UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
Instituto de Geociências 
Departamento de Geologia Geral e Aplicada

Disciplina: INSTRUMENTAÇÃO GEOLÓGICA BÁSICA
NOTAS DE AULA do Prof. Manfredo Winge

©Winge,M. 1995. Instrumentação Geológica Básica - Notas de aula. Publicado na Internet.
Uso livre, parcial ou total, devendo ser citada a fonte conforme a referência acima.

(Em elaboração Sugestões e correções são bem-vindas)


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.
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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.

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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, telecomunicações...)..

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. Exceções 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.

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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

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MAPAS TOPOGRÁFICOS E GEOLÓGICOS

(roteiro de aula)

Ver Noções Básicas de Cartografia -  IBGE

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 (90o para N e 90o 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 padrão internacional.

Consultar Norma do DNPM a respeito do assunto.

6.1. Padrão Cartográfico 1:1.000.000

As folhas ao milionésimo apresentam um corte de 6o de longitude, em múltiplos a partir do meridiano de Greenwich e coincidentes com as zonas UTM, por 4o de latitude, em múltiplos a partir da Linha do Equador.
As siglas internacionais das folhas ao milionésimo seguem as seguintes regras:
- ao norte do Equador a sigla inicia por N  e ao sul por S;
- a cada 4 graus de latitude, são indicadas letras crescentes A, B, C, D..; assim as folhas ao sul do Equador, entre 0 e 4o são as folhas SA, entre 4 e 8o, são as SB, etc.. já às ao norte recebem a sigla NA, NB, NC..
- para fechar a designação da folha, à indicação da posição em paralelos, deve-se acrescentar a posição em meridianos que corresponde à designação da zona UTM; assim, por exemplo, um  local com as coordenadas 13o 25' S  x 43o 30' W está situado na folha ao milionésimo SE23 - designada Folha Belo Horizonte.


Mapa mundi com as cartas ao milionésimo
(figura de
Noções Básicas de Cartografia -  IBGE)

Ver Mapas do Brasil com as folhas ao milionésimo indicadas:

a) com as coordenadas

b) com fundo geológico (CPRM)

6.2. Desdobramento do padrão Cartográfico 1:1.000.000 e sua nomenclatura

a - Padrão 1:500.000 - múltiplos de 2o de latitude por 3o de longitude - 4 folhas: V,X,Y,Z
b - Padrão 1:250.000 - múltiplos de 1o de latitude por 1o 30' de longitude - 4 folhas: A,B,C,D
c - Padrão 1:100.000 - múltiplos de 30' de latitude por 30' de longitude - 6 folhas: I,II,III,IV,V,VI
d - Padrão 1:50.000 - múltiplos de 15' de latitude por 15' de longitude - 4 folhas: 1,2,3,4
d - Padrão 1:50.000 - múltiplos de 7'30" de latitude por 7'30" de longitude - 4 folhas: NW,NE,SW,SE

Ver abaixo a figura de Noções Básicas de Cartografia -  IBGE:

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 para o inicio


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%)

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%  
sendo  d=distância entre os dois pontos projetada no mapa em escala e g%=valor da porcentagem do gradiente topográfico medido c/ clinômetro. Obs. a medida da distância no terreno => hipotenusa ≈ cateto para ângulos pequenos

ou

b) d . sen σ 
sendo  d=distância entre os dois pontos (no terreno => hipotenusa ) e σ = 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.

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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.

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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 exceção 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.

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