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Perfis e mapas geológicos Apresentação Conhecer o que compõe o meio físico é fundamental para o planejamento urbano. As rochas contam a história do relevo, porém dificilmente se encontram iguais desde que se formaram. Parte delas já foi alterada, erodida e deformada por tensões internas da crosta terrestre. Entender como as camadas e estruturas geológicas estão dispostas é uma etapa dos projetos relacionados à Engenharia. Na construção de túneis, barragens, estradas, quando houver a existência de fraturas, por exemplo, as rochas devem ser observadas cuidadosamente, pois dessa maneira o projetista pode incluir no orçamento injeções de cimento para o preenchimento delas. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai ver e entender como ocorre o processo de construção de um mapa geológico e como são gerados os perfis. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir perfis e mapas geológicos.• Explicar como é realizado o mapeamento geológico.• Reconhecer a importância de mapas geológicos na Engenharia Civil.• Desafio O Brasil registra uma carência significativa de mapas geológicos. Muitas vezes, a área de interesse tem mapeamento por parte de órgãos como o Serviço Geológico do Brasil, porém não contempla as escalas necessárias para um projeto de engenharia. Nesse caso, os mapas já existentes passam a fazer parte da pesquisa bibliográfica, fornecendo dados úteis, como estruturas e camadas geológicas, porém é preciso montar estratégias para o refinamento desses dados. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/152eca77-d13d-480f-9f5a-4f7fa4184591/b8054eb3-85de-4dd6-b5a6-0129ec9e6c40.jpg Dessa forma, você e sua equipe precisam responder: a) Qual a distância entre as sondagens para que a escala de 1:25.000 seja contemplada? b) Qual pode ser o motivo da mudança de profundidade, verificada pela S4, da camada de arenito que se mostrou contínua desde S1 até S3? Infográfico Perfis e mapas geológicos trazem a informação geológica de uma determinada área de estudo. Essa informação é disponibilizada para que quem esteja manipulando o mapa ou perfil entenda o que eles representam. Veja no Infográfico qual a representação ideal para perfis e mapas geológicos. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/dcbf3c4f-f92a-4659-ba2e-aa4a3da761bf/37a9ebaf-8440-4d3e-8afd-26c2add4fc70.jpg Conteúdo do livro A relação do material que compõe o relevo, em sua maioria, está invisível aos olhos. Ela se encontra dentro da crosta da Terra ou está coberta por cidades e vegetação. As rochas são o suporte das cidades e delas são extraídos muitos recursos para a sociedade. Definir quem são e como estão dispostas na subsuperfície e no relevo permite planejar o uso adequado delas. No capítulo Perfil e mapas geológicos, da obra Geologia, você vai entender como o mapeamento geológico setoriza e localiza os diferentes tipos de rocha de uma área de estudo e vai compreender a importância da construção dos perfis geológicos. GEOLOGIA Raquel Silva Wetzel Perfis e mapas geológicos Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Definir perfis e mapas geológicos. Explicar como é realizado o mapeamento geológico. Reconhecer a importância de mapas geológicos na engenharia civil. Introdução Neste capítulo, você aprenderá o que são perfis e mapas geológicos, o que eles representam e de que forma o fazem. Também, entenderá como o processo de mapeamento ocorre, quais são suas principais etapas e como a engenharia civil utiliza o mapa geológico. 1 O que são perfis e mapas geológicos? Mapa geológico O mapa geológico apresenta camadas de diferentes tipos de rocha e estruturas geológicas, tais como fraturas, falhas, dobras, posição das camadas, etc. Essas camadas de rocha podem representar diferentes agrupamentos de rochas, como formações, membros ou grupos, o que dependerá da escala utilizada no mapa. O mapa geológico é a representação espacial das rochas e das estruturas, que surge a partir da intersecção dessas feições com a superfície do terreno (ou superfície topográfi ca). No mapeamento geológico as rochas são representadas segundo os conceitos da litoestratigrafia, onde se classifica um conjunto de rochas, estratos ou camadas rochosas, com as mesmas características. A unidade litoestratigráfica máxima chama-se grupo, composto por várias formações, que por sua vez divide-se em membros; a seguir você verá os conceitos aplicados a cada uma dessas unidades, segundo o glossário geológico do Serviço Geológico do Paraná (INSTITUTO DE TERRAS, CARTOGRAFIA E GEOLOGIA DO PARANÁ, [201–]). O grupo é uma unidade litoestratigráfica formal, de categoria superior à formação e constituído necessariamente pela associação de duas ou mais for- mações, relacionadas por características ou feições litoestratigráficas comuns ou por referenciais litoestratigráficos que o delimitem. A formação é uma unidade litogenética fundamental na classificação local das rochas. A sua individualização é geralmente determinada por modificações litológicas, quebras na continuidade de sedimentação, ou outras evidências. A formação é uma unidade genética, que representa um intervalo de tempo e pode ser composta de materiais de fontes diversas. Quando dizemos que a formação é uma unidade genética, quer dizer que ela agrupa rochas da mesma origem, ou seja, formadas pelo mesmo evento geológico. O membro é uma parte integrante de uma formação, apresentando, contudo, características litológicas próprias que permitem distingui-lo das partes adja- centes da formação. Dessas subdivisões, a unidade fundamental é a formação, que exige sua mapeabilidade na escala 1:25.000. Um projeto de mapeamento geológico envolve várias etapas. Umas das mais importantes é definir qual será a base do mapa, que pode ser um mapa topográfico, uma composição de fotografias aéreas ou imagens de satélite. Após escolhida a base, as informações geológicas são integradas em um programa computacional adequado e inseridas nessa base. Em qualquer que seja a base, os conceitos topográficos são empregados no processo de mapeamento. A topografia é uma área da geologia que traz muitos conceitos importantes para o entendimento sobre a construção de mapas e perfis geológicos. Podemos definir a topografia como a configuração das variadas alturas que formam a superfície terrestre. A altura das feições da paisagem é comparada em rela- ção ao nível do mar. Sendo assim, define-se altitude (ou distância vertical) a distância acima ou abaixo do nível do mar, como elevação. O mapa topográfico vai representar o relevo da área de estudo através da distribuição da elevação no local utilizando as chamadas curvas de nível. As curvas de nível estão conectadas por pontos de mesma elevação (Figura 1). Você pode notar na figura a seguir que quanto mais próximas as curvas de nível, maior a declividade do terreno. É como se você levasse todas as curvas de nível presentes no relevo para o mesmo plano. Após a construção ou obtenção de uma base topográfica, os dados geológicos são inseridos. Perfis e mapas geológicos2 Figura 1. O relevo, ou topografia, é representado através das curvas de nível em mapas geológicos. No bloco da esquerda está representado um relevo montanhoso, e no bloco da direita está representado um relevo de vale fluvial (de rio). Quanto mais próximas as curvas de nível, maior a declividade do terreno. Fonte: Adaptada de Grotzinger e Jordan (2013). Os contatos geológicos representam limites entre diferentes tipos de rocha, ou seja, os contatos estão presentes entre as camadas de rocha. Quando você lê “camadas geológicas”, deve entender que isso se refere a diferentes tipos de rochae que entre elas existem contatos, pois elas se encontram em contato na natureza. No mapeamento geológico os contatos são representados por linhas contínuas e cheias. E as rochas por símbolos e/ou cores que identificam o nome da camada. As estruturas geológicas são representadas por falhas, fraturas e dobras, que significam descontinuidade, ruptura e dobramento nas camadas geológicas. A identificação dos elementos estruturais é importante para obras de engenharia, pois os túneis, barragens, ou cortes rodoviários, podem ser inviabilizados pela presença de zonas de fraqueza causadas por essas estruturas. Os mapas geológicos não trazem interpretação do estado de alteração das rochas nem tampouco a existência de solo sobre a rocha. A representação das camadas de alteração dos solos, bem como outros detalhes, é feita pelos perfis ou induz a elaboração de mapas geotécnicos. 3Perfis e mapas geológicos Mapas geológicos precisam estar acompanhados de alguns itens funda- mentais para a leitura e interpretação corretas das informações, são eles: coordenadas, que localizam a área em questão; norte geográfico, que orienta o mapa nas direções norte, leste, sul e oeste; escala, que informa as propor- ções e medidas do mapeamento realizado; legenda, que auxilia na leitura do mapa, apresentando os símbolos representativos de rocha/camada, estruturas geológicas, drenagens, estradas, etc. Na leitura de uma legenda, é importante você entender como as camadas geológicas estão ordenadas. Na legenda as litologias estarão representadas de modo vertical, e os símbolos inferiores representam as rochas mais antigas, ou seja, a idade da rocha diminui de baixo para cima, pois a legenda representa o princípio da sobreposição dos estratos da estratigrafia, onde a camada na natu- reza que se encontra mais acima é mais recente que a inferior, sucessivamente. Os mapas geológicos, para facilitar a compreensão de quem o manipulará, muitas vezes são acompanhados de seções geológicas, que por sua vez repre- sentam o perfil de uma rocha, ou seja, o perfil do terreno. Perfil O perfi l geológico é a representação gráfi ca de um corte vertical perpendicular à crosta terrestre que representa a distribuição das rochas nesse plano (Figura 2). Ocorre por meio de uma reta ou qualquer trajeto defi nido no terreno e/ou marcado num mapa, representando dados de campo com possíveis integrações de dados obtidos através de sondagens, poços, trincheiras, geofísicas, etc. Existem algumas maneiras de construir um perfil geológico, entre elas é importante destacar o de campo e o de investigações de subsuperfície. O geó- logo, quando está na etapa de campo de um projeto de mapeamento geológico, observa os afloramentos de rocha que estão em cortes de estradas, margens de uma drenagem, entre outros, e desenha em sua caderneta as feições relevantes. Esse desenho é feito com proporções verticais e horizontais, representação da direção, representação das feições mais evidentes do afloramento, como camadas, estruturas, contatos entre diferentes rochas, entre outros. Esse de- senho, que representa o corte em uma rocha, constitui o perfil transversal do afloramento, obtido a partir da interseção de um plano vertical com o plano horizontal do terreno. Perfis e mapas geológicos4 Figura 2. Ilustração da construção de um perfil transversal do terreno, que é obtido a partir da interseção de um plano vertical com o plano horizontal do terreno. Fonte: Artur Balytskyi/Shutterstock.com. O perfil geológico também pode ser construído a partir da análise de testemunhos de sondagem, que consiste no tipo mais comum de investigação em subsuperfície. O standard penetration test (ou ensaio de sondagem à percussão) (SPT) é um equipamento de investigação direta que coleta amostras de rocha em profundidade. Como a profundidade que o SPT atingiu é conhecida, é possível construir um perfil da rocha, exibindo a classificação, camadas e estruturas. A profundidade desse perfil será dada a partir da altitude 0 (base do terreno) até a profundidade que o SPT alcançou, –15 metros, por exemplo. Diferente do perfil de campo, o perfil construído a partir do SPT é pontual, ou seja, ele não fornece a visualização espacial de um afloramento de rocha como o construído em campo, devido às suas diferentes formas de abordagem: uma em superfície, e outra no subsolo. O perfil geológico também pode ser traçado a partir do mapa geológico seguindo-se alguns passos. Isso se torna interessante quando o mapa não vem acompanhado de uma seção geológica, ou mesmo quando o profissional que está utilizando as informações do mapa quer definir o local para onde gostaria de visualizar um corte das camadas de rocha. Antes de você conhecer esses passos, é importante aprender como se constrói um perfil topográfico a partir de um mapa topográfico (base para muitos mapas geológicos). 5Perfis e mapas geológicos Para a construção do perfil topográfico, você pode colocar uma tira de papel ao lado da linha de corte do perfil, chamada aqui de A-B (Figura 3); marcar pontos de intersecção dessa linha de corte com as curvas de nível; identificar cada uma das respectivas cotas, por exemplo, a cota X = 180 metros; ajustar o papel paralelamente ao eixo das abcissas, como mostra o gráfico na parte inferior da figura; transferir as cotas para o gráfico até encontrar a linha horizontal da cota da ordenada correspondente ao valor sinalizado; e, por fim, unir os pontos para visualizar o perfil. Figura 3. Perfil topográfico. (a) Mapa topográfico com indicação de perfil A-B e (b) perfil topográfico A-B. Os eixos das abcissas correspondem às distâncias no terreno, e o eixo das or- denadas às diferentes cotas topográficas. As distâncias a–a’ em planta e perfil são equivalentes. Fonte: Nadalin et al. (2018, p. 170). Para a construção de um perfil geológico a partir de um mapa geológico, o geólogo constrói o perfil topográfico, como você aprendeu no parágrafo anterior, e posiciona as camadas geológicas em profundidades corretas. De que forma essa marcação é feita? É preciso marcar na linha de corte também os pontos de inter- Perfis e mapas geológicos6 secção entre os contornos das camadas geológicas e as curvas de nível, levando em conta cálculos de ângulo de mergulho (ou inclinação) das camadas geológicas. Assim como mapas geológicos, perfis e seções também precisam estar acompanhados de alguns itens que facilitem a compreensão do leitor, são eles: identificação da linha de corte, indicando a direção; distância horizontal representada pelo eixo das abcissas; distância vertical (curvas de nível) re- presentada pelo eixo das ordenadas; escala; norte geográfico e legenda (pode utilizar a legenda do mapa, quando o acompanhar). 2 Etapas do mapeamento geológico Pré-campo O mapeamento geológico é um trabalho de várias etapas que se distribuem em campo e escritório. Antes de ir a campo, é preciso reunir alguns materiais já disponíveis da área em questão, como: cartas topográfi cas, mapas geológicos de diferentes escalas, dados bibliográfi cos, fotografi as aéreas, imagens de satélite e arquivos para compor o banco de dados (estradas, drenagens, curvas de nível, etc) disponíveis em sítios como do Serviço Geológico do Brasil. Imagens do Google Earth são muito úteis para o planejamento de campo, pois são muito mais recentes que as cartas topográficas geradas pelo Exército brasileiro; sendo assim, é possível atualizar estradas, cobertura vegetal, lavras, etc, da carta topográfica. Ainda, através de um estudo pré-campo, é possível já marcar pontos que sugerem afloramentos de rocha e mudanças significativas da topografia para serem visitados em campo. As imagens do Google Earth também podem ser impressas e usadas como mapas de campo ou apoio, e, da mesma forma, a utilização online do aplicativo em algum aparelho de alta resolução facilita muito o trabalho, porém encarece o material da equipe e depende da cobertura por telefonia móvel paracaptação de sinal. O planejamento de campo depende muito da escala do mapeamento e do tamanho da área a ser mapeada. Aqui você pode entender escala como o deta- lhamento do mapa. Uma escala pequena, como 1: 250.000 (onde 1 centímetro do mapa representa 2.500 metros do terreno), possui menos resolução do que uma escala maior de 1: 25.000 (onde 1 centímetro do mapa representa 250 metros do terreno), que vai apresentar maior nível de detalhamento. Se o trabalho cobre uma área relativamente grande e com nível médio de detalhamento, muitas vezes é necessário estabelecer um local para a equipe ficar alojada, pois o mapea- mento pode demorar alguns dias. No local do alojamento é importante que haja 7Perfis e mapas geológicos acomodações adequadas para trabalhos noturnos, como planejar as atividades do dia seguinte, passar a limpo a caderneta e interpretar imagens aéreas, etc. As atividades de campo geralmente se localizam em áreas mais rurais, afastadas de grandes centros, então é importante conhecer a localização de estabelecimentos como: mercados, postos combustíveis e hospitais. As con- dições de acesso às áreas de interesse do mapeamento, atividade antrópica predominante na região e possibilidade de ingresso pacífico às localidades também são procedimentos iniciais a serem verificados. A respeito do acesso às áreas do mapeamento, é importante ressaltar que reservas indígenas, unidades de conservação, áreas quilombolas, áreas ga- rimpeiras e áreas de conflito precisam de permissão de acesso por parte dos órgãos responsáveis, como Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), Fundação Nacional do Índio (Funai), polícia e pre- feitura. O acesso às áreas de mineração, como pedreiras, é muito interessante para mapeamento, pois apresentam cortes profundos na rocha, conferindo boa visualização das camadas, e necessitam de aviso prévio para a empresa detentora de direitos minerários. Em campo No campo o profi ssional deve estar bem equipado para que nenhuma descrição deixe de ser feita por falta de utensílio. Os equipamentos fundamentais são: caderneta, para descrição dos afl oramentos e construção de perfi s; martelo, para retirada de amostras de rocha; bússola, para medição de atitude de fei- ções estruturais; lupa de mão, para melhor análise e descrição das amostras de rocha; GPS de mão, para deslocamento e marcação das coordenadas dos afl oramentos que estão sendo visitados; máquina fotográfi ca, para realização do relatório fotográfi co; trena, para medir perfi s e comprimentos; prancheta; mapa topográfi co, mapa base ou imagens de satélite; escalas granulométricas, para auxiliar na descrição; sacos de amostragem, e imã e ácido clorídrico diluído, para identifi cação de alguns minerais. Em casos mais específi cos se utiliza também pá, cortadeira, enxada, trado manual, picareta, entre outros. Para a descrição dos afloramentos utiliza-se a caderneta de campo. Nela, tudo que se julgar relevante deve ser anotado ou esquematizado através de desenhos. Ao chegar no afloramento são registrados: identificação do ponto (como Pt01, Pt02,…), data, coordenadas apontadas pelo GPS (que são mar- cadas também na carta base) e referências locais (como arroio, sítio, etc.). Em seguida, começa o processo de descrição do afloramento, onde é necessário se afastar um pouco para enxergar a paisagem como um todo e fazer as devi- Perfis e mapas geológicos8 das anotações e esquemas. Deve-se identificar os tipos de rocha e descrever cada uma delas. A descrição consiste em: cor da rocha, tamanho dos grãos e cor desses grãos, estimativa em percentual dos minerais presentes, nível de alteração (intemperismo) das rochas, identificação e medição das estruturas geológicas; é preciso descrever bem o contato entre as rochas, quando existir mais de um tipo, e descrever os solos, quando presentes. No afloramento, ainda deve-se desenhar um perfil com escala adequada quando ele apresentar características relevantes, para posterior construção de seções geológicas, coletar amostras, para análises em laboratório e tirar fotografias. Etapa de escritório Na etapa de escritório ocorre classifi cação das amostras de campo, delimitação das camadas geológicas no mapa, bem como o traçado das estruturas geológicas. As amostras de rocha são convertidas em lâminas petrográfi cas para que sejam analisadas no microscópio. Essa análise permite classifi car o tipo de rocha, bem como entender seu processo de origem. Desde as amostras obtidas manualmente até as obtidas por sondagens (quando existente), revelam informações que re- sultam em correlações de mesmo tipo de rocha em diferentes locais, e, a partir disso, é possível defi nir o perímetro de um corpo geológico. O auxílio para a delimitação dos contatos vem das observações do relevo e do mapeamento das estruturas, como vimos nos parágrafos anteriores dessa unidade. Após descritos os materiais em campo e coletadas as amostras, os geólogos interpretam e integram no mapa os dados obtidos em campo. Hoje essa inte- gração é feita em programas computacionais, que permitem maior aproveita- mento de dados digitais e que também facilitam o processo. Há algum tempo os contatos eram marcados diretamente em cartas topográficas — processo que requer muitos cálculos para conversão da escala. O programa usado para construção do mapa depende muito da escala e do mapa base escolhido. A partir de vários perfis geológicos gerados no campo, são geradas seções geológicas (Figura 4) que acompanharão o mapa e representam a integração dos perfis e eventuais dados obtidos em cartas topográficas ou GPS. Segundo Nadalin et al. (2018), a escolha mais apropriada do local ou locais onde será realizada essa seção segue três critérios principais: representar, da melhor maneira possível, as feições geológicas da área; transpor o maior número de litotipos ou estruturas possíveis, e estar posicionado o mais perpendicularmente possível à direção das camadas estruturais. 9Perfis e mapas geológicos Figura 4. A partir de vários perfis geológicos gerados no campo, são geradas seções geológicas que acompanharão o mapa e representam a integração dos perfis e eventuais dados obtidos em cartas topográficas ou GPS. Fonte: Nadalin et al. (2018, p. 57). 3 Mapas geológicos na engenharia civil O importante para o engenheiro civil que esteja manipulando um mapa geoló- gico é saber reconhecer contatos entre os diferentes tipos de rocha e estruturas geológicas, além de entender quais informações são relevantes para os projetos de engenharia civil. Perfis e mapas geológicos10 Reconhecimento de contatos e estruturas geológicas Os contatos geológicos, que colocam lado a lado diferentes litologias, se ma- nifestam por quebras no padrão de relevo (Figura 5), mudança de vegetação, proximidades dos afl oramentos, etc. Para o mapeamento de contatos, já na etapa pré-campo, a observação dos mapas base (imagens de satélite, fotografi as aéreas e mapas topográfi cos) auxilia na avaliação de contatos geológicos que devem ser confi rmados em campo. Os contatos podem ser bem defi nidos, aproximados ou inferidos, o que dependerá da escala de trabalho adotada. Figura 5. Observe como o relevo muda bruscamente nessa imagem. Em primeiro plano existe um terraço de deposição, e, em segundo plano, montanhas e morros. Esse tipo de quebra de relevo sugere mudança de litologia e merece investigação em campo. Fonte: Paul Cowan/Shutterstock.com. Segundo Nadalin et al. (2018), contato aproximado é quando existe uma ausên- cia de informações geológicas em uma determinada faixa (em distâncias não muito grandes envolvendo litotipos diferentes); e contato inferido é quando se verifica pouca ou nenhuma informação geológica em campo entre as unidades, apenas dados indiretos como mudanças no perfil do solo e (ou) mudança pouco percep- tível na textura de uma fotografia aérea. Em mapas, perfis ou seções geológicas os contatos diretos serão representados por umalinha contínua, enquanto que os contatos aproximados ou inferidos serão representados por uma linha tracejada. 11Perfis e mapas geológicos As rochas estão constantemente sob a ação de forças que se originam no interior da crosta. Essas forças causam vários tipos de deformações que geram nas estruturas geológicas dobras, falhas e fraturas. Para o reconhecimento de dobras (Figura 6), você precisa compreender como elas se apresentam na natureza. A seguir está uma imagem em perfil de uma dobra. Observe que as camadas em determinados pontos aparecem na posição vertical, e, em outros, quase horizontais, próximas ao ponto de inflexão das camadas. Figura 6. Dobra geológica em perfil — observe como as camadas estão do- bradas e como mudam de direção conforme a posição na estrutura geológica. Fonte: vrx/Shutterstock.com. As dobras podem ser centimétricas até quilométricas, e quanto mais extensa, mais difícil se torna sua mapeabilidade, pois o intemperismo e a erosão remo- vem partes da dobra, dificultando a recomposição da geometria original dessa estrutura geológica. Uma campanha de sondagem (Figura 7) pode amostrar diferentes partes de uma dobra. A interpretação de camadas com diferentes inclinações, como mostra a figura a seguir, é que vai auxiliar na reconstrução da antiga dobra, por meio da correlação entre as amostras. Essa correlação consiste em observar mesmas feições nas amostras. As partes inferidas da dobra são representadas por linhas tracejadas. Perfis e mapas geológicos12 Figura 7. Uma campanha de sondagem (S1, S2, S3, S4) mostrando diferentes partes de uma antiga dobra. As camadas com diferentes inclinações e direções permitem a reconstrução da dobra. As linhas tracejadas representam os contatos inferidos pela reconstrução da estrutura. Na superfície, a dobra não existe mais devido ao processo contínuo de erosão. Fonte: Chiossi (2013, p. 30). As falhas, segundo Chiossi (2013), são rupturas e deslocamentos que ocorrem em uma rocha ao longo de um plano (Figura 8), e pelos quais as paredes opostas se movem uma em relação à outra. A característica essencial é o movimento diferencial de dois blocos ou camadas ao longo de uma superfície de fratura ou fraqueza. Na análise de campo, através de mapas base, as falhas podem ser suge- ridas por mudança brusca na cor do terreno, desvio da drenagem, linha de vegetação, etc. Na análise por amostras as falhas podem ser evidenciadas por falta ou repetição de camadas, contato brusco de dois tipos litológicos, fontes ou nascentes alinhadas. Seguindo o exemplo das sondagens, o desnível brusco dá uma camada geológica horizontal, ou seja, uma alteração brusca de profundidade, que se mantinha constante por vários metros ou quilômetros, provavelmente originado por um falhamento. Segundo Winge (2019), fraturas são definidas como superfície planar de descontinuidade física das rochas em que não se verifica deslocamento relativo entre os dois lados de uma camada, como nas falhas. Ou seja, fraturas causam uma separação, ruptura, entre as camadas, não apresentando diferentes profundidades (desníveis). As fraturas podem ter de centímetros até metros. 13Perfis e mapas geológicos Figura 8. Plano de falha em afloramento de arenito. (a) Note as diferentes cores das camadas, desniveladas devido ao falhamento da rocha. (b) Descontinuidade física e ruptura na rocha. Fonte: Breck P. Kent/Shutterstock.com; Karen Grigoryan/Shutterstock.com. O mapeamento das estruturas em campo requer o uso da bússola para de- terminação da direção e mergulho (inclinação) das camadas geológicas. As litologias inclinadas ocorrem dessa forma, pois foram movimentadas pelas estruturas geológicas (como mostrou a Figura 8a) ou se depositaram sobre litologias inclinadas já existentes. A direção (Figura 9) de uma camada é a linha resultante da interseção do plano da camada com um plano horizontal. O mergulho de uma camada é o ângulo formado pelo plano da camada com o plano horizontal, ou seja, é o caimento da camada em relação à superfície do terreno. Figura 9. Bloco-diagrama para exemplificar o que significa a direção de uma camada e o mergulho de uma camada. Fonte: Chiossi (2013, p. 40). Perfis e mapas geológicos14 Visualizar em perfil as camadas geológicas de um mapa, mesmo quando o mapa não tiver uma seção que o acompanhe, é de grande utilidade para o profissional que precisa entender o terreno em subsuperfície. As camadas podem estar representadas de modo horizontal, vertical ou inclinadas. Desde a instalação de uma fundação até a utilização de uma rocha para material de construção, o conhecimento do engenheiro civil sobre as profun- didades de determinada camada geológica é fundamental para o projeto, pois cada tipo de rocha apresenta propriedades mecânicas diferentes. Nas camadas horizontais (Figura 10), os limites ou contatos entre as di- versas camadas possuem contorno paralelo ou coincidente com as curvas de nível. Nas camadas verticais (Figura 10), as camadas são delimitadas no mapa geológico por duas retas paralelas, que interceptam as curvas de nível. Figura 10. (a) Perfil e mapa de camadas horizontais. (b) Perfil e mapa de camadas verticais. Fonte: Chiossi (2013, p. 40–41). Nas camadas inclinas (Figura 11), os contatos entre as camadas interceptam as curvas de nível segundo linhas irregulares (seu contorno nunca é representado por retas paralelas). As camadas inclinadas são as mais comuns na natureza. 15Perfis e mapas geológicos Figura 11. Perfil e mapa de camada geológica inclinada. Fonte: Chiossi (2013, p. 42). Mapas geotécnicos O mapa geotécnico pode ser entendido como um documento cartográfi co que representa as informações e dados, estudados e interpretados, de um local de inte- resse de obras civis. Essas informações e dados abrangem todas as características geológicas e geomorfológicas necessárias ao entendimento do comportamento do relevo, das rochas e dos solos frente a um tipo determinado de ocupação. Segundo a International Association of Engineering Geology (1976), mapa geotécnico é um tipo de mapa geológico que fornece uma representação geral de todos aqueles componentes de um ambiente geológico de significância para o planejamento do solo e para projetos, construções e manutenções, quando aplicados à engenharia civil e de minas. Conforme Rodrigues (2008, p. 56): O mapeamento geotécnico tem sido usado nos mais diferentes países, como uma ferramenta que ajuda a definir e fiscalizar a ocupação territorial das regiões, de uma maneira ajustada tecnicamente e respeitando as áreas de in- teresse ambiental e as condições necessárias para que a população as desfrute sem alterar suas condições básicas de vida. Perfis e mapas geológicos16 A carta geotécnica auxilia na gestão geológica do uso do solo, definindo as zonas que não podem ser ocupadas e aquelas que podem ser ocupadas se obedecidos os critérios técnicos estipulados pela carta. Existem alguns principais tipos de cartas geotécnicas utilizadas pelos engenheiros civis, são elas: de recomendação e uso de solo, de risco, de jazidas de materiais de construção, de disposição dos rejeitos sólidos e líquidos, de fundações, de geologia ambiental, entre outras. As cartas de recomendações do uso do solo apresentam a melhor utilização do meio frente às condições geológicas da área em estudo. Geralmente, elas classificam a área em unidades frente a algum tipo de ocupação ou atividade, e trazem recomendações de uso, por exemplo: 1. adequada; 2. adequada com restrições; 3. inadequadas. Ou: 1. adotar procedimento rotineiro para construção de tipo e porte similares aos das construções vizinhas; 2. consultar especialista; 3. não construir. As especificações de cada unidade são representadas por textos que acom- panham o mapa. Ainda, em recomendação do uso do solo, pode-se destacar as cartas de suscetibilidade e de risco a inundações e movimentos de massa, que possuem caráter probabilístico. Nas cartas de suscetibilidade(Quadro 1), as unidades representam os níveis de suscetibilidade que certa área tem de manifestar algum evento natural, como deslizes e inundações. Essas avaliações são de extrema importância para o planejamento urbano, que deve projetar o desenvolvimento urbano em áreas de terrenos estáveis. As cartas de suscetibilidade vêm acompanhadas de um quadro-legenda que analisa o terreno em função de movimentos de massa ou de inundações. As unidades são classificadas, geralmente, em suscetibilidade alta, média ou baixa. A área é descrita em termos da geomorfologia, formas das encostas, altitude da área, declividade das encostas, tipos de rocha, densidade de estruturas geológicas, tipos de solo e processos relacionados a movimentos de massa. 17Perfis e mapas geológicos Cl as se d e su sc et ib ili da de Fo to il us tr at iv a Ca ra ct er ís tic as pr ed om in an te s Á re a Á re a ur ba ni za - da /e di fic ad a km 2 % (* ) km 2 % (* *) Re le vo : s er ra s e m or ro s a lto s. Fo rm a da s e nc os ta s: re til ín ea s e c ôn ca va s, co m a nf ite - at ro s d e ca be ce ira s d e dr en ag em a br up to s. Am pl itu de s: 50 a 5 00 m . D ec liv id ad es : > 2 5° . Li to lo gi a: se di m en to s a re no so s e c on gl om er ad os co m in te rc al aç ão d e se di m en to s s ílt ic o- ar gi lo so s. D en sid ad e de lin ea m en to s/ es tru tu ra s: al ta . So lo s: po uc o ev ol uí do s e ra so s. Pr oc es so s: de sli za m en to s, co rri da d e m as sa , q ue da d e ro ch a e ra st ej o. 94 ,9 37 ,5 0, 8 7,6 Q ua dr o 1. E xe m pl o de u m q ua dr o le ge nd a de u m m ap a ge ot éc ni co d e su sc et ib ili da de a m ov im en to s gr av ita ci on ai s de m as sa , q ue c la ss ifi ca e m u ni da de s o re le vo , c on fe rin do a e le a s c at eg or ia s d e su sc et ib ili da de a lta , m éd ia e b ai xa (C on tin ua ) Perfis e mapas geológicos18 (C on tin ua çã o) (C on tin ua ) Cl as se d e su sc et ib ili da de Fo to il us tr at iv a Ca ra ct er ís tic as pr ed om in an te s Á re a Á re a ur ba ni za - da /e di fic ad a km 2 % (* ) km 2 % (* *) Re le vo : m or ro s a lto s, m or ro s b ai xo s e m or ro te s. Fo rm a da s e nc os ta s: co nv ex as a re til ín ea s e c ôn ca va s, co m a nf ite at ro s d e ca be ce ira d e dr en ag em . Am pl itu de s: 30 a 1 00 m ; D ec liv id ad es : 1 0 a 30 °. Li to lo gi a: gn ai ss es g ra nu lít ic os o rto de riv ad os c om po rç õe s m ig m at íti ca s. D en sid ad e de lin ea m en to s/ es tru tu ra s: m éd ia . So lo s: ev ol uí do s e m od er ad am en te p ro fu nd os . Pr oc es so s: de sli za m en to , q ue da d e ro ch a e ra st ej o. 42 ,1 16 ,7 1,3 12 ,2 Q ua dr o 1. E xe m pl o de u m q ua dr o le ge nd a de u m m ap a ge ot éc ni co d e su sc et ib ili da de a m ov im en to s gr av ita ci on ai s de m as sa , q ue c la ss ifi ca e m u ni da de s o re le vo , c on fe rin do a e le a s c at eg or ia s d e su sc et ib ili da de a lta , m éd ia e b ai xa 19Perfis e mapas geológicos Cl as se d e su sc et ib ili da de Fo to il us tr at iv a Ca ra ct er ís tic as pr ed om in an te s Á re a Á re a ur ba ni za - da /e di fic ad a km 2 % (* ) km 2 % (* *) Re le vo : p la ní ci es e te rra ço s f lu vi ai s/ m ar in ho s e co lin as . Fo rm a da s e nc os ta s: co nv ex as su av iza da s e to po s am pl os . Am pl itu de s: Dica do professor O estudo das estruturas geológicas é um dos principais interesses por parte dos engenheiros civis na Geologia. Diagnosticar se é uma falha, fratura ou dobra é uma etapa fundamental, mas vale também conhecer as diferentes classificações para cada tipo de estrutura. Nesta Dica do Professor, você vai conhecer os diferentes tipos de falhas, dobras e fraturas, bem como os elementos gráficos que estão envolvidos no estudo das estruturas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/867794b5fad4f4967f8f75b777915ba0 Exercícios 1) Ao compilar o mapa geológico é importante que ele venha com elementos que facilitem a sua interpretação. O perfil de um mapa é um corte_________________no corpo da rocha, e devem dele constar os elementos _________, ___________ e ___________. A) transversal, legenda, escala e distâncias verticais e horizontais. B) transversal, leste-oeste, drenagem e distâncias verticais e horizontais. C) longitudinal, legenda, norte e distâncias verticais e horizontais. D) horizontal, legenda, norte e distâncias verticais e horizontais. E) transversal, legenda, drenagem e distâncias verticais e horizontais. 2) O processo de mapeamento requer integração de todos os dados vistos em análises de mapas preexistentes e em campo. Quebras no padrão de relevo, proximidades de afloramentos e mudança de vegetação podem representar na construção de um mapa geológico: A) áreas suscetíveis a movimentos de massa. B) contatos inferidos. C) presença de fraturas. D) curvas de nível. E) contatos geológicos. 3) O relevo possui alguns elementos geográficos que o caracterizam. As curvas de nível estão relacionadas diretamente com __________ do relevo. A) a declividade B) as estruturas geológicas C) os contatos geológicos D) a altitude E) o perfil 4) As rochas apresentam várias feições resultantes de todo seu tempo de existência na Terra. Cabe ao geólogo interpretar o que elas significam. A ruptura em um basalto, sem movimento relativo entre os blocos, representa qual estrutura geológica? A) Dobras. B) Estruturas geológicas. C) Falha. D) Fratura. E) Contato geológico. 5) As camadas de rocha podem ser verticais, horizontais e inclinadas. Geralmente, elas se apresentam inclinadas na natureza. Ao chegar no afloramento, o geólogo usa a bússola para A) definir as estruturas geológicas. B) marcar a altitude do local. C) marcar as coordenadas do local. D) medir a altitude da rocha, a direção e o mergulho da camada. E) medir o contato e o mergulho da camada. Na prática Um mapa geológico traz informações sobre o meio físico de uma área, definindo o contato entre os litotipos e identificando as estruturas geológicas. O mapeamento de uma área de estudo é feito por uma equipe de geólogos que precisa estar muito preparada para identificar e interpretar as feições encontradas no campo. O processo de mapeamento requer principalmente três etapas de trabalho: planejamento pré-campo, trabalhos em campo e integração dos dados na etapa de escritório. Neste Na Prática, você vai ver quais são os principais passos que um profissional da Geologia segue em um projeto de mapeamento. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/a5988334-5ef6-468f-9b84-2fe5056e8318/bcb8001c-8a10-4c63-9a46-b79b481f45df.jpg Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Estratigrafia Neste site, você poderá ver mais sobre a Estratigrafia e entender melhor sobre os princípios, como: superposição de camadas, horizontalidade original e continuidade lateral. Estes aspectos são importantes para compreender como as camadas geológicas são delimitadas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Mapa geológico Neste link, você poderá visualizar o mapa geológico de Solânea SB.25-Y-A-IV, localizado em uma quadrícula na Paraíba com limites com Rio Grande do Norte. Observe elementos como legenda, seções e linha de corte e também como estão marcados os contatos geológicos e as estruturas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Geologia de engenharia - Serviço Geológico do Brasil Conheça o geologia de engenharia .GIS da CPRM. Plataforma interativa que mostra e disponibiliza em arquivos .gis, vários levantamentos no Brasil, como suscetibilidade, risco, geomorfologia, entre outros. http://ufrr.br/lapa/index.php?option=com_content&view=article&id=%2095 http://www.cprm.gov.br/publique/media/geologia_basica/pgb/solanea.pdf Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://geoportal.cprm.gov.br/portal/apps/webappviewer/index.html?id=a50bb1b7187149f19baca36458d9c9f7