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Santiago, Cabo Verde)

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Santiago, Cabo Verde) Sónia Maria Duarte Melo Silva Victória CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA E GEOTÉCNICA DAS UNIDADES LITOLÓGICAS DA CIDADE DA PRAIA (SANTIAGO, CABO VERDE) Dissertação de Doutoramento na área científica de Engenharia Geológica, especialidade Geologia do Ambiente e Ordenamento do Território, orientada pelo Professor Catedrático Doutor Luís Figueiredo Neves e pelo Professor Auxiliar Doutor Alexandre Soares Tavares e apresentada ao Departamento de Ciências da Terra da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra Julho 2012 Apoio financeiro da Fundação Calouste Gulbenkian (P-88443 -CV). Tese escrita de acordo com antiga ortografia. In memoriam de Maria do Céu, minha mãe. Ao meu pai, meu marido, e filhas. Agradecimentos Gostaria de expressar o sentimento de profundo agradecimento às instituições e pessoas que contribuíram para a realização deste trabalho, com apoio bibliográfico, logístico e financeiro. Começo por agradecer à Universidade de Coimbra pela possibilidade da realização do Doutoramento, e ao Departamento de Ciências da Terra na pessoa do Professor Doutor Alcides Pereira pela disponibilidade e pelas facilidades concebidas. À Fundação Calouste Gulbenkian, pela concessão da bolsa de Doutoramento, que sem este apoio seria difícil a concretização deste trabalho. Aos orientadores, Professor Doutor Luís Figueiredo Neves e Professor Doutor Alexandre Soares Tavares, pelos ensinamentos, sugestões e críticas, que permitiram aprofundar o tema desta tese. Aproveito também para agradecer a sugestão da realização da cartografia litológica e as discussões no campo. Agradeço ao Professor Doutor José Manuel Azevedo pelos esclarecimentos e revisão de temáticas. Ao Professor Doutor Pedro Proença Cunha pelas informações e críticas científicas, e ao Professor Doutor Luís Gama Pereira, pelas sugestões. Aos técnicos e colaboradores do DCT pelo apoio e amabilidade; não esqueço de agradecer a Srª Dª Manuela Blanco, Drª Cristina Brojo, Srª Dª Conceição Cruz, Sr. Carlos Maia e Sr. António Santos. Ao ex. Instituto Superior de Educação e Universidade de Cabo Verde, nas pessoas dos seus Presidentes do Departamento de Ciência e Tecnologia, pelas dispensas de serviço docente concedidas. Ao Laboratório de Engenharia Civil (LEC-CV), seu Presidente Sr. Eng.º António Gonçalves, pela amabilidade no apoio logístico. Aos seus directores, técnicos e colaboradores, por todo o apoio no campo e nos ensaios, pela simpatia que me fizeram sentir em casa. Um agradecimento especial pela ao Sr. Engº Inocêncio Barros e pela ajuda preciosa dos técnicos Srª Dª Conceição Fortes, Sr. Diamantino Lopes e Sr. António Gomes. Ao Serviço Nacional de Protecção Civil (SNPC-CV), ex. Presidente na pessoa do Tenente- Coronel Alberto Fernandes, pelo interesse demonstrado e apoio logístico. Agradeço ao INGRH e seus colaboradores, pelas informações facultadas; um especial agradecimento ao Sr. Ricardo Lopes, pela transmissão da sua experiência e por me acompanhar durante a realização da cartografia litológica. Agradeço ao DGTOH, INIDA e IICT (Portugal), e seus colaboradores pelas informações facultadas. Aos colegas da Uni-CV e em especial, ao Professor Doutor António Lobo de Pina, pelo acompanhamento em trabalhos de campo e críticas ao trabalho. Aos colegas Doutor José Pereira, Drª Vera Alfama, Drª Irene Cruz pelo encorajamento, e à Drª Nadir Cardoso pela realização de alguns ensaios químicos. Aos técnicos da UTIC no apoio informático. Ao professor Doutor Alberto da Mota Gomes, pela partilha da sua experiência. À Doutora Mercedes Ferrer (IGME) pela cedência de informações e esclarecimentos. Ao Doutor Filipe Telmo (LNEC), Professor Doutor João Mata (Univ. de Lisboa), Doutora Teresa Melo (IST-UL), Doutor Ricardo Ramalho (Univ. Muenster), Drº João Fontiela e Drª Eva (Univ. dos Açores), pelos documentos facultados. À Engª Maria da Luz Modesto, Drº Jair Rodrigues (SNPC-CV) pela disponibilidade de informações e sugestões. Dos colegas, Ana Isabel, Ana, Marina, Paulo e Vasco, das Universidades de Coimbra e de Aveiro, não esqueço a ajuda e troca de ideias. A todas as instituições e pessoas que permitiram que colocasse os detectores de radão em suas casas. Agradeço a minha família e amigos que me apoiaram com palavras de incentivo e acções. A todos o meu bem-haja. i ii Resumo Este trabalho produz uma avaliação das características geológicas e geotécnicas de um território da ilha de Santiago, Cabo Verde, incidindo sobre a cidade da Praia e a área envolvente. Os objectivos principais do trabalho são a representação cartográfica das unidades litológicas, com uma proposta de coluna litológica sintética, a correlação com as unidades geológicas definidas por outros autores, bem como a realização de um conjunto de ensaios in situ e análises laboratoriais visando a caracterização dos parâmetros físicos e mecânicos das diferentes unidades litológicas definidas para a área em estudo. É efectuada uma compilação sobre as principais investigações geológicas realizadas em Cabo Verde, desde o séc. XIX até a actualidade, assim como a descrição das características geológicas da ilha de Santiago e dos principais processos de formação e evolução das formas de relevo e dos recursos naturais (hídricos e solos). A pesquisa incluiu uma revisão dos conceitos descritivos de caracterização dos vulcanitos e vulcanoclastitos presentes e compreendeu a redefinição das unidades litológicas da região, a respectiva representação cartográfica na escala 1: 10.000 (com maior detalhe do que a informação pré-existente) e o levantamento de campo dos principais alinhamentos estruturais. São igualmente apresentados os resultados do tratamento das bandas espectrais de imagens de satélite que suportam a definição das unidades litológicas, bem como dos principais alinhamentos tectónicos que afectam as unidades da área de estudo. Para a caracterização das diferentes unidades litológicas com base nas propriedades in situ, recorreu-se a perfis-tipo, estabelecendo uma descrição das características mineralógicas, petrográficas, texturais e estruturais das materiais presentes. Os materiais foram igualmente ensaiados in situ e amostrados para uma caracterização laboratorial. Os resultados dos ensaios geotécnicos, geomecânicos, mineralógicos e de radioactividade natural permitiram refinar a cartografia proposta e estabelecer parâmetros de comportamento para as 30 unidades litológicas consideradas, a partir de intervalos de valores não homogéneos, contudo representativos da variabilidade observada. Com base nestes resultados são apresentados valores indicativos de aptidão dos materiais, nomeadamente para fundações de edifícios, aterros, construção e potencial hidrogeológico. Palavras-chave: vulcanitos e vulcanoclastitos, unidades litológicas, características geológicas e geotécnicas, valores indicativos de aptidão dos materiais, cidade da Praia, Cabo Verde. iii iv Abstract This work evaluates the geological and geotechnical characteristics of a section of the island of Santiago, Cape Verde, corresponding to the town of Praia and its surroundings. The main purpose was to carry out geological mapping at a detailed scale, defining lithological units and their spatial relations (through the proposal of a stratigraphic column), to correlate this information with other previous studies, as well as to obtain results for a large set of in situ and laboratorial tests to characterize the physical and mechanical properties of the rocks and soils. An extensive summary of previous research since the XIX century up to now is provided, as well as a geological and geomorphological description of the island of Santiago and its natural resources (namely hydrogeological and soils). The research included a review of the concepts developed for the description and characterization of volcanic and volcanoclastic rocks, geological mapping of the region on the scale 1: 10.000 (with better resolution than previous works) and the field recognition of some of the major fault systems. Results of satellite image analysis are also presented, and discussed in the light of defining the cartography of the lithological units and the major fault systems that cross the area. The characterization of the lithological units in the field was based in representative profiles, where mineralogical, petrographic, textural and structural properties of the materials are described in detail. Moreover, several in situ and laboratorial analysis, the later obtained from representative samples, where carried out in order to characterize the mechanical and geochemical properties of each unit. The results allowed to refine the proposed cartography, that enclosed 30 lithological units, and to establish, on the basis on non-homogenous intervals and taking into account the observed variability of data. The materials capability was presented for the purpose of building foundations, landfills, use as building materials and hydrogeological potential. Keywords: volcanic and volcanoclastic rocks, lithological units, geological and geotechnical characteristics, capability of the materials, town of Praia, Cape Verde. v vi Índice Agradecimentos ............................................................................................................. i Resumo ........................................................................................................................ iii Abstract ........................................................................................................................ v Índice de Figuras .......................................................................................................
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