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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
Instituto de Geociências
Departamento de Geologia Geral e Aplicada
Disciplina: INSTRUMENTAÇÃO GEOLÓGICA BÁSICA
NOTAS DE AULA do Prof. Manfredo Winge
http://www.unb.br/ig/cursos/igb/igb.htm.
"No."T Ó P I C O "
"1 "METODOLOGIA GEOLÓGICA "
"2 "O ESTUDO DE AFLORAMENTOS "
"3 "CURVAS DE NIVEL "
"4 "DIRECIONAIS DE CAMADA ou CURVAS DE CONTORNO "
" "ESTRUTURAL "
"5 "MAPAS TOPOGRÁFICOS E GEOLÓGICOS "
"6 "ALTÍMETRO, CLINÔMETRO E A BÚSSOLA DE GEÓLOGO "
"7 "PERFIS TOPOGRÁFICO-GEOLÓGICOS "
"8 "IMAGEAMENTO TERRESTRE E FOTOGEOLOGIA "
"No."E X E R C Í C I O S "
"1 "TRABALHO DE PESQUISA BIBLIOGRÁFICA "
"2 "EXERCÍCIOS COM MAPAS TOPOGRÁFICOS "
"3 "CURVAS DE NÍVEL E DIRECIONAIS DE CAMADA "
"4 ""LENDO"MAPAS GEOLÓGICOS "
"5 "CÁLCULO DE ESPESSURAS REAIS E APARENTES DE CAMADAS "
"6 "EXERCÍCIOS DE CARTOGRAFIA GEOLÓGICA "
METODOLOGIA GEOLÓGICA
1. INTRODUÇÃO
O MAPA GEOLÓGICO é a forma de comunicação mais rápida e eficiente do
geólogo, apresentando fatos e interpretações posicionados cartograficamente
o que permite uma visão abrangente e imediata da geologia da área
representada .
Assim, para se fazer GEOLOGIA, é necessario tanto saber interpretar [=LER]
mapas geológicos já existentes quanto saber elaborar mapas geológicos.
Como princípio metodológico da geologia devemos, em primeiro lugar, obter
ou providenciar o mapa geológico da área que nos interessa e na escala
adequada aos nossos propósitos pois o MAPA GEOLÓGICO é o fundamento para
qualquer trabalho subsequente, quer de exploração mineral quer de controle
do meio ambiente, desenvolvimento urbano, construção de estradas etc..
Por falta desta visão de base, recursos de vulto do setor mineral têm sido
dispendidos no País em campanhas de prospecção sem atingir uma definição
concreta da existência ou não de jazidas.
Assim, mesmo utilizando técnicas de etapas mais avançadas da exploração ou
prospecção mineral como geoquímica, geofísica, etc.., nunca se deve
prescindir do entrelaçamento destas técnicas com uma interpretação ou
reinterpretação geológica, posicionando-se os fatos observados no espaço,
cartograficamente, e interpretando a sua evolução no tempo geológico.
O questionamento permanente dos modêlos e hipóteses é inerente à profissão
da geologia em um processo mental de testes de novas idéias face
observações de fatos geológicos. Para isto é necessário o rigor científico
com o trato diferenciado entre FATOS e INTERPRETAÇÕES.
2. A ESCALA DE TRABALHO E A DENSIDADE DE INFORMAÇõES
Um mapa geológico é uma representação sintética (e bastante interpretada)
da natureza.
Quanto menor a escala, menos resolução cartográfica (menos detalhes) temos
no mapa que, por outro lado, representará áreas maiores proporcionando-nos
uma visão de áreas maiores.
Há no Brasil um limite comumente aceito de escala de mapeamento para
trabalhos sistemáticos de campo que é o da escala de 1:250.000 (1cm =
2,5km). Escalas menores como 1:500.000, 1:1.000.000 etc.. são escalas de
integração de dados de mapeamentos geológicos já realizados.
Este conceito varia de país para paíse e com a evolução dos conhecimentos
geológicos. Assim, por exemplo, em países menores as escalas de síntese
(sem mapeamento de campo) geralmente são maiores do que esta assumida no
Brasil e, no nosso próprio país, a escala de 1:250.000 já está no grupo de
escalas de integração de dados em várias regiões.
A vinculação direta entre a escala de mapeamento e a densidade de
afloramentos estudados/km2 deve ser vista como uma aproximação de médias e
com cuidado porquê sempre devem existir variações nesta densidade que são
consequência da própria geologia mais ou menos complexa, da disponibilidade
de afloramentos rochosos, dos problemas geológicos não resolvidos bem como
do próprio objetivo do mapeamento. Assim, por exemplo, em um mapeamento de
1:100.000 devem ser feitos perfis detalhados e com precisão em locais-
chaves para se estabelecer colunas geológicas medidas visando a definição
da estratigrafia. Uma vez atendido este objetivo, o mapeamento do resto da
área será mais facilitado situando e checando-se as unidades
estratigráficas de acordo com o empilhamento definido pelo perfil
detalhado.
Escalas de mapeamento regional (menor densidade média de afloramentos
estudados por unidade de área) exige, normalmente, maiores conhecimentos e
prática do geólogo porquê o levantamento será apoiado em menos fatos
geológicos observados no campo para interpretar áreas maiores do que em
escalas maiores.
Classificação das escalas de cartografia geológica:
a. Escalas de síntese ou de integração de dados em nível continental ou
nacional: 1:10.000.000; 1:5.000.000; 1:2.500.000.
b. Escalas de síntese ou de integração ou de compilação de dados em nível
regional: 1:1.000.000; 1:500.000.
c. Escalas de mapeamento geológico em nível de reconhecimento regional:
1:500.000 (Amazônia) e 1:250.000.
d. Escalas de mapeamento geológico sistemático do País: 1:100.000;
1:50.000.
e. Escala de mapeamento geológico de semi-detalhe: 1:25.000.
f. Escala de mapeamento geológico de detalhe: 1:10.000; 1:5.000; 1:2.000.
g. Escala de mapeamento geológico de ultradetalhe 1:1.000 e maiores.
As escalas de detalhe e ultradetalhe são comumente utilizadas nas fases ou
etapas prospectivas dos projetos de localização e avaliação (quantificação
e qualificação) de depósitos minerais, em trabalhos de geotécnica
(estradas, aeroportos, urbanização....), de mapeamento de minas e outros.
Naturalmente que os custos (pessoal, custos, tempo..) dos mapeamento de
maior detalhe são maiores (aumentam exponencialmente - ao quadrado pelo
menos) com o aumento de escala.
3. A METODOLOGIA GEOLÓGICA NA EXPLORAÇÃO (PROSPECÇÃO) MINERAL
O conhecimento comparado da geologia das principais jazidas, em nível
mundial ou regional, permite-nos avaliar a possibilidade da região estudada
possuir ou não determinados tipos de mineralizações ao observarmos
condições similares às daquelas áreas mineralizadas.
Assim, é fundamental no método geológico ter-se conhecimento dos modelos
evolutivos das principais áreas mineralizadas do mundo bem como dos
metalotectos que ensejam algum tipo de concentração mineral (metalotectos =
processos "construtores" de concentrações minerais ou feições indicadoras
destas concentrações minerais).
Esta necessidade está vinculada ao processo mental, muitas vezes realizados
em nível subconsciente, em que um pequeno indício nos leva a desconfiar da
importância da área e eventualmente identificar uma região potencialmente
mineralizada. É importante que já no campo comecemos a testar hipóteses a
partir dos indicadores de metalotectos.
Como princípio metodológico deve-se partir do GERAL para chegar ao
PARTICULAR. Este princípio está relacionado com a estratégia ou filosofia
de trabalho de DESCARTE das áreas sem interesse à medida que se desenvolve
o projeto de pesquisa.
Desta forma, partindo-se de áreas maiores e usando escalas menores, definem-
se áreas mais localizadas ("alvos") que se apresentam geologicamente mais
promissores para conter os minérios que interessam. Estas áreas menores são
estudadas em escalas maiores com maior "resolução" cartográfica e maior
densidade média de observações geológicas por unidade de área. De forma
semelhante à área inicial, estas sub-áreas podem sofrer DESCARTES para
estudos de ALVOS mais detalhados ainda. Técnicas auxiliares diversas como
geofísica, geoquímica etc.., vem em auxílio da geologia nos momentos
julgados convenientes pela equipe que executa o projeto lembrando-se
sempre, da necessidade de integração entre os geólogos e os especialistas
destas técnicass auxiliares.
Empresas privadas normalmente não vão até a conclusão (mapa e relatório
final) dos estudos regionais iniciais, deslocando a "mão de obra" geológica
imediatamente para áreas-alvo. Isto, naturalmente, conduz a uma perda de
informções relativas ao esforço realizado nas etapas iniciais (denominadas
de "peneira grossa"), ganhando a companhia em tempo (e nos custos) da
campanha.
4 - ETAPAS FUNDAMENTAIS DO MAPEAMENTO GEOLÓGICO
A seguir são relacionados as principais etapas de um projeto de geologia:
A - COMPILAÇÃO E ANÁLISE BIBLIOGRÁFICA: Reunião de documentos (mapas em
especial, arquivos em computador, análises, relatórios, etc...da área do
projeto, seleção e estudo dos documentos e informações que interessam no
projeto preparando fichas/resumo;
B -FOTOINTERPRETAÇÃO PRELIMINAR: Estudo de imagens (LANDSAT, RADAM e
outras) e das fotos áereas da região de interesse e circunjacentes
próximas; trabalho frequentemente realizado junto com a análise da
bibliografia. Se a região do projeto for próxima da sede onde está o
geólogo ( ou sendo extremamente necessário), nesta etapa pode ser realizado
um reconhecimento de campo ao longo das principais estradas fazendo-se um
mapa geológico preliminar;
C - ETAPA(S) DE CAMPO: Percorrem-se, inicialmente, as prinicpais estradas
para tomar contato com a área e localizar vias de acesso e facilidades para
acampar ou se hospedar. Verifica-se simultaneamente a fotointerpretação no
caso de não ter sido feito o reconhecimento de campo na etapa anterior. É
interessante começar o estudo por áreas onde se tem, pela fotointerpretação
ou pela bibliografia, conhecimentos de seções estratigráficas completas,
mineralizações importantes ou ainda, padrões de fotointerpretação mais
comuns. O estudo cuidadoso de afloramentos, principalmente de tipos de
rochas ou das formações que vão sendo encontradas pela primeira vez,
facilitará o mapeamento na medida em que for sendo desenvolvido. Mapeamento
de detalhe e ultradetalhe exigem trabalhos de topografia simultanemente.
E - ETAPA(S) DE LABORATÓRIO: A cada etapa de campo sucede-se uma etapa de
descanso e, normalmente, de laboratório na qual o geólogo deve estudar as
lâminas petrográficas das rochas coletadas e ir organizando seus dados o
que nem sempre é possível fazer nas etapas de campo. São locados os
"pontos" estudados em mapa base (mapa de pontos ). É passada a limpo a
caderneta ou providencida a transcrição sumária para computador. São
organizadas as fichas de descrição petrográfica, de análise química etc...,
na mesma ordem da caderneta de campo. É refeita a fotointerpretação e
preparada a coluna estratigráficas a partir das seções geológicas.É
elaborada a maquete do mapa geológico final das áreas que já foram
estudadas.
F - ETAPA RELATÓRIO FINAL : Com o mapa geológicopronto e a estratigrafia
(coluna geológica composta da área) definida e todos os pontos
controvertidos verificados, deve ser feito o relatório final. Este
relatório deve se ater aos aspectos importantes ao conhecimento geológico
da área dentro do objetivo a que se propôs o projeto lembrando que o(s)
mapa(s) geológicos(s) que o acompanha é um dos resultados mais importantes
do serviço.
Os dados originais obtidos no mapeamento devem ser perfeitamente
organizados na forma de um Relatório de Serviço e/ou Banco de Dados em
computador contendo: mapa de "pontos", fichas de análises petrograficas,
analises quimicas, transcrição da caderneta etc... Ele é uma especie de
banco de dados evitando que se percam informações originais do serviço e
que serão de utilidade para qualquer projeto futuro na mesma área.
05 - RELATÓRIOS GEOLÓGICOS
O Relatório Final de um projeto de geologia deve conter os fatos julgados
fundamentais e as interpretações e hipóteses relativas â evolução
geológica. Ilustrações fotográficas, desenhos, secções, etc..., enriquecem
o relatório na medida em que são significativos e bem elaborados
facilitando a compreensão do texto e tornando sua leitura mais clara (e
amena).
Muitas destas ilustrações são obtidas desde as primeiras etapas de campo ao
se desenhar afloramentos, cortes de estrada, amostra de mão, etc... o que
leva ao princípio de que é importante o capricho e a clareza nas anotações
ao tempo da atividade de pesquisa e não depois quando ocorre o esquecimento
dos fatos.
Os relatórios geológicos são divididos em capítulos cujo conteúdo ou enfâse
depende do(s) objetivo(s) do trabalho relatado. Assim, por exemplo, se o
objetivo é avaliação de impacto ambiental em uma área, seão enfatizados
tópicos como poluição de aqüiferos, erosão..; se o objetivo for descobrir
jazidas minerais, a ênfase será dada a ítens como locação de ocorrências
minerais, prospecção geoquímica, geofísica.. do minério, etc.
Em linhas gerais, um relatório de levantamento geológico consta de:
A - RESUMO: O tipo de trabalho realizado e os resultados conclusivos são
sumarizados de 05 a 30 linhas. Em princípio não são feitas citações
bibliográficas no resumo;
B - ABSTRACT: É uma versão do resumo em língua inglesa e é indispensável
quando o relatório objetiva a publicação:
C - INTRODUÇÃO: Introduz o leitor no assunto em pauta, situa ou localiza a
área levantada, descreve a metodologia de pesquisa, conceitua termos,
etc... . Enfim prepara o leitor para a leitura subsequente podendo
sintetizar o conteúdo dos vários capítulos.
D - CORPO DO RELATÓRIO: Vários capítulos compõem o corpo do relatório e
serão enfatizados de acordo com os trabalhos realizados e com os objetivos
colimados, sendo comuns os seguintes capítulos: Estratigrafia, Geologia
Estrutural, Petrologia, Geologia Histórica, Geologia Econômica.
E - DISCUSSÃO: Com base nos fatos descritos ou levantados, são discutidos
os resultados, as hipoóteses genéticas e formuladas sugestões de mais
trabalho caso os resultados não tenham sido conclusivos, tudo de maneira
precisa e sucinta.
G - CONCLUSÕES: É apresentada uma síntese dos principais tópicos discutidos
e dos resultados (positivos e negativos !)
F - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Todas as citações de trabalhos anteriores
ou relacionados ao assunto e que tenham sido citados no texto, devem ser
relacionados neste capítulo evitando relacionar trabalhos que não foram
citados no texto. Tanto as citações no texto quanto a listagem no capítulo
devem seguir uma forma padronizada (ver contra- capa da RBG - Revista
Brasileira de Geociências, na BCE - Biblioteca Central da UnB).
G - DOCUMENTAÇÃO E ANEXOS: Mapa(s) geológico(s), seções geológicas, são
anexadas ao relatório. Em certos casos é interessante que esta documentação
fique embutida dentro do corpo do relatório próximo do local onde é citada
e/ou discutida. Esta documentação, importante para o bom entendimento dos
relatórios em geral, deve estar relacionada com o texto de forma a não se
ter um excesso de figuras, fotos... sem objetivo. Cada figura ou
ilustração, apesar de relacionada com o texto, deve ter um certo grau de
independência o que exige, as vezes, uma ou duas frases explicativas
associadas diretamente com a ilustração ou foto.
O ESTUDO DE AFLORAMENTOS
1 - ANOTAÇÕES DE CAMPO
Os dados de campo do geólogo são registrados em uma caderneta de campo cuja
capa deve ser dura tanto para proteção quanto para auxiliar na tomada de
medidas de camadas com a bússola. As dimensões aproximadas são de 15x20cm.
As folhas devem ser, de preferência, quadriculadas em tom cinza esmaecido
facilitando o desenho esquemático de afloramentos e de seções geológicas.
Anote o roteiro de cada percurso e os valores de quilometragem se o mesmo
for realizado com jipe. A descrição dos dados é, normalmente, puntual:
descreve-se afloramento por afloramento e estes são numerados
sequencialmente na caderneta. Esta descrição é acompanhada de seções
(perfis longitudinais) e colunas (empilhamento de camadas) geológicas
esquemáticas correspondentes a cada percurso ou local.
A linguagem deve ser clara, direta, sem palavras desnecessárias. Frases
curtas facilitam a compreensão do assunto. Evite usar termos rebuscados que
dificultem o entendimento. O uso de abreviaturas nas descrições de
afloramento é fato corriqueiro ao se buscar ganhar tempo e espaço na
caderneta. Procure manter, entretanto, uma padronização de abreviaturas
para que a caderneta não se torne um amontoado hieroglífico incompreensível
para colegas que trabalham na equipe ou para quem vai transcrever as
informações para banco de dados em computador.
Na 1a página da caderneta, além do nome do geólogo, coloque o telefone de
contato (se a caderneta for extraviada esta informação é importante), a
empresa, a campanha de campo ou o projeto, a data de início (e fim) do
serviço, a lista de abreviaturas (se não seguirem um padrão), a declinação
magnética usada na bússola de geólogo e outros dados de interesse geral.
2 - ASPECTOS DO RELEVO, GEOMORFOLOGIA, VEGETAÇÃO E SOLOS
Cada tipo de rocha apresenta um padrão próprio de topografia, vegetação,
drenagem e solo. Este padrão poderá se diversificar substancialmente com
pequenas alterações de composição mineralógica da rocha mas , por outro
lado, rochas bem diferentes poderão ter padrões semelhantes.
Deve-se observar e anotar as variações características de relevo, de
vegetação, os solos que são próprios de cada tipo de rocha ou de associação
de rochas. Lembrar, entretanto, que aplainamento com lateritas,
cascalheiros e areia residuais (capeamentos finos), podem mascarar
completamente o padrão das rochas subjacentes.
É óbvio que estas anotações referentes a padrões não precisam ser repetidas
em todos os afloramentos descritos.
3 - BLOCOS ROLADOS X AFLORAMENTO IN SITU E BLOCOS FORA DE POSIÇÃO
Grandes blocos, principalmente, os das rochas mais resistentes ao
intemperismo, podem rolar encosta abaixo e ficarem enterrados em solo
transportado iludindo o geólogo quanto à rocha que ocorre neste ponto.
Procure, assim, identificar uma continuidade maior do afloramento que
garanta ser a rocha autóctone (do próprio local onde se encontra). De forma
semelhante à anterior, podem ocorrer blocos em maior ou menor grau
deslocados ou tombados. É evidente que as medidas de atitudes de
acamadamento, xistosidades, planos de fraturas,etc..., destes blocos
deslocados são completamente falseadas.
4- REPRESENTATIVIDADE DAS ROCHAS AFLORANTES
a)Observe se o tipo de rocha que aflora com mais frequência corresponde a
um fácies mais resistente ao intemperismo e que, por isso, sobressai em
todos afloramentos enquanto que fácies associados que podem ser até mais
comuns do que esses pouco ou não afloram e ficam "escondidos" sob o solo
mais espesso. Estude, assim, as alterações (solos) características dos
diversos tipos de rochas da área de estudo. Isto servirá também para
inferir qual é a rocha que ocorre provavelmente nas regiões sem
afloramento.
b)Inicie o estudo de um afloramento com um reconhecimento do mesmo
quebrando e reunindo amostras das diversas fácies (variações das rochas) ao
longo da área aflorante. Somente depois desta prévia inicie a descrição
da(s) rocha(s) do local, evitando estudar somente o primeiro fragmento
quebrado.
05- TIPO DE ROCHA E DE INTEMPERISMO
Anote para cada tipo de rocha o intemperismo (rocha alterada ou regolito) e
o solo resultantes. Em muitas regiões carentes de afloramento de rocha
(caso comum no Brasil com seus climas quentes e úmidos), temos de utilizar
extropolações deste tipo no mapeamento geológico.
06 - MINERAIS ROLADOS e/ou ROCHAS ROLADAS
Certos minerais ou fácies rochosas ficam mais conspícuos (chamativos)
quando rolados. Em geral, são minerais pesados e/ou mais resistentes e que
se tornam guia para a localização, drenagem acima, do afloramento de onde
vieram estes rolados. Minerais e rochas pesadas frequentemente apresentam
interesse econômico e/ou geológico. Nas nossas condições médias de relêvo e
clima, a distância do rolamento de blocos, exceto os de quartzo ou
quartzitos puros, com mais de 10cm normalmente não ultrapassa 5km.
07 - CONTATOS GEOLÓGICOS DEVEM SER DETALHADOS
a) localize com precisão o contato;
b) estude e descreva cuidadosamente as feições associadas ao contato
identificando a relação entre as rochas ou as formações, verificando:
=> se existe metamorfismo de contato (minerais e rochas de contato térmico)
quando uma das rochas é ígnea;
=>se existem apófise ou veios em contato com rochas ígneas;
=>se existem feições erosionais, ângulo de estratificação, possíveis paleo-
solos.., que indiquem discordância entre as duas rochas.
=>se existem feições indicativas de contato falhado como brecha tectônica,
cataclase ou milonitização (moagem) de rochas, muitos veios de quartzo, ou
muitas fraturas....
c) ao tempo do mapeamento (no campo) delineie com precisão o contato na
foto aérea ou no mapa de serviço. Não deixe para fazer isto no laboratório,
porque pode se tornar muito dificil lembrar a posição correta do contato.
08 - DESCRIÇÃO DE FÁCIES
Descreva as diversas fácies (aspectos mineralógicos, texturais e
estruturais) de rochas do afloramento, desde a aparentemente mais
importante a menos importante mostrando as relações espacias e, se
possível, genéticas entre elas. São itens comuns na descrição:
=> cor e aspecto da rocha fresca e alterada;
=> textura, granulometria, homogeneidade, heterogeneidade, friabilidade,
compacidade, dureza..
=>estruturas como camadas, veios, xistosidade distinguindo estruturas
primárias e estruturas secundárias (desenhos esquemáticos são muito
importantes- não esquecer de mostrar uma escala no desenho);
=> minerais identificados macroscopicamente (lupa).
09 - MEDIDAS COM A BÚSSOLA
Realize as diversas medidas com a bússola como estratificação, xistosidade,
clivagem..., e as lineações, eixos de dobras e de microdobras, orientação
de minerais, descrevendo-as cuidadosamente.
11 - AMOSTRAGEM E IDENTIFICAÇÃO DE ROCHAS
Amostre as fácies de rochas selecionadas utilizando critérios como:
a) problemas na identificação macroscópica;
b) fácies ainda não coletadas;
c) alguma estrutura especial;
d) locais muito importantes (contatos, zonas mineralizadas..).
A amostra deve ter tamanho razoável ( 5x10x15 cm) e ser da rocha fresca.A
etiquetagem deve ser feita cuidadosamente no campo logo após a seleção das
amostras.
Anote na etiqueta a sigla (deve ser combinada com o resto da equipe do
projeto; normalmente usam-se as iniciais do geólogo) seguida pelo número do
afloramento descrito na caderneta e por uma letra que identifique a fácies
rochosa amostrada. Se existirem mais amostras da mesma fácies, após a letra
coloque um número que identifique a duplicata, triplicata.. de amostragem.
Amostrando uma sucessão de camadas no afloramento procure seguir uma ordem:
de baixo para cima ou vice-versa de fácies amostradas.
Embrulhe as amostras com jornal quando retornar para a sede evitando,
assim, perder a identificação das amostras.
CURVAS DE NIVEL
1. CONCEITO: curva de nível é uma linha marcada em planta ou mapa
topográfico e que representa os pontos de mesma altitude do terreno. Os
limites de água do Lago Paranoá quando cheio até a cota de 1.000m de
altitude, por exemplo, consubstanciam, fisicamente, uma curva de nível de
1.000m no terreno.
2. UTILIDADE: as curvas de nível permitem uma representação cartográfica do
modelado do relêvo(3 dimensões) o que atende a um sem número de
finalidades, além, naturalmente, daquela que é a primordial (visualização
das formas do terreno), a saber, entre outras: cálculo de volumes de terra;
traçado de estradas por declives selecionados; cálculo de zonas ou faixas
de visibilidade (militar, telecomunicções...)..
3. PADRONIZAÇÃO E EQUIDISTÂNCIA DE CURVAS DE NÍVEL: para podermos "sentir"
o modelado do terreno de maneira correta em um mapa e, também, para
podermos, facilmente, realizar cálculos com curvas de nível, estas, assim
como os demais elementos cartográficos, físicos ou não, devem ser
padronizadas em cores, espessura de traço. Observar o exemplo:
a)As curvas de nível estão representadas em cor sépia que é o seu padrão.
b)Elas apresentam valores de cotas ou altitudes que variam de 40 em 40
(metros), ou seja, elas tem uma equidistância vertical de 40m.
c)Curvas múltiplas de 200 tem uma espessura de traço mais grosso,
facilitando o seu acompanhamento em mapa já que este apresenta só
localmente os valores de altitude indicados nas curvas de nível
d)O topo de um morro deve ser indicado. Normalmente a simbologia é um x ao
lado do qual coloca-se o valor da altitude em metros, conforme o exemplo.
4.GRADIENTE TOPOGRÁFICO E DISTANCIAMENTO DAS CURVAS DE NÍVEL
Observe o mapa reproduzido parcialmente. Além das curvas de nível, ele
apresenta o relevo através de um sistema sombreado que nos permite "sentir"
o modelado do terreno. Nas encostas ígremes, as curvas de nível estão
visivelmente próximas, enquanto em relevos menos escarpados a
horizontalizados, caso de planícies e platôs, as curvas de nível apresentam-
se distantes.
5.PRINCÍPIO DO NÃO-CRUZAMENTO DE CURVAS DE NÍVEL
Observe um mapa topográfico e procure algum local onde as curvas de nível
se cruzem. Não existe, porque curvas de nível cruzando-se significam relevo
com gradiente negativo o que é raríssimo e, geralmente, de extensão
vertical limitada.
6.REGRA DOS V's EM TALVEGUES
As curvas de nível ao cruzarem um talvegue (talvegue é a linha mais funda
de um vale) apresentam uma forma de "V" que aponta para a montante da
drenagem.
7.MODELADO TOPOGRÁFICO E CURVAS DE NÍVEL RELACIONADAS
Analise a figura atrás e veja a relação entre as formas do terreno (vales,
cristas/cumeadas, espigões,.. côncavas ou convexas, agudas ou suaves..) e
as respectivas formas e das curvas de nível que as representam. Abaixo são
dados alguns destaques:
ESPIGÕES: os espigões (pontas de cristas/cumeadas de morros) normalmente
tem formas topográficas convexas. Excessões relacionam-se a regiões com
erosão glacial ou com veios ou camadas muito resistentes a erosão e com
mergulhos fortes, originando cristas pontiagudas. Assim, como regra as
curvas de nível da topografia de espigões, seguem o padrão abaixo:
- CRISTAS
-VALES EM "V"
- VALES ABERTOS E EM "U"
- SELAS
- BOQUEIRÕES
- MORROS REDONDOS
- CUESTAS...
8. REVISÃO : CONSTRUÇÃO DE PERFIL TOPOGRÁFICO
9. COMO TRAÇAR CURVAS DE NÍVEL DADOS PONTOS COTADOS:
--PRINCÍPIO: interpolação de cotas entre pontos próximos com gradiente
topográfico uniforme (sem talvegues e sem morros entre eles)
10.SELEÇÃO DOS PONTOS COTADOS DURANTE O LEVANTAMENTO DE CAMPO:
--CRITERIOS GEOLOGICOS: contatos,afloramentos estudados, falhas...
--CRITERIOS TOPOGRAFICOS: linhas de talvegue e drenagens;quebras de relevo
(onde muda o gradiente topografico); vias de acesso; confluencias de
drenagens..
11.CALCULANDO COTAS DE PONTOS NO MAPA TOPOGRAFICO:
--por interpolação (regra de tres no maior gradiente);
--graficamente (projeção de perfil topografico);
--método expedito.
DIRECIONAIS DE CAMADA ou CURVAS DE CONTORNO ESTRUTURAL
1.CONCEITO
As direcionais de camada ou curvas de contorno estrutural são análogas às
curvas de nível diferindo somente na superfície que está sendo representada
cartograficamente: - enquanto que as curvas de nível representam o modelado
topográfico, as curvas de contorno estrutural representam uma determinada
superfície estratigráfica (subterrânea em sua maior extensão).
2.CURVAS DE TOPO E DE BASE DE CAMADAS
As curvas de nível do contato superior de uma camada geológica são
designadas curvas de topo da camada e às do contato inferior são chamadas
de curvas de base da camada. A existência de diversas superfícies
estratigráficas de interesse em uma área exige, para a necessária clareza
do mapa, que cada superfície seja representada com simbologia de espessura,
tipo e/ou cores de traços próprias e bem identificadas na legenda. É muito
importante também que a equidistância vertical seja a mesma para as curvas
de nível das diversas superfícies estratigráficas e, se possível, igual à
das curvas de nível topográfico, para facilitar a visualização e comparação
dos diversos relevos e para a aplicação de cálculos diversos.
3.CALCULANDO ESPESSURA VERTICAL DE CAMADA (diferença entre cotas da curva
de topo e de base da camada)
4.CONCEITO DE ISOPACA (curvas de mesma espessura real de camada) E SUA
UTILIDADE (volume de minerio, de ganga..)
5.CASO DE PLANOS PARALELOS (linhas paralelas) =>linhas direcionais são
retas e paralelas
6.INTERSEÇÃO DE PLANOS GEOLOGICOS COM A SUPERFICIE TOPOGRAFICA
--PLANOS HORIZONTAIS
--PLANOS VERTICAIS
--PLANOS PARALELOS AO TALVEGUE
--PLANOS MERGULHANDO P/MONTANTE DO VALE (CONTRA O DECLIVE DO TALVEGUE)
--PLANOS MERGULHANDO P/JUZANTE C/ANGULO MAIOR DO QUE O DO TALVEGUE
7.COMO PROJETAR O TRAÇO DO PLANO GEOLOGICO NO MAPA TOPOGRAFICO
8.COMO CALCULAR A ATITUDE DO PLANO DADO O SEU TRACO NO MAPA
MAPAS TOPOGRÁFICOS E GEOLÓGICOS
(roteiro de aula)
1. CLASSICAÇÃO POR TIPOS DE MAPAS
a - MAPAS-BASE:
- planimétricos
- plani-altimétricos ou topográficos
- fotomapas...
b - MAPAS TEMÁTICOS
- vegetação
- pedológicos
- geológicos
- geofísicos
- geoquímicos
- hidrogeológicos...
c - MAPAS-ÍNDICE , INDEX OU REFERENCIAIS
-índice dos levantamentos geológicos
-índice dos levantamentos aerofotográficos
-índice dos levantamentos pedológicos....
d - MAPAS DE "PONTOS" OU AFLORAMENTOS
2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ESCALA
(ver texto:2 . DENSIDADE DE INFORMAÇÕES E ESCALA DE MAPEAMENTO em
METODOLOGIA GEOLÓGICA )
3. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS
Problema: representar uma superficie esferoide em um plano. Sempre
ocorrerao deformacoes.
Tipos de projeções:
a: quanto às deformações:
CONFORMES: mantem os angulos e as formas dos elementos projetados
EQUIVALENTES: mantem as relacoes de superficies areais
b: quanto ao "plano de projeção":
AZIMUTAIS:plano tangente a esfera no centro da area representada em mapa
CILINDRICAS: cilindro tangenciais ou secantes ao esferoide
CÔNICAS: cone ou cones tangenciais ou secantes ao esferoide
c: quanto ao ponto de origem da projeção:
ORTOGRÁFICAS: ponto está no infinito
CENTRAIS: ponto esta no centro da Terra
ESTEREOGRÁFICAS: geralmente o ponto escolhido é o antipoda ao centro da
área representada
Entre as projeções de maior uso na Geologia do Brasil, tem- se as
POLICONICAS para representar todo o Brasil (escalas 1:2.500.000,
1:5.000.000 principalmente); a CONICA CONFORME DE LAMBERT (escala
1:1.000.000 por exemplo) na qual os meridianos aparecem como retas que
convergem para um ponto e os paralelos são semi-circulos com um centro
comum (fora do mapa). A projeção de maior uso nos trabalhos de geologia
sistematica é a U T M (=projeção Universal Transversal de Mercator).
3. SISTEMAS REFERENCIAIS
3.1. COORDENADAS GEOGRÁFICAS (LAT/LONG= LATITUDE - LONGITUDE)
Origem - Meridiano 0o: Greenwich, Inglaterra (180o para W e 180o para E)
- Paralelo 0o : linha do Equador (90 o para N e 90 o para S)
Unidades - angulares: graus (360o), minutos (60'), segundos(60")
3.2. COORDENADAS U T M
O sistema de coordenadas UTM é um sistema ortogonal dimensionado em metros
(ou quilometros) em Norte ( eixo de y) e Este (eixo de x).
A projeção é cilindrica central e limitada a faixas de meridianos de 6
graus, ou seja, a cada multiplo de 6 graus meridianos, passa-se para outro
cilindro (Zona UTM ou Fuso UTM) de projeção.
Os cilindros teóricos de projeção tangenciam linhas meridianas (=meridiano
central) centrais de cada fuso (na verdade são secantes para uma melhor
distribuição de erros da projeção). Assim, para todo o globo terrestre, tem-
se 60 zonas ou cilindros de projeção UTM começando a numeração a partir do
anti-meridiano de Greenwich no sentido leste (Exemplo: Zona ou fuso #1 =>
180o - 174o W).
Dado um meridiano, para saber a zona aplique para o Brasil a fórmula:
zona=30-inteiro(meridiano/6).
A dificuldade maior neste sistema é que em areas abrangendo duas zonas tem-
se dois mapas com referenciais diferentes. Para superar este problema usa-
se um cilindro de projeção fora do padrão internacional ou se usa o sistema
de um dos cilindros aumentando o erro de projeção dos espaços terrestres
referentes ao outro cilindro. Este é o caso do mapa em UTM do DF em que
utilizou-se como meridiano central 48oW o qual, na convenção internacional
é um limite de zona (múltiplo de 6o meridianos).
Origem do sistema: para as coordenadas E (=leste) a origem é o Meridiano
Central da Zona UTM e para as coordenadas N (=norte) a origem é o Equador.
Unidades: metros .As coordenadas sempre tem valor positivo. Para não se ter
valores negativos no sistema de coordenadas UTM, usa-se o artificio de
somar valores em N e em E ao ponto de origem. Assim, a coordenada E de
origem é somado o valor de 500.000 (metros) crescendo sempre de W (oeste)
para E (leste) e a coordenada N de origem o valor de 10.000.000 (metros)
crescendo sempre de S para N.
Observação: notar que os traços de paralelos e meridianos (sistema de
coordenadas geográficas lat/long) nos mapas não coincidem com os traços do
sistema ortogonal UTM, podendo formar angulos apreciaveis nas partes mais
externas da zona. Assim os mapas que tem meridianos proximos a multiplos de
6 ( limites das zonas cilindricas de projeção) são os que mostram a maior
difereça entre as direções dos traços dos meridianos e paralelos ( bordas
dos mapas) e as da rede UTM indicada internamente no mapa.
6.MÓDULOS CARTOGRAFICOS INTERNACIONAIS E BRASILEIROS
O sistema cartográfico nacional define módulos variáveis de acordo com a
escala cujos limites são definidos pelo traço de coordenadas geográficas,
independentemente da projeção. Os módulos recebem siglas padronizadas para
identificar cada módulo e a sua escala. Os módulos e as siglas de escalas
menores (1:1.000.000) seguem padão internacional.
Consultar Norma do DNPM a respeito do assunto.
7. CURVAS DE NIVEL
Conceito ( dimensão Z do mapa); equidistancia e notação.
8.PADRONIZACAO DE MAPAS GEOLOGICOS
Necessidade de padronização para facilitar a "leitura" do mapa. Disposição
das informações periféricas (lay out).
Consultar norma especifica do DNPM.
9.A INTERPRETAÇÃO (LEITURA) DE MAPAS GEOLÓGICOS
É muito importante que o geólogo saiba ler mapas geologicos buscando "ver"
a geologia em tres dimensões a partir do mapa que tem, efetivamente, só
duas dimensões. Assim sugere-se sempre uma análise atenta do mapa geologico
em estudo compreendendo, entre outros, os seguintes passos:
- situar a região abrangida localizando-a em mapa (geológico e topografico)
de menor escala que forneça uma visão mais regional;
- estudar a coluna geológica, as convenções e a simbologia,buscando os
pontos de interesse no mapa e um entendimento da "linguagem grafica";
- " sentir " a escala do mapa e as dimensões das unidades geologicas;
- "visualizar" a disposição das camadas geologicas (horizontais, verticais,
inclinadas, dobradas..) atraves da relação topografia x atitudes de
camadas;
- "visualizar" o desenvolvimento lateral x posição estratigrafica das
diversas unidades geologicas; - realizar perfis topografico-geologicos se
necessarios para um melhor entendimento da geologia em profundidade. Voltar
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ALTÍMETRO, CLINÔMETRO E A BÚSSOLA DE GEÓLOGO
ALTÍMETRO
O altímetro é largamente usado em geologia: em serviços
topográfico/geológicos expeditos, em reconhecimento geológico, como
auxiliar na localização em campo.... Uma câmara metálica com vácuo permite
se medir as variações de pressão atmosférica através de ponteiro. Há uma
correlação entre pressão atmosférica (coluna de ar acima do ponto que está
sendo medido altimetricamente) e a altitude do ponto registrada no limbo.
Além da própria altitude do ponto existem outros fatores que alteram ou
modificam a pressão atmosférica exigindo, portanto, correção de medidas do
altímetro: temperatura (altera a densidade do ar), umidade relativa,
correntes aéreas..
Técnicas de uso:
1 - Quando executar perfis geológicos de reconhecimento procure calibrar o
altímetro ao iniciar o perfil e sistemáticamente sempre que passar em
pontos cotados do terreno (marcos geodésicos; RN (referências de nível) ou
simplesmente pontos com altimetria calculada de mapa regional) anotando a
hora e o valor para + ou para - da correção.
2 - Quando realizar trabalhos de mapeamento sistemático em uma região
procure corrigir as medidas altimétricas de forma sistemática. Existem
diversas técnicas para tanto:
a. Tendo-se somente um altímetro para o serviço, em estação fixa são feitas
medidas de altitude (=>variação barométrica) em intervalos de tempo
definidos para estabelecer curva de contrôle para a região em estudo. Esta
curva é representada em gráfico: x= hora do dia; y=variação "altimétrica"
(=barométrica). Este gráfico servirá para correções das medidas enquanto
não houver variação climática significativa.
b. Usando dois altímetros, um fica fixo no acampamento para se medir as
variações "altímetricas" do mesmo ponto fixo (tarefa realizada pelo
cozinheiro ou auxiliar) todos os dias enquanto o outro(s) altímetro(s)
realiza o levantamento de campo. As medidas do altímetro de serviço são
corrigidas através das curvas diárias de variação barométrica.
c. Com um altímetro só, partindo-se de um ponto de controle faz-se o
retôrno de tempos em tempos ao ponto de contrôle cotado (método do SALTO DE
RÃ). Pontos novos assim cotados altimétricamente e situados em locais
estratégicos passam a ser novos pontos de controle para outro salto da rã.
Pode-se tambem usar vários pontos cotados se forem conhecidos préviamente:
a cada passagem pelo ponto cotado o altímetro é reajustado e as medidas
realizadas entre cada passagem de controle corrigidas proporcionalmente
(função linear) ao tempo desde a última correção.
CLINÔMETRO
O clinômetro mede ângulos no plano vertical. É usado para levantamentos
topográficos expeditos (cálculo de altitude); para medidas geológicas como
valor de mergulho de uma camada ou de uma lineação; para o cálculo da
altura de um paredão cujo topo seja inacessível....
A bússola do geólogo incorpora um clinômetro que permite medir os ângulos
no plano vertical através de limbo graduado em GRAUS e em GRADIENTES %.
Funciona com uma bolha de nível com braço perpendicular que gira em tôrno
do limbo graduado o qual, por sua vez, relaciona-se à linha de visada ou
superfície de contato com o plano que se quer medir a inclinação.
Entre outros cuidados nas medidas: 1) de tempos em tempos verificar o
estado da bússola; a articulação do braço com a bolha de nível pode estar
rompida e as medidas serem completamente erradas; 2) cuidado para não
trocar as graduações: graus= medida angular com %=medida de gradiente
expresso em porcentagem (45o=>100% ; 90o=>)
Medida de diferença de cota (altitude) entre dois pontos
1 - Medida por nível (clinômetro fixo em 0o) na altura dos olhos. A
diferença de altitude será dada por n x h sendo n o número de visadas e h a
altura dos olhos do geólogo.
2 - Medida de ângulo ou de porcentagem. A diferença de altura entre dois
pontos será dada por:
a) d . g% d = distância entre os dois pontos projetada no mapa em escala
(a medida da distância no terreno=>hipotenusa ~ cateto para ângulos
pequenos)
g% = valor da porcentagem do gradiente topográfico medido c/ clinômetro;
ou
b) d . sen d = distância entre os dois pontos ( no terreno => hipotenusa );
d = valor angular do gradiente topográfico medido com o clinômetro.
Recomenda-se sempre visar a ré para confirmar o valor angular ou de
porcentagem medido.
As distâncias no terreno podem ser medidas a passo (muito precária), trena
ou substituto, como por exemplo cordão de nylon com nós para subdivisões.
USO DA BÚSSOLA DE GEÓLOGO (consultar apostila do Prof. Oswaldo). Lembretes:
Uso - Mede rumos ou azimutes e consequentemente variações angulares no
plano horizontal. O clinômetro associado mede ângulos (ou % ) em planos
verticais.
Princípio de Funcionamento - agulha imantada que aponta para o N magnético
permite medir por visadas horizontais o rumo em graus com relação ao N
magnético (projetado no plano horizontal). A diferença angular entre N
verdadeiro (Nv) e magnético (Nm) é a declinação magnética que varia com o
ponto na superfície terrestre e com a data. Sendo conhecida a declinação,
pode-se corrigir a medida angular do rumo somando-se ou subtraindo-se este
valor para se ter o rumo verdadeiro. Na bússola de geólogo isto é feito
fisicamente desviando o N da bússola da linha de visada no valor angular da
declinação através de um parafuso de compensação da declinação. Isto
acertado não é necessário mais se preocupar em corrigir o valor da
declinação para obter o rumo com o N verdadeiro naquela área pois as
medidas já são compensadas com o valor da declinação marcada na bússola.
"Problema" da inversão dos quadrantes E e W na bússola de geólogo - deve-se
ao fato de que as visadas com a bússola de geólogo são feitas com a linha
N<=>S da bússola lendo-se o ângulo do rumo pela ponta N da agulha enquanto
que com bússolas tradicionais, faz-se a coincidência da agulha com o 0o do
limbo e a medida do rumo é feita com visor (mira ou luneta) sobre a bússola
orientada.
Tipos de visadas para aferir o rumo: 1) normal: visando o ponto dentro do
alinhamento da linha fiducial no espelho com a pinula da bussola; 2) na
altura dos olhos: visando o objeto atraves do orificio da pinula e do
circulo vasado do espelho (neste caso o rumo será dado pela ponta S da
agulha imantada).
Obtendo mapa planimétrico com a bússola através de TRIANGULAÇÃO:
Dados dois pontos bem definidos entre si (= linha de base) e de facil
reconhecimento no terreno pode-se desenvolver o levantamento de vários
outros pontos de interêsse, com relativa precisão, através de sistema de
TRIANGULAÇÃO.
Para isto, inicialmente, em mapa na escala selecionada é maracada a linha
de base, indicando-se o Nverdadeiro; em cada ponto de interesse geologico
visa-se com a bússola os pontos definidos da linha de base e marca-se estes
rumos como linhas retas passando pelos pontos visados da linha de base do
mapa. A interseção destas retas definirá a posição do ponto.
Querendo-se determinar, tambem a altitude, faz-se necessario nestas visadas
usar o clinometro da bussola; assim, tendo-se a distancia "d" medida em
mapa (cateto) e o angulo "a" vertical obtem-se a diferenca de cota "h"
(outro cateto), nossa incognita é: h=tang a * d
Atitudes de Camadas - Antes de medir a direção e mergulho do plano
geológico:
1)verificar se a superfície é realmente a de estratificação (pode ser plano
de erosão, tectônico, junta ...);
2) verificar se o afloramento não é, na realidade, um bloco rolado ou
deslocado;
3) verificar se a rocha não é magnética; para tanto aproxime e afaste a
bússola da rocha procurando não mudar a sua posição com relação ao N mag;
4) verificar se o braço do clinômetro não está solto....
Se o plano exposto for irregular, usar a caderneta para obter um plano
médio. Se a camada tiver forte mergulho ou estiver "recortada" por plano
horizontal como estrada nivelada, poça d'água.... ler a direção da camada
diretamente com a bússola nivelada. Caso a camada apresente um ângulo fraco
de mergulho, coloque o clinômetro em 0o (zero graus) e marque no plano
exposto da rocha a linha horizontal com a bolha em nível e a bússola
encostada no plano. Meça o ângulo de mergulho perpendicularmente a direção
marcada na superfície da rocha.
PERFIS TOPOGRÁFICO-GEOLÓGICOS
(roteiro)
1 - Seleção da direção do perfil: perpendicularidade às camadas ou as
estruturas em estudo; representatividade das unidades geológicas e sua
interrelação estrutural; corte pelos corpos de minério ou feições
geológicas em estudo e que se quer representar no perfil...
2 - Marcar pontos extremos no mapa geológico identificando-os (ex. A-B, C-
C,' etc...). Lembrar que um mesmo perfil geológico, de acordo com as
conveniências, pode incorporar vários segmentos de reta em mapa desde que
façam pequenos ângulos entre si. Traçar a lápis a linha que une os pontos
extremos de cada segmento de reta.
3 - Verificar ao longo da linha quais as cotas máximas e mínima.
4 - Selecionar exagêro vertical e marcar em papel milimetrado os pontos
limites da seção ou corte geológico e a escala vertical ou altimétrica com
os valores das cotas máxima e mínima bem como dos intervalos de curvas de
nível de ambos os lados do perfil ou corte.
5 -Transpor do mapa pontos de interseção das diversas curvas de nível com a
reta que indica a seção geológica no mapa para papel milimetrado marcando
estes pontos na escala vertical de acordo com sua altitude.
6 - Desenhar a superfície topográfica unindo os pontos sucessivos marcados
conforme 5. de forma a mostrar um modelado mais próximo possível da
realidade topográfica; para tanto evitar os traços retilíneos.
7 - Marcar no papel milimetrado contatos geológicos, falhas, fraturas...
transpondo-os para a superfície topográfica modelada.
8 - Calcular mergulhos segundo a linha do perfil (= mergulho aparente);
9 -Calcular ângulo de acordo com o exagêro vertical (correção de exagêro
vertical sobre o mergulho aparente ao longo do perfil para cada mergulho de
camada ou de falha) marcar, para cada ponto, o mergulho encontrado como um
pequeno segmento de reta a partir da superfície topográfica.
10- Unir as linhas de mesmo contato de acordo com as interpretações
estruturais indicadas em mapa como sinclinais, anticlinais ... nas
profundidades calculadas (abaixo) ou mais prováveis de acordo com a sua
interpretação.
11 - Elementos que devem constar no perfil geológico: título ou
identificação; orientação; escalas H e V gráficas; escala H numérica e
exagêro vertical; letras de identificação dos limites (marcadas, também, no
mapa); legenda com simbologia das unidades geológicas (se o perfil está no
mesmo documento que o mapa geológico, utilize as mesmas convenções no que
couber); identificação dos principais elementos geográficos interceptados
pelo perfil; data; responsabilidade (autoria)... e o perfil topográfico-
geológico propriamente dito.
IMAGEAMENTO TERRESTRE E FOTOGEOLOGIA
As imagens da superfície terrestre, obtidas por câmaras fotográficas ou
outros dispositivos instalados em aviões ou satélites, constituem uma das
mais poderosas ferramentas da cartografia geológica.
As fotos aéreas são de diversos tipos, mas às de uso mais intensivo são às
FOTOS AÉREAS VERTICAIS. As fotos verticais são tomadas ao longo de linhas
de voo com recobrimentos de uma foto para outra de mais ou menos 60%
compondo as FAIXAS DE FOTOS AÉREAS. Entre faixas laterais se tem cerca de
10 a 15% de recobrimento. Assim pode-se cobrir, de forma sistematica,
(mantidas a altura de voo e, portanto, a escala aproximada das fotos),
extensas áreas de interesse para os mais diversos tipos de estudos.
FOTO-INDICE é uma foto da montagem em quadrículas de 30'x30' em lat./long
das faixas de fotos áereas etiquetadas com o seu número próprio.
A superposição de fotos com recobrimento permite simular a VISÃO
ESTEROSCÓPICA HUMANA: observando-se duas fotos sucessivas com aparelhos
(esteroscópios), a que fica do lado esquerdo simula uma visão do olho
esquerdo no ponto acima da foto e a do lado direito, a visão do olho
direito, alguns quilometros adiante, acima da foto a direita e que recobre
em 60% a foto esquerda. Isto permite VER O MODELADO TOPOGRÁFICO EM TRÊS
DIMENSõES.
A variação de altitude de ponto para ponto terestre proporciona um
deslocamento relativo entre eles de foto para foto sucessiva devido a
perspectiva diferente entre as tomada das fotos com diferentes pontos de
visão. Esta diferença de posicionamento relativo denomina-se diferença de
paralaxe. É ela que permite realizar a visão esteroscópica e, importante,
alem disso, as medidas de paralaxe permitem calcular as altitudes dos
pontos e, a partir dai, TRAÇAR CURVAS DE NÍVEL EM MAPAS TOPOGRÁFICOS que
são confeccinados a partir, essencialmente das fotos áereas usando-se
equipamentos especiais (RESTITUIDORES AEROFOTOGRAMÉTRICOS).
A visão das formas de relevo em tres dimensões permite interpretar a
evolução da topografia (análise geomorfológica) e os tipos de rochas e sua
estruturação (fotogeologia).
(Resumo:)
FOTOS ÁEREAS => RECOBRIMENTOS => FAIXAS DE VÔO => FOTOINDICES
FOTOS ÁEREAS => ESTEREOSCOPIA => VISÃO TRIDIMENSIONAL => FOTOGEOLOGIA
FOTOS ÁEREAS => ESTEREOSCOPIA => RESTITUIÇÃO TOPOGRÁFICA EM CURVAS DE NÍVEL
As IMAGENS DE SATÉLITE são obtidas pelo registro em "varreduras
eletrônicas" de pontos da superfície terrestre, perfeitamente situados em
latitude-longitude, quando o satélite passa em órbitas próprias, geralmente
submeridianas ( mais ou menos Norte --> Sul), de altura de centena(s) de
quilometros. Estas órbitas sucedem-se de forma a cobrir e registrar, em
intervalos de alguns dias, toda a superfície do globo terrestre.
A visão esteroscópica não pode ser usada nas imagens de satélites (com
excessão do sistema frances Spot), mas, em compensação, o registro em
imagens é feito em vários intervalos do espectro eletromagnético
simultaneamente (são as BANDAS DE IMAGEAMENTO DO SATÉLITE).
Além de bandas na faixa sensível ao olho humano são registradas também
imagens de outras radiações como, por exemplo, radiações infra-vermalhas.
Isto significa que são obtidas imagens da reflexão solar em comprimentos de
onda que não veríamos se estivessemos dentro do satélite.
Como os DIVERSOS OBJETOS TERRESTRES (construções, florestas, lagos, mares,
rochas, solos...) ABSORVEM E REFLETEM DIFERENCIALMENTE as radiações das
bandas do satélite, teremos VÁRIAS IMAGENS das mesmas cenas terrestres,
obtidas no mesmo momento mas em bandas diferentes. Isto facilita a
interpretação de que tipo de objeto (rocha, vegetação, etc...) foi
registrado na imagem.
Esta variação de absorção e reflexão dos objetos para diversos comprimentos
de onda caracteriza o que se chama de ASSINATURA ESPECTRAL de cada tipo de
OBJETO terrestrre.
O registro das imagens é feito em sistema analógico convertido para digital
(números); assim, cada ponto (=pixel= picture cell) é definido por uma
posição X e Y e valores em Z de refletância da radiação solar nas diversas
bandas eletromagnéticas do sistema de satélite. Estes valores são
transformados em tons de cinza ou em cores dando uma imagem do terrenos
naquele(s) comprimento de onda da(s) banda(s) selecionadas. Esta imagem
pode ser vista e processada em computador como um sistema numérico (x,y,z)
ou ser transformada em filme e revelada como fotomapa.
SATÉLITE=>VARREDURA ELETRÔNICA PERIÓDICA=>BANDAS ESPECTRAIS=> =>IMAGENS
SIMULTÂNEAS => ASSINATURAS ESPECTRAIS => INTERPRETAÇÃO DOS OBJETOS
TERRESTRES EM IMAGENS DE BANDAS DIFERENTES OBTIDAS SIMULTANEAMENTE E/OU DAS
MAIS VARIADAS ÉPOCAS E ESTAÇÕES DO ANO.
O fato de se tomarem imagens de satélite periódicamente permite o
monitoramento ou acompanhamento de processos evolutivos, como erosão,
queimadas..., e sazonais como floração, secas, cheias... o que não era
possível com a tomada de um jogo de fotos aéreas somente devido aos altos
custos de um projeto aerofotografico.
Através de uma análise cuidadosa e sistemática das imagens de satélite e de
fotos áereas, o geólogo realiza a interpretação com uma visão de conjunto
dos elementos registrados na área de interesse comparando-os com padrões já
estabelecidos em outras regiões.
O que se vê em uma imagem? - É um jogo de cores (imagem colorida) ou de
tons de cinza (imagem preto e branco) em manchas mais ou menos uniformes,
com delimitações bruscas ou transicionais que correspondem, com
aproximação, a realidade imageada.
As variações de tons correspodem à reflexão da luz solar ou de outras
radiações eletromagnéticass utilizadas pelos equipamento de imageamento (
máquinas fotográficas, sensores eletrônicos ...).
Estas variações são fruto, essencialmente, da topografia (jogo de luz e
sombra) e das características físico-químicas da superfície das áreas
imageadas (absorção, reflexão solar diferenciadas para objetos físico-
quimicamente diferentes).
A IMAGEM DE UM OBJETO depende, intrinsecamente, de suas caracteristicas:
=>TOPOGRAFICAS E
=>FÍSICO/QUÍMICAS
O que é que o geólogo vê nas imagens da superfície terrestre e que servem
para interpretação das mesmas ?
CHAVES DA INTERPRETAÇÃO FOTOGEOLÓGICA:
=> 1 - RELÊVO
=> 2 - DRENAGEM
=> 3 - TONALIDADE
Há uma relação de CAUSA E EFEITO entre as imagens terrestres, analisadas
com estas chaves, e as rochas e estruturas geológicas da região pesquisada
que podem ser correlacionadas a padrões dentro de condições climáticas
análogas.
RELÊVO é identificado pelo jogo de sombras em áreas claras (iluminadas) e
escuras (sombreadas) ou pela visão em três dimensões com pares
esteroscópicos; ele permite se ter uma idéia do tipo de rocha e das
estruturas destas rochas.
RELÊVO ==> TIPO E ESTRUTURA DA ROCHA
Relêvo alto implica em rocha resistente aos processos intempérico/erosivos
(ex. quartzitos) e relêvo baixo, o contrário (ex. ardósia, rochas
feldspáticas...).
Já a simetria ou assimetria de relêvo, o lineamento de cristas ou de áreas
baixas permitem interpretar as estruturas das rochas: camadas que megulham
com ângulos desde fracos a medianamente fortes, em relêvos assimétricos,
tendem a apresentar vertentes mais íngremes do lado oposto ao do mergulho;
a continuidade de cristas não alinhadas podem estar indicando uma camada
dobrada; o alinhamento de cristas e vales podem indicar a existência de uma
linha de falha.
DRENAGEM - A drenagem (rios, riachos nas fotos áereas ou outras imagens
permite inferir, também o tipo de rocha e estruturas geológicas em muitos
casos.
Assim, dentro do princípio de CAUSA<==>EFEITO, as regiòes com rochas (+
solos) IMPERMEÁVEIS como os folhelhos, ardósias... apresentam DRENAGEM
DENSA com muitos riachos e córregos (águas pluviais escoam por inúmeros
pequenos vales) e, pelo contrário, áreas com rochas (+ solos) PERMEÁVEIS
como os arenitos, calcários... apresentam DRENAGEM RALA com poucos
talvegues.
Vales retilíneos isolados podem retratar estruturas de fraturas e de falhas
onde penetra água da chuva e altera e erode mais rapidamente as rochas
formnando o vale. Além disso as rochas nas falhas são frequentemente moídas
e, com isso, são mais intemperisáveis/erodíveis do que a rocha não
fraturada.
O PADRÃO DE DRENAGEM depende de:
==>PERMEABILIDADE DO SOLO E ROCHAS que depende da
=>NATUREZA DA ROCHA
=>ESTRUTURAS DAS ROCHAS
TONALIDADE - Os tons de cinza mais escuros em fotos pancromáticas
(Pancromática = captam "todas" radiações de cores visíveis ao olho humano)
correspondem a vegetação mais densa e/ou solos e/ou rochas de maior
absorção da radiação solar.
A vegetação está relacionada com o tipo de solo. O solo autóctone (não
transportado por cima de outros solos e do subsolo rochoso), com sua
composição, umidade e cobertura de vegetação próprios relaciona-se com o
tipo de rocha que o originou e que está abaixo em uma cadeia de relação de
causa e efeito. Assim, a tonalidade, além de corresponder as variações
devidas ao relêvo pode fornecer subsídios muito valiosos na interpretação
do tipo de rocha. As rochas de COMPOSIÇÃO MAIS BÁSICA (Mg, Fe, Mn...)
tendem a apresentar TONS MAIS ESCUROS fruto de vegetação mais densa e/ou
mais absorção (componentes de Fe, Mn principalmente) de seu solo + rocha,
enquanto as mais silícicas ou ÁCIDAS (quartzitos, granitos...) são MAIS
CLARAS nas fotos, em geral.
A vegetação primária vem sendo cada vez mais substituída por vegetação
plantada o que pode distorcer o padrão fotogeológico. Por exemplo, capim,
que é claro na foto áerea tem sido frequentemente, plantado para criação de
gado em regiões desmatadas ( a mata era escura na foto antes do
desmatamento).
A dispersão ou concentração dos raios refletidos, devido a rugosidade e
inclinação do relêvo, propicia um jogo de luz e sombra (tons + escuros e +
claros) devido à variação topográfica. Os vários tipos de rochas apresentam
topografia geral ou detalhada que pode lhe ser característica e, assim, o
padrão de tonalidade (jogo de luz e sombra) dado pela rugosidade do terreno
pode indicar o tipo de rocha provável deste padrão.
TONALIDADE DA IMAGEM depende de:
ABSORÇÃO/REFLEXÃO SOLAR que depende dos
seguintes fatores interrelacionados, entre outros:
=>DENSIDADE DA VEGETAÇÃO
=> TIPO DE SOLO + UMIDADE DO SOLO
=>COMPOSIÇÃO DO SOLO E DA ROCHA
=>PROPRIEDADES FISICAS DO SOLO E DA ROCHA
=>CLIMA
=>TOPOGRAFIA (JOGO DE LUZ E SOMBRA)
FOTOGEOLOGIA: Com base nos padrões fotogeológicos e na foto-análise
sistemática da área, o geólogo interpreta os tipos de rocha e suas
estruturas. Deve ser lembrado que é muito comum, especialmente aqui no
Centro-Oeste, uma fina capa de laterita (formada durante etapa de erosão
culminada em aplainamento regional) sobre as rochas mais antigas MASCARANDO
a geologia subjacente.
Aliando todos os elementos da fotointerpretação, traçam-se em
transparências sobrepostas às imagens: provaveis CONTATOS GEOLÓGICOS,
FALHAS, FRATURAS, DIQUES, MERGULHOS DE CAMADAS...
A fotogeologia traçada nas transparências ("overlays") junto com elementos
topográficos de amarração (drenagem, estradas, ...) é passada para um mapa
"fotogeológico" cuja escala é a do mapa geológico final ou, de preferência,
o dobro da escala final. Estas interpretações são verificadas nas etapas de
campo sendo recomendável já ir FAZENDO AS CORREÇõES NO CAMPO porque:
1 - é mais prático;
2 - não serão esquecidas as informações que geraram estas correções;
3 - mais importante - deste traçado quase final do mapa geológico surgirão
questões que, em sua maior parte, devem ser resolvidas já no campo.