INTRODUÇÃO AO MAPA GEOLÓGICO-TOPOGRÁFICO

Curvas de nível conectam pontos de igual altura sobre a superfície da Terra acima de um determinado nível de referência, normalmente o "nível do mar". As curvas de nível são frequentemente subparalelas umas às outras e a projeção da sua distância horizontal (vertical) em um mapa é uma função do declive (gradiente) da superfície.

Nos esquemas abaixo são mostrados a secção transversal (isto é, um corte vertical) ao longo da linha A - B e um gráfico que ilustra a inclinação da superfície de uma ilha.

Figura 1, representando uma ilha, à esquerda, a seção topográfica A-B e os graus de declividade.

Direção e Mergulho

Usam-se direção e mergulho para descrever a orientação de um plano. A direção é a intersecção desse plano com um plano horizontal imaginário. Lembre-se - a interseção de dois planos é uma linha.

O ângulo entre o plano horizontal e de acamamento (medido em uma secção perpendicular à direção) é o mergulho.

O diagrama da esquerda, a seguir, ilustra o plano do acamamento e seu mergulho (verdadeiro), α, que é de 40 graus no sentido S, e sua direção, que é de 90 graus, ou seja, EW.

O ângulo β é a diferença entre a direção da camada e a direção da seção vertical. No lado direito do diagrama, β é inferior a 90 graus e o ângulo de inclinação, quando medido na secção oblíqua, é agora menor que o verdadeiro mergulho. Este ângulo α‘ é o mergulho aparente.

Figura 2 - Mergulho verdadeiro e mergulho aparente

Introdução aos Contornos Estruturais

Em Geociências contornos estruturais - como o nome sugere - são curvas que ligam pontos de igual altura acima de um nível dado, que estão contidos dentro de uma estrutura (camada, discordância, dobra, falha...). Contornos estruturais e contornos topográficos (curvas de nível) são semelhantes, no sentido de que eles são curvas que unem pontos de igual altura acima de um nível de referência.

O diagrama de blocos abaixo ilustra os contornos estruturais de uma superfície perfeitamente plana (azul). Note-se que os contornos estruturais são: (i) as linhas retas, (ii) paralelas uma à outra e (iii) igualmente espaçados. Estas três características são as características fundamentais dos contornos estruturais de uma estrutura planar!

Figura 3 - Contorno estrutural de uma superfície plana (tabular)

Estruturas geológicas  nem sempre são planas. Uma família muito comum de estruturas são as dobras.

Os contornos estruturais exibem características que são muito diferentes em comparação com o diagrama de uma camada planar. Você vai notar que os contornos estruturais são paralelos entre si (embora esta seja uma exceção e não uma regra para as camadas dobradas!),  que é típico de dobras cilíndricas sem caimento.

Outra característica dos contornos estruturais é que (i) o seu espaçamento varia e (ii) as suas altitudes variam progressivamente em ordem descendente a ascendente ou vice-versa. Esta mudança sistemática para cima e para baixo nas elevações dos contornos estruturais é a principal característica das camadas dobradas!

O diagrama a seguir mostra uma camada dobrada e seus contornos estruturais.

Figura 4 - Contorno estrutural de uma superfície dobrada

Introdução ao Mapa Geológico

Depois de definir os contornos topográfico e estrutural, podemos agora cruzar estes dois contornos de modo a obter o mapa geológico. Voltemos à nossa ilha (Figura 1) para definirmos a geologia na seção transversal (veja o diagrama na figura seguinte).

A ilha é composta por duas formações (calcário e arenito), que estão mergulhando 40 graus em direção ao oeste (a direção de camada é NS). Usando a construção mostrada logo abaixo (os contornos estruturais estão marcados com linhas vermelhas), podemos obter o mapa geológico.

Mergulho de camada e representação em mapa

Quanto menor o mergulho da camada, maior sua espessura em mapa. Veja a ilustração abaixo.

Mergulho Verdadeiro versus Mergulho Aparente 

Observe na ilustração abaixo que o mergulho da camada muda conforme a seção geológica. Quando a seção é perpendicular à direção da camada, o mergulho é verdadeiro (maior valor); quando a seção é oblíqua à direção da camada, o mergulho é aparente e diminui quanto mais a seção se aproxima da direção da camada, de maneira que se iguala a 0º (zero grau) quando se estabelece o paralelismo entre a seção geológica e a direção da camada.

Relação entre a atitude de camada e topografia: a Regra dos “V”.

A forma como uma camada aparece em um mapa geológico pode variar, dependendo do modelado da superfície e da forma e atitude da camada.

No caso de uma camada tabular e de uma superfície plana, a camada aparecerá de forma também tabular, com limites retos, variando, apenas, sua espessura de afloramento em função, unicamente, da intensidade do seu mergulho.

No caso de uma superfície irregular, podem-se ter as situações mais variadas possíveis.

Ao se imaginar o modelado de um curso d’água atravessando uma planície, formar-se-á um vale com um gradiente de inclinação para jusante do riacho. Variando-se a atitude de uma camada tabular desde a verticalidade até a horizontalidade, a representação cartográfica desta camada em relação às curvas de nível é denominada, comumente, de regra dos V e pode ter os seguintes aspectos:

a)    Para camadas verticais os seus contatos (topo e base) serão, independentemente do relevo, linhas retas que cortam as curvas de nível. A espessura de afloramento será igual à espessura verdadeira da camada 

.

b)    Se a camada é horizontal, seus contatos serão paralelos às curvas de nível. A espessura de afloramento vai depender da espessura da camada, do gradiente do curso d’água e das encostas do vale.

c)     Se a camada mergulha no sentido da montante do curso d’água, seus contatos descreverão uma linha curva cuja convexidade apontará para o sentido do mergulho da camada.

d)    Se a camada mergulha para jusante do riacho, podem-se ter duas situações:

– se a camada possui ângulo de mergulho mais forte que o gradiente fluvial, seus contatos descreverão uma linha curva cuja convexidade apontará no sentido do mergulho da camada;

– se a camada possui ângulo de mergulho mais suave que o gradiente do curso d’água, seus contatos descreverão uma linha curva cuja convexidade apontará em sentido contrário ao mergulho da camada.

Este material foi extraído de:

Fault Analysis Grooup – School of Geological Sciences at University College of Dublin (http://www.fault-analysis-group.ucd.ie/)

MARANHÃO, Carlos Marcelo Lôbo. Introdução à interpretação de mapas geológicos. Fortaleza :  Editora da Universidade Federal do Ceará, 1995.

MATTA, Milton. Geologia Estrutural – Prática. Universidade Federal do Pará.

Plástico forma novas rochas na natureza e muda registro geológico da Terra

Lixo plástico derretido em praias, misturado a sedimentos, fragmentos de lava basáltica e detritos orgânicos, como conchas, é capaz de produzir um novo tipo de material rochoso, segundo conclusão de novos estudos divulgados recentemente.

O novo material, apelidado de plastiglomerate, permanecerá para sempre no registro rochoso da Terra, e no futuro pode servir como marco geológico do impacto da humanidade no planeta, afirmam pesquisadores.

Lixo plástico é um problema mundial que afeta hidrovias, mares e oceanos, de acordo com o Conselho de Defesa dos Recursos Naturais, organização internacional que trabalha para proteger a vida animal e preservar o meio ambiente. Produzido pela primeira vez da década de 1950, o plástico não é degradado facilmente pela natureza e estima-se que persista no meio ambiente por centenas de milhares de anos. Detritos plásticos também são leves e, por isso, não costumam ser enterrados, tornando-se parte do registro geológico permanente. 

Obtido em: http://noticias.uol.com.br/meio-ambiente/ultimas-noticias/redacao/2014/06/04/plastico-forma-novas-rochas-na-natureza-e-muda-registro-geologico-da-terra.htm

Geologia e Meio Ambiente, artigo de Roberto Naime

 [EcoDebate] A geologia engloba todo estudo da Terra, inclusive a Tectônica de Placas ou deriva continental. Mas tradicionalmente se associa a geologia o estudo das rochas. Existem 3 grupos fundamentais de rochas na natureza: rochas ígneas ou magmáticas, rochas sedimentares e rochas metamórficas.

As rochas ígneas se formam do resfriamento e cristalização dos magmas, que são fusões de rochas que ocorrem na base da crosta terrestre ou no topo do manto. Este processo pode ocorrer em profundidade, quando as rochas se denominam plutônicas ou em superfície, quando são chamadas vulcânicas.

O resfriamento dos magmas em profundidade originando rochas plutônicas ocorre em milhões de anos e produz rochas com granulação grosseira, uma vez que os elementos químicos podem buscar pares com maior afinidade de tamanho de raio iônico ou eletronegatividade. Os exemplos mais comuns são o granito e o gabro.

Ao contrário, o resfriamento em superfície, através dos magmas que tem pressão suficiente para romper com os materiais superiores e atingir o espaço subaéreo, produz rochas de granulação fina, pois os elementos químicos não têm possibilidade de formarem grãos grandes. Estas rochas apresentam ainda planos de quebramento ou descontinuidade físicos, representados pelas diáclases que são quebramentos devidos ao choque térmico produzido pelo resfriamento rápido dos magmas. Os exemplos mais comuns são o basalto e o riolito.

Existem ainda rochas ígneas intermediárias, que sofrem resfriamento na porção média da crosta e exibem características mistas. Como exemplo são citados os diabásios.

As rochas sedimentares são a transformação dos sedimentos acumulados em rios, mares, lagoas e dunas, através do processo de diagênese em rochas sedimentares. Diagênese é o conjunto de transformações físico-químicas das rochas, que transformam os sedimentos em rochas sedimentares, com o soterramento dos materiais que propicia aumento de temperatura e pressão.

Existem rochas sedimentares resultantes da diagênese de materiais de granulação fina, denominadas pelíticas como argilito, siltito e folhelhos; rochas sedimentares de granulação grosseira como arenitos e conglomerados e rochas sedimentares de natureza química, precipitadas em corpos de água e depois diagenizadas, como calcáreos e ainda as diatomáceas e radiolaritos.

As rochas metamórficas são materiais de transformação das outras rochas em ambientes de elevada pressão e temperatura patrocinados pela Tectônica de Placas, principalmente nas margens destrutivas, de consumo ou subdução.

As rochas metamórficas desenvolvem deformações dos materiais para compensar os aumentos de temperatura e as elevações direcionais de pressão. Estas deformações produzem estruturas planares nas direções de menor pressão, que são denominadas xistosidades nas rochas de baixo grau e bandeamentos nas rochas de alto grau.

As rochas de baixo grau recebem este nome porque as transformações metamórficas ocorrem em nível epicrustal, com menor profundidade. Os exemplos são os xistos, filitos e ardósias.

As rochas de alto grau são transformadas em níveis crustais médios ou profundos, e os exemplos são o gnaisse, o migmatito e os mármores.

Existem ainda rochas metamórficas denominadas cataclásticas que se desenvolvem no interior das zonas de falhamentos ou quebramentos, quando os fenômenos ocorrem. Exemplos são o quartzo de falha, a brecha e o milonito.

De acordo com sua natureza genética, e em função de sua formação e desenvolvimento, as rochas desenvolvem características próprias que afetam os modelos ambientais de interação com o meio biológico e o meio antrópico.

Dr. Roberto Naime, Colunista do Portal EcoDebate, é Doutor em Geologia Ambiental. Integrante do corpo Docente do Mestrado e Doutorado em Qualidade Ambiental da Universidade Feevale.

EcoDebate, 03/06/2014

PERFIL GEOLÓGICO OU SEÇÃO GEOLÓGICA

Em Geociências, contornos estruturais - como o nome sugere - são curvas que ligam pontos de igual altura acima de um nível dado, que estão contidos dentro de uma estrutura (camada, discordância, dobra, falha...).

Contornos estruturais e contornos topográficos (curvas de nível) são semelhantes, no sentido de que eles são curvas que unem pontos de igual altura acima de um nível de referência.

O diagrama de blocos abaixo ilustra os contornos estruturais de uma superfície perfeitamente plana (azul). Note-se que os contornos estruturais são: (i) as linhas retas, (ii) paralelas uma à outra e (iii) igualmente espaçados. Estas três características são as características fundamentais dos contornos estruturais de uma estrutura planar,

Figura 1 - Contornos estruturais de camada tabular.

Estruturas geológicas  nem sempre são planas. Uma família muito comum de estruturas são as dobras. O diagrama a seguir mostra uma camada dobrada e seus contornos estruturais.

Figura 2 - Contornos estruturais de camada dobrada.

Os contornos estruturais exibem características que são muito diferentes em comparação com o diagrama de uma camada planar. Nota-se que os contornos estruturais são paralelos entre si (embora esta seja uma exceção e não uma regra para as camadas dobradas!), que é típico de dobras cilíndricas sem caimento.

Outra característica dos contornos estruturais é que (i) o seu espaçamento varia e (ii) as suas altitudes variam progressivamente em ordem descendente a ascendente ou vice-versa. Esta mudança sistemática para cima e para baixo nas elevações dos contornos estruturais é a principal característica das camadas dobradas.

Depois de definir os contornos topográfico e estrutural, podemos agora cruzar estes dois contornos de modo a obter o mapa geológico.

Nos esquemas abaixo são mostrados a secção transversal (isto é, um corte vertical) ao longo da linha A - B e um gráfico que ilustra a inclinação da superfície de uma ilha.

Figura 3 - Mapa e perfil topográfico de uma ilha

A ilha é composta por duas formações (calcário e arenito), que estão mergulhando 40 graus em direção ao oeste (a direção de camada é NS). Usando a construção mostrada na Figura 4 (os contornos estruturais estão marcados com linhas vermelhas), podemos obter o mapa de contorno estrutural.

Figura 4 - Seção transversal da ilha, mostrando o contato entre o arenito e o calcário.

Projetando-se, no mapa topográfico, os contatos entre o arenito e o calcário, obtém-se o mapa geológico, como é visto na figura abaixo.

Figura 5 - Mapa geológico, obtido a partir do mapa de contorno estrutural.

Relação entre a atitude de camada e topografia: a Regra dos “V”.

A forma como uma camada aparece em um mapa geológico pode variar, dependendo do modelado da superfície e da forma e atitude da camada.

No caso de uma camada tabular e de uma superfície plana, a camada aparecerá de forma também tabular, com limites retos, variando, apenas, sua espessura de afloramento em função, unicamente, da intensidade do seu mergulho.

No caso de uma superfície irregular, podem-se ter as situações mais variadas possíveis.

Ao se imaginar o modelado de um curso d’água atravessando uma planície, formar-se-á um vale com um gradiente de inclinação para jusante do riacho. Variando-se a atitude de uma camada tabular desde a verticalidade até a horizontalidade, a representação cartográfica desta camada em relação às curvas de nível é denominada, comumente, de regra dos V e pode ter os seguintes aspectos:

a)    Para camadas verticais os seus contatos (topo e base) serão, independentemente do relevo, linhas retas que cortam as curvas de nível. A espessura de afloramento será igual à espessura verdadeira da camada (Figura 6).

Figura 6

b)    Se a camada é horizontal, seus contatos serão paralelos às curvas de nível. A espessura de afloramento vai depender da espessura da camada, do gradiente do curso d’água e das encostas do vale (Figura 7).

Figura 7

c)     Se a camada mergulha no sentido da montante do curso d’água, seus contatos descreverão uma linha curva cuja convexidade apontará para o sentido do mergulho da camada (Figura 8).

Figura 8

d)    Se a camada mergulha para jusante do riacho, podem-se ter duas situações:

– se a camada possui ângulo de mergulho mais forte que o gradiente fluvial, seus contatos descreverão uma linha curva cuja convexidade apontará no sentido do mergulho da camada (Figura 9).

Figura 9

– se a camada possui ângulo de mergulho mais suave que o gradiente do curso d’água, seus contatos descreverão uma linha curva cuja convexidade apontará em sentido contrário ao mergulho da camada (Figura 10).

Figura 10

Este material foi extraído de:

Fault Analysis Grooup – School of Geological Sciences at University College of Dublin (http://www.fault-analysis-group.ucd.ie/)

MARANHÃO, Carlos Marcelo Lôbo. Introdução à interpretação de mapas geológicos. Fortaleza : Universidade Federal do Ceará, 1995.

MATTA, Milton. Geologia Estrutural – Prática. Universidade Federal do Pará.

MAPAS E PERFIS TOPOGRÁFICOS

Mapas Topográficos são aqueles que mostram as características topográficas de uma determina área. Para tanto são utilizadas as curvas de nível, as quais conectam pontos de igual altura sobre a superfície da Terra acima de um determinado nível de referência, normalmente o "nível do mar". As curvas de nível são frequentemente subparalelas umas às outras e a projeção da sua distância horizontal (vertical) em um mapa é uma função do declive (gradiente) da superfície (Fig.1).

Como cota topográfica entende-se a distância na vertical do ponto considerado até uma base de referência (datum), normalmente considerada o nível do mar local.

Figura 1 - Exemplo de mapa topográfico

Para se obter o mapa de curvas de nível procede-se como mostrado na Figura 2. As curvas de nível representam projeções, no plano horizontal, das linhas de interseção da topografia com planos horizontais imaginários tomados em intervalos de cota específicos.

Esquema de mapa topográfico obtido de um bloco diagrama

 (Segundo Loczy & Ladeira, 1976)

Como o terreno é uma superfície irregular, as curvas de nível são linhas horizontais, porém sinuosas.

Para se representar a topografia de um terreno em um mapa, imagina-se o corte do terreno através de planos horizontais eqüidistantes, ou seja, planos horizontais a intervalos de altitude iguais e, assim, obtêm-se diversas curvas de nível (Fig. 3). Em seguida, devem-se projetar, ortogonalmente, todas as curvas de nível para um plano horizontal qualquer (o plano do mapa), tal como mostra a figura 4.

Figura 3: Bloco diagrama representando o relevo de uma área. As curvas de nível
são representadas pelas linhas escuras. (MARANHÃO, 1995)

Figura 4: Representação em planta do bloco diagrama da figura 3.
(MARANHÃO, 1995)

Perfis Topográficos

Perfil topográfico ou seção topográfica é a representação das características topográficas de um local no plano vertical. Os perfis topográficos correspondem ao corte do terreno por um plano vertical ao longo de uma linha determinada, isto é, segundo uma direção. Podem ser elaborados a partir de qualquer carta com curvas de nível e é construído ao longo de uma linha reta.

Na execução de um perfil são utilizados dois eixos: o das ordenadas, que representa as altitudes, e o das abcissas, que representa as distâncias.

A elaboração de um perfil topográfico compreende as seguintes fases:

•        Traça-se  uma reta na carta ao longo da direção em que se pretende o perfil, e que será a linha do perfil (a, na figura abaixo).

•        Determinam-se os valores das curvas de nível mais alta e mais baixa que cortam ou tocam a linha de perfil.

•        Coloca-se uma régua de papel em coincidência com a linha do perfil e marcam-se nela pequenos traços correspondentes a cada um dos pontos em que as respectivas curvas de nível intersetam a linha do perfil (b, na figura abaixo). Registra-se para cada uma dessas interseções o valor da cota da correspondente curva de nível.

Figura 5: Sequência de procedimentos para elaboração de perfil topográfico.

•        Numa folha de papel traça-se um feixe de linhas paralelas equidistantes (c, na figura acima), a cada uma das quais corresponde uma dada cota.

•        Faz-se coincidir a régua com a paralela correspondente à cota mais baixa e por cada um dos pequenos traços, elevam-se perpendiculares à paralela que compreende a mesma cota atribuída ao traço.

•        Depois de terem sido traçadas todas as perpendiculares, ligam-se todos os pontos onde estas encontram as respectivas paralelas com um traço leve numa curva natural.

•        Deve-se ter em conta que os montes e vales são geralmente arredondados. Os cursos de água, todavia, dão ao terreno normalmente uma forma em V.

•        O ponto mais alto das elevações e o mais baixo dos vales ou depressões têm que ser determinados por interpolação e em seguida marcados na perpendicular correspondente ao seu valor interpolado.

O perfil pode ser exagerado, isto é, sobrelevado. O intervalo entre as linhas horizontais equidistantes desenhadas determina o valor dessa sobrelevação. Uma carta na escala 1/25.000, com uma equidistância de 10 metros, exigiria um intervalo de 0,04 cm para não apresentar nenhum exagero. Qualquer distância maior que esta já provoca uma sobrelevação do perfil. 

A sobrelevação permite colocar em evidência a forma do terreno, exagerando-se para esse efeito a escala vertical relativamente à escala horizontal, tornando-a 5 a 10 vezes maior.

Figura 6: Perfil topográfico X-Y nas escalas verticais 1:4.000 e 1:8.000.

Em todos os desenhos de mapas e seções geológicas deve-se sempre observar a necessidade de serem incluídos os seguintes dados:

•        Título do desenho : Ex.: Mapa estrutural da região de Araçá

•        Escalas Horizontal e vertical: Ex.: 1:20 000

•        Orientação: N-S; NW – SE.

•        Legenda : deve esclarecer a que se referem as principais referências contidas no mapa.

Este material foi extraído de:

MARANHÃO, Carlos Marcelo Lôbo. Introdução à interpretação de mapas geológicos. Fortaleza : UFC, 1995, 132 p.

MATTA, Milton. Geologia Estrutural – Prática. Universidade Federal do Pará.