Caracterização geológico-estrutural de rochas de comportamento anisotrópico e correlação com propriedades mecânicas - caso do metaconglomerado do Grupo São Roque, São Paulo, Brasil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araujo, Rogério Leandro de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-09112023-154916/
Resumo: Entender a influência das estruturas geológicas nas propriedades mecânicas da rocha intacta tem grande relevância em projetos e obras de engenharia que dependem de uma estimativa de orientações favoráveis às escavações. Os elementos geológico-estruturais de uma rocha intacta de comportamento anisotrópico condicionado por foliações, microestruturas e estiramento de determinados minerais podem controlar o comportamento mecânico da rocha em diferentes escalas. Nesse contexto, o presente estudo aborda as rochas de comportamento anisotrópico, especificamente, dois litotipos correspondente à matriz dos metaconglomerados neoproterozóicos do Grupo São Roque, São Paulo, Brasil. O objetivo principal é compreender as principais estruturas geológicas presentes nessa rocha metassedimentar, em diversas escalas, e correlacioná-las com o comportamento mecânico da matriz metamorfizada. Foram realizados mapeamentos de campo, descrições micropetrográficas orientadas e análise de deformação finita dos clastos deformados e da trama mineralógica para entender o arcabouço estrutural. Posteriormente, foram realizados ensaios de resistência à compressão diametral (RCD), ensaios de resistência à compressão uniaxial (RCU) e de propagação de ondas ultrassônicas (Vp) em corpos de prova orientados com base no levantamento das principais deformações mapeadas. Os estudos apontam que o metaconglomerado tem uma matriz xistosa com uma foliação persistente e núcleos de metarenitos com uma foliação incipiente a aspecto maciço. Foram reconhecidos dois conjuntos importantes de estruturas dúcteis e rúpteis-dúcteis que afetam o metaconglomerado no local de interesse. A escolha de estudar as variações da matriz do metaconglomerado permitiu entender o comportamento de dois litotipos que foram submetidos às mesmas condições de deformação e metamorfismo regional, mas que apresentaram comportamentos mecânicos distintos.
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Nesse contexto, o presente estudo aborda as rochas de comportamento anisotrópico, especificamente, dois litotipos correspondente à matriz dos metaconglomerados neoproterozóicos do Grupo São Roque, São Paulo, Brasil. O objetivo principal é compreender as principais estruturas geológicas presentes nessa rocha metassedimentar, em diversas escalas, e correlacioná-las com o comportamento mecânico da matriz metamorfizada. Foram realizados mapeamentos de campo, descrições micropetrográficas orientadas e análise de deformação finita dos clastos deformados e da trama mineralógica para entender o arcabouço estrutural. Posteriormente, foram realizados ensaios de resistência à compressão diametral (RCD), ensaios de resistência à compressão uniaxial (RCU) e de propagação de ondas ultrassônicas (Vp) em corpos de prova orientados com base no levantamento das principais deformações mapeadas. Os estudos apontam que o metaconglomerado tem uma matriz xistosa com uma foliação persistente e núcleos de metarenitos com uma foliação incipiente a aspecto maciço. Foram reconhecidos dois conjuntos importantes de estruturas dúcteis e rúpteis-dúcteis que afetam o metaconglomerado no local de interesse. A escolha de estudar as variações da matriz do metaconglomerado permitiu entender o comportamento de dois litotipos que foram submetidos às mesmas condições de deformação e metamorfismo regional, mas que apresentaram comportamentos mecânicos distintos.Understanding the influence of geological structures on the mechanical properties of intact rock is extremely important on engineering projects that depends on orientations favorable for excavation. The geological and structural elements of an anisotropically intact rock such as foliation, microstructures and stretching of certain minerals can controlling the mechanical behavior of the rock at different scales. In this regard, the present study addresses rocks of anisotropic behavior, specifically, two lithotypes corresponding to the matrix of metaconglomerates of the Neoproterozoic São Roque Group, São Paulo, Brazil. The main objective is to understand the main geological structures imprinted to this metasedimentary rock, in several scales, and to correlate with the mechanical behavior of the metamorphic matrix. In this regard, the present study deals with rocks of anisotropic behavior, specifically, two lithotypes corresponding to the matrix of metaconglomerates of the Neoproterozoic São Roque Group, São Paulo, Brazil. The main objective is to understand the main geological structures imprinted to this metasedimentary rock, in several scales, and to correlate with the mechanical behavior of the metamorphic matrix. Field mapping, oriented micropetrographic descriptions and finite strain analysis of the deformed clasts and mineralogical frame were performed to understand the structural framework. Subsequently, diametral compressive strength (DCS) tests, uniaxial compressive strength (UCS) and ultrasonic wave propagation (Vp) tests were conducted on oriented specimens based on the survey of the main mapped deformations. The study shows that the metaconglomerate has a schist matrix with persistent foliation and metarenite with incipient foliation to massive appearance. Two important sets of ductile and brittle-ductile structures that affect the metaconglomerate at the site of interest have been recognized. Studying the variations of the metaconglomerate matrix has shown that the behavior of two lithotypes, which underwent the same deformation conditions and regional metamorphism and presented different mechanical behaviors.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCelestino, Tarcisio BarretoAraujo, Rogério Leandro de2020-03-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-09112023-154916/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-11-13T13:55:02Zoai:teses.usp.br:tde-09112023-154916Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-11-13T13:55:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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