Tese Hortênsio Bondo e Igídio de Carvalho

UNIVERSIDADE AGOSTINHO NETO FACULDADE DE CIÊNCIAS

DEI-GEOLOGIA

TRABALHO DE FIM DE CURSO DE LICENCIATURA EM GEOLOGIA

(GEOLOGIA APLICADA)

No 71/2011

Elaborado por: Hortênsio Felisberto de Fátima Bondo – 91096 Igídio Miguel de Carvalho – 37207

CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA E GEOTÉCNICA DA ÁREA DE IMPLANTAÇÃO

DO NOVO PORTO DE LUANDA A PARTIR DE RESULTADOS DO

STANDARD PENETRATION TEST (SPT)

BONDO, H. e CARVALHO, I.

ii

UNIVERSIDADE AGOSTINHO NETO FACULDADE DE CIÊNCIAS

DEI-GEOLOGIA

TRABALHO DE FIM DE CURSO DE LICENCIATURA EM GEOLOGIA

(GEOLOGIA APLICADA)

No 71/2011

Elaborado por: Hortênsio Felisberto de Fátima Bondo – 91096 Igídio Miguel de Carvalho – 37207 Orientadores: Professor Doutor André Buta Neto Professor Doutor Fernando Bonito

CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA E GEOTÉCNICA DA ÁREA DE IMPLANTAÇÃO

DO NOVO PORTO DE LUANDA A PARTIR DE RESULTADOS DO

STANDARD PENETRATION TEST (SPT)


iii

Índice Geral Pág

AGRADECIMENTOS ix

RESUMO x

ABSTRACT xi

DEDICATÓRIA xii

INTRODUÇÃO 1

OBJECTIVOS GERAIS 1

OBJECTIVOS ESPECÍFICOS 1 CAPÍTULO 1- METODOLOGIA DE TRABALHO

1.1 METODOLOGIA DE TRABALHO 3

1.2 MATERIAIS E TÉCNICAS 8

1.2.1 Fotografias Aéreas 8

1.2.2 Imagens Satélite 8

1.2.3 Mapas Topográficos 9

1.2.4 Carta Geológica 10

1.2.5 Fotografias aéreas da área de estudo 13

1.2.6 Imagens satélites da área de estudo 15

CAPÍTULO 2- ENQUADRAMENTO GEOGRÁFICO DA ÁREA

2.1 VIAS DE ACESSO 17

2.2 HISTÓRIA / CULTURA 18

2.3 CLIMA E VEGETAÇÃO 19

2.4 SOLOS 20

2.5 GEOMORFOLOGIA E HIDROGRAFIA 22

CAPÍTULO 3- ENQUADRAMENTO GEOLÓGICO DA ÁREA

3.1 PRINCIPAIS BACIAS SEDIMENTARES DE ANGOLA 29

3.2 EVOLUÇÃO TECTÓNICA-SEDIMENTAR 30

3.3 SUBSIDÊNCIA REGIONAL 33

3.4 ESTRATIGRAFIA DA BACIA DO KWANZA 34

3.5 CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DA ÁREA DE ESTUDO 38

3.6 COLUNA LITOESTRATIGRÁFICA 41

3.7 IDENTIFICAÇÃO DA MICROFAUNA 45

3.8 PALEOAMBIENTE 46

3.9 MAPA DE AMOSTRAGEM 49

3.10 DESCRIÇÃO DAS SECÇÕES LITOLÓGICAS (LOGS) 50


iv

3.11 UNIDADES LITO - BIOESTRATIGRÁFICAS 64

3.12 CORRELAÇÃO LITO-BIOESTRATIGRÁFICA 65

3.13 DESCRIÇÂO DO ESBOÇO LITOLÓGICO DA ÁREA DE ESTUDO

CAPÍTULO 4- CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA

4.1 ENSAIOS DE CAMPO 70

4.2 PRINCIPIOS E REALIZAÇÃO DE ENSAIOS SPT 70

4.3 APLICABILIDADE 73

4.4 FACTORES QUE AFECTAM OS RESULTADOS 73

4.4.1 Preparação da sondagem 73

4.4.2 Comprimento das Varas e diâmetro do furo 74

4.4.3 Dispositivo de golpe 75

4.4.4 Normalização do sistema de pancada 76

4.5 CORRECÇÕES DE NSPT 76

4.5.1 Correcção devido ao nível freático 76

4.6 PARAMETROS GEOTECNICOS PARA TERRENOS GRANULARES 78

4.6.1 Densidade relativa 78

4.6.2 DR e a classificação de Terzagui e Peck 78

4.6.3 DR e pressão de confinamento 80

4.6.4 DR considerações finais 80

4.6.5 Ângulo de Atrito Interno 82

4.6.6 Deformabilidade 83

4.7 PARAMETROS GEOTECNICOS PARA TERRENOS COESIVOS 84

CAPÍTULO 5- APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS ESULTADOS 5.1 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 87

CAPÍTULO 6- CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

6.1 CONCLUSÕES 100

6.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 100

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 102

67


v

LISTA DAS FIGURAS

Capítulo 1

Figura 1: Reconhecimento do local do furo e montagem do equipamento

Figura 2: Colocação do amostrador Terzaghi e realização do ensaio

Figura 3: Descrição macroscópica dos testemunhos de sondagem

Figura 4: Testemunhos de sondagem rotativa

Figura 5: Testemunhos de sondagem SPT

Figura 6: Etapas da análise da análise micropaleontológia

Figura 7: Sequências de fotografias da região do Dande (a, b, c e d)

Figura 8: Foto mosaico da região do Dande Figura 9: Imagens satélite da zona de estudo, ilustrando as características

geomorfológicas Capítulo 2

Figura 10: Mapa de Angola e destaque da Província do Bengo, com localização do Município do Dande

Figura 11: Vegetação existente na região do Dande

Figura 12: Bacia hidrográfica do Dande, Província do Bengo

Figura 13: Bacia hidrográfica do Lifune, Província do Bengo Figura 14: Bacia hidrográfica da baixa do Dande, evidenciando o rio

Dande e as eventuais lagoas Figura 15: Bacia hidrográfica da baixa do Lifune, evidenciando o rio Lifune

Capítulo 3

Figura 16: Principais bacias sedimentares de Angola

Figura 17: Esquema representativo da fase “Pré-rift”

Figura 18: Esquema representativo da fase “Sin-rift I”

Figura 19: Esquema representativo da fase inicial (a) e final (b) do“Sin-rift II”

Figura 20: Esquema representativo da fase inicial (a) e final (b) do“Pós-rift”

Figura 21: Esquema representativo da fase de “Subsidência regional”

Figura 22: Estratigráfica da bacia do Kwanza

Figura 23: Carta geológica da bacia do Kwanza

Figura 24: Coluna litoestratigráficas da bacia do Kwanza

Figura 25: Afloramento (AF1)



Figura 28: Distribuição paleoambiental dos foraminíferos

Figura 29: Mapa de amostragem

Figura 30: Sondagem SP10


vi














Figura 44: Corte sintético litológico

Figura 45: Correlação lito-bioestratigráfica

Figura 46: Esboço litológico da área de estudo

Capítulo 4

Figura 47: Amostrador padrão

Figura 48: Diferentes fases do ensaio

Figura 49: Ensaio SPT

Figura 50: Testemunhos de sondagem SPT com os respectivos dados

Figura 51: Vários tipos de martelo

Figura 52: Dispositivo de golpe com corda e roldana

Figura 53: Comparação dos distintos factores de correcção CN

Figura 54: Relação entre N e DR%

Figura 55: Ábaco de Gibbs e Holtz comparado com o de Terzaghi e Peck

Figura 56: Estimativa de Meyerhof e Peck et al

Figura 57: Estimativa de 𝜙 em função de NSPT e Tensão efectiva vertical Figura 58: Valores da resistência a compressão simples a partir de NSPT para solos

coesivos de distintas plasticidades

Capítulo 5

Figura 59: Localização dos furos de sondagem






vii









Figura 72: Sondagem SP17 LISTA DAS TABELAS

Tabela 1: Coordenadas geográficas da província do Bengo

Tabela 2: Localização geográfica dos afloramentos estudados

Tabela 3: Ambientes, hábito, e idades das espécies de foraminíferos

Tabela 4: Amostragem dos poços estudados

Tabela 5: Correcção de N pelo comprimento das varas

Tabela 6: Correcção de N pelo diâmetro da sondagem

Tabela 7: Comparação dos distintos factores de correcção

Tabela 8: Valores de CN para distintos tipos de solos

Tabela 9: Classificação de Terzaghi e Peck, modificado por Skempton

Tabela 10: Propriedades comuns de solos argilosos

Tabela 11: Dados dos furos de sondagens LISTA DE SÍMBOLOS E ACRÓNIMOS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTM - American Society for Testing Materials AFT - Afloramento CN - Factor de correcção Dr - Densidade Relativa (ou compacidade) do solo

qu - Resistência a compressão simples (tsf) Log - Logarítimo L - Comprimento das varas N - Número de golpes N1 - Valor de NSPT corrigido para uma tensão de referência de 100


viii

NSPT - Índice de resistência à penetração NBR - Associação Brasileira de Normas Técnicas N60 - Valor de NSPT corrigido para 60% da energia teórica de queda livre (N1)60 - Valor de NSPT corrigido para energia e nível de tensões KPa - Kilopascal SPT - Ensaio de penetração padrão (Standard Penetration Test) SP - Furo de Sondagem t/m2 – Tonelada por metro quadrado Tg - Tangente

’v0 - Tensão efectiva vertical em repouso 𝜙 - Ângulo de atrito interno Kg/cm2 – Kilograma por centímetro quadrado psi – pounds per square inch ISSMFE – T16 International Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering –Technical Com e max - Índice de vazios máximo e min - Índice de vazios mínimo e0 - Índice de vazios in situ

Peso volúmico do solo

dmax - Peso volúmico seco máximo

max - Peso volúmico máximo

min - Peso volúmico mínimo

ap - Peso volúmico aparente


ix

AGRADECIMENTOS

A Deus, o grande Arquitecto do Universo, por nos ter concedido a vida e a força

necessária para a realização deste trabalho. Aos nossos pais, familiares pelo apoio incondicional. Aos nossos orientadores Prof. Doutor André Buta Neto e Prof. Doutor Fernando Bonito por fazerem sempre a diferença nos momentos de maiores dificuldades.

Ao colectivo de professores do Departamento de Geologia, em especial ao Dr. Mega

Fontes e Dr. Cirilo Cauxeiro por nos terem ajudado no processo de busca de conhecimentos necessários para desenvolver este projecto.

À Empresa SOLOTÉCNICA – CIS, principalmente ao Engenheiro desse projecto, e ao

Sondador Belmiro e seus ajudantes por terem demonstrado imensa boa vontade e espírito de cooperação ao transmitirem informações dos ensaios SPT e executarem as sondagens, parte fundamental deste trabalho de fim de curso da Licenciatura.

A todos os colegas que directa ou indirectamente mostraram-se sempre dispostos a

ajudar nos momentos difíceis.


x

RESUMO

O presente trabalho tem como tema Caracterização Geológica e Geotécnica da Área

de Implantação do Novo Porto de Luanda, a partir de resultados de Ensaios “Standard

Penetration Test” SPT. Foi elaborado pelos estudantes Hortênsio Felisberto de Fátima Bondo

e Igídio Miguel de Carvalho, no âmbito de um projecto de fim de curso de Licenciatura em

Geologia na especialidade de Geologia Aplicada, no Departamento de Geologia da

Universidade Agostinho Neto, com os apoios da Empresa SOLOTÉCNICA, Gabinete de

Reconstrução Nacional (GRN) e Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências da

Universidade Agostinho Neto.

A caracterização geológica da área de estudo, baseou-se no reconhecimento

geológico da referida área, na interpretação das distintas secções litológicas (logs), nas

análises paleontológicas onde identificaram-se algumas espécies de foraminíferos, o que

permitiu determinar o paleoambiente da área de estudo. Efectuou-se também correlações

lito-bioestratigráficas a partir de algumas secções litológicas, permitindo assim a elaboração

do corte sintético litológico. Finalmente elaborou-se o esboço litológico da área de estudo.

Foram realizados ensaios SPT em algumas localidades do município do Dande,

essencialmente na zona de Cabacaça, Calenguela, Catumbo, Pambala. Efectuou-se também

correcções dos resultados SPT considerando os efeitos do peso volúmico, da tensão efectiva

vertical, do diâmetro do furo, do comprimento do trem de varas, estes dois últimos de acordo

com as propostas de Skempton (1986) e Uto & Fujuki (1981). Foram também efectuadas

correcções devidas aos efeitos da pressão de confinamento de acordo com as propostas de

Skempton (1986), Liao & Whitman (1985) e Gibbs & Holtz (1957).

Tendo por base a Bibliografia, foi realizada a parametrização geotécnica, a partir das

correlações clássicas que permitem estimar a ordem de grandeza dos parâmetros indexados

às propriedades físicas, à compacidade, à consistência, à resistência e à deformabilidade.

Por outro lado, aquela avaliação permitiu uma abordagem comparativa com as

propriedades e características geológicas determinadas em estudos de fotointerpretação,

estudos de campo, bem como análises de laboratório.

Palavras-Chave: Correcções, Correlações, Formações, Golpes, Solos, Sondagem, secções

litológicas.


xi

ABSTRACT

This work has theme Geological and geotechnical characterization in the Area of

Implantation of the new Porto of Luanda, from results of tests “SPT” Standard Penetration

Test. It was prepared by the following students Hortênsio Felisberto de Fátima Bondo e Igídio

Miguel de Carvalho, under a draft order Degree in Geology in the specialty of Applied Geology,

in the Department of Geology at Agostinho Neto University, with the support of the Company

SOLOTÉCNICA, General Office of National Reconstruction (GNR) and Department of

Geology in Faculty of Science at Agostinho Neto University.

The geological characterization of the study area was based on the geological

reconnaissance of the aforementioned area in the interpretation of the different lithological

sections (logs), in paleontological analysis where we identified some species of foraminifera,

which allowed us to determine the paleoenvironment of the study area. Correlations litho-

biostratigraphycs were also made from some sections of lithological sections, thereby

enabling the preparation of synthetic litologic cut. Finally we elaborated the outline geology of

the study area.

SPT tests were conducted in some localities of the municipality of Dande, primarily in

the area of Cabacaça, Calenguela, Catumbo, Pambala. It also made corrections to the SPT

results considering the effects of volume weight, the vertical effective stress, the diameter of

the hole, the length of the train of rods, the two last ones according to the proposals of

Skempton (1986) and Uto & Fujuki (1981). Corrections were also made to the effects of

pressure containment according to the proposals of Skempton (1986), Liao & Whitman (1985)

and Gibbs & Holtz (1957).

Based on the Bibliography, we performed a geotechnical parameter, from classical

correlations that allow to estimate the size of the indexed parameters to physical properties,

compactness, consistency, resistance and deformability.

On the other hand, that evaluation allowed a comparison with the properties and

geological characteristics determined in studies of photo interpretation, field studies and

laboratory analysis.

Keyword: Corrections, Correlations, Training, Hitting, Soil, Survery, lithological sections.


xii

Aos meus pais pelo total apoio e incentivo, aos meus irmãos por estarem sempre do meu lado.

Hortênsio Felisberto de Fátima Bondo

A Deus pelo fôlego da vida, aos meus pais por me apoiarem sempre incondicionalmente, aos meus irmãos e amigos por estarem sempre do meu lado

e acreditarem em mim.

Igídio Miguel de Carvalho


1

INTRODUÇÃO

O presente trabalho de fim de curso foi desenvolvido na área científica de Geologia

Aplicada, mais especificamente no domínio da Geotecnia e trata da caracterização geológica

e geotécnica da área de implementação de um novo Porto Comercial, situado na zona da

Barra do Dande, a partir da interpretação de uma quantidade significativa de resultados

obtidos mediante a realização do designado Ensaio de Penetração Normalizado ou, como é

mais conhecido, na literatura inglesa, Standard Penetration Test (SPT). Trata-se de um

ensaio de penetração dinâmica e é tanto em Geologia de Engenharia como em Geotecnia ou

em Engenharia Civil, o método mais utilizado mundialmente para reconhecimento do subsolo

e avaliação da resistência dos maciços terrosos, fundamentalmente devido à facilidade de

execução e baixo custo associado.

Com efeito, os parâmetros obtidos através deste ensaio são amplamente utilizados

para o cálculo da capacidade resistente dos maciços de fundação.

Assim, o SPT consiste, em medir o número de golpes necessários para fazer um amostrador

normalizado penetrar no solo três trechos sucessivos de 15 cm, totalizando 45 cm. Nesta

base, na área de estudo foram executados 20 sondagens com SPT. Foram utilizados os

resultados de 14 furos de sondagem para a realização do presente trabalho.

OBJECTIVOS GERAIS

Determinar as diferentes litologias da área de estudo e o respectivo paleoambiente.

Estimar a capacidade de carga dos solos da área de estudo a partir de resultados do

ensaio SPT, bem como compreender a sua ordem de grandeza à luz do conhecimento

geológico recolhido quer da bibliografia quer adquirido nos trabalhos de campo.

OBJECTIVOS ESPECÍFICOS

Reconhecer e classificar a microfauna de foraminíferos;

Elaborar secções litológicas (Logs) a partir dos furos de sondagem;

Compreender a execução do ensaio e aplicar as correcções aos valores do NSPT;

Estabelecer correlações entre os valores do SPT (registados e corrigidos) e os

diferentes parâmetros geotécnicos.


2

CAPÍTULO 1

METODOLOGIA DE TRABALHO


3

1. METODOLOGIA DE TRABALHO

A metodologia seleccionada, com base nos objectivos preconizados, foi a seguinte:

1. Elaboração do modelo de investigação e levantamento bibliográfico. Para esta fase,

recorreu-se inicialmente ao estudo de fotografias aéreas da região que permitiu a

elaboração de cartas preliminares, esboços, ulteriormente o reconhecimento de

algumas formações referidas nos trabalhos já efectuados na área segundo Agostinho

et al (1995) e Victorino e Nascimento, (2006).

2. Levantamento de dados de campo: Esta fase baseou-se no acompanhamento das

sondagens em obra (Figura 1), na identificação e descrição das diferentes litologias

presentes na área de trabalho a partir das amostras recolhidas no amostrador

Terzaghi, bem como no reconhecimento dos tipos de contactos existente entre as

distintas formações;

a

b

FIGURA 1 - a) Reconhecimento do local do furo; b) Montagem do equipamento


4

b

FIGURA 2- a) Colocação do amostrador Terzaghi; b) Realização do ensaio SPT

3. Trabalho de laboratório: Esta fase dividiu-se em duas etapas:

1. Descrição das carotes e testemunhos de sondagem SPT

As amostras utilizadas no presente trabalho são testemunhos (carotes) dos furos de

sondagem rotativa e à percussão. Algumas foram recolhidas com recurso ao amostrador

Terzaghi, durante a excução do SPT na área de trabalho, como se pode observar nas páginas

4 e 5.

Após a sua recuperação, as amostras foram conservadas em caixas devidamente

etiquetadas, com indicação da ordem de amostragem através de setas e respectivas

profundidades e penetrações.

As amostras foram descritas macroscopicamente com ajuda de uma lupa e ácido clorídrico

(HCI).

a


5

FIGURA 3- Descrição macroscópica dos testemunhos de sondagem (Carotes)

Para o tratamento da informação, a amostragem foi utilizada segundo a variação de

fácies, quer do ponto de vista litológico, quer do ponto de vista paleontológico. Assim, foram

seleccionadas algumas amostras para análise paleontológica com ajuda da lupa binocular,

com o intuito de descrever as idades das diferentes formações existentes na área de estudo.

FIGURA 4- Testemunhos de sondagem rotativa


6

FIGURA 5- Testemunho de sondagem SPT

2. Análise micropalentológica

A análise micropaleontogica foi feita de maneira metódica, meticulosa e precisa, com

a finalidade de se evitar possíveis contaminações entre amostras, misturas fortuitas, e erros

de identificação das preparações, com o objectivo de enquadrar a área de estudo no contexto

geodinâmico, conforme é recomendado por Seyve (1990).

a) Lavagem

É a técnica mais frequentemente utilizada para extrair das rochas móveis os microfósseis de

tamanho superior a 100 micrómetros.

Assim, as amostras foram colocadas em recipientes contento água, durante oito (8)

horas, a fim de serem desagregadas da solução. Posteriormente, a lavagem foi feita com

água corrente e peneiros circulares de 149 microns de abertura da malha, para a recuperação

dos resíduos. Estes foram levados para secagem, em estufa á uma temperatura de 100 °C.

Para o efeito, foi utilizada uma solução com o azul-de-metileno, na qual foram imersos os

peneiros à medida que decorria a lavagem, para colorir e reconhecer nas lavagens ulteriores

os microfósseis que poderiam ficar retidos nas malhas. A triagem foi feita numa cuveta

metálica rectangular, de fundo escuro, sob observação na lupa binocular. Os microfósseis

foram levantados com um estilete que de vez em quando foi picada na plasticina e,

posteriormente, foram colocados em células ou lamelas.

b) Observação dos microfósseis

No momento da identificação dos fósseis são utilizadas algumas técnicas de trabalho,

ou seja, o reconhecimento de cada grupo, género ou espécie, que necessita do conhecimento

de base da micropaleontologia sistemática e a utilização da bibliografia. Seyve (1990)

aconselha para o efeito o uso dessas técnicas.


7

Para a descrição e ilustração dos microfósseis, foram feitos alguns desenhos e

fotografias, foi feita a descrição das formas, dos atributos morfológicos mais típicos, o que se

revelou de grande interesse para nós como autores do presente trabalho, uma vez que

permitiu aliar a teoria à prática.

3. Interpretação dos dados

Os dados são descritos sob a forma de texto e apresentados preferencialmente sob a

forma de tabelas, colunas litológicas e gráficos. Os dados utilizados resultaram dos resultados

do ensaio SPT, da análise macroscópica, petrográfica e paleontológica, com recurso a alguns

programas informáticos (software), designamente o Rockworks 2002, o Surfer 8, o Grapher

7, o Corel DRAW12, o Fotoshop e as ferramentas do Microsoft Office.

4. Nesta fase, foi elaborado o relatório final com base na estratigrafia definida.

a

b

c

d

FIGURA 6- Etapas da análise micropaleontológica:

a – Dissolução; b – Lavagem; c – Secagem; d – Triagem e classificação


8

O referido relatório contém aspectos relevantes ao conhecimento geológico da área,

dentro do objectivo a que se propôs o projecto. Deve ser realçado que o esboço litológico, as

correlações lito-bioestratigráficas, o corte sintético, o paleoambiente da área de estudo, os

resultados corrigidos dos ensaios SPT, bem como as correlações deles deduzidas, são

efectivamente os resultados mais importantes obtidos com a realização do presente trabalho.

1.2 MATERIAIS E TÉCNICAS

Os materiais utilizados para a realização do trabalho consistiram nas diferentes litologias,

identificadas na área de estudo, sendo algumas de idade já conhecida e outras por

determinar. Deste modo, foram tomadas várias amostras dos distintos furos de sondagem

com o objectivo de ser feita a datação de algumas unidades litológicas. As ferramentas de

apoio para a realização deste trabalho, utilizadas com diferentes fins, foram fotografias

aéreas, imagens de satélite e mapas topográficos e geológicos, imprescindíveis para um

trabalho do género.

1.2.1 Fotografias Aéreas

Esta ferramenta foi de extrema importância devido à sua capacidade em individualizar

os diferentes depósitos sedimentares, assim como todas as estruturas geológicas (falhas,

dobras), cursos de água, formas de relevo e algumas estruturas antrópicas presentes nas

imagens aéreas.

A fotointerpretação permitiu, igualmente, compreender o significado individual e colectivo

dos atributos acima citados, através da observação de alguns aspectos básicos, tais como a

textura, drenagem, tonalidade, forma, padrão, densidade, declividade, dimensão, sombra e

posição dos objectos que podem ser observados nas fotografias.

Para que esta interpretação fosse realizada com sucesso, foi necessário primeiramente

um estudo sobre fotografias aéreas que consistiu na montagem de um mosaico ou conjunto

de fotos da área de estudo, montadas técnica e artisticamente, de forma a dar a impressão

que todo conjunto se torna numa só.

Este estudo é bastante útil seja para dar uma visão de conjunto da área, seja para permitir

uma boa selecção preliminar do local que requer maior ou menor grau de detalhe. Foi utilizado

o estereoscópio de espelhos para garantir uma visão estereoscópica.

Os estudos de fotointerpretação foram realizados de acordo com os seguintes passos:

1- União das marcas fiduciais para obtenção do centro de cada fotografia, a fim de

localizar o ponto principal;


9

2- Sobreposição das fotografias aéreas de maneira a determinar a imagem de cada

ponto principal na outra fotografia, seguindo-se para a observação das duas fotos

sucessivas com o estereoscópio. A foto posicionada do lado esquerdo simula uma

visão do olho esquerdo no ponto acima da foto, a posicionada do lado direito, a visão

do olho direito, que recobre 60% da foto esquerda, permitindo ver o modelado

topográfico a três dimensões;

3- Marcação da linha de voo (linha que vai do ponto principal de uma fotografia, até a

sua imagem na outra fotografia).

4- Determinação do estereobase (distanciamento entre os dois pontos principais);

5- Individualização, caracterização e identificação de todos os objectos geomorfológicos

observados nas fotografias aéreas.

1.2.2 Imagens Satélite

O uso desta ferramenta foi de grande utilidade, pois permitiu uma visão panorâmica

da área de estudo, tendo em conta que a presença ou significado de determinadas

características geológicas que se exprimem por dezenas ou mesmo centenas de quilómetros,

podem escapar à observação de fotografias aéreas de baixa altitude, mas são claramente

visíveis numa imagem de satélite (imagens Landsat).

O detalhe destas imagens é por vezes tal, que se torna possível reconhecer a

geometria das camadas, o que permite a interpretação da estrutura regional. Isto permite que

estas imagens constituam frequentemente um auxiliar precioso nos levantamentos de campo.

Todavia, devido a diferença de escala e de resolução, as imagens Landsat funcionaram mais

como um meio de interpretação complementar, não substituindo as fotografias aéreas de

baixa altitude, que permitem um estudo à escala local. Neste sentido, esta ferramenta permitiu

a localização das estações em estudo, identificação de algumas unidades litológicas, vales

de drenagem, individualizar as diferentes condições do terreno e traçar os limites entre elas.

1.2.3 Mapas Topográficos

São mapas que representam a topografia de uma determinada região e apesar de não

possuírem um fim determinado, são a principal base das cartas temáticas. Deles constam

vários elementos, nomeadamente:

Construções humanas (estradas, linhas de alta tensão, gasodutos, casas, barragens,

etc.);

Aspectos naturais (rios, praias, montanhas, lagos, etc.);


10

Geografia política (fronteiras e limites);

Enquadramento geográfico do mapa em relação à longitude e à latitude;

Escala de distâncias horizontais;

Declinação magnética da região;

Data do levantamento topográfico e

Legenda.

Tendo como base o mapa foto-aéreo da área de estudo resultante da sobreposição, e

consequentemente da junção e uniformização das fotografias aéreas, foi possível, com

recurso ao programa informático Fotoshop, efectuar a ampliação do mesmo a fim de obter

uma melhor visualização da área de trabalho, garantindo, deste modo, um maior grau de

detalhe dos objectos a serem projectados na carta geológica, como por exemplo a litologia.

1.2.4 Carta Geológica

As cartas geológicas são elaboradas tendo em vista um fim específico, isto é, contêm

informações bastante pormenorizadas sobre a geologia de uma determinada área estudada.

Podem ser entendidas como a representação sintética e reduzida, num plano, dos diferentes

complexos rochosos e das estruturas presentes numa área, assim como das respectivas

atitudes (Cardoso, 1985).

As cartas geológicas contêm certos elementos fundamentais que são:

Base topográfica;

Tipo e localização das diferentes unidades geológicas;

Idade das diferentes unidades geológicas;

Tipo e localização do contacto entre as diferentes rochas;

Tipo e localização de dobras e falhas;

Direcção e inclinação das rochas estratificadas;

As cartas geológicas devem representar igualmente a coluna estratigráfica que relaciona as

várias unidades em termos cronológicos, colocando em evidência o tipo de contacto e a

eventual existência de descontinuidades entre elas.

Devem ainda representar um perfil geológico interpretativo, definido segundo direcções

que permitem uma melhor interpretação das principais estruturas geológicas existente na

região. Deste modo, esta ferramenta teve grande importância devido ao facto de permitir a


11

identificação e localização de algumas formações presentes na área de trabalho, assim como

os seus possíveis contactos, idades relativas e a identificação de alguns acidentes tectónicos

verificados no decurso dos tempos geológicos.

Foram também utilizadas diferentes técnicas no levantamento de campo e nos trabalhos

de laboratório, sendo importante definir cada uma delas, indicar os seus procedimentos e sua

utilização. Neste contexto, as técnicas utilizadas foram as seguintes:

Descrição macroscópica das amostras

Análise bioestratigráfica.

- Descrição macroscópica das amostras

A observação e identificação macroscópica é um método que se aplica no campo e dá-

nos uma ideia aproximada do tipo de rocha colhida, implicando um reconhecimento bastante

minucioso da forma como ela se encontra no terreno (forma de jazida).

A observação de dados no campo implica que o geólogo utilize um martelo, canivete,

lupa, um frasco de ácido clorídrico (HCl) e, finalmente um caderno onde assente as principais

características da amostra, tais como a localização rigorosa da colheita, forma de jazida,

textura, tipo de minerais presentes, se faz ou não efervescência com o HCl, tipo de contacto

com outras rochas e fracturas que afectam o afloramento etc. As amostras recolhidas foram

analisadas seguindo os parâmetros macroscópicos que permitiram classifica-las de acordo

as características que apresentavam, que foi posteriormente confirmado e quantificado no

laboratório.

- Análise bioestratigráfica

Esta análise é efectuada com base no conteúdo fossilífero encontrado nas amostras

colhidas, que permitem determinar a idade relativa das formações geológicas,

proporcionando assim uma valiosa informação acerca das condições que existiram no lugar

onde encontram-se fossilizados. Esta análise permite igualmente, com auxílio da litologia e

das estruturas sedimentares, identificar o possível ambiente de deposição.

A idade relativa das rochas sedimentares pode ser calculada com base no seu

conteúdo fossilífero ou em virtude da comparação entre rochas com idades desconhecidas,

com outras rochas que se tenha calculado a idade absoluta, por métodos físicos, que se

encontrem em íntima relação, seja subjacentes ou em contactos diversos.

No contexto do descrito anteriormente, para que fosse possível utilizar correctamente

todos os dados relativos aos resultados das amostras e todo o seu valor, assim como para


12

fazer um bom estudo paleontológico, foi necessário realizar de maneira adequada a

identificação das amostras das sondagens a percussão e rotativas, seguida pela descrição

detalhada de cada furo de sondagem, reconhecimento de algumas amostras in situ,

colocação das amostras em sacos adequados a fim de evitar contaminações e

posteriormente referencia-las para não confundi-las.

1.2.5 Fotografias Aéreas da Área de Estudo

Após ter acesso às fotografias aéreas da área do Bengo a escala de 1/35.000, que

foram tomadas em 1979 pelo Instituto de Geodesia e Cartografia de Angola (I.G.C.A) sendo

as mesmas correspondentes ao registo 125, voo AA-1, fiadas 10,11,12, prova 1484,

baseamo-nos na análise de 3 (três) delas como se pode observar na Figura 7, que permitiram

a construção do mosaico tal como foi descrito na metodologia apresentada no ponto 4.

Sobre o mosaico, apresentado na Figura 8, foi colocada uma folha transparente

durante o estudo estereoscópico, para a transferência dos vários objectos possíveis de

identificar, tais como os contornos, vales, rios, alinhamentos, escarpas, vegetação etc. É de

salientar que alguns alinhamentos tectónicos evidenciados podem estar na base da

geometria costeira do Bengo, aquando da abertura do oceano Atlântico.


13

FIGURA 7 – Sequências de fotografias a da região do Dande (foto a, b, c e d)


14

FIGURA 8- Foto mosaico da região do Dande


15

1.2.6 Imagens Satélites da Área de Estudo

As imagens de satélite foram de grande importância na evolução do conhecimento

geomorfológico da área de estudo, ampliando as possibilidades de observação das formas

de relevo e sua correlação com o substrato, seja na discriminação litológica como na análise

estratigráfica e estrutural.

Com a utilização do programa Google Earth®, as imagens de satélite, forneceram

também uma base visual, que permitiu localizar as estações em estudo e identificar os

diferentes depósitos sedimentares.

Em resumo, permitiu uma melhor individualização da área de estudo, identificando com

algum grau de detalhe as diferentes formas de relevo, tais como alguns alinhamentos, os

vales, escarpas, rios, estruturas antrópicas, etc.

FIGURA 9- Imagem satélite da zona de estudo (Dande),

ilustrando as características geomorfológicas.


16

CAPÍTULO 2

ENQUADRAMENTO GEOGRÁFICO DA ÁREA DE ESTUDO


17

A área de estudo localiza-se na província do Bengo a NE de Luanda, tal como se

observa na Figura 10, é delimitada pelos paralelos e meridianos referidos na Tabela1. A área

da zona de estudo é de aproximadamente 33.016 Km2.

Tabela 1 – Coordenadas geográficas da Província do Bengo

Paralelos Meridianos

7o 36´ 00´´ 13o 12´ 01´´

10o 24´ 00´´ 14o 12´ 01´´

2.1 VIAS DE ACESSO

A província do Bengo foi criada em 1982 por divisão da antiga província de Luanda,

na qual estava enquadrada e possuía a designação de município.

A província do Bengo assegura as ligações, por rodovia a todo País, pelas estradas

de Catete para leste, do Caxito para Norte e de Cabo Ledo para o sul, através da estrada

Nacional partindo de vários pontos da cidade de Luanda, e usando a via de Cacuaco-

Quifangondo chega-se ao município do Dande.

FIGURA 10 – Mapa de Angola e destaque da Província do Bengo, com localização do Município do Dande (FONTE www.mapaangola.com)


18

As vias secundárias são em terra batida e muitas delas intransitáveis em

consequência do trabalho árduo de desminagem que se está a desenvolver a nível da

província, factor que, ao longo da realização do presente trabalho, condicionou bastante as

saídas de campo e a recolha de dados realizados pelos estudantes e orientadores.

2.2 HISTÓRIA / CULTURA

A maioria da população desta província configura o complexo sócio-cultural Ambundu.

A sua língua nacional de expressão é o Kimbundu, que é partilhada entre os familiares mais

próximos e as pessoas que habitam outros espaços mais precisamente nos limites que

conformam por exemplo a província de Luanda.

São muito conhecidos os monumentos históricos desta província, localizados nos

municípios de Muxima, onde se destacam a Fortaleza e a Igreja do mesmo nome, edificações

do tempo das conquistas portuguesas por estas terras. São, como tal, os marcos desse

passado dos povos desta região.

A província do Bengo contorna a província capital, Luanda, e o seu clima é

influenciado essencialmente pelo oceano Atlântico e tem a floresta e a savana como tipo de

vegetação dominante.

O Bengo é auto-suficiente no que se refere à actividade agrícola. Produz mandioca, abacate,

ananás, feijão, mamão, sisal, palmeira de dendém, cana-de-açúcar café e outros produtos

agrícolas.

A pecuária está dirigida à bovinicultura de carne e, beneficiando de uma costa

favorável, a pesca é praticada na Barra do Dande e no Ambríz (a norte) e no Cabo Ledo (a

sul). Esta última actividade é praticada nas pequenas ínsulas dos rios Bengo e Ndanji, cuja

espécie mais procurada é o Kakusso. Com este espécime lagunar produz-se um prato que já

se tornou referência na gastronomia angolana acompanhado do feijão de óleo de palma.

A pesca marítima nesta região é assinalável sobretudo na área do Ambríz onde os

crustáceos como o camarão e a lagosta são recursos piscatórios que contribuem na

promoção de receitas na balança de exportações.

Actualmente, o sector industrial da província produz materiais de construção

(agregados britados explorados em pedreiras, areias, e barro), bem como outros recursos

minerais, designadamente caulino, gesso, asfalto (rocha asfáltica), calcário, quartzo, ferro,

feldspato e mica. Província muito bem localizada, junto à capital e ao oceano, terá certamente

um grande futuro como destino turístico.


19

2.3 CLIMA E VEGETAÇÃO

A maior parte da região é caracterizada por um clima tropical seco, com duas épocas:

época seca e a época de chuva. Esta última compreende o período que vai de Setembro até

o final de Abril, a precipitação média varia entre 50mm e 170 mm. Durante a época seca

(Maio a Setembro), a precipitação é praticamente nula.

A temperatura média do mês de Agosto é de 20,1oC a 21,2oC sendo a temperatura do

mês de Março (mês mais quente do ano) de 26,8oC. A humidade relativa do ambiente é alta

durante todo o ano, ultrapassando os 80% o que se explica, essencialmente, devido à

influência do oceano Atlântico.

Quase todo o território está coberto por vegetação arbórea e arbustiva, havendo

bosques nas baixas dos rios. A província apresenta igualmente uma vegetação do tipo

savana seca, constituída por herbáceas, arbustos ou matas tropicais secas, matebeiras

(Hyphaene Gossweira) eufórbios, mubanga, capim alto (sub-xerófitas) com algumas árvores

de grande porte, de que são exemplo os embondeiros (Adansónia Digitata). A lezíria de

alguns rios é intensamente pantanosa.

Ocorrem ainda comunidades de savana herbosa, dominadas por gramíneas de porte

médio, típicas de meios húmidos; formações de floresta ripícola a acompanharem o curso

fluvial e a revestirem a orla marginal, dominadas por arbóreas de grande porte, salientando-

se as albízias, o embondeiro, a mafumeira, além da disseminação da palmeira Elaeis;

comunidades de Cyperus papyrus identificam as áreas permanentemente submersas de

água doce, as quais mais próximo da orla marítima e sob influência de fluxos aquíferos das

marés vêm constituir mangais, dominados por Rhysophora mangle.

Em grande parte a bacia foi submetida ao cultivo, pelo que são poucos os testemunhos

do primitivo revestimento vegetal. Todavia, atendendo as condições específicas da baixa, no

aspecto hídrico, não favoráveis a retenções aquíferas superficiais, a vegetação dominante é

do tipo florestal ripícola, com as componentes arbóreas já referidas para casos anteriores,

enquanto as áreas revestidas por comunidades herbáceas higrófilas se confinam a

determinadas situações de encharcamento temporário, sobretudo na faixa limite jusante.


20

a) b)

FIGURA 11 – Vegetação existente na região do Dande: a) Ipopeia sp.; b) Euphorbia conspicua

2.4 SOLOS

Na área de estudo verifica-se uma grande variedade de solos. As condições climáticas

e a topografia exercem influência na génese do solo, independentemente da composição

mineralógica da rocha mãe (quase uniformemente calcária e argilosa). No aspecto textural

estão representados tanto os solos grosseiros como os finos.

Na orla litoral aparecem os solos aluvionares fluviais essencialmente margosos e

gresosos de cor pardacenta ocupando grandes superfícies.

Além dos solos aluvionares existem também solos calcários, argilosos principalmente onde

afloram margas e argilas. Aparecem igualmente barros delgados muito secos e solos pardos

nos lugares com topografia íngreme. Estes solos de cor negra ou cinzenta escura

apresentam-se em camadas de grande espessura nas encostas e depressões dos vales

(Diniz, 2002).

Com base ao esboço pedológico elaborado por Diniz, os solos da área de estudo, estes

classificam-se da seguinte forma:

a) Solos aluvionais fluviais

Ocupam extensas superfícies sobretudo ao longo dos rios bem como em superfícies baixas.

Ao longo do rio Dande, a textura destes solos é média e fina diminuindo gradualmente no

sentido da foz e das margens para a periferia. Os solos melhor drenados e de maior fertilidade

distribuem-se na faixa contígua ao curso do rio;


21

b) Solos áridos tropicais pardos

A nordeste do Dande sobretudo na área de transição de clima árido, predominam os solos

áridos tropicais correspondentes com relevos suavemente ondulados. Estes solos são

originários a partir das rochas cristalofílicas do complexo de base.

A fracção fina do solo é composta por argila sialítica (montemorilonites). Poderão ser

considerados como solos de bom nível de fertilidade, ou seja, bons para a agricultura;

Barros negros e pardos (expansivos)

Os barros são solos de textura pesada, em geral de cores negras ou cinzentas escuras

quando em correspondência com áreas aplanadas ou de depressões de vales. São solos

argilosos muito pegajosos e plásticos constituídos essencialmente por argilas

montmoriloníticas. Devidas as suas características físicas, limitações quanto ao uso agrícola,

as operações culturais são acentuadas. Oferecem susceptibilidade a erosão como resultado

do seu baixo grau de permeabilidade exigindo práticas de defesa e conservação;

c) Solos musseques

Nesta grande unidade pedológica englobam-se os solos que estão em correspondência com

as superfícies sobrelevadas de sedimentos quartzosos do Plistocénico, conhecidos pela

designação regional de “musseques”, que significa terreno arenoso.

Os solos musseques são em geral de textura grosseira, bastante profundos, sem

estrutura, pálidos ou de cores vivas;

d) Solos calcários pardos

Os solos calcários pardos, de coloração normalmente pardo - olivácea, têm boa

representação entre o Dande e o Cuanza, em geral correlacionados com os materiais

calcários, greso–calcários ou calcários margosos do Cretácico e do Eocénico. Quanto às suas

características, trata-se de solos de texturas finas, ou mais raramente médias, em geral

disseminados de materiais concrecionários e nódulos de calcários e cristais de gesso. São

solos com regular a boa capacidade para a água utilizável e regular drenagem interna.


22

2.5 GEOMORFOLOGIA E HIDROGRAFIA

A área de trabalho é, de uma forma geral, caracterizada por um relevo de planície

costeira pouco acidentado, com cotas absolutas de 20 a 30m distribuídas pelas depressões

dos rios, linhas de água efémeras e, pelos cursos de água permanentes.

A morfologia da região estudada apresenta superfícies aterraçadas de extensão

quilométrica, com alguns altos morfológicos cortados por vales em forma de V e falésias

bastante íngremes (Buta Neto et al., 2000).

Relativamente à Rede Hidrográfica da região do Dande, importa salientar que, Angola

tem 77 bacias hidrográficas, o que indica que é um país com grande potencial hídrico, das

quais faz parte da área de estudo a bacia do Dande e a bacia do Lifune (província do Bengo).

Estas bacias são indispensáveis para o desenvolvimento desta região, e compreendem os

rios Dande e Lifune, ambos rios principais. Também é notável na área de estudo o rio Ió, cujo

regime é pluvial (intermitente). Para o efeito foram calculados para a bacia do Dande e Lifune

representados nas Figuras 12 e 13 os seguintes parâmetros:

Área da Bacia; Perímetro da Bacia; Altitude média e máxima; Descarga específica

média, máxima e mínima; Descarga mensal e Média anual e finalmente a Precipitação mensal

e média anual.


23

FIGURA 12 - Bacia hidrográfica do Dande, província do Bengo (Sweco Groner, 2005).


24

FIGURA 13- Bacia hidrográfica do Lifune, província do Bengo (Sweco Groner, 2005)


25

A parte extensa da baixa do Dande, que se compreende entre o Porto Quipir-Quijanda,

no limite da exploração canavieira da Açucareira de Caxito e a foz, é o local mais conhecido

por Barra do Dande.

A baixa, neste troço jusante, tal como se observa na Figura 14 inclina-se muito

lentamente para o litoral, desde cotas dos 10/12m até 3/4m e, estreitando-se de algum modo,

disseminando-se em lagoas, sobretudo na sua periferia da margem direita, facto que contribui

para a redução significativa da área útil, além do rio, ao longo de 30 km do seu percurso final,

corre em meandros muito pronunciados.

A bacia do Dande é parte integrante do município de Caxito, comuna da Barra do Dande,

servido pela estrada do norte Luanda-Soyo e pelo ramal da Barra do Dande, o qual,

atravessando-se o rio por jangada junto à foz, liga no Lifune à estrada do Ambriz. Esta bacia

constitui uma zona de significativa incidência agrícola, quer do sector empresarial, com

algumas explorações agrícolas implantadas no vale, quer do sector camponês, que se

distribui em aglomerados populacionais na plataforma adjacente ou na baixa, aqui

estabelecendo as suas áreas de cultura de subsistência, com base na mandioca, batata-

doce, milho e ginguba e colhendo o dendém nas numerosas palmeiras que se disseminam

pela orla marginal ribeirinha.

Do sector empresarial há que distinguir algumas fazendas que tradicionalmente se

dedicam à produção de frescos com destino ao mercado abastecedor de Luanda, incluindo-

se também a cultura frutícola, com destaque para a bananeira, citrinos, mamoeiro e

mangueira. Ainda de referir a actividade piscatória incidente nas numerosas lagoas, a qual

constitui fonte alimentar muito importante das populações locais, além de registar volume de

comercialização muito interessante.

Relativamente à Morfologia, observa-se uma planície aluvial muito perfeita,

correspondente a fundo de vale profundamente escavado na plataforma sedimentar ceno -

mesozóica, a qual marca diferenças de cotas de algumas dezenas até próximo da centena

de metros. O leito do rio, bem definido por taludes marginais salientes, traça curso sinuoso e

arrimado à encosta meridional, deixando que do lado oposto a baixa se povoe de lagoas,

algumas delas de dimensionamento apreciável, de várias centenas de hectares.

Tendo em conta que, a área de estudo não abarca a área completa das bacias do Dande

e Lifune, procuramos estudar apenas as zonas mais baixas das respectivas bacias, isto de

acordo com Diniz (2002). Assim, a parte baixa da bacia do Dande estreita-se, e parte da

mesma é preenchida por sucessivas lagoas, reduzindo-se consideravelmente a área de

utilização, além de que o rio, ao divagar e meandros caprichosos, torna difícil a


26

implementação de um adequado esquema de defesa. Já nos últimos quilómetros, com as

cotas mais reduzidas, a proximidade do mar e a influência do nível friático próximo da

superfície enriquecido em sais, a baixa, fortemente susceptível, não é mais do que uma

superfície salgada.

A ocupação agrícola, não faltando sequer as fontes permanentes de regadio, reduz-se

às situções topográficas salientes, livres ou pouco afectadas pelo encharcamento,

normalmente acompanhando as orlas marginas do rio, onde em muitos casos a utilização

agrícola recai no intervalo periódico que medeia entre as enchentes que normalmente se

verificam em Março/Abril.

FIGURA 14- Bacia hidrográfica da baixa do Dande, evidenciando o rio Dande e as eventuais

lagoas. DINIZ, A. C. 2002. Esc. 1:100.000

A planície aluvial da baixa do Lifune, como se observa na Figura 15 tem característica

muito alongada (cerca de 13 km de extensão por uns 3 km de largura média) e descaindo

para o litoral, desde cotas dos 16 m no extremo montante até aos 8 m na orla marítima.

A bacia fica compreendida nos limites administrativos do município de Caxito, e dista uns

13 km da comuna da Barra do Dande, está bem localizada em relação às grandes vias de

comunicação, porquanto atravessa-a a rodovia do norte Luanda/Ambriz, que passa por

Caxito além da estrada térrea que liga à Barra do Dande. No domínio da ocupação agrícola,

N


27

na baixa implantaram-se duas unidades de produção que têm por base a exploração da

palmeira dendém: a Fazenda Libongos na parte montante da Fazenda Lifune a jusante da

estrada nacional.

No decorrer da década de sessenta, ambas fazendas foram alargando as áreas de

exploração à cultura da bananeira, chegando a envolver algumas centenas de hectares na

Fazenda Lifune, pese embora a escassez de disponibilidades hídricas para rega.

A localização privilegiada da baixa do Lifune em relação ao porto de Luanda a cerca de

90km e ligando-a uma boa rodovia, aliada às condições ecológicas muito favoráveis para esta

cultura, fez com que o início dos anos setenta a produção bananícola atingisse níveis muito

elevados.

Relativamente à Morfologia, observa-se uma planície aluvial da foz do Lifune, encaixada

em plena faixa litoral mesozóica de relevo caracteristicamente ondulado, tendo a

particularidade do rio Lifune drenar convenientemente a baixa em toda a sua extensão, pelo

que praticamente não se verificam retenções aquíferas prolongadas, nem tão pouco a

ocorrência de lagoas.

FIGURA 15- Bacia hidrográfica da baixa do Lifune, evidenciando o rio Lifune. DINIZ, A. C. 2002. Esc.1:100.000

N


28

CAPÍTULO 3

ENQUADRAMENTO GEOLÓGICO REGIONAL


29

3.1 PRINCIPAIS BACIAS SEDIMENTARES DE ANGOLA

De acordo com Tavares (2000), o pacote sedimentar angolano é subdividido em cinco

(5) sectores, os quais se resumem a três bacias costeiras, nomeadamente a Bacia do Congo

(limitada entre o rio Zaire e a Ponta da Musserra), a bacia do Kwanza (entre Musserra e o

paralelo 12º 00´) e, por fim, a Bacia do Namibe (entre o paralelo 13º 45´S e o limite sul é

representado pela Namíbia), tal como representado na Figura 16 (WEC 1991).

FIGURA 16 - Principais bacias sedimentares de Angola (WEC 1991)


30

A Região do Dande situa-se dentro dos limites geográficos da Bacia do Cuanza,

estando as formações da área de estudo (Dande), inseridas nas formações da Bacia do

Kwanza. Esta última por sua vez, está relacionada com um fenómeno de importância golobal

– a evolução da margem Continental angolana, ou seja, a abertura do Atlântico Sul.

Neste contexto, torna-se relevante apresentar uma breve síntese da evolução da

margem angolana, a fim de melhor compreender e enquadrar os processos geológicos –

estruturais locais no espaço – tempo. Com base nos conceitos de tectónica de placas e da

migração dos continentes, e de acordo com o estilo estrutural e características litológicas

presentes, vários autores (Cunha Baptista, 1991, Marcelino & Kaziluque, 2000) definiram

diferentes eventos evidentes nas bacias sedimentares costeiras e na plataforma continental

que reflectem as diversas fases de evolução das bacias que compõem a margem angolana.

3.2 EVOLUÇÃO TECTÓNICA-SEDIMENTAR

A evolução tectónica e sedimentar da bacia do Kwanza resultou, numa fase inicial, do

movimento das placas tectónicas que provocaram a fracturação do supercontinente

Gondwana. Estes movimentos estiveram, então, na base da separação dos continentes

Africano e Sul-americano e que ainda se identificam nos dias de hoje, devido ao aumento

progressivo do afastamento dessas placas.

Assim sendo, a abertura do Oceano Atlântico iniciou no Jurássico tardio/Cretácico

inferior, período em que a placa africana foi submetida a esforços distensivos que levaram à

abertura do Rift, ao longo das zonas crustais estruturalmente mais frágeis. A evolução desta

bacia ocorreu segundo vários episódios tectónicos distintos, cada um deles evidenciando

uma estratigrafia e um estilo estrutural próprio.

Esses movimentos tectónicos são divididos em 4 episódios, nomeadamente:

1- Pré-Rift, que é caracterizado por um tectonismo suave;

2- Sin-Rift I e II, que é caracterizado por um forte tectonismo;

3- Pós-Rift, caracterizado por um tectonismo moderado;

4-Subsidência regional, que é caracterizada pelo forte basculamento da bacia

(tectonismo activo).


31

Pré-rift

Durante a etapa inicial, no Cretácico Inferior (Neocomiano), os continentes Africano e

Sul- Americano que se encontravam estáveis e unidos desde o Pré-câmbrico passaram a

estar sujeitos a fracturamento e ao consequente vulcanismo, período em que se depositaram

sedimentos arenosos.

O Neocomiano é então caracterizado por um tectónismo suave, no qual se formaram

algumas bacias intracratónicas que se instalaram de forma discordante sobre o soco Pré-

câmbrico falhado e erodido. Estas bacias intracratónicas encontram-se preenchidas por

sedimentos clásticos arenosos de ambiente fluvio-lacustre e sedimentos vulcanoclásticos que

se depositaram discordantemente sobre o soco metamórfico falhado (Figura 17).

Figura 17 – Esquema representativo da fase “Pré-rift” (Sheevel, J. et al., 1996).

Syn-Rift I

Na fase inicial, (Neocomiano) este episódio é caracterizado por levantamento,

fracturação e inclinação dos blocos do soco. Estes fenómenos levaram à formação de um

sistema de lagos profundos ou bacias profundas (do tipo rift) instaladas nos grabens que, por

sua vez, produziram um relevo com enormes blocos elevados e rebaixados, preenchidos por

sedimentos sapropélicos (ricos em matéria orgânica) e sedimentos lacustres argilosos.

Na fase final (Barremiano inferior) acentuou-se o deslocamento dos blocos, dando

lugar a um aumento da compactação e subsidência como consequência da carga sedimentar

(Figura 18).


32

Figura 18- Esquema representativo da fase “Sin-rift I” (Brice et al., 1982).

Syn-rift II

Nesta fase (Barremiano) verificou-se a reactivação de algumas falhas, devido ao

aumento gradual do adelgaçamento e distensão crustal, provocando subsidência e erosão

das zonas mais elevadas dos blocos pré-câmbricos.

No final desta fase (Apciano) deu-se o início da ruptura continental (África e América

do Sul), devido ao rápido alongamento e adelgaçamento da litosfera.

Os sedimentos que se depositaram neste período representam uma sequência

transicional que corresponde ao início da mudança de ambientes continentais para marinhos.

Estes depósitos são constituídos, basicamente, por carbonatos lacustres e arenitos clásticos

aluvionares, passando para uma sequência evaporítica (Figura 19).

Figura. 19 – Esquema representativo da fase inicial (a) e final (b) do“Sin-rift II” (Baptista C. 1991).


33

Pós-rift

Esta fase é caracterizada pela deposição de uma espessa série salífera que ocorreu

numa bacia geometricamente restrita (hipersalina), no início do Albiano, sendo representada

por uma sequência inicialmente transgressiva, passando para uma sequência carbonatada-

clástica. Esta sequência transgressiva depositou-se devido ao processo de subsidência que

ocorreu como consequência da contracção térmica (arrefecimento térmico).

Nesta fase, os processos tectónicos e sedimentológicos eram dominados por uma

oscilação crustal (aumento do nível do mar) de carácter regional, seguidos por um período

transgressivo (Figura 20).

Figura 20 – Esquema representativo da fase inicial (a) e final (b) do“Pós-rift” (Baptista C., 1991).

3.3 SUBSIDENCIA REGIONAL

O intervalo de tempo Campaniano/Mastricciano é caracterizado por um afastamento

acentuado das placas, acompanhado da subida do nível do mar, durante a qual a

transgressão marinha atingiu a sua máxima extensão quer em África quer na América do Sul

(WEC 1991).

No Paleogénico (Oligocénico médio) ocorreu uma importante regressão marinha

resultante do basculamento no sentido Oeste da bacia, induzido pela sobrecarga sedimentar

da plataforma, tendo como resultado a descida do nível da água do mar. Esta regressão teve

como consequência a deposição (Oligo-Miocénico) de uma espessa sequência clástica

regressiva, assentando discordantemente sobre a antiga plataforma.


34

Este período é, ainda, marcado por vários hiatos estratigráficos representados quer

pela não deposição quer pela erosão dos depósitos sedimentares provocados pelas

pequenas variações do nível do mar (Oligocénico Superior, Miocénico e Pliocénico).

A tectónica salífera permaneceu activa durante todo o Cretácico Superior e o

Cenozóico, fenómeno este que em conjunto com a sobrecarga sedimentar deram origem ao

desenvolvimento de grandes fossas terciárias (Oligo-Miocénico), produzindo importantes

falhamentos normais, sintéticos, lístricos e antitécticos em meios carbonáticos. Assim sendo,

sobre a unidade carbonatada depositaram-se espessos estratos de sedimentos argilosos

típicos de águas profundas, margas e algumas areias turbidíticas (Figura 21).

Figura 21- Esquema representativo da fase de “Subsidência regional” (Baptista C., 1991).

3.4 ESTRATIGRAFIA DA BACIA DO KWANZA

As formações da Bacia do Kwanza foram depositadas discordantemente sobre o Soco

cristalino, em diferentes ambientes (Figura 22).

Elas compreendem sedimentos de idade pós Pré-câmbrico ao Quaternário na seguinte

sequência:

I - Formação Cuvo: Onde podemos distinguir:

A) Cuvo inferior ou vermelho: Formado por conglomerados, que apresentam

fragmentos de rochas gnaissícas e outras metamórficas do soco cristalino, bem como

arenitos (possivelmente de cor vermelho), de idade Neocomaniano a Barreniano, é de

ambiente fluvial ou lacustre.

B) Cuvo superior ou cinzento: Constituído por arenitos (grossos ou finos) com

intercalações de calcários conquiféros normalmente rico em ostracodos, de idade

Barreniano ou Ante Apciano, de ambiente lagunar com uma evolução para fácies


35

marinhos. De potencial enquanto rocha reservatório Play do pré-sal bem como rocha

reservatório;

II - Formação Sal Maciço: Constituída por dolomite, anidrite dolomítica, e anidrite ou

Halite. Esta sequência evaporítica é de idade Apciana e foi depositada num ambiente

lagunar ao marinho nerítico;

III - Formação Binga: Formada por calcários oolíticos e bioclastos, calcários

sublitográficos com dolomia microcristalina e anidrite; esta formação de idade

Apciano-Albiano foi depositada num ambiente lagunar à plataforma;

IV - Formação Twenza: Representada por dolomias muito anidritizadas por vezes com

intercalações de evaporítos. Esta formação depositada num ambiente lagunar foi

definida como sendo de idade Albiana;

V - Formação Catumbela: Composta por calcarenitos e calcários marinhos com algas

e corais, bioclásticos, pisoolitos, fragmentos arredondados e calcarenitos conquiféros.

De idade Albiana Superior e depositada num ambiente marinho pouco profundo

(plataforma);

VII - Formação Quissonde: Depositada num ambiente de plataforma externa

constituída por calcários margosos com fragmentos de conchas na base, lagemas e

fragmentos de conchas na parte média e lagemas no topo;

VIII - Formação Cabo Ledo: Caracteriza-se pela dominância das margas sobre os

calcários conquiféros. Depositada num ambiente marinho de grande profundidade

(Batial-Nerítico), e é de idade Cenomaniana;

IX - Formação Itombe: Constituída por margas calcárias com amonites e intercalações

arenosas. Esta formação foi depositada num ambiente de mar pouco profundo, é de

idade Turoniana;

X - Formação Ngolome: De idade Turoniano-Campaniana, é constituída por margas

pelágicas caracterizada pelo seu conteúdo em microfosseis (Globotrucana);

XI- Formação Teba: Margas com calcários lumachelicos e restos de Inoceramus com

níveis fosfatados. Depositou-se num ambiente de plataforma de idade Maastrichiana;

XII- Formação Cunga-Gratidão: Constituída por margas gresosas com lentilhas e

concreções calcárias e calcários silicificados. Depositadas num ambiente pelágico de

idade Eocénica;


36

XIII - Formação Quifangondo: Representada por argilas com intercalações siltosas,

calcários gresosos lumachélicas; e ricas em foraminíferos, de idade Oligocenico-

Mioceninica, depositada em ambientes de plataforma externa à batial;

XIV - Formação Cacuaco: Constituída por calcários com algas, equinoderme e

bivalves, com calcarenitos; depositados num ambiente litoral a circo litoral, de idade

Oligocénica;

XV - Formação Luanda: Composta por margas castanhas com foraminíferos, areias

litorais e grés com conchas. De idade Pliocénica e depositada num ambiente litoral;

XVI - Formação Areias Cinzentas: São sedimentos constituídos por areias

heterométricas com abundante matriz siltosa-arenosa no seio dos quais se encontram

imensos seixos sub - arredondados de dimensões de centímetros.

Este conjunto litológico, que apresenta uma posição estratigráfica e características

litológicas bem definidas e uma extensão areal significativa, foi designada por

Formação Areias Cinzentas. Pela presença de fragmentos de quartzo e de calhau

trabalhados pelo homem, tal formação poderá ser considerada como de idade

Pleistocénica (Putignano, et al, 2000).

XVII - Formação Quelo: Constituída por areias ferruginosas e grés de cor vermelha.

Depositou-se num ambiente continental, é de idade Plio-Quaternária.


37

FIGURA- 22- Estratigrafia da bacia do Kwanza (GeoLuanda2000 Int. Conf., Guide Book Luanda- Benguela-Dombe Grande 2000).1) Rochas intrusivas, granito - 2) rochas efusivas, basalto - 3) rochas metamórficas - 4) conglomerados - 5) areias - 6) shales - 7) evaporitos - 8) gesso - 9) carbonatos - 10) carbonatos e dolomites silicificados 11) Calcilutitos 12) marls. LC Formação Cuvo Inferior - UC Formação Cuvo Superior - SL Formação Chela - MS Formação sal massiço - DGG Formação Dombe Grande - TZ Formação Tuenza - CT Formação Catumbela - QS Formação Quissonde - CL Formação Cabo Ledo - ITB Formação Itombe - NGL Formação N’ Golome TB Formação Teba - TS Tchipupa Shales - RD Formação Rio Dande - GT Formação Gratidão - CG Formação Cunga – QF Formação Quifangondo -CC Formação Cacuaco - LD Formação Luanda - AC Formação Areia Cinzentas- QL Formação Quelo.

1


38

3.5 CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DA ÁREA DE ESTUDO

Segundo a carta geológica da bacia do Kwanza (1968 – 1972/Total Cap), (Figura 23), a área

de estudo caracteriza-se pelas seguintes formações da base ao topo:

Plio-Quaternária

Formação Quelo: Areias vermelhas ferruginosas e grés de cor vermelha.

Eoceno

Formação Cunga – Gratidão: Margas brancas e castanhas, com intercalação

de calcário rico em foraminíferos.

Turoniano-Campaniana

Formação N´golome: Margas cinzentas fossilíferas.

Turoniano

Formação Itombe: Margas, argilas, areias argilosas.

Albiano

Formação Mucanzo: Areias com grés avermelhados com intercalações

dolomíticas.


39

N

FIGURA 23- Carta geológica da bacia do Cuanza (1968 – 1972/Total Cap).


40

3.6 COLUNA LITOESTRATIGRÁFICA

Com base na coluna litoestratigráfica da bacia do Kwanza, (Figura 24) foi possível

delimitar os intervalos estudados, em função das diferentes formações presentes na referida

coluna, e as litologias identificadas na área de estudo, das quais algumas foram submetidas

á análise micropaleontológica permitindo posteriormente a determinação da seguinte

sequência estratigráfica:

Um pacote constituído por areias com grés avermelhados de idade Albiana;

Um pacote de areia argilosa de idade Tutoniano;

Um pacote constituído por margas e calcárias lumachelles à inoceramos; de idade

Maastrichiana;

Um pacote constituído por argilas, calcários e margas (plaquettes septarios) de idade

Eocénica;

Um pacote de areias vermelhas de idade Plio-Quaternária.


41

Legenda

Figura 24 – Coluna litoestratigráficas da bacia do Kwanza (WEC1991).

Intervalos estudados


42

Tabela 2 - Localização geográfica dos afloramentos estudados

AFLORAMENTO

COORDENADAS

LATITUDE (S) LONGITUDE (E)

ALTITUDE (m)

Afloramento (AFT 1) 80 26´ 51,6´´ 130 23´59,1´´ 13

Afloramento (AFT 2) 80 27´ 16,4´´ 130 24´ 5,2´´ 09

Afloramento (AFT 3) 80 27´ 41,4´´ 130 25´ 0,3´´ 42

O estudo geológico realizado em algumas zonas do município do Dande teve como base,

o reconhecimento geológico da área de estudo, o levantamento de alguns afloramentos, bem

como a interpretação das distintas secções litológicas (logs), e posteriormente a elaboração

do esboço litológico da área.

O afloramento designado por AF1 (Figura 25) é notável a presença de sulcos devido a

erosão pluvial, e é constituído por margas amarelas e argilas siltosas de coloração escura.

O afloramento designado AF2 (Figura 26) é constituído por conglomerados e areias

vermelhas.

O afloramento designado AF3 (Figura 27) é constituído por areias conglomeráticas

intercaladas com margas brancas e areias vermelhas.


43

FIGURA 25- Afloramento (AF1) situado na zona de Cabacaça, evidenciando (a) Marga amarela e

(b) argilas siltosas de cor castanha escura.

NW SE

Sulco

s

a

b

Camadas inclinadas


FIGURA 26 – Afloramento (AF2) evidenciando os conglomerados e areias vermelhas.

FIGURA 27 – Afloramento (AF3) evidenciando as margas de coloração branca.

NW SE

NW SE

44


3.7 IDENTIFICAÇÃO DA MICROFAUNA

No presente estudo, para a identificação e classificação dos microfósseis, foram

utilizados os trabalhos sistemáticos propostos por Boltovskoy et al 1980, Martinez 1989,

Jenkins & Murray 1989, Koutsoukos & Klasz 2000.

De acordo com Tavares 2000, os microfósseis identificados nos furos de sondagem

prospectados na área de estudo, fazem parte do grupo dos foraminíferos, e segundo Vilela

2004, estes, são organismos pertencentes ao Filo Granuloreticulosa, pertencentes ao Reino

Protoctista, inseridos no Super-reino Eucaria.

Assim, as espécies foraminíferas identificadas nos furos de sondagem são:

1-Globoratalia fohsi;

2-Textularia ripleyensis;

3- Globigerina Sp;

4-Gyroidina Girardana;

5-Heterohelix;

6-Melosira granulata;

7-M. Mercida L.;

8-Pyrgoella Sphaera;

9-Styliolina.

É importante realçar que, os estudos dos foraminíferos contribuem na avaliação das

condições paleoambientais, pelo facto destes organismos apresentarem características

intrínsecas ecologicamente, o que confere ao grupo a posição de bioindicadores marinhos,

cujas espécies possuem hábito bentônicos ou plantônicos.

Os bentônicos vivem junto ao substrato marinho, ou permanecem enterrados

superficialmente podendo ser móveis ou fixos ao substrato.

Os plantônicos vivem flutuando na lâmina de água, com movimentação dada basicamente

por subidas e descidas diurnas na zona fótica dos oceanos, sendo dispersos pela acção de

correntes (Vilela 2004).

45


46

3.8 PALEOAMBIENTE

Tal como foi referenciado, os foraminíferos têm importância fundamental para estudos

do paleoambiente deposicional e respectivas paleobatimetrias, tornando possível utiliza-los

para análise de grandes variações oceanográficas, ocorridas durante o tempo geológico.

Para Beurlen & Regali 1987, determinadas associações de foraminíferos marcam

eventos paleoambientais e bioestratigráficos, como por exemplo sistema de circulação em

águas profundas.

Os ambientes marinhos têm seus limites mais ou menos posicionados na mesma

profundidade em que ocorrem as mais significativas mudanças fisiográficas do fundo

oceânico. Assim sendo para Antunes & Melo (2001), ambiente nerítico ou plataforma, varia

de 0 a 200m de profundidade; ambiente batial ou talude, varia de 200 a 4000m de

profundidade e ambiente abissal, que é caracterizado por profundidades variando de 4000 a

11000m.

De acordo ainda com o trabalho de Beurlen & Regali (1987), realizado na bacia Pará-

Maranhão (costa Sul-Americana) as diferentes associações de foraminíferos podem ser

utilizadas para definir e caracterizar a paleobatimetria durante os Períodos Cretáceo e

Terciário.

Tendo em conta que, os foraminíferos são de ambiente marinho, foi possível com base nos

trabalhos publicados por Koutsoukos & Klasz 2000, e também por Beurlen & Regali 1987,

definir as idades e os ambientes de algumas espécies identificadas neste trabalho.

A espécie Textularia ripleyensis (bentônico) e a Heterohelix (plantônico), foram

consideradas espécies mais abundantes, pelo facto de estarem presentes em quase todos

os furos de sondagem. Seguidamente, outras espécies como a Globorotalia fohsi, a

Globigerina Sp ambos (plantônicos), aparecem também consideravelmente nos furos de

sondagem.

Assim, a tabela 3, apresenta os ambientes das respectivas espécies, sobretudo o

hábito, que foi descrito segundo Seyve 1999, com corroboração dos trabalhos publicados de

Vilela 2004, Antunes & Melo 2001.


47

Tabela 3 Prováveis ambientes, hábitos, e idades das espécies de foraminíferos

Espécie Idade Ambiente Hábito

Globoratalia fohsi Mioceno Batial Plantónico

Textularia ripleyensis Cretácico Superior Nerítico raso Bentónico

Globigerina Sp Mioceno Inferior Abissal Plantónico

Gyroidina Girardana Cretácico Superior Nerítico profundo Bentónico

Heterohelix Cretácico Superior Abissal Plantónico

Melosira granulata Plioceno superior ? Bentónico

M. Mercida L. Cretácico Nerítico Bentónico

Pyrgoella Sphaera Plioceno ? Bentónico

Styliolina ? Abissal Bentónico

A partir da análise integrada dos dados bioestratigráficos, pode-se afirmar que, as

associações de foraminíferos, sua ocorrência e distribuição, respondem eficientemente ao

gradiente de profundidade. Tal resposta permitiu distinguir ambiente marinho, do Batial ao

Abissal.

Uma vez que, essas espécies estão distribuídas desde o Cretáceo ao Cenozóico,

sugere-se uma paleobatimetria da área, variando do Batial ao Abissal.

Assim, na figura abaixo está representada segundo Antunes & Melo, um modelo

diagramático generalizado dos ambientes, ilustrando o habitat, e frequência relativa de

foraminíferos plantônicos e bentônicos.

Tal modelo vem corroborar a partir da análise integrada do mesmo, e as espécies de

foraminíferos identificadas nos diferentes furos de sondagem o paleoambiente da área de

estudo.

Assim, com base no modelo, os foraminíferos plantônicos são relativamente raros e

comuns no ambiente nerítico, sendo muito abundantes no ambiente batial e raros no

ambiente abissal. Já os foraminíferos bentônicos têm uma extensa distribuição em relação

aos plantônicos, ou seja, são comuns em ambiente transicional (lagunar, praia, delta,


48

estuário, e planície de maré), abundantes em ambiente nerítico, e comuns - raros em

ambiente batial.

FIGURA 28 – Distribuição paleoambiental dos foraminíferos plantônicos e bentônicos


49

3.9 MAPA DE AMOSTRAGEM

Na figura que se segue, está representada de maneira geral a área de estudo, bem

como os pontos correspondentes aos locais onde foram realizados os furos de sondagem e

os respectivos ensaios (SPT). É importante realçar que, os autores tiveram apenas acesso

as coordenadas dos furos de sondagem Sp18, Sp19, e Sp20, sem a respectiva informação

geotécnica, o que possibilitou apenas o lançamento das coordenadas no mapa referente a

área de estudo.

FIGURA 29 – Mapa de Amostragem


50

3.10 DESCRIÇÃO DAS SECÇÕES LITOLÓGICAS (LOGS)

A recolha de amostras de calhas (remexidas) durante a realização dos furos

de sondagem, bem como os testemunhos recolhidos com o amostrador Terzaghi

permitiram observar a variação litológica em profundidade, em que a cor dos

diferentes depósitos foi descrita com base Munsell (1954).

A secção litológica (log) designada sondagem SP10 (Figura 30) tem um

profundidade máxima de 10.5m, e é constituído da base ao topo por areia fina de

coloração amarelada, entre os 3-4 metros apresenta níveis de dolomites e entre os

8.6-9m, não foi possível recuperar amostras.

Sondagem : SP10 Local: Calenguela Prof. Final(m) -10.05

Observações:

Areia fina 4/3/10YR

Areia fina com níveis de dolomites, fragmentos de conchas 4/3/10YR

4/3/10YR

Amostra não recuperada

Areia fina 4/3/10YR

FIGURA 30 – Sondagem SP10


51

A secção litológica (log) designada sondagem SP1 (Figura 31) tem uma

profundidade máxima de 10.30m, e é constituído por margas e argilas de coloração

amarela clara, em que entre os 4.45-9m não foi possível não recuperar amostras.

Sondagem: SP1 Local: Cabacaça Prof. Final(m) -10.30

Observação:

Margas 8/2/2.5Y com presença de fóssil (textulária ripleyensis)

Argilas 8/2/2.5Y (azoica)

Margas 8/2/2.5Y com presença de fóssil (textulária ripleyensis, giroidina girardana)

Amostras não recuperadas

Margas 8/2/2.5Y com presença de fóssil

(textulária ripleyensis)

FIGURA 31- Sondagem SP1


52

A secção litológica (log) designada sondagem rotativa SP2 (Figura 32) tem

uma profundidade máxima de 4m, e é constituído por margas amarelas

esbranquiçadas entre 0-3m, e entre 3-4m a coloração é acinzentada com níveis

ferruginosos e micas, reage activamente com HCI.

Sondagem:SP2 Rotativa Local:Cabacaça Prof. Final(m) -4 Observação:

Marga 4/6/5YR, compacta com conglomerados.

Margas 4/6/5YR, com níveis ferruginoso e micas, com

presença de fóssil (heterohelix, textulária ripleyensis)

Margas 8/1/5Y com níveis ferruginosos e micas, com presença de

fóssil (textulária ripleyensis)



profundidade máxima de 17.13m, e é constituído por areias de granulométria média

à grosseira, de coloração amarela à castanho claro, siltes de cor amarelo claro e


53

argilas de coloração amarela clara, em que, não foi possível recuperar amostras aos

3, 6 e 15m de profundidade.

Sondagem : SP4 Local: Cabacaça Prof. Final(m) -17.13

Observação:

Areia média, com fragmentos de conchas 4/6/5YR


Areia grosseira com fragmentos de conhas 7/3/10YR


Silte 8/4/2.5Y, com presença de fóssil (textulária

ripleyensis)

Argila 8/3/5Y, com presença de fóssil (gyroidina girardana, textulária ripleyensis)


Argila 8/3/5Y, com presença de fóssil (heterohelix)

FIGURA 33 - Sondagem SP4


54


profundidade máxima de 12.30m, e é constituído por areias médias à grosseiras, de

coloração castanha a verde olive, siltes de cor verde acastanhado à amarelo claro.

Sondagem : SP6 Local: Catumbo Prof. Final(m) -12.30

Observação:

Areia média, com restos de moluscos

5/4/10YR

Areia grosseira 5/2/5Y

Silte 6/4/5Y

Silte 7/3/5Y, com presença de fóssil (textulária ripleyensis)



profundidade máxima de 37.30m, e é constituído por uma alternância na

granulometria das areias, que vão desde finas, médias e grosseiras. A partir dos

9.45m é constituído por argilas de coloração cinzento esverdeado carregado.


55

Sondagem : SP9 Local: Pambala Prof. Final(m) -37.30 Observação:

Areia fina, com restos de conchas 7/4/10YR

Areia média 4/4/10YR

Areia fina 7/4/10YR

Areia grosseira 5/4/10YR

Areia fina 5/4/2.5Y


Argila 3/2/5Y

Com presença de fóssil (gyroidina girardana, heterohelix,

textulária ripleyensis)



profundidade máxima de 36.45m, e é constituído por areias finas, médias e grosseiras


56

de coloração castanha à cinzenta, já nas argilas a coloração varia de castanhas à

cinzentas.

Sondagem : SP11 Local: Calenguela Prof. Final(m) -36.45

Observação:

Areia fina 3/2/7.5YR

Areia média 4/4/7.5YR 8/4/10YR 5/4/10YR 5/4/2.5Y

Areia grosseira 5/3/5Y

Areia fina 5/2/Y

Argila 8/4/10YR 4/2/5Y

3/2/5Y, azóica

Areia média 4/2/5Y

Argila 3/2/5Y, azóica

Areia fina 4/2/5Y




Areia fina 5/2/Y

Argila 4/4/5YR, azóica

Areia fina 8/4/10YR

As areias possuem todas fragmentos de conchas


Textura


57


profundidade máxima de 20.28m, e é constituído por margas castanhas escuras entre

os 0-1.50m, e argilas de coloração cinzenta escura, com laminações de gesso

Sondagem:SP17 Local: Pambala Prof. Final(m) -20.28

Observação:

Margas 8/2/2.5Y, reage fracamente com HCl, com presença de

fóssil (heterohelix)

Argila 3/2/5Y com laminações de gesso secundário.


Argila 3/2/5Y com laminações de gesso secundário


Argila 3/2/5Y laminações de gesso secundário.


Argila 3/2/5Y com laminações de gesso secundário.




58


profundidade máxima de 16.45m, e é constituído por margas de coloração amarela

esbranquiçadas, e argilas de coloração cinzenta clara, em que entre 0-4.45m não foi

possível recuperar amostras.

Sondagem : SP3 Local: Cabacaça Prof. Final(m) -16.45 Observação:

Amostras não recuperada

Margas 8/1/5Y, reage facilmente com HCl, com presença de fósseis (textulária ripleyensis, heterohelix)


Marga 8/1/5Y, reage facilmente com HCl




59


profundidade máxima de 10.45m, e é constituído por margas de coloração amarela

esbranquiçadas, e siltes de coloração cinzenta clara.

Sondagem : SP16 Local: Pambala Prof. Final(m) -10.45

Observação:

Marga 8/4/2.5Y, reage fortemente com o HCl, azóica

Silte 4/2/5Y, azóica

FIGURA 38 Sondagem SP16


profundidade máxima de 11.45m, e é constituído por um pacote de silte de coloração

amarelada, e argilas de coloração castanha amareladas.


60


Observação:

Argilas 5/Y/10YR, azóica

Siltes 8/2/2.5Y, azóica

Argilas 5/Y/10YR, com presença de fóssil (globorotália)


profundidade máxima de 20.40m, e é constituído por um pacote único de argilas de

coloração variando de castanha escura amarelada à amarela clara.



61


Observação:

Argila 3/4/10YR, com presença de fósseis (heterohelix, M. Mercida)

8/4/2.5Y, com presença de fósseis (heterohelix)

8/4/2.5Y



profundidade máxima de 9.06m, e é constituído por areia fina de coloração castanha


62

amarela, em que entre os 0-1.45m registou-se microconglomerados, entre os 2.45-

4m verificou-se níveis de siltes, e entre os 7-8m não foi possível recuperar amostras.


Observação:

Areia fina com seixos ligeiramente achatados

Areia fina com níveis de silte


Areia fina

FIGURA 41 Sondagem SP12


profundidade máxima de 12m, e é constituído por argilas de coloração variando de

amarela clara à cinzenta clara, em que determinadas profundidades não foi possível

recuperar amostras.


63

Sondagem : SP5 Local: Catumbo Prof. Final(m) -12

Observação:

Argila 7/3/5Y com presença de fóssil (gyroidina girardana) 8/1/5Y 8/2/5Y

6/3/5Y com presença de fóssil (gyroidina girardana)


Argila 8/2/5Y, com presença de fóssil (heterohelix) 7/6/5Y


Argila 7/6/5Y, com presença de fóssil (heterohelix, textulá ripleyensis)



64

3.11 UNIDADES LITO - BIOESTRATIGRÁFICAS

Dá análise lito-bioestratigráfica, foram identificadas quatro (4) unidades caracterizadas

e delimitadas por pacotes de rocha e conteúdo em fóssil, designadas por A, B, C e D.

Assim, a unidade A, é constituída por marga, argila, marga, com presença de fósseis

(textulária ripleyensis) de idade cretácica.

A unidade B, está constituída por um pacote de areia de granulometria variando de média à

grosseira, com fragmentos de conchas.

A unidade C, está constituída por argila, silte, margas, com presença de fósseis (heterohelix,

textulária ripleyensis, giroidina girardana, M. Mercida) de idade cretácica.

Finalmente a unidade D, está constituída por argila azóica.

FIGURA 43 - Corte sintético litológico


65

3.12 CORRELAÇÂO LITO - BIOESTRATIGRÁFICA

A correlação estratigráfica busca a determinação lateral, ou a equivalência espacial

entre diversas unidades litológicas em subsuperfície, a partir da informação oriunda de furos

de sondagens que atravessam estas unidades.

Da interpretação deste conjunto de informações foi possível identificar a

correspondência entre as amostras colhidas e as fácies litoestratigráficas referidas na

bibliografia sobre a Bacia do Kwanza em geral, e sobre a zona de estudo, em particular, em

função dos resultados da análise paleontológica.

Assim, correlacionou-se lito e bioestratigraficamente (Figura 44) alguns furos de sondagem

relativamente a profundidade, conteúdo fossilífero, e composição litológica nomeadamente

SP1, SP3, SP4, SP4, SP8 e SP17.

Tabela 4 Amostragem dos poços estudados

Sondagem Local Prof. (m) Microfósseis Idade Hábito

SP1 Cabacaça 10,30

Textulária ripleyensis, Cretácico Bentônico

SP3 Cabacaça 7,40 Textulária ripleyensis Cretácico Bentônico

SP4 Cabacaça 17,13 Giroidina girardana,

Textulária ripleyensis Cretácico Bentônico

SP8 Pambala 9,40 Heterohelix Cretácico Plantônico

SP17 Pambala 1,45 Heterohelix Cretácico Plantônico

SP6 Catumbo 10,00 Textulária Cretácico Bentônico


SP1 SP17 SP4 SP3 SP8

A

B

C

D

FIGURA 44 – Correlação lito - bioestratigráfica

Legenda

- Linha de correlação

66


67

3.13 DESCRIÇÂO DO ESBOÇO LITOLÓGICO DA ÁREA DE ESTUDO

A necessidade de ter um conhecimento geológico da área de estudo, conduziu

a elaboração do esboço litológico da referida área (Figura 45), com base, no árduo

trabalho desenvolvido no campo, na interpretação das secções estratigráficas, bem

como, na análise estereoscópica, que consistiram na observação, identificação e

individualização litológica respectivamente.

Assim, foram feitas vinte (20) sondagens, nas quais foram estudadas apenas 14

sondagens, tal com já foi referenciado anteriormente. As referidas sondagens

atravessaram unidades litológicas variadas, com predomínio de argilas, margas, areias

e siltes. Foram identificadas seis (6) unidades litológicas.

Uma unidade constituída por areia conglomerática limpa, apresentando seixos

de dimensões variáveis (1- 4,5 cm), ou seja mal seleccionados;

Uma unidade constituída de areias brancas quartzosas de praia, variando de

grosseiras à médias e finas, apresentando moluscos, e seus fragmentos

esqueletais;

Uma unidade constituída por argila margosa;

Uma unidade constituída por margas;

Uma unidade constituída por argila, com presença de minerais micáceos em

algumas zonas;

Uma unidade constituída por areia vermelha, de granulometria variando de fina

a muito fina.


68

Figura 45 – Esboço litológico da área de estudo

Areia conglomerática

Areia de praia

Areia margosa

Marga

Argilas

Areia ferruginosa


69

CAPÍTULO 4

CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA PELO

SPT


70

4.1 - ENSAIOS DE CAMPO (ENSAIO DE PENETRAÇÃO SPT)

O ensaio de penetração dinâmica (Standard Penetration Test – SPT) é utilizado

desde o início do século XX. A realização deste ensaio encontra-se descrito em diversos

manuais de Geotecnia e de Geologia de Engenharia, como por exemplo nos trabalhos

de Terzaghi & Peck (1967); Attewell & Farmer (1976), que são referidos em vários

trabalhos como por exemplo o de Sanglerat (1972) e Cavalcanti (2002).

O SPT é utilizado na prospecção dos solos, ao longo de sondagens para avaliação

da resistência das formações atravessadas, através do valor de N e permite a colecta

de amostras remexidas.

O SPT tem sido preferencialmente utilizado em todo o mundo como instrumento

indispensável em investigações preliminares para projectos de fundações, dada a

simplicidade, robustez e rápido tempo de resposta e é razoável a procura de meios que

permitem avaliar com maior confiabilidade o seu desempenho, aferindo o solo através

de um procedimento padronizado.

4.2 - PRINCÍPIOS E REALIZAÇÃO DO ENSAIO

O ensaio SPT é realizado em furos de sondagem e consiste na cravação de um

amostrador normalizado (Figura 46) com comprimento mínimo de 45 cm, à custa da

queda de um peso de 63,5 kg de uma altura de 75 cm. O avanço da perfuração de cada

metro de profundidade iniciais, deve ser feito por meio de trepano de lavagem.

A figura 45 mostra as profundidades a que é cravado o amostrador nas duas fases

do ensaio. A cravação do amostrador e avanço do furo de sondagem por meio de

trépano de lavagem; bem como os detalhes e dimensões dos principais elementos que

compõem o equipamento necessário para a execução do ensaio SPT, são mostrados

também na Figura 48.

FIGURA 46 - Amostrador padrão Terzaghi


71

O ensaio, na prática, é realizado em duas fases. Na primeira fase, é registado o

número de pancadas correspondentes a 15 cm de penetração. Os resultados obtidos

são desprezados, porque se considera que a parte mais superficial se encontra

perturbada, devido à abertura do furo. Na segunda fase do ensaio, regista-se o número

de pancadas N (ou NSPT), correspondentes a penetração de 30 cm, que indica a

resistência do solo in situ. Mesmo que não se tenha atingido a penetração total do

amostrador, o ensaio termina, em geral, ao serem atingidas 50 ou 60 pancadas numa

das fases. O ensaio foi parcialmente normalizado através da norma ASTM D1586-84 e

actualmente através da norma ISSMFE-T16, 1989. O valor apresentado para cada sub

fase da 2ª fase, é de 50 pancadas, anotando-se o comprimento da penetração obtida

em cada fase (Lopes, 2000).

FIGURA 47 – Diferentes fases do ensaio (45 cm)

Os intervalos de profundidade entre ensaios são definidos no caderno de encargos,

mas é habitual realizarem-se com intervalos de 1,5 metros, ou quando e verifica

mudança na litologia. A sondagem e os ensaios terminam ao serem atingidos 2 ou 3

ensaios consecutivos com o valor de N estabelecido previamente. Entre os geotécnicos

é comum dizer-se que, naquelas condições, foi atingida a “nega” do ensaio. Os ensaios

SPT são utilizados na prospecção geotécnica dos terrenos de Luanda, pelo menos

desde 1957, como consta no artigo publicado por Riccardi (1957), referindo-se à

realização destes, na prospecção dos solos da marginal, na Avenida 4 de Fevereiro. Na

prática, verifica-se que, em Angola, o ensaio termina ao fim de 60 pancadas, em geral,

mas verifica-se que alguns ensaios terminam ao fim de 50 pancadas, e em algumas

empresas adoptaram as 100 pancadas.


72

FIGURA 48- a) Ensaio SPT durante a cravação do amostrador padrão.

b) Avanço da perfuração por meio de trépano de lavagem. Fonte: Ruver. (2005)

O amostrador permite por outro lado como se pode observar na figura 49, recolher

uma amostra remexida do solo que possibilita a sua identificação. Normalmente esta

amostra é introduzida num recipiente etiquetado com outros dados da obra como o

número da sondagem, profundidade, nome da amostra, local de amostragem, o número

de pancadas obtido, por exemplo.

a

b

FIGURA 49 a) Testemunho de sondagem SPT; b) Etiqueta com os dados do testemunho


73

4.3 – APLICABILIDADE

Em solos com cascalhos costuma-se substituir sapata por uma ponta cónica de 60º,

maciça (cega). Nestes casos resulta a insistência nos golpes, pois poderia tratar-se de

um cascalho grosso.

No ensaio SPT é por natureza simples e pode ser instalado com facilidade em qualquer

sondagem de reconhecimento. Pode executar-se em qualquer tipo de solo, inclusive em

rochas brandas ou meteorizadas.

Os resultados do ensaio, difundidos amplamente em todo o mundo, são

empiricamente correlacionados com as propriedades resistentes “in situ” do terreno.

Existe uma abundante bibliografia a respeito do ensaio. A grande maioria dos dados e

correlações correspondem a terrenos arenosos. A presença de cascalhos complica a

interpretação, quando não impede a sua realização.

Em resumo, o ensaio é apropriado em terrenos em que predominam a fracção

arenosa, com reserva tanto maior quanto maior é a proporção da fracção silte-argila ou

de fracção cascalhos.

4.4 – FACTORES QUE AFECTAM O RESULTADO

Os principais factores intrínsecos do sistema que afectam o valor Nspt são:

- Preparação e a qualidade da sondagem (limpeza do furo).

- Factor humano.

- Comprimento das varas.

- Diâmetro do furo.

- Dispositivo de golpe.

- Variação da altura de queda do pilão.

4.4.1 - Preparação da Sondagem

O primeiro ponto resulta evidentemente de uma cuidadosa preparação da

sondagem fundamentalmente para garantir a representatividade do ensaio.

Em primeiro lugar, o furo de sondagem deve ser realizado de forma que as suas paredes

se mantenham estáveis para o qual, em algumas situações, é necessário utilizar lamas

bentoníticas. A tubagem de revestimento deve manter-se sempre por cima do nível do

início do ensaio. O fundo da broca deve estar limpo de desprendimentos de zonas

superiores.


74

Ao trabalhar abaixo do nível freático, deve manter-se uma coluna de água dentro

da tubagem de revestimento a fim de evitar arrastamento de material para dentro da

tubagem.

4.4.2 - Comprimento das Varas e Diâmetro do Furo

O comprimento das varas incide em um eixo de que o peso do elemento percutido

aumenta com a profundidade ao adicionar uma vara suplementar.

A relação Massa Percutida diminui com a profundidade do ensaio, em que num solo

homogéneo deverá traduzir-se em um aumento do parâmetro Nspt. A correlação de

massas é, não obstante, uma fonte de um erro não importante (Cassam, 1982).

Este efeito pode ser evitado se for utilizado uma corredeira de golpe disposta

imediatamente acima do amostrador (no fundo do broca), dispositivo raramente utilizado

na prática quotidiana.

Uto e Fujuki, (1981) recomendam a seguinte correcção dos valores Nspt quando se

ensaia a mais de 20 m de profundidade. N= N´- (1,06-0,003L), onde N´ é o valor obtido

de Nspt e L é o comprimento das varas em metros.

Skempton (1986) propõe factores de correcção do valor Nspt medido de acordo a

profundidade do ensaio e o diâmetro da sondagem.

Tabela 5 - Correcção de N pelo comprimento das varas

Comprimento das Varas Factor de correcção

˃10 m 1,00

6 a 10 m 0,95

4 a 6 m 0,85

3 a 4 m 0,75

Estas correcções referem-se principalmente a solos granulares. Em solos coesivos

a influência do diâmetro da sondagem é desprezível.

Tabela 6 - Correcção de N pelo diâmetro da sondagem

Diâmetro da sondagem Factor de correcção

65 – 115 mm 1,00

150 mm 1,05

200 mm 1,15


75

4.4.3 - Dispositivo de Golpe

Existem diferentes tipos de martelos como se pode observar na figura 50. Contudo

para a realização da parte experimental incluida no presente trabalho foi utilizado o

martelo nº 1 da referida figura.

FIGURA 50 - Vários tipos de martelos (Terzaghi e Peck 1948)

O dispositivo de golpe afecta a forma rotunda do rendimento da energia liberada pelo

golpe.

FIGURA 51 - Dispositivo manual de golpe com corda e roldana (Cestari,1990).


76

4.4.4 - Normalização do Sistema de Pancada

É possível ter-se em conta os factores de variabilidade dependentes dos distintos

sistemas de pancada disponíveis no mercado:

1º Seguindo o procedimento publicados no documento produzido em 1988 pela

International Society of soil Mechanics and Foundation Engineering (ISSMFE, 1988) que

define exactamente as características geométricas de todo o sistema (peso, batente,

vara e amostrador). Também existem referências nas Especificações e Normas

modernas. Com este dispositivo obtém-se um valor médio do rendimento ERi próximo

ou ligeiramente superior a 60 % (Cesttari, 1990);

2º Medindo o rendimento do sistema ERim, determina-se o valor de N referido a um

rendimento de referência de 60 %, ou seja:

NERN im 60/%60

[4.1]

4.5 - CORRECÇÕES DE NSPT

Existem outros factores, independentes do próprio sistema, que influenciam no valor

de Nspt. Este importante tema trata-se dos sub - epígrafes seguintes:

4.5.1 - Correcção devido ao nível freático

Em areias grosseiras ou com cascalhos, a saturação do terreno não afecta os

resultados; em areias finas e siltes abaixo do nível freático, Terzaghi e Peck

recomendam corrigir o valor obtido, se N ˃ 15, pela relação:

2/1515 NN [4.2]

que traduz a perda da resistência ao corte sob o efeito das do aumento das pressões

intersticiais que se geram no momento do golpe.

4.5.2 - Normalização Devido a Pressão de Confinamento

O valor de N´ é influenciado pelas sobrecargas devidas ao peso das terras (Gibbs e

Holtz, 1957) que podem ser normalizadas referindo-se a um valor unitário da pressão

vertical efectiva ’v0 = 1 kp/cm2 a fim de comparar ensaios realizados a diferentes

profundidades:

NCN N

1 [4.3]


77

Onde CN é o coeficiente de correcção de Cn, basicamente similares entre si. Liao e

Whitman (1985) resumem os dados publicados e analisam cada um deles.

Os autores diferenciam em dois grupos: factores consistentes e factores

inconsistentes, recomendando a utilização dos primeiros, cada vez que propõem uma

expressão mais simples de CN.

voCn

N /1 [4.4]

onde n = 0,5.

Jamiolkowski et al. (1985) propuseram um valor de n = 0,56.

Tabela 7 – Comparação dos distintos factores de correlação CN (Liao & Whitman,1985)

FIGURA 52 – Comparação dos distintos factores de correlação CN (Liao & Whitman,1985)


78

a) Factor de correcção incoerente b) Factor de correcção coerente

Skempton (1986), por sua vez propõe diversas expressões de CN segundo o tamanho

das partículas:

Tabela 8 - Valores de CN para distintos tipos de solos (Skempton, 1986)

2,0/1,0 + 𝜹´v0 Areias finas e médias, soltas

3,0/ 2,0 + 𝜹´v0 Areias grosseiras, densas

1,7/2,7 + 𝜹´ v0 Areias finas sobreconsolidadas

Desta forma tem-se em conta a normalização com respeito a pressão vertical efectiva

e o rendimento do sistema tratando em epígrafe anterior, o valor normalizado se pode

expressar como:

N160 = CN ERim/60. N ≈ ERim N / 60 √𝛿´v0 [4.5]

4.6 - PARÂMETROS GEOTÉCNICOS: TERRENOS GRANULARES

Existem numerosas correlações empíricas com diversos parâmetros geotécnicos.

Deve-se entender claramente que estas relações são aproximativas e seu uso é mais

adequado quanto maior for a experiência de quem as utiliza.

4.6.1 - Densidade Relativa

Terzaghi e Peck (1948) publicaram a primeira correlação entre Nspt e a Densidade

Relativa (DR%), válida para as areias quartzosas (Figura 53).

Define-se DR% como:

100minmax

0max%

ee

eeDR [4.6]

bem como;

minmax

minmax

ap

apDR [4.7]

Onde e, representa os índices de vazios e ap são as densidades aparentes.


79

FIGURA 53 - Relação entre N e DR% Terzaghi e Peck, 1948

4.6.2 DR e a Classificação de Terzagui e Peck

Com base aos valores de DR, Terzaghi e Peck estabeleceram o que é um clássico

sistema de classificação das areias. Este sistema modificado por Skempton em 1986

para ter em conta as normalizações do valor de N (N160) é apresentado na tabela abaixo.

Tabela 9 - Classificação de Terzaghi e Peck (1948) modificada por Skempton

N160 DR% Compacidade

0 – 3 0 – 15 Muito solta

3 -8 15 – 35 Solta

8 -25 35 – 65 Medianamente densa

25 – 42 65 – 85 Densa

42 – 58 85 – 100 Muito densa


80

4.6.3 DR e Pressão de Confinamento

Posteriormente aos trabalhos de Terzagui e Peck, Gibbs e Holtz (1957), demonstraram

que o valor de N não depende só da DR, mas também da pressão de confinamento. Na

figura abaixo é apresentada uma construção gráfica de Coffman (1960), em que se

mostra o ábaco de Gibbs e Holtz comparado com o trabalho de Terzagui e Peck.

FIGURA 54 - Ábaco de Gibbs e Holtz (1957) comparado com o Terzaghi e Peck. Elaboração

de Coffman (1960) Apud Devincenzi e Norberto (1995)

Para aplicação deste ábaco deve ter-se presente a compressibilidade de uma areia.

Um aumento de mica ou carbonato, por exemplo, diz-se que uma areia é mais

compressiva. Portanto ao aplicar-se o ábaco de Gibbs e Holtz nestes casos, deve ter-

se em conta (Cestari, 1990):

1. Para valores de DR<70% dos valores obtidos do ábaco resultam superiores ao

real;

2. Para os valores abaixo da tensão efectiva vertical (<5 KPa), a DR% que se

obtêm resulta demasiado alto e;

3. No resultado apropriado para golpes N<10, Meyerhof (1957), ajustou o ábaco de

Gibbs e Holtz mediante a expressão:


81

16'22 0

v

NDR

[4.8]

Outro trabalho muito conhecido sobre este tema é de Bazaraa (1967), cuja expressão

é (em Giuliani e Nicoll, 1982) é:

0'

2236,0100 vba

NDR

[4.9]

Sendo,

vo a b

<15 t/m2 1,00 0,20

>15 t/m2 3,25 0,05

Giuliani e Nicoll (1982) efectuaram uma minuciosa análise estatística dos métodos

de Gibbs e Holtz e os de Bazaraa, onde a tensão efectiva vertical está expressa em

t/m2.

Skempton (1986), resumindo a informação disponível até aquele momento comprova

que as correlações originais de Terzagui e Peck são perfeitamente válidas se, forem

utilizados os valores normalizados N60. Segundo este autor, esta relação pode

expressar-se como:

voba

DR

N

2

60 [4.10]

Onde a tensão efectiva vertical está expressada em Kp/cm2, esta expressão é

análoga as de Meyerhof e Bazaraa. Os parâmetros “a” e “b”, podem ser considerados

constantes em torno de (Cestari, 1990):

2/5,05,235,0%85 cmkpvoeDR [4.11]

Em definitivo, pode ser dito que uma areia pode ser caracterizada por intermédio dos

parâmetros N160 e N160/DR2.


82

4.6.4 DR Considerações finais

Existem vários trabalhos sobre quantificação de DR%. Muitos deles tentam explicar

a desvio dos diferentes métodos; erros de até 20% foram indicados por Távenas et al

(1973). As maiores divergências se observam para valores elevados de DR. Macurson

(1978).

A técnica de ensaio, assim como granulometria, composição e angulosidade das

partículas são factores que jogam um papel importante.

4.6.5 - Ângulo de Atrito Interno

Os dados que se obtêm dos ensaios SPT permitem estimar o ângulo de atrito interno

dos materiais granulares, deduzido, de forma indirecta, a partir dos valores estimados

de DR, ou, directamente, a partir dos valores Nspt (tendência actual). Na figura 55

apresentam-se os ábacos propostos por Meyerhof (1956) e Peck et al (1974).

FIGURA 55 - Estimação de Meyerhof (1960) e Peck et al. (1974). Tornaghi, 1981

As expressões propostas por Meyerhof (1956) são as seguintes:

𝜙 = 25 + 0,15 DR% (> 5% Areia fina e silte) [4.12]

𝜙 = 30 + 0,15 DR% (< 5% Areia fina e silte). [4.13]

Existem numerosas propostas para estimar 𝜙 de entre as quais faz-se aqui referência

a de Muromachi (1974):


83

N 5,330

[4.14]

Mediante métodos estatísticos Giuliani e Nicoll (1982) propuseram:

866,0361,0575,0)( DRTg [4.15]

A relação anterior não é válida para areias finas siltosas saturadas com baixos valores

de N. Na figura 56 apresenta-se a correlação de De Mello (1971).

Para valores baixos de ),10( KPavo

resulta sobrevalorizado; também para

valores de 𝜙 > 380 (Cestari, 1990).

FIGURA 56 - Estimação de 𝜙 em função de Nspt e tensão

efectiva vertical (De Mello, 1971)

Em depósitos arenosos finos com silte tem-se demonstrado que os valores de DR e 𝜙

estimados a partir do valor de N, resultam claramente subestimados.

4.6.6 – Deformabilidade

Em terrenos granulares, a determinação dos parâmetros de deformação (assim como

os parâmetros de resistência) representa um problema complexo em que intervêm


84

numerosas variáveis, tais como a granulometria, composição mineralógica, estrutura,

cimentação, historia tencional do depósito.

4.7 - PARÂMETROS GEOTÉCNICOS: SOLOS COESIVOS

Nos terrenos coesivos, as correlações baseadas nos resultados dos ensaios SPT só

podem considerar-se orientativas. Na figura 57 é apresentada a relação entre Nspt e a

resistência à compressão simples.

A dispersão das correlações em solos coesivos é muito maior que nos terrenos

granulares. As pressões intersticiais que se geram no momento dos golpes e o atrito

residual afectam substancialmente os resultados.

Tabela 10 - Propriedades de solos argilosos (Hunt,1984 in IGME, modificado por Bondo e

Carvalho)

A estimativa dos parâmetros de deformabilidade em solo argiloso com base no Nspt

só é fiável com base experiência local e em depósitos geotecnicamente bem

caracterizados.


85

Figura 57 - Valores da resistência a compressão simples a partir de Nspt para solos coesivos

de distintas plasticidades NAVFCA, 1971 in IGME, 1987. Modificado por Bondo e Carvalho.


86

CAPÍTULO 5

APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO

DOS RESULTADOS


87

5.1 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Na Tabela 11 estão representados os dados gerais de cada furo de sondagem

e na figura 58 estão representados os pontos correspondentes aos locais onde foram

realizados os furos de sondagem, neles foram executados os ensaios SPT espaçados

em profundidade de acordo com as indicações apresentadas nas figuras 59 à 66, que

representam a interpretação feita, a partir dos registos de campo, relativamente à

variação em profundidade, quer da litologia quer da densidade relativa ou grau de

compacidade.

Tabela 11 Dados dos furos de sondagens

Poços

Coordenadas

(UTM)

Cota

(m)

Profundidade

máxima (m)

E N

SP1 322255 9063731 11 10,30

SP3 324659 9064387 16 16,45

SP4 323796 9064632 68 17,13

SP6 324677 9065026 57 12,30

SP8 323160 9066221 53 20,40

SP9 324099 9066794 56 37,30

SP10 322712 9068103 64 10,05

SP11 326173 9062774 42 36,45

SP12 326168 9063925 57 9,06

SP14 326171 9071928 - 9,28

SP15 326176 9073704 - 11,45

SP16 325850 9075459 - 10,45

SP17 323987 9073557 - 20,28


88

FIGURA 58 - Localização dos furos de sondagem

Nas figuras 59 à 66 são apresentadas de forma sistemática as coordenadas

geográficas do local, o número ou designação do furo de sondagem, o local da

realização do furo, o perfil interpretado de variação litológica com a profundidade, os

números de pancadas obtidos no ensaio SPT, NSPT, os números de pancadas corrigidos,


89

N1, a legenda das unidades litológicas e projecção dos pontos ensaiados no gráfico

indicativo do valor de DR.

Deve ser referido que, em rigor, a consideração de DR é aplicável na caracterização

de materiais granulares, pelo que a leitura dos gráficos deve ser realizada de forma

crítica, atendendo as litologias assinaladas. Contudo, o exercício de generalizar a

representação da variação de DR com NSPT permite uma leitura da maior ou menor

dispersão do comportamento ao longo do furo de sondagem.

No furo de sondagem SP1 (figura 59), verifica-se que os primeiros 2,5m de

profundidade correspondem a um pacote margoso, e foram realizados dois SPT,

verificando-se variação dos valores de NSPT e N1 entre os 1,5m e os 2m de 10 à 20

pancadas para valores de 40 à 60 pancadas, indiciando, genericamente, tratar-se do

mesmo material com consistência a variar de rija a dura.

De seguida, nota-se um decréscimo de NSPT e N1 para valores de 30 pancadas

simultaneamente, correspondente ao pacote de argila, de consistência muito rija,

macroscopicamente identificado pelas amostras colhidas com o amostrador Terzaghi.

Figura 59 – Sondagem SP1


90

Entre os 3,5m e os 4,5 m volta a verificar-se um novo pacote margoso, havendo

uma constância dos valores de NSPT e N1 em torno do valor de 50 pancadas. Entre os

4,5 e os 9m não foi possível recuperar a amostra, o que poderá indiciar a presença de

materiais terrosos soltos visto que, também se verifica uma diminuição dos valores de

pancadas. Dos 9m até o final do ensaio há novamente a presença de materiais

margosos e os valores de pancadas de NSPT e N1 variam entre 40 e 30.Os últimos 2

ensaios são acompanhados de uma inversão no posicionamento de NSPT relativamente

a N1, ou seja, a correcção do número de pancadas, indica tratar-se de materiais menos

resistentes do que, à partida, se podia considerar.”

No furo de sondagem SP3 (figura 60), verifica-se que nos primeiros 5m de

profundidade não foi possível recolher a amostra, o que poderá indiciar a presença de

materiais terrosos soltos.



91

Entre os 6m e os 9m, correspondentes a um nível margoso, foram realizados 3

SPT, verificando-se praticamente constância dos valores de NSPT e N1 entre os 6m e os

7m em torno do valor de 10 pancadas, indicando materiais de consistência rija. No final

do mesmo pacote litológico (SPT aos 8,5m) nota-se um acréscimo do número de

pancadas que reflectem a presença de uma faixa de consistência dura.

Entre os 9 e os 10,5m volta a verificar-se a não recuperação de amostras, com

uma correspondente diminuição dos valores de NSPT e de N1 para o valor de 10

pancadas, correspondentes à consistências rijas.

Entre os 12 m e os 16 m aparece o nível argiloso de maior resistência, no qual,

ao fim do quarto ensaio foi atingido o “nega” (NSPT=60), sendo que, do primeiro para o

segundo ensaio verificou-se uma redução do número de pancadas, que voltou a

aumentar no terceiro ensaio. A observação macroscópica permitiu identificar uma

camada argilosa, cujo intervalo de variação do número de pancadas (15 a 60) mostra

tratar-se de argilas rijas a duras.

No gráfico inscrito na figura é perceptível que, neste local de furação, está-se em

presença de materiais predominantemente compactos e densos, correspondentes aos

materiais rochosos margas e argilitos.

O andamento em profundidade dos valores de N1 é paralelo aos de NSPT, sendo que a

correcção do número de pancadas resultou sempre em valores inferiores aos registados

no campo.


profundidade, há variação dos valores de NSPT e N1 entre 10 à 20 pancadas, estes

valores aumentam com o aumento da profundidade, até atingirem 50 à 60 pancadas

(nega), que corresponde ao limite de pacote de areia de granulometria média, tal como

observado macroscopicamente. Deste modo, e de acordo com a ordem de grandeza

dos números de pancadas (Tabela 4.4), conclui-se estar-se em presença de areias

medianamente densas a muito densas. Entre os 2,5 e os 4,15m não há recuperação de

amostra, seguidamente há presença de um pequeno pacote de areia de granulometria

grosseira e os valores de NSPT e N1 não variam muito, sendo de 45 e 40 pancadas

respectivamente, pelo que se trata de areias densas.

Entre os 5,5 e os 9m volta a verificar-se a não recuperação de amostras até ser

atingido o pacote de silte, foi realizado um SPT aos 9,5m de profundidade verificando-

se uma variação dos valores de NSPT e N1 de 45 à 30 pancadas (material denso a muito

denso), estes valores não variam muito até ao final do ensaio.


92

Entre os 11,5 e os 13,5m de profundidade passa-se para um material mais argiloso

e os valores de NSPT e N1 variam entre 45 à 30 pancadas (consistência dura). Entre os

14 e os 15m não há recuperação de amostras e, seguidamente, nota-se novamente a

presença de material argiloso até o final do ensaio.


Nota-se que neste local de furação está-se em presença de materiais

predominantemente densos a muito densos, correspondentes às areias de

granulométria média e grosseira e materiais de consistência dura, correspondente a

presença de siltito e argilito. Nos níveis mais superficiais, de natureza arenosa média, o

andamento em profundidade dos valores de N1 é quase sempre paralelo aos de NSPT.

Aos 4,5m, onde ocorre a fina camada de areia grosseira, as duas linhas cruzam-se,

sendo que, a partir daí (siltito e argilito), a correcção do número de pancadas resultou

sempre em valores inferiores aos registados no campo.


93


profundidade correspondentes a um pacote de areia de granulometria média, há

variação dos valores NSPT e N1 entre 30 à 50 pancadas, estes valores diminui com o

aumento da profundidade, até os valores de 30 pancadas no limite das areias de

granulometria média.

Entre os 4,5 e os 5,5m de profundidade, correspondentes ao pacote de areia de

granulometria grosseira os valores de NSPT e N1 aumentam progressivamente até o

limite do pacote chegando aos valores de 60 e 50 pancadas respectivamente.

Entre os 5,5 e os 12,30m, foram realizados sete (7) SPT com variação dos valores de

NSPT e N1 de 45 à 30 pancadas e no final de 40 à 25 pancadas, este ultimo pacote

corresponde ao material siltoso de consistência a variar de rija a dura.

Segundo o gráfico na figura, nota-se que neste local de furação está-se em presença

de materiais predominantemente densos, correspondentes as areias de granulométria



94

grosseira e média. O andamento em profundidade dos valores de N1 é quase sempre

paralelo aos de NSPT com excepção aos 4m onde as duas linhas cruzam-se, sendo que

a correcção do número de pancadas resultou sempre em valores inferiores aos

registados no campo.

No furo de sondagem SP8 (figura 63), foram realizados vinte (20) SPT e durante todo

o ensaio foi identificada simplesmente material argiloso de consistência que variam de

rija a dura, onde os valores de NSPT e N1 apresentaram bastantes variações mas, os

valores de NSPT foram sempre superiores aos corrigidos com excepção aos três

primeiros SPT.

A inversão no posicionamento de NSPT relativamente a N1, ou seja, a correcção do

número de pancadas, indica tratar-se de materiais menos resistentes do que, à partida,

se podia considerar.



95

No furo de sondagem SP9 (figura 64), nos primeiros 8m de profundidade foram

identificados materiais arenosos com variação na granulometria, isto é, areia fina, média

e grosseira, de dizer que estes materiais encontram-se intercalados e, os valores de

NSPT e N1 são constantes nos primeiros três (3) SPT e variam nos últimos, onde os

valores de NSPT e N1 são maiores. Entre os 8,5 e os 9,5m não há recuperação de

amostras o que poderá indiciar a presença de materiais terrosos muito soltos.

Entre os 9,5m até o final do ensaio foi encontrado material argiloso, os valores de

NSPT e N1 são constantes e bastante semelhantes em torno de 10 pancadas,

verificando-se variações no final do ensaio onde os valores de NSPT atingem as 60

pancadas (nega). Indicando que o material apresenta uma consistência que varia de rija

a dura, e o posicionamento de NSPT relativamente a N1 indica tratar-se de materiais

menos resistentes do que se podia considerar. Segundo o gráfico na figura, nota-se que

neste local de furação está-se em presença de materiais predominantemente soltos e

densos, correspondentes as areias de granulometria grosseira, média e fina.

O andamento em profundidade dos valores de N1 é quase sempre paralelo aos de NSPT

com excepção aos 3m onde as duas linhas cruzam-se, sendo que a correcção do

número de pancadas resultou sempre em valores inferiores aos registados no campo.


96



97

No furo de sondagem SP10 (figura 65), verifica-se um único material arenoso ao longo

de todo o furo, foram realizados nove (9) SPT dos quais, os valores de NSPT e N1 dos

dois primeiros variam entre 45 à 75 pancadas e 45 à 60 pancadas. De realçar ainda que

os valores de NSPT e N1 diminuem com a profundidade até os valores de 45 pancadas.

Entre os 8,6 e os 9,5m não há recuperação de amostras. Segundo o gráfico na figura,

nota-se que neste local de furação está-se em presença de materiais

predominantemente densos, correspondentes ao material arenoso.

O andamento em profundidade dos valores de N1 é quase sempre paralelo aos de

NSPT com excepção aos 8m onde as duas linhas cruzam-se, sendo que a correcção do

número de pancadas resultou sempre em valores inferiores aos registados no campo.



98


profundidade encontram-se materiais arenosos de granulometria variada desde areia

fina à grosseira e, apresentam-se intercaladas. Os valores de NSPT e N1 são quase

constantes e variam em torno de 10 pancadas.

Entre os 10 e 36,5m, verifica-se muita intercalação entre material arenoso e argiloso,

o que se reflecte na variação das curvas de valores de NSPT e N1 até atingir o numero

máximo de pancadas no final do ensaio, de realçar que os primeiros três pacotes de

argila tratar-se do mesmo material com consistência a variar de mole a media e os dois

últimos pacotes a consistência varia de rija a muito rija. No intervalo de 24,5 à 25,5m

não há recuperação de amostra.

Segundo o gráfico na figura, nota-se que neste local de furação está-se em presença

de materiais predominantemente soltos e compactos correspondentes ao material

arenoso. O andamento em profundidade dos valores de N1 é paralelo aos de NSPT, sendo

que a correcção do número de pancadas resultou sempre em valores inferiores aos

registados no campo.



99

CAPÍTULO 6

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES


100

6.1 CONCLUSÕES

Atendendo aos objectivos específicos preconizados no início da realização do

presente trabalho, os autores são de opinião que foi possível compreender o princípio

de funcionamento do ensaio de penetração normalizado e a sua utilidade na Geotecnia.

Por outro lado, e no caso concreto da área objecto de estudo, foi possível aos autores

verificar a existência de uma correlação entre os valores de NSPT (registados e corridos)

com a natureza geológica das formações atravessadas. Assim, do ponto de vista da

geologia, os autores podem concluir o seguinte:

O paleoambientel da área de estudo é marinho, variando de batial à abissal;

Com base nos estudos paleontológicos, as espécies predominantes são:

-Globoratalia fohsi, Textularia ripleyensis, Globigerina Sp, Gyroidina Girardana,

Heterohelix, Melosira granulata, M. Mercida L., Pyrgoella Sphaera, e Styliolina.

Do ponto de vista da geotecnia, pode-se concluir o seguinte:

Na zona de implantação do novo Porto Comercial, as litologias superficiais

caracterizadas por materiais de natureza granular têm compacidade

predominantemente densa, enquanto que abaixo das litologias acima descritas

caracterizadas por argilas compactas que em geotecnia são designados por hard

soils-soft rocks, têm grande capacidade resistente.

6.2 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Apesar de os objectivos terem sido em grande medida alcançados, os autores

gostariam de ver tratados com maior profundidade alguns aspectos que não foram

possíveis serem tratados. Assim, para trabalhos futuros os autores recomendam o

seguinte:

Que se façam análises granulométricas das fácies da área de estudo;

Que se dê continuidade às sondagens rotativas até a uma profundidade mais ou

menos de 20 m.

Que se façam estudos pormenorizados a fim de aprimorar a cartografia

geológica da referida área;

Que, entre o Departamento de Geologia e empresas do ramo, seja possível

viabilizar as condições para que os estudantes finalistas estagiários possam


101

realizar trabalho de campo e de laboratório no domínio da Geologia de

Engenharia/Geotecnia;

Que, dada a grande extensão da área estudada, se realizem, entre furos,

ensaios utilizando métodos de prospecção indirectos (métodos geofísicos, por

exemplo), visto que o estabelecimento de correlações laterais entre furos de

sondagem/SPT consideravelmente espaçados não é um procedimento tão

rigoroso quanto desejável, a fim de permitir a elaboração de perfis

correspondentes ao designado Zonamento Geotécnico.


102

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Tese Hortênsio Bondo e Igídio de Carvalho

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