Falando um pouco de ouro…

14 07 2014

Olá caros leitores. Durante este período em que fiquei ausente algumas coisas mudaram. Calma, ninguém abandonou de vez a geologia, o que aconteceu foi a mudança de rumos em alguns casos. Eu, geóloga que trabalhava em uma consultoria, trabalhei dois anos em companhia estrangeira que produz ouro nas Américas, e hoje, sou uma pós graduanda em recursos minerais. E por conta dessas mudanças todas, consegui tempo e voltei a postar aqui no blog.

O tema proposto de hoje é contar um pouco sobre a história do ouro e, de como este metal precioso já influenciou milhares de pessoas e sociedades desde os primórdios dos tempos.

88,89 kg de puro Ouro!!

88,89 kg de puro Ouro!!

O ouro foi provavelmente um dos primeiros metais precisos descobertos pelo Homem. Desde antes de Cristo, estudos arqueológicos comprovam a manipulação deste metal na região da Mesopotâmia e, antigas civilizações como Azteca e Maia também exibem registros da utilização deste metal.

Esclarecendo um pouco o que seria o ouro, ele é um elemento químico (Au) encontrado em toda a crosta terrestre porém, em quantidades ínfemas normalmente associado a outros elementos como a prata e o cobre. As famosas pepitas de ouro, são formas nativas deste metal e que estão normalmente associados a ambientes de preciptação (aluviões) onde o metal é retrabalhado e concentrado a partir de uma fonte rica em Au.

 A utilidade deste metal, desde os tempos primórdios, esteve sempre focada para fins monetários, seja como moedas para troca ou, como nos tempos atuais, como garantia de equilibrio monetário. Os usos não monetários deste metal é o que mais observamos em nosso dia-a-dia: jóias!! Quem nunca teve um brinco de ouro ou uma alinça 18 k? Claro, ele não foi feito para ficar só nos pescoços de lindas mulheres ou em cofres de bancos mas também, exibe propriedades físico-químicas muito cobiçadas pela industria eletrônica e aeroespacial (ótima resitência a corrosão, excelente condutividade, etc.).

Vale ressaltar que o Au puro é extremamente maleável e, seria impossível moldar ou criar algum objeto em estado sólido a partir dele, por conta disto, costumam-se fazer ligas metálicas com prata ou cobre para confeccionar jóias e moedas. A nomenclatura 18k, 56 k, etc, refere-se ao grau de pureza deste metal ou seja, quanto maior o número, menor a quantidade de elementos distintos do Au na composição da liga!

Origem do nome Au

Origem do nome Au

Vamos voltar um pouquinho à história do ouro e, vamos focar um pouco na história do ouro no Brasil. Todos nós já vimos um dia que a exploração do ouro no Brasil teve início com a “corrida do ouro” ainda no início do século XVI quando, a descoberta de ouro na região de Taubaté atraiu os olhares da coroa portuguesa para as terras tupiniquins.

Desde esta descoberta, milhares de portugueses invadiram a colônia e durante o século XVIII diversos povoados foram fundados devido a descoberta de regiões ricas em ouro como  São João del Rei, Mariana, Ouro Preto, além de outras. A Coroa neste período impos diversas regras e leis, como a lei do Quinto, onde 1/5 de toda a produção local seria destinado diretamente à Coroa Portuguesa, o que causou alguns conflitos na época.

Parte do tesouro da coroa portuguesa. Extraido no século XVII, contem cerca de 2,5 kg de ouro!

Parte do tesouro da coroa portuguesa. Extraido no século XVII, contem cerca de 2,5 kg de ouro!

A descoberta do ouro nas Minas Gerais, nos finais do século XVII e início do século XVIII, seguidas dos achados em Jacobina e no Rio das Contas na Bahia, nos de Forquilha e Sutil no Mato Grosso, e o que se extraiu no sertão de Guaiás em Goiás, foi um acontecimento espetacular na história econômica do Brasil colônia, pois até então toda a produção não apresentava volumes significativos.

Passado os tempos da colônia, a histôria contemporânea destaca a corrida do “formigueiro humano”, existente na aberração geológica conhecida como Serra Pelada. Cerca de 10 toneladas foram extraídas em 1981 e as péssimas condições de trabalho no garimpo causaram uma perda de qualidade de vida dos trabalhadores da região e de suas famílias. Esta correria toda durou aproximadamente 4 anos, o apogeu do garimpo ocorreu em 1983, quando aproximadamente 14 toneladas de ouro foram extraídas…haja perna!!!

O formigueiro humano. Década de 1980.

O formigueiro humano. Década de 1980.

Geologiacamente falando, o ouro pode ocorrer em diferentes ambientes geológicos, associados pricipalmente à rochas igneas e metamórficas. Em ambientes igneos, sua concentração pode estar associada à presença fluidos magmáticos que poderão se preciptar em pequenas fraturas nas rochas encaixantes ou em pegmatitos derivados de distintas camaras magmáticas, já em ambientes metamórficos, sistemas hidrotermais são os principais responsáveis pela concentração deste metal.

No Brasil, a grande parte do ouro extraído foi derivado de ambientes supérgenos, em depósitos de placer ou aluviões, o que facilita a concentração do metal, uma vez que o minério tende a ficar anos a fio sendo retrabalhado e concentrado em um ambiente superficial.

Atualmente o Brasil é o terceiro maior produtor de ouro do mundo, perdendo apenas para Africa do Sul e Austrália. A maioria das atividades de mineração no país encontra-se no estado do Pará e Minas Gerais e quase toda sua produção é destinada à exportação.

As empresas que lavram o metal atualmente, vivem um momento de bastante cuidado, ja que após um longo período de alta no preço da onça (equivalente a 31,15 gramas), os valores não estão tão otimistas como nos anos passados. Mesmo assim, quisera eu, ter 1 onça por mês para pagar todas as minhas contas (cerca de US$ 1300,00/oz)!!!!

O maior desafio da indústria atualmente é conseguir extrair o metal em concentrações cada vez mais baixas. Nas empresas, as equipes técnicas costumam dizer que todo o “filet mignon” já foi extraído e que agora, só sobraram as reservas mais difícies, ou seja, aquelas de teores muito baixos. Entende-se por baixos, teores que beiram 0,5 g/t, isto é, para cada meia grama, é necessário movimentar 1 tonelada de rocha estéril!

Por isso, cada vez mais as empresas encontram dificuldades operacionais e de mercado, uma vez que para produzirem o que prometeram, necessitam encontrar melhores teores ou retirar cada vez mais estéril!

Maior mina de ouro do mundo - Indonésia!

Maior mina de ouro do mundo – Indonésia!

Realmente Grande

Realmente Grande

Bom, eu continuo minha saga pelo anel de ouro, ainda não tenho nehum mas, quem sabe quando eu casar, eu atinja este objetivo!!!!

 





A verdade sobre o “oceano sob a superfície da Terra”

18 03 2014

Na semana passada foi divulgada uma descoberta interessante na área de geociências, e já apareceram notícias bombásticas em vários sites dizendo o seguinte: “DIAMANTE REVELA EXISTÊNCIA DE UM OCEANO SOB A SUPERFÍCIE DA TERRA” (vejama reportagem sensacionalista do O Globo aqui). Para quem tiver preguiça de clicar no link, vai um resumo do que é dito nessa reportagem: “cientistas descobriram um indicador que que haveria um oceano de 1 quintilhão de litros de água na ‘zona de transição’, entre 410 e 670km de profundidade”. Muito cuidado. Não vão sair acreditando em divulgação científica assim sem mais nem menos.

 

ringwoodita1

Em primeiro lugar, não existe um oceano sob a superfície da Terra. O estado físico do manto é sólido. A única camada em profundidade que é líquida é o núcleo externo, ainda assim rocha em estado líquido, tipo ferro derretido em siderúrgica, bem longe de ser um oceano! Sabemos disso por meio de investigações indiretas, utilizando um método chamado geofísica. Na análise utilizada, é medida a velocidade das ondas sísmicas emitidas durante terremotos e como essas ondas se propagam no interior da Terra. Mudanças de velocidade dão pistas valiosas sobre mudanças de composição e de propriedades físicas, mas tem um extra: um tipo específico de ondas sísmicas (as ondas secundárias, ou cisalhantes) não se propaga em meios líquidos. E, adivinhem, esses raios se propagam na “camada de transição”, que fica entre 400 e 600 km de profundidade (ou seja, lá não é líquido), mas desaparecem no núcleo externo (o que dá pistas de que seja líquido).

Sísmica Terra

O gráfico à direita registra a velocidade das ondas sísmicas ao longo da profundidade no interior da Terra. Na região em azul, as ondas tipo S apresentam velocidade igual a ZERO. Por isso acredita-se que essa região é líquida (ver texto).

O fato foi: cientistas canadenses encontraram um mineral (e não um minério) minúsculo, de aproximadamente 40 micrômetros, chamado ringwoodita dentro de um diamante igualmente pequeno (cerca de 5 mm), no Mato Grosso (Sim, aqui! Embora nenhum pesquisador brasileiro assine o trabalho), ambos formados em elevadas profundidades e trazidos à superfície. Esse mineral é um polimorfo (mesma composição química, estrutura distinta) estável em altas pressões da olivina, um mineral bem comum em rochas vulcânicas terrestres. O interessante da ringwoodita é que ela PODE (não necessariamente sempre) incorporar ATÉ 2,5% em peso de água.Segundo os estudos dos cientistas canadenses, o cristalzinho de ringwoodita mato-grossense deve conter cerca de 1,5% em peso de água O artigo da Nature está neste link aqui.

ringwoodita3

Mas calma aí! Não é água líquida!

A composição da ringwoodita, assim como de sua prima menos pressionada olivina, é só Mg2SiO4 (magnésio, sílica e oxigênio). Para facilitar a visualização da coisa: pense que o mineral é formado por vários “pacotes” de ligações iônicas (aiiiii supletivooooooo) entre grupos de Mg2+ e SiO42-. Por algum motivo relacionado às altas pressões que existem no manto, no meio disso tudo tem algumas hidroxilas, ou seja,  OH- (a “ficha criminal” da ringwoodita, incluindo sua composição química detalhada e modelos de sua estrutura pode ser encontrada aqui). E chegam, no caso da ringwoodita pantaneira, 1,5% em peso. É OH- pra caralho. É esse OH- que pode ser relacionado a H2O, não moléculas de água propriamente ditas! E o que os cientistas estão falando é que, fazendo um monte de hipóteses, como por exemplo de que a ringwoodita é extremamente comum por toda a zona de transição (o que na verdade ninguém tem ideia), assumindo uma composição tal, com outras associações entre minerais (entre eles a ringwoodita), a zona de transição teria 1% de água, em peso.

Não é água livre, ou líquida. É hidroxila (OH-)! É como se partes de moléculas de água estivessem presas dentro da estrutura do cristal. Vamos imaginar a relação inversa. Pegue uma garrafinha d’água e veja que ela pode ter 5mg/L de Mg. Não quer dizer que num tanque de água mineral tenha blocos metálicos de Mg. Alguns outros minerais que possuem OH- retidos em suas estruturas cristalinas incluem as micas, as zeólitas e os anfibólios, e eles são cristais bem sólidos.

clorita

Estrutura de um cristal de clorita (um mineral relativamente abundante aqui na superfície). Vejam como tem bastante OH- na estrutura. E não é água líquida!

Só que não é de “agora” que os pesquisadores acreditam que esse mineral está lá. Segundo o artigo da Nature, os geólogos que estudam esta região da Terra já especulavam que este mineral deveria estar lá. O problema é que amostras de ringwoodita são muito difíceis de serem encontradas na Terra (embora o estudo em questão mencione que esta é a primeira ocorrência de ringwoodita terrestre, há um trabalho pouco conhecido de 1984* mencionando a ocorrência dela em rochas originadas no manto encontradas na China), já que não conseguimos acessar diretamente o manto, mas são relativamente fácies de serem encontradas em meteoritos. Veja então que dizer que a ringwoodita é o mineral dominante do manto de transição é um dos vários modelos composicionais para essa camada do planeta que, diga-se de passagem, é bem grande e heterogênea.

O que o cientista falou foi “In some ways it is an ocean in Earth’s interior, as visualized by Jules Verne … although not in the form of liquid water” (de certa forma é um oceano no interior da Terra, como visualizou Júlio Verne… só que não na forma de água líquida).

Center of the Earth

É, infelizmente as profundezas da Terra não são assim. Mas foi uma bela hipótese do Julio Verne!

O artigo do O Globo ainda fala “Mas não há dúvidas de como o grande e oculto oceano pode influenciar a dinâmica do planeta. A água da zona de transição poderia dissolver o magma e alcançar a parte inferior das placas continentais. Desta forma, ela criaria regiões propensas a vulcões. — A água retida pode explicar os padrões irregulares de algumas rochas vulcânicas — ressalta Pearson. — Além disso, a súbita libertação de água a partir desta zona poderia enfraquecer placas tectônicas.”

Bom, provei que não é um “grande e oculto oceano”. E o resto do parágrafo também é o que o coitado do repórter entendeu sobre a seguinte frase do artigo da Nature: “A hydrous transition zone may have a key role in terrestrial magmatism and plate tectonics.”. De fato, a presença de uma camada “hidratada”, isto é, com muito OH- ou até mesmo H2O em meios aos retículos dos minerais nesta região pode influenciar muito a dinâmica do planeta. Isto porque a presença de H2O pode facilitar a fusão de minerais e geração de magmas. Isso ajuda bastante a explicar alguns fenômenos que não são explicados pela teoria das placas tectônicas, mas aí acho que já é um outro assunto, né?

Contribuiu para o texto meu amigo Fred Vilalva, o Jaú. Valeu, Jaú!

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E aí, alguém se arrisca a estrar nesse debate?

Mais referências:

Artigo da Nature:  D. G. Pearson, F. E. Brenker, F. Nestola, J. McNeill, L. Nasdala, M. T. Hutchison,  S. Matveev, K. Mather,G. Silversmit, S. Schmitz, B. Vekemans and L. Vincze (2014). Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond. Nature 507, 221–224.

*Hongsen Xie, Huifen Zhang, Yueming Zhang, Huigang Xu, and Shijie Zhuang (1984): High-pressure hydrous mineral association in Hannuoba lherzolite. Acta Mineralogica Sinica 4(4), 289-295.





Araya, Venezuela

16 06 2013

araya sunset 2

A Venezuela foi por muitos anos um grande foco da política internacional por causa de seu líder Hugo Chavez e sua relação de atrito com os Estados Unidos, especialmente pela presença forte do país no mercado petrolífero, como um grande produtor. Chavez faleceu em 2013, e não se sabe ainda que rumo o país vai tomar.

Minha “missão” na Venezuela foi verificar as condições de uma determinada localidade para a implantação de um estaleiro, cujo objetivo é justamente fabricar navios petroleiros para que o país continue mantendo sua posição como grande produtor. Ela aconteceu em 2008-2009, enquanto Chavez ainda era vivo. As “condições” desta verificação do terreno, no entanto, eram bastante complexas, pois o norte da Venezuela tem uma história geológica muito rica e vou tentar resumir aqui de maneira simples.

A obra fica localizada na Península de Araya, no nordeste da Venezuela, no Estado de Sucre, o mais pobre do país.

mapa

O norte da América do Sul é uma interessante situação geológica: no processo de separação do Pangea (inciado há cerca de 200 milhões de anos) o grande bloco da América do Norte se afastou da América do Sul, e no meio deste espaço foram depositados sedimentos costeiros como aqueles depositados hoje na plataforma costeira do sudeste do Brasil. Em seguida o regime geral das placas tectônicas mudou, e passou então a haver uma colisão oblíqua entre a agora Placa do Caribe com a Placa Sul Americana (processo inciado há cerca de 50 milhões de anos), e os sedimentos que estavam depositados tranquilamente no fundo do mar foram transportados, deformados, dobrados, invertidos, metamorfisados, e o terreno mais para o interior do continente também foi muito deformado, formando o que chamamos de foreland fold-and-thrust belt (cinturão de dobras e empurrões), situação propícia para formação de petróleo.

Este contato de colisão entre as placas tectônicas existe até hoje e é bastante ativo, com presença de muitos terremotos intensos (Cariaco e Cumaná, cidades próximas a Araya em Sucre, experimentaram terremotos violentos no fim do século XX). Existe um sistema de falhas geológicas conhecido como El Pilar, que é associado a este limite. As movimentações ao longo deste sistema são responsáveis pelos terremotos.

mapa1 audemard 2007

Situação da Falha de El Pilar (Audemard, 2007).

Agora o desafio: mesmo com toda essa situação instável do terreno, vamos fazer uma obra civil de enormes dimensões. Boa sorte para nós. Fui enviado ao local da obra, então, para descrever a geologia e ver se dava para achar alguma outra falha ativa, que pudesse se movimentar e, digamos, rachar algum prédio no meio.

Cumaná a Araya

A maior cidade dos arredores de Araya é Cumaná, a capital do do Estado de Sucre. A península é visível do litoral, distante uns 11km. O interessante é que o sistema de falhas de El Pilar pasa pelo Golfo de Cariaco, que é esse trecho de mar que separa continente e península. Então a partir do litoral a visão é a seguinte:

placas

A linha vermelha é um esboço de onde cruza o sistema de falhas de El Pilar, que separa duas placas tectônicas.

Ir de Cumaná a Araya de carro é uma viagem de pouco mais de 4 horas, pois a estrada faz um enorme contorno no Golfo de Cariaco. A travessia mais curta e barata é feita por barco. Este barco é um negócio único: um barco-ônibus chamado tapaíto. O nome vem do fato de ser um barco totalmente coberto (isto é, tampado ou tapado). A estrutura é de madeira, é basicamente um barco de pesca adaptado, com quatro motores de 75HP. Sim, QUATRO MOTORES DE 75 CAVALOS, que dão uma potência total de 300HP para o barco. A travessia de 11km, que em condições de litoral brasileiro demoraria umas 2 horas (tentem pegar um barquinho de pescador e ir de Paraty-Mirim ao Pouso da Cajaíba, por exemplo, que tem a mesma distância), aqui dura 20 minutos.

tapaíto

Tapaíto

O barco atraca em Manicuare, um pequeno povoado da península. Dali, tomamos um carro em direção a Araya. É uma cidade desenvolvida em uma região de exploração de sal, fundada em 1630, e defendida de piratas por uma fortaleza (Castillo de Araya), hoje destruída, mas cujas fundações ainda são visíveis.

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Porto de Manicuare, Península de Araya

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Ruínas do Castillo de Araya

O trabalho na Península

O trabalho ali começava cedo: saíamos de Araya às 5:30, e nesse horário já fazia muito calor. O café da manhã em uma panaderia consiste de uma baguete com calabresa e suco, ou arepas recehadas com frango ou carne.

Uma estrada simples, sem nenhuma marcação no asfalto e com pouquíssimas placas indicativas, é nosso acesso para a obra a leste. O cenário começa a se mostrar, exótico, muito bonito. Colinas e montanhas com vegetação esparsa devido ao clima semiárido. Ao nosso lado, o Mar do Caribe banha essas colinas peladas e praias de cascalho.

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Montanhas cortadas pela carretera. Extraído de http://www.flickr.com/photos/zeucita

Esta estrada cruza pequenos povoados de pescadores. Infelizmente a paisagem quase perfeita de montanhas encontrando o mar do caribe é manchada por lixo, muito lixo. Quanto mais nos aproximamos dos povoados, mais lixo se pode ver espalhado nas margens das estradas, sobre arbustos, árvores.

Chegamos ao local da obra. É uma planície costeira ampla, onde chegam também materiais carregados dos morros que a circundam. Uma colina separa esta colina de uma pequena praia lateral.

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Plaície costeira ampla.

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Praia lateral.

Mapear essa região é serviço pesado. Como o clima é semiárido, a vegetação é pouca e é espinhosa. Grande parte do terreno é coberto por um depósito superficial de quartzito/arenito anguloso, que acaba com o solado da bota. E nas encostas e paredões lavados pelo mar, como não há vegetação, há afloramentos muito extensos, por todos os lados! É de se ficar louco… no sudeste do Brasil, estamos acostumados com um afloramento aqui, outro ali. Lá eu estava circundado por afloramentos, e precisava ver todos eles para fechar meu modelo geológico da área!

Então fui lá subir nos morros para ver o que tínhamos ali. Eis o que observei:

Os morros dali são todos suportados por uma unidade chamada Fm. Manicuare, predominantemente um mica xisto com granadas, com intercalações de quartzitos e grafita xistos. Em cima dela, depósitos de conglomerados da Fm. Coche, muito interessante por apresentar uma matriz de um vermelho muito intenso.

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Grafita xistos e mica xistos da Fm. Manicuare encontram o mar.

Agora, se vocês se lembrarem do que falei ali em cima, estamos numa região que sofreu muitos episódios de deformação em virtude da colisão da Placa do Caribe com a Placa Sul-Americana. Portanto, o mais impressionante dali é a quantidade de dobras, de muitos tipos e tamanhos, desde dobras simples até dobras redobradas, desde milimétricas até apresentando muitas dezenas de metros.

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Dobras

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Dobras parasíticas

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Dobra, redobrada!

Sobre essas dobras redobradas que o diabo mandou para me complicar a vida, conglomerados avermelhados, cuja cor é decorrente da concentração de óxido de ferro.

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Conglomerados oxidados, no alto de um morro.

E o calor? Mapeamento realizado em clima equatorial, em região semiárida – isto é, sem vegetação de grande porte que possa servir como abrigo do sol. Levar algumas garrafas de água congelada, para pelo menos tratar da sede. O desespero frente à complexidade geológica e o cansaço com o calor eram compensados com a vista magnífica da planície costeira e a visão do mar do caribe banhando as montanhas.

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Se cansar, é só sentar um pouco, respirar e olhar para essa paisagem…

O resultado deste mapeamento foi o conhecimento das unidades geológicas e como elas se dispõem ao redor do vale. A pergunta a ser respondida é: tem alguma falha ativa ali? Os afloramentos de xistos e quartzitos mostram muitas falhas, mas estas unidades têm dezenas de milhões de anos de idade, e quaisquer eventos tectônicos ao longo de todo esse tempo podem tê-las causado. Então a pergunta permanece não respondida até o momento. Outros métodos de investigação podem e devem ser realizados para aprofundar o conhecimento nesse sentido.

porto araya

Porto de Araya

araya sunset

Pôr do sol em Araya

Mais:

Petróleo venezuelano 1 (em inglês)

Petróleo venezuelano 2 (em inglês)

Formación Manicuare (em espanhol)

Formación Coche (em espanhol)

Referência:

Audemard, F. 2007. Revised seismic history of the El Pilar fault, Northeastern Venezuela, from the Cariaco 1997 earthquake and recent preliminary paleoseismic results. Journal of Seismology. 11(3):311-326.





Liberando Tubulão

3 06 2013

Quem dirige pelas rodovias do Brasil inevitavelmente atravessa um sem-fim de pontes e viadutos. E pode não ter prestado atenção, mas muitas delas estão sendo ampliadas e/ou reformadas para atender à maior demanda de veículos e carga que passa por elas hoje do que costumava passar há algumas décadas atrás, quando foram construídas, além de várias delas estarem sendo alargadas – quem tomava a Rod. Presidente Dutra para São José dos Campos, Campos do Jordão ou Rio de Janeiro deve se lembrar que várias delas não possuíam acostamento, por exemplo.

Não apenas essa onda de reformas, mas também a construção de novas pontes e viadutos, exigem que os pilares de sustentação das pontes reformadas ou construídas sejam apoiados em material resistente, isto é, que não sofra deformações (recalques). E é aí que entra uma das soluções de engenharia mais perigosas para os trabalhadores: o tubulão.

Obra-manhã

Trabalhadores de uma das obras da Rod. Presidente Dutra preparam-se para começar uma jornada de trabalho.

Um tubulão é um poço circular de alguns metros de profundidade. De preferência, suas paredes são revestidas com anéis de concreto que evitam que o material desmorone para o interior da escavação. O problema é que a metodologia pressupõe escavação a seco, e é muito comum que durante a execução seja atingido o nível freático antes de ser atingida a profundidade projetada. A solução, então, é injetar ar comprimido no poço, o que faz com que a água seja expelida pela pressão exercida pelo ar injetado (já brincaram de borbulhar o suco no interior de um copo assoprando um canudo? É a mesma ideia, o ar entra sob pressão e o canudo permanece preenchido por ar, mesmo imerso em líquido). Resulta, daí, o tubulão a ar comprimido.

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Mas como fazem os trabalhadores para escavar nessas condições? Simples, eles trabalham no interior do poço, num ambiente com ar comprimido. Os ambientes externo e interno são interligados por uma câmara de compressão (a campânula): para entrar, a pressão nessa câmara parte da pressão atmosférica igual ao lado externo.

Campânulas

Campânulas, prontas para serem instaladas sobre os poços.

A câmara é então vedada hermeticamente, e é injetado ar comprimido em seu interior. A pressão no interior da campânula sobe até igualar à pressão no interior do poço. Abre-se então uma escotilha de acesso que permite o acesso ao ambiente de escavação.

Campânula

Exemplo de campânula para compressão de ar. Foto: Lúcio Barcelos.

Quem lembra de química do colegial (alguém?) deve se lembrar que, se temos um volume constante – o volume da campânula, que já é minúsculo, não muda – e a pressão aumenta, então a temperatura aumenta proporcionalmente ao incremento de pressão. Resultado: o interior da campânula pode virar um verdadeiro inferno, com temperaturas próximas dos 50ºC.

A maioria dos projetos de fundação solicita que a base do tubulão seja inspecionada por geólogo ou engenheiro geotécnico quando for atingida a profundidade final: é preciso que se tenha uma garantia que o material do apoio seja resistente o suficiente para comportar o pilar e todo o peso que vai passar sobre ele, sem que haja deformações. É aí que contactam geólogos (e alguns engenheiros razoavelmente capacitados) para entrarem neste ambiente tão agradável.

Campânula-interior

O interior de uma campânula, já com a temperatura lá em cima.

Não fiquem preocupados com a temperatura, afinal em algumas obras os operários jogam água na estrutura metálica para refrescar.

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Parece brincadeira, né?

Pois é, a temperatura não é um grande problema, o problema é todo o resto:

– A pressão extra pode variar de 0 a mais de 2,5 atmosferas. Trabalhar tempo demais nessas condições ou não seguir os procedimentos corretos de pressurização/despressurização podem causar problemas de saúde. É comum os trabalhadores apresentarem “friagem”, isto é, dores fortes no corpo provocadas por acúmulo de pressão. Não entendo muito bem dos detalhes (inclusive porque nunca peguei a tal “friagem”), mas é causa de afastamento temporário de um operário da obra.

– O sistema de subida/descida, além de todo o maquinário no interior da campânula e do poço, são extremamente arcaicos. Só para se ter uma ideia, a subida/descida é realizada através de um miniguindaste que puxa um cabo de aço e, na extremidade deste cabo, vai um balde, usado para retirar o material escavado e transportar o material de trabalho para o fundo do poço. E é nesse balde que a pessoa se apóia para ir até o fundo do buraco!

Balde1

Eu, me preparando para subir com o pé apoiado no balde.

Balde subindo

Eu, subindo no meio de transporte mais seguro que já inventaram.

Quando se chega (literalmente) no fundo do poço, o objetivo é verificar se o terreno está duro ou não. Isso é feito em teoria com um aparelho denominado pressiômetro, mas na grande maioria das vezes o trabalho é realizado com ajuda de um pedaço de vergalhão de aço, que o geólogo pressiona contra o solo e verifica, no feeling, se o terreno é bom ou não. Também é verificada a verticalidade do poço: se ele estiver fora de prumo, isto é, inclinado, pode haver problemas de instabilidade no apoio. As recomendações mais comuns são para avançar mais com a escavação caso não seja verificado material de qualidade, e reforço na estrutura de metal que será colocada no interior do poço quando ele for concretado.

Verificar a base de um tubulão não é a tarefa mais ingrata – já estamos pingando de suor, estamos sob pressões de quase 3 atmosferas, estamos sujos e ainda temos que fazer um esforço danado pra entender os operários fazendo piada. Como padrão, a câmara de trabalho tem cerca de 1,5m a 1,80m de terreno natural exposto, sem concretagem. Muitas vezes o material observado nesta pequena janela não é observável na superfície por falta de afloramentos.

Enfim, não é o trabalho mais agradável de se fazer, além de ser arriscado. Mas rende boas histórias. E rende, às vezes, uma boa geologia de fundo de poço.

Tubulão

Esquema de um tubulão a ar comprimido. Fonte: http://construcaociviltips.blogspot.com.br/

Tubulão

Tubulões. Foto: Lucio Barcelos

Agradecimentos ao meu ex-colega de trabalho, Lucio Barcelos, que até hoje sofre indo liberar tubulões a ar comprimido, e que forneceu algumas das fotos deste post.






Escalando um vulcão

19 05 2013

Olá a todos! Finalmente, depois de anos sem atividade, decidi sentar em frente ao computador e continuar escrevendo neste blog humilde, mas divertido. E o assunto de hoje será algo que é carro-chefe da geologia na mídia: vulcões.

O que é um vulcão? Resumindo bastante (bastante mesmo), um vulcão é um ponto na superfície da Terra onde é extravasado o magma, que por sua vez é originado em grandes profundidades (da ordem de dezenas de quilômetros). Existem vários ambientes geológicos em que é possível se observar vulcões, e cada um vai possuir uma característica própria. A ocorrência mais comum dos vulcões se dá em regiões de subducção, em que crosta oceânica entra por debaixo de crosta continental, ocorrem perturbações termodinâmicas no manto (aquela camada debaixo da crosta, e que NÃO É LÍQUIDA), temperatura, pressão e atividade de água sobem a ponto de fundir rocha, e esse material fundido vai subindo até chegar à superfície.

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Bom, agora que já sabemos o que é um vulcão, vou contar como é escalar um vulcão. Essa pequena aventura aconteceu há um tempo atrás, em janeiro de 2008, e foi realizada junto da minha querida Fê Matsu. Informações mais aprofundadas sobre a geologia do local estão na segunda parte do post.

A região dos lagos da Patagônia, compartilhada pelo Chile e pela Argentina, está na parte centro-sul dos Andes. Os Andes são uma cadeia montanhosa formada exatamente como as montanhas da figura aí de cima. Crosta oceânica das placas de Nazca e do Pacífico entram por debaixo da placa Sul-Americana, produzindo uma cadeia de montanhas com vulcanismo ativo em vários trechos, entre eles justamente a região dos lagos patagônica.

Alguns destes vulcões são perigosos de se escalar, mas um deles é facilmente acessível para reles mortais sem preparo profissional de escalada – como eu, por exemplo. É o vulcão Villarrica. As encostas deste vulcão são relativamente suaves e o gelo depositado ali não apresenta fissuras perigosas, de modo que turistas gordinhos com força de vontade conseguem subir com acompanhamento de guias.

A cidade que fica ao pé do vulcão chama-se Pucón. É uma pequena e aconchegante vila turística com chalés de madeira, restaurantes e lojinhas. Além do vulcão,  também fica embocada num lago (lago Villarrica). Na pousada em que ficamos hospedado me deram um quarto com vista para o vulcão!

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Como é de se esperar, uma cidade que fica no pé de um vulcão corre sério risco de vida. Historicamente, é um vulcão bastante ativo, e a última grande explosão ocorreu em 1984. Para indicar o risco que a população local corre, existe ao lado da prefeitura da cidade um “semáforo de alerta vulcânico“! Ainda bem que quando eu fui estava tudo bem!

DSCN4220Como toda cidade latina fora do Brasil, encontramos em Pucón pratos com abacate servido salgado. No caso, experimentamos cachorro-quente com abacate! (e não era um doguinho, era um senhor dogão)

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No dia da escalada, o grupo de excursão se encontrou na cidade, pegamos as roupas adequadas e equipamentos necessários e uma van levou até o ponto-base no vulcão. De lá, toma-se um teleférico até a capa necada que cobre a parte alta do vulcão.

DSCN4284Chegando no fim do teleférico, começamos a andar sobre a neve. Uma crítica à equipe que nos levou: não nos deram grampos para atarrachar nas botas, então andar sobre a neve foi uma atividade MUITO DESGASTANTE porque escorrega muito. E como se trata de um plano inclinado, imaginem que temos que subir um desnivel de cerca de 1200m sobre neve escorregadia… não é a caminhada mais suave da vida. Mas lá fomos nós sem preparo e com alguma força de vontade! No fim, claro, deu tudo certo.

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Chegando na boca do vulcão, um cheiro muito forte de enxofre, resultado das fumarolas exaladas pelo magma (lembram que ele está em atividade?). E a recompensa, uma vista sensacional da região dos lagos, a cerca de 2600m de altitude (uns 2300m acima do platô onde está a cidade e o lago).

Lá na boca do vulcão deu para reparar em coisas bem interessantes: dá para ver a estratificação do material explelido pelo vulcão. Ou seja, dá para ver que os vários episódios explosivos deixam cada um seu material, e eles se empilham também ali na boca do vulcão. Também dá pra ver que junto dos lagos estão as fundações de vulcões antigos extintos, na forma de anéis de rocha. Como um “prêmio extra”, ainda conseguimos ver a erupção de um vulcão, à distância!

boca

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Paisagem do alto do vulcão com um vulcão em erupção láaaaa no fundo, e um esquema de do anel de rocha, como base de um vulcão antigo.

A descida (infelizmente não foi registrada com fotos) é feita de ski-bunda na neve! Divertidíssimo!

A GEOLOGIA DA REGIÃO DO VULCÃO

A cadeia andina é zonada, como todas as regiões de subducção. O vulcão Villarrica fica numa região da cordilheira andina denominada “Arco Magmático”, que é onde se concentram os vulcões nas regiões de interação entre oceano e continente. O esquema abaixo mostra uma proposta de zoneamento morfológica da região central do Chile.

mapa tectonico chileO que se conhece por depresión central é uma região baixa dentro do maciço vulcânico, denominada bacia intra-arco.  É uma região no interior do arco magmático onde depositam-se sedimentos em uma bacia sedimentar. No caso da região do Vulcão Villarrica, misturam-se sedimentos que têm origem nas cinzas vulcânicas, sedimentos carregados pelos rios provenientes da cordilheira a leste, e sedimentos carregados pelas geleiras, em períodos glaciais há milhares de anos. O mapa abaixo mostra as unidades geológicas da região do vulcão (clique para ampliar).

geologia1Observe que os sedimentos recentes, quaternários, representados em amarelo, ocorrem alinhados numa faixa norte-sul adjacente ao vulcão e estariam depositados na bacia tipo intra-arco. As rochas marcadas em roxo são as rochas vulcânicas.

Também é notável que os lagos são todos alongados, com orientação aproximadamente de leste para oeste, e o fluxo d’água apresenta sentido da cordilheira, a leste, para o interior da bacia, a oeste. São tipicamente lagos glaciais, escavados por geleiras que desciam da cordilheira em períodos glaciais. Mais informações sobre erosão glacial podem ser vistas no post sobre o altiplano peruano.

Mais informações em:

http://www.ipgp.fr/~dechabal/Geol-millon.pdf

http://www.iavcei.org/documents/pucon04/c2.pdf





Novidades

8 11 2011

Caros colegas, desculpe a ausencia durante este longo periodo mas, em breve teremos posts atualizados e novidades do mundo geológico!!!!

Aguardem..