostas por mais de um mineral, alguns minerais podem apresentar-se em grandes quantidades impuras. Nestas circunstâncias são considerados como rochas. Um exemplo comum é o mineral calcite que frequentemente é o constituinteprincipal de grandes unidades rochosas que são os calcários. Actualmente são conhecidos mais de quatro mil minerais. Só algumas dezenas são mais abundantes e constituem a maioria dos minerais que formam as rochas. Os minerais são sólidos formados por processos não orgânicos. A maior parte dos minerais possui uma estrutura ordenada de átomos (estrutura cristalina) e uma composição química particularcorrespondente a um conjunto definido de características. Para a identificação de um mineral são observadas determinadas propriedades físicas que, em geral, não necessitam a utilização de meios

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sofisticados. Entre as propriedades de um mineral constituinte de uma determinada rocha algumas podem ter uma influência directa naspropriedades desta. Nos minerais, e também nas rochas, as propriedades podem ser vectoriais ou escalares conforme dependem ou não da direcção em que são medidas ou observadas. A dureza, a clivagem, a resistência à compressão são exemplos de propriedades vectoriais enquanto que o peso volúmico e a porosidade são propriedades escalares. As propriedades vectoriais podem ser contínuas (ex.resistência à compressão) ou descontínuas (ex. clivagem). Relativamente às propriedades direccionais contínuas, se um mineral ou rocha apresentar sempre o mesmo valor para uma determinada propriedade independentemente da direcção em que esta é medida o material diz-se isotrópico para essa propriedade. Pelo contrário, se houver uma direcção em que a propriedade apresenta um valor máximo e outra em que o valorobservado é mínimo o material diz-se anisotrópico. Além das propriedades dos minerais referidas em seguida existem outras que não têm um interesse e influência directa na Engenharia Civil (características de luminosidade, eléctricas e magnéticas por exemplo).

2.2.1 Forma Cristalina A maior parte dos minerais não exibe uma forma cristalina, tal como a representada em dois exemplares da Figura2.1 para o mineral quartzo, que reflecte externamente o arranjo interno dos átomos constituintes. A razão é porque a maior parte dos cristais forma-se num espaço sem as condições óptimas necessárias para o crescimento destes resultando num aglomerado sem uma geometria definida embora a matéria continue a ser toda cristalina.

Figura 2.1 − Vários aspectos físicos do mesmo mineral (quartzo)....
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