Geologia

Ferramentas e conceitos comumente usados ​​por geólogos.

Ferramentas e conceitos comumente usados ​​por geólogos.
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Ferramentas geológicas

Os geólogos usam muitas ferramentas para auxiliar seus estudos. Algumas das ferramentas mais comuns usadas são bússolas, martelos de pedra, lentes de mão e livros de campo.

Compassos

Existem diversas bússolas magnéticas (especializadas) usadas pelos geólogos para medir a orientação das estruturas geológicas, à medida que se mapeiam no campo, para analisar (e documentar) a geometria dos planos de estratificação, juntas e / ou folheações e lineamentos metamórficos. Neste aspecto, o dispositivo mais comum usado até hoje é a bússola analógica.

Bússolas geológicas clássicas

As bússolas geológicas clássicas que são de uso prático combinam duas funções, direção e navegação (especialmente em áreas remotas), e a capacidade de medir batidas e afundar superfícies de cama e / ou planos de foliação metamórfica. Os geólogos estruturais (isto é, aqueles preocupados com a geometria e o padrão de movimento relativo) também têm a necessidade de medir a direção de mergulho e mergulho das lineações.

Bússolas de uso comum incluem a bússola Brunton e a bússola Silva.

Bússolas Geológicas Modernas

O conceito de bússola geológica moderna foi desenvolvido por Eberhard Clar, da Universidade de Viena, durante o seu trabalho como geólogo estrutural. Ele publicou em 1954. [1]  Uma vantagem de seu conceito é que strike e dip são medidos em uma única etapa, usando o círculo vertical para o ângulo de mergulho e a bússola para a direção de ataque. A primeira implementação foi feita pelo VEB Freiberger Präzisionsmechanik em Freiberg, Alemanha. Os detalhes do projeto foram feitos em estreita cooperação com a Universidade de Mineração e Tecnologia de Freiberg. [2]

Configuração de uma moderna bússola geológica após o Prof. Clar (Freiberger), visão total

Configuração de uma moderna bússola geológica após o Prof. Clar (Freiberger), visão total

vista superior da bússola

vista do topo

lado inferior da bússola

lado inferior

Uso

Linha de ataque e mergulho de um plano descrevendo a atitude em relação a um plano horizontal e um plano vertical perpendicular à linha de ataque

Linha de ataque e mergulho de um plano descrevendo a atitude em relação a um plano horizontal e um plano vertical perpendicular à linha de ataque

À primeira vista, parece confuso para o usuário iniciante, pois os números no mostrador da bússola ascendem no sentido anti-horário. Isso ocorre porque a bússola é usada para determinar a direção de imersão e mergulho das superfícies (foliações) e o mergulho e a direção de mergulho das linhas (lineações).

Para usar a bússola, alinha-se a tampa da bússola com a orientação da superfície a ser medida (para obter a direção de mergulho e imersão) ou a borda da tampa da bússola com a orientação da linha (para obter mergulho e mergulho) direção).

A bússola deve ser torcida de modo que a base da bússola se torne horizontal, como realizada usando o nível de espírito incorporado nela. A agulha da bússola é então liberada usando o botão lateral e deixada girar até que a ação de amortecimento retarde seu movimento e estabilize.

O botão lateral é solto e a agulha é firmemente presa no lugar, permitindo que o usuário leia a orientação medida com facilidade. Primeiro, lê-se a escala que mostra o ângulo subtendido pela tampa da bússola e, dependendo da cor mostrada (vermelho ou preto), o fim da agulha da bússola com a cor correspondente. Os dados são então registrados como (por exemplo) 25 ° -> 333 ° (mergulho e direção de mergulho) ou (mergulho e direção de mergulho).

Esta bússola tem o maior uso por geólogos estruturais, medindo foliação e lineação em rochas metamórficas, ou falhas e articulações em áreas de mineração.

Veja também:

Bússolas Digitais

Com o advento do smartphone, os programas de bússola geológica baseados no teslameter de 3 eixos e no acelerômetro de 3 eixos também começaram a aparecer. Esses programas de bússola usam álgebra vetorial para calcular as orientações de plano e lineação a partir dos dados do acelerômetro e do magnetômetro e permitem a coleta rápida de muitas medições. No entanto, alguns problemas estão potencialmente presentes.

Os smartphones produzem um campo magnético forte que deve ser compensado por software; também, porque o campo magnético da Terra flutua rapidamente, as medições feitas pelas bússolas geológicas do smartphone podem ser suscetíveis a ruído considerável.

Os usuários de uma bússola de smartphone devem calibrar cuidadosamente seus dispositivos e executar vários testes contra bússolas magnéticas tradicionais, a fim de compreender as limitações do programa escolhido.

Martelos de Rock

Martelo de um geólogo usado para quebrar pedras, bem como uma escala na fotografia

Martelo de um geólogo usado para quebrar pedras, bem como uma escala na fotografia

Um martelo da geologia , do martelo da rocha , picareta rocha , ou escolha geológicaé um martelo utilizado para dividir e rochas de ruptura. Na geologia de campo, eles são usados ​​para obter uma superfície fresca de uma rocha para determinar sua composição, natureza, mineralogia, história e estimativa de campo da resistência da rocha. Na coleta de fósseis e minerais, eles são empregados para quebrar rochas com o objetivo de revelar fósseis no interior. Os martelos do geólogo também são usados ​​às vezes em escala em uma fotografia.

Forma

Os martelos do geólogo, como a maioria dos martelos, têm duas cabeças, uma de cada lado. Mais comumente, a ferramenta consiste em uma cabeça chata em uma extremidade, com um cinzel ou uma cabeça de corte na outra extremidade.

  • Uma cabeça de cinzel (foto), que tem a forma de um cinzel, é útil para limpar a vegetação de exposições e é às vezes (embora inadvertidamente) usada para forçar a abertura de fissuras. Algumas rochas podem ser facilmente divididas, como ardósia ou xisto, para revelar quaisquer fósseis.
  • Uma cabeça de corte, que termina em um ponto agudo para fornecer pressão máxima, é frequentemente preferida para rochas mais duras. O martelo de um geólogo com uma ponta de fenda é muitas vezes referido como uma escolha de pedra ou uma escolha geológica em vez do martelo de um geólogo.
  • Uma cabeça chata é usada para dar um golpe na rocha com a intenção de dividi-la. Amostras ou amostras podem ser aparadas para remover cantos afiados ou reduzi-las em tamanho.

Construção

Martelo de um geólogo com eixo tubular e cabeça de cinzel

Martelo de um geólogo com eixo tubular e cabeça de cinzel

O poder efetivo do martelo de um geólogo é considerado principalmente como um reflexo do peso da cabeça e do comprimento do cabo. O peso da cabeça pode variar de 8 oz (225 g) ou menos em um pequeno martelo – como geralmente seria usado para uso casual ou por crianças – a 24 oz (680 g) e maior. Um martelo de 450 g (16 oz) é freqüentemente citado como suficiente para todos os tipos de rocha, embora rochas metamórficas ou ígneas freqüentemente exijam martelos mais pesados ​​para um golpe mais poderoso.

Os martelos do melhor geólogo são forjados a partir de um pedaço de aço endurecido, o que os torna resistentes e duradouros. Alternativas como martelos de eixo tubular e de madeira são mais comumente usadas, em parte devido ao seu baixo custo. Essas alças alternativas sacrificam a força e tornam o martelo inadequado para atividades de alta tensão, como o curioso.

A forma e a ponderação do eixo definem o equilíbrio, que define a facilidade, eficiência e conforto de uso do martelo do geólogo.

Lentes de mão

Lupa usada por um geólogo

Lupa usada por um geólogo

A lente da mão é uma ferramenta vital do campo geológico usada para identificar pequenos cristais minerais e estruturas nas rochas. É um dispositivo de ampliação simples e pequeno usado para ver pequenos detalhes mais de perto. Ao contrário de uma lente de aumento, uma lupa não possui uma alça fixa e suas lentes de foco estão contidas em um cilindro ou cone opaco ou dobradas em uma caixa que protege as lentes quando não estão em uso.

Existem três tipos básicos de lentes de mão:

  • Lentes simples, que resultam no mais alto grau de aberração óptica e geralmente têm menor ampliação.
  • Múltiplas lentes, geralmente maior aumento devido à redução da aberração óptica.
  • Prismático, várias lentes com prismas usados ​​para mudar a perspectiva.

Os joalheiros costumam usar uma luneta portátil para aumentar as gemas e outras jóias que desejam inspecionar. Uma ampliação de 10x pode ser usada para inspecionar joias e marcas e é o padrão do Gemological Institute of America para classificar a claridade de diamantes. Às vezes, as pedras serão inspecionadas em ampliações maiores que 10x, embora a profundidade de campo, que é a área em foco, fique pequena demais para ser instrutiva. O padrão aceito para classificação de diamantes é, portanto, que inclusões e manchas visíveis em 10x afetam o grau de clareza.

Livros de campo

Livros de campo  são usados ​​para anotações de campo; eles podem ser qualquer coisa, desde um bloco de notas de composição a uma espiral, mas a maioria usa um “livro de campo” real como os disponíveis para compra aqui .

As notas de campo referem-se a notas qualitativas registradas por cientistas durante ou após a observação de um fenômeno específico que estão estudando. Eles pretendem ser lidos como evidências que dão sentido e auxiliam na compreensão do fenômeno. As notas de campo permitem ao pesquisador acessar o assunto e registrar o que observam de maneira discreta.

Uma grande desvantagem de se tomar notas de campo é que elas são registradas por um observador e estão, portanto, sujeitas a (a) memória e (b) possivelmente, o viés consciente ou inconsciente do observador.

É melhor gravar notas de campo imediatamente após sair do site para evitar o esquecimento de detalhes importantes.

As notas de campo são particularmente valorizadas em geologia e outras ciências descritivas, como etnografia, biologia e arqueologia.

Estrutura

Existem dois componentes de notas de campo: informação descritiva e informação reflexiva.

  • Informações descritivas são dados factuais que estão sendo registrados. Os dados factuais incluem a hora e a data, o estado do ambiente físico, o ambiente social, as descrições dos sujeitos em estudo e seus papéis no cenário e o impacto que o observador pode ter sobre o ambiente.
  • A informação reflexiva é a reflexão do observador sobre a observação que está sendo conduzida. Essas reflexões são idéias, perguntas, preocupações e outros pensamentos relacionados.

As notas de campo também podem incluir esboços, diagramas e outros desenhos. Capturar visualmente um fenômeno exige que o observador preste mais atenção a todos os detalhes para não negligenciar nada.

Mapas

Mapas são ferramentas essenciais em geologia. Os mapas são tão importantes na geologia quanto os textos escritos são no estudo da literatura. Ao estudar mapas, um geólogo pode ver a forma e a geologia da superfície da Terra e deduzir as estruturas geológicas que estão escondidas sob a superfície. Os geólogos são treinados em leitura de mapas e mapeamento. Muitos geólogos têm experiência em mapear parte da superfície da Terra.

É preciso algum treinamento para ler mapas habilmente. Você não deve se tornar um especialista em geologia na leitura de mapas. No entanto, você deverá desenvolver suas habilidades de leitura de mapas ao usar mapas para ajudá-lo a aprender geologia.

Mapas topográficos

Um mapa complexo de Yellowstone. Existem várias características naturais no mapa, incluindo nascentes, gêiseres e planícies.

Figura 1. Mapa do Yellowstone.

Um mapa topográfico  (como o da figura 1) é um tipo de mapa usado pelos geólogos. Mapas topográficos mostram a forma tridimensional da terra e características na superfície da terra. Mapas topográficos também são usados ​​por caminhantes, planejadores que tomam decisões sobre licenças de construção e zoneamento, agências governamentais envolvidas em planejamento de uso da terra e avaliações de risco, e engenheiros civis. Os mapas topográficos desenhados e publicados pelo US Geological Survey retratam as grades que são usadas em ações para identificar a localização do imóvel, de modo que os proprietários e proprietários de imóveis às vezes acham útil se referir aos mapas topográficos de sua área.

A maioria dos mapas topográficos utiliza linhas de contorno para representar elevações acima do nível do mar. As linhas de contorno revelam a forma da terra na direção vertical, permitindo que a forma tridimensional da terra seja retratada em uma folha de papel bidimensional ou tela de computador. Quando você sabe ler linhas de contorno, pode vê-las em um mapa topográfico e visualizar as montanhas, planícies, cordilheiras ou vales que elas retratam.

Mapas topográficos são importantes em geologia porque retratam a superfície da terra em detalhes. Essa visão da superfície mostra padrões que fornecem informações sobre a geologia abaixo da superfície.

As formas terrestres da terra resultam de processos superficiais, como erosão ou sedimentação, combinados com processos geológicos internos, tais como magma subindo para criar um vulcão ou uma crista de rocha erguida ao longo de uma falha.

Ao estudar a forma da superfície da terra através de mapas topográficos, os geólogos podem compreender a natureza dos processos de superfície em uma determinada área, incluindo zonas sujeitas a escorregamentos, locais sujeitos à erosão e locais onde o sedimento se acumula. Eles também podem encontrar pistas sobre a estrutura geológica subjacente e a história geológica da área.

Além de um mapa topográfico, uma compreensão completa da estrutura geológica subjacente e da história de uma área requer a conclusão de um mapa geológico e seções transversais. Um mapa topográfico fornece o quadro de referência sobre o qual a maioria dos mapas geológicos são construídos.

Lendo um mapa topográfico

Ler um mapa topográfico requer familiaridade com a forma como ele retrata a forma tridimensional da terra, de modo que, ao olhar para um mapa topográfico, você possa visualizar a forma da terra. Para ler um mapa topográfico, você precisa entender as regras das linhas de contorno.

Regras para linhas de contorno
  • Uma linha de contorno conecta todos os pontos em uma área do mapa que estão em uma elevação específica. Por exemplo, cada ponto em uma linha de contorno de 600 pés representa um ponto na Terra que está a 600 pés acima do nível do mar. Você pode visualizar uma linha de contorno como a linha de costa que existiria se o oceano fosse cobrir a terra até essa elevação.
  • intervalo de contorno é a distância vertical, também conhecida como a diferença de elevação, entre linhas de contorno adjacentes. Em um mapa com um intervalo de contorno de 40 pés, a distância vertical entre duas linhas de contorno próximas uma da outra é de 40 pés, independentemente da distância horizontal entre as duas linhas no mapa.
  • Linhas de contorno não se cruzam, porque um ponto na superfície da Terra não pode estar em duas altitudes diferentes. (No entanto, no caso raro de um penhasco vertical aparecendo em um mapa topográfico, as linhas de contorno ao longo do penhasco podem parecer unidas em uma única linha.)
  • Círculos que são contornos fechados geralmente significam colinas.
  • Depressões que não têm saída são significadas por contornos fechados com linhas curtas que se projetam para fora deles e apontam para o centro. (As linhas curtas que saem das linhas de contorno são chamadas de hachuras, marcas de hachura ou marcas de escala.)
  • As linhas de contorno nos mapas topográficos padrão do US Geological Survey são marrons – e não nas superfícies dos glaciares, onde as linhas de contorno são azuis.
  • A elevação de um ponto no mapa que não esteja em uma linha de contorno deve ser estimada como maior que a elevação da linha de contorno mais próxima abaixo dele e menor que a elevação da linha de contorno mais próxima acima dele. Por exemplo, um ponto situado a meio caminho entre os contornos de 5440 pés e 5480 pés seria a uma elevação de aproximadamente 5460 pés.
  • As linhas de contorno curvam-se a montante quando atravessam um vale. Isso leva à “Regra dos Vs” : onde eles cruzam fluxos, linhas de contorno fazem Vs que apontam para cima.
  • Onde os contornos estão próximos, a topografia é íngreme; onde as linhas de contorno estão distantes, a inclinação é suave ou plana.
  • O relevo em uma paisagem é a diferença de elevação entre dois pontos dados. O alívio máximo em um mapa topográfico é a diferença de elevação entre os pontos mais alto e mais baixo no mapa.
Quadriláteros, latitudes e longitudes do mapa

Os mapas topográficos padrão do United States Geological Survey cobrem um quadrângulo. Um quadrângulo de mapa abrange uma fração de um grau de longitude leste-oeste e a mesma fração de um grau de latitude norte-sul. Como as linhas de graus de longitude (também chamados de meridianos) no hemisfério norte aproximam-se cada vez mais próximas do pólo norte, enquanto as linhas de latitude permanecem à mesma distância enquanto circulam a Terra, os mapas quadrangulares se estendem a uma distância menor a leste -para-oeste do que norte-sul.

A latitude é a distância ao norte ou ao sul do equador, um ponto na Terra, medido em graus, de 0 ° no equador a 90 ° nos pólos. Ao especificar uma latitude, indique sempre se está no Hemisfério Norte (N) ou no Hemisfério Sul (S).

A longitude é a que distância a leste ou oeste, até um máximo de 180 °, um ponto na Terra é do Meridiano Principal. O Meridiano Principal, 0 ° de longitude, é uma linha norte-sul que atravessa Greenwhich, Inglaterra. Ao especificar uma longitude, indique se ela está no Hemisfério Ocidental (W) ou no Hemisfério Oriental (E).

Meridianos, linhas de longitude, correm do Pólo Sul ao Pólo Norte, convergindo (juntando-se) nos pólos. Porque os meridianos convergem nos pólos, um grau de longitude fica menor e menor perto de cada pólo. Em contraste, um certo grau de latitude permanece a aproximadamente 69 milhas de largura, não importa quão próximo ou distante dos pólos ou equador seja.

Os graus de latitude e longitude são divididos em minutos e segundos de arco. Nesse contexto, eles geralmente são chamados apenas de minutos e segundos, mas deve-se ter em mente que esses minutos e segundos são unidades de ângulos, não unidades de tempo. Essas unidades, que dividem ângulos em partes menores, funcionam da seguinte maneira:

  1. Existem 60 minutos de arco em 1 grau.
  2. O símbolo para minutos é um único apóstrofo: ‘.
  3. Nos símbolos, 60 ′ = 1 ° significa que há 60 minutos em 1 grau.
  4. Existem 60 segundos de arco em 1 minuto de arco.
  5. Para converter minutos de arco em uma fração decimal de um grau, multiplique o número de minutos de arco por 1 ° / 60 ′. Por exemplo, para converter 15 ′ em uma fração decimal de um grau, 15 ′ x 1 ° / 60 ′ = 0.25 °. Em termos mais simples, basta dividir o número de minutos de arco por 60 para converter em graus decimais.
  6. O símbolo para segundos de arco é um apóstrofo duplo ou aspas: “.
  7. Nos símbolos, 60 ″ = 1 ′ significa que há 60 segundos em 1 minuto.

Dois tamanhos de quadrilátero comuns são 7,5 minutos (1/8 de um grau) e 15 minutos (1/4 de um grau).

NOME, TAMANHO E LATITUDE-LONGITUDE DE UM QUADRÂNGULO DE MAPA TOPOGRÁFICO

Uma parte do mapa. Lê Juniper Quadrangle, Oregon-Washington. Série de 7,5 minutos (topográfica). Abaixo, estão as linhas do canto superior direito do mapa. Há marcações indicando o leste a 119 graus 00 'e o norte ad 46 graus 00'. O canto é rotulado Wallula 1: 125.000).

A imagem acima mostra a parte do canto nordeste do mapa topográfico do quadrângulo de Juniper, que abrange a fronteira dos estados de Oregon e Washington. O nome do quadrângulo vem do nome de um lugar no mapa. Encontre as seguintes informações usando este canto do mapa:

  1. O nome do quadrângulo
  2. O (s) estado (s) em que o quadrângulo está localizado
  3. O tamanho do quadrângulo
  4. O nome e a escala fracionária do mapa quadrilátero que fica adjacente ao nordeste do canto da esquina
  5. A longitude do limite leste do mapa
  6. A latitude do limite norte do mapa

ESCALA DO MAPA, INTERVALO DE CONTORNO E DECLINAÇÃO MAGNÉTICA

A escala na parte inferior de um mapa. A borda inferior do mapa pode ser vista. 5 'e 2'30' 'são anotados na borda do mapa. No lado esquerdo deste clipe, você pode ler 360.000 pés (Oreg.). No centro da borda inferior, lê Umatilla 1: 125.000. A escala é declarada como 1: 24.000. Existem três barras de escala indicando o comprimento no mapa que equivale a uma milha, 7000 pés e 1 quilômetro. O intervalo de contornos é de 20 pés. Datum é o nível médio do mar. Curvas de profundidade e sons em pés; Datum é a elevação normal da piscina de 340 pés. A declinação masculina aproximada, 1962, mede uma diferença de 20 e meio graus entre o norte verdadeiro e o norte magnético. Abaixo esta é uma passagem curta que diz o seguinte: Este mapa está em conformidade com os padrões de precisão do mapa Nacional. Para venda pelo US Geological Survey, Denver 25, Colorado ou Washington 25, DC

Informações importantes são mostradas na parte inferior de um mapa quadrangular USGS, incluindo a escala do mapa, o intervalo de contorno e a declinação magnética. A imagem acima é da parte inferior do quadrilátero de 7,5 minutos do Juniper. Diz-lhe, entre outras coisas:

  1. A escala do mapa. A escala do mapa é listada em termos da escala fracionária como 1: 24.000. Isso significa que 1 polegada no mapa corresponde a 24.000 polegadas no mundo real representado pelo mapa, ou 1 cm é igual a 24.000 cm; Em outras palavras, as distâncias no mapa foram reduzidas por um fator de 24.000 em relação ao seu tamanho real. Abaixo da escala fracionária, a escala do mapa também é descrita de maneira diferente, em escalas de barra usando três unidades diferentes. Uma das balanças de barra está em milhas, uma em unidades de milhares de pés e a outra em quilômetros.
  2. O intervalo de contorno, a diferença na elevação entre as linhas de contorno adjacentes no mapa, está listado abaixo da escala do mapa como 20 pés.
  3. Há também um lembrete de que as elevações mostradas no mapa são elevações acima da média (média) do nível do mar na Terra.
  4. (Você pode notar que este mapa faz algo incomum para um mapa topográfico. Ele mostra profundidades no Rio Columbia em pés abaixo da superfície do rio quando o rio é apoiado em seu reservatório atrás de uma represa até uma elevação normal da superfície da piscina de 340 pés acima do nível do mar.)
  5. À esquerda das escalas de barra, a declinação magnética é mostrada como uma flecha divergindo de uma linha orientada em direção ao norte verdadeiro. Norte verdadeiro é a direção em direção ao pólo norte geográfico. O pólo norte geográfico é o local onde a extremidade norte do eixo de rotação da Terra está localizado. O pólo norte magnético está no nordeste do Canadá. Em 1962, o pólo norte magnético, medido a partir do quadrilátero de Juniper, localizava-se 20,5 ° a leste do norte verdadeiro. Se você pegasse uma bússola magnética no quadrângulo de Juniper em 1962, sua flecha do norte apontaria 20,5 ° para leste do norte verdadeiro, então você teria que ajustar sua bússola magnética para compensar a declinação. O pólo norte magnético vagueia algumas milhas a cada ano e a declinação magnética de 20,5 ° a leste do norte verdadeiro foi determinada no ano de 1962; pode ser um pouco diferente agora.

Construindo um perfil topográfico

Uma das ferramentas importantes que você pode usar para extrair as informações verticais de um mapa topográfico e ver mais claramente a forma da superfície da Terra que representa é um perfil topográfico.

A construção de um perfil topográfico permite visualizar o componente vertical de uma paisagem. Um perfil topográfico é semelhante à visão que você tem de uma paisagem em pé na Terra, olhando para colinas e vales do lado e não de cima.

Dado um mapa topográfico como o abaixo, veja como construir um perfil topográfico.

Um mapa topográfico: Uma série de ovais que se expandem em tamanho, representando diferentes níveis de inclinação, variando entre 500 e 400 pés. As bordas esquerdas dos ovais estão muito mais próximas umas das outras do que os lados direitos. O topo do mapa é rotulado como norte.
Passo 1

Determine a linha de perfil, a linha na parte do mapa que você deseja ver no perfil ou na exibição de seção cruzada. Dependendo de qual parte do mapa você deseja ver no perfil, você pode desenhar sua linha de perfil em qualquer direção escolhida, em qualquer parte do mapa que você escolher. Para o mapa usado neste exemplo, escolhemos desenhar o perfil de A a A ‘, conforme mostrado no diagrama abaixo, para ver todo o comprimento do morro no perfil.

Passo 2

Desenhe uma grade que contenha o perfil. A largura da grade deve ser o mesmo que o comprimento da linha do perfil. Para desenhar o perfil, a grade deve ser cruzada por linhas horizontais espaçadas uniformemente que representam as elevações de contorno. A grade deve se estender alto o suficiente para abranger a faixa de elevação das linhas de contorno abrangidas pela linha do perfil. Você pode ver que a grade, mostrada abaixo, inclui o intervalo de elevações que a linha de perfil cruza no mapa. Além disso, a grade deve ter uma linha horizontal extra na parte inferior e superior para acomodar as partes do perfil que vão acima da elevação de contorno mais alta e abaixo da elevação de contorno mais baixa. É por isso que a grade no exemplo abaixo fica abaixo de 400 pés e acima de 500 pés de altitude.

O mesmo mapa; desta vez com uma linha traçada através dos centros ovais de leste a oeste. O lado oeste da linha é rotulado como A, o leste é rotulado como A '. Acima do mapa há uma grade sem linhas verticais.
etapa 3

Transferir as elevações de contorno do mapa topográfico para a grade do perfil. O ponto em que cada linha de contorno cruza a linha do perfil no mapa topográfico determina a coordenada horizontal de cada ponto correspondente na grade do perfil topográfico. A elevação de cada linha de contorno corresponde à coordenada vertical de cada ponto correspondente na grade de perfil, conforme mostrado no diagrama abaixo.

O mesmo mapa e grade. Os pontos de intersecção de cada oval com a linha foram puxados até a grade até suas alturas apropriadas.
Passo 4

Agora que você marcou os pontos de elevação na grade do perfil, desenhe uma linha suave conectando os pontos de dados conforme mostrado abaixo.

Note que as extremidades deste perfil vão abaixo da elevação do contorno de 400 pés, mas elas não se estendem até a elevação de 380 pés, porque no mapa a linha do perfil não alcançou a linha de contorno de 380 pés. Observe também que a parte superior do perfil atinge um pico acima de 520 pés, mas menos de 540 pés, porque a linha do perfil não cruza a linha de contorno de 540 pés.

O mesmo mapa e grade. As linhas na grade foram conectadas, para mostrar uma inclinação, que se assemelha a vista lateral de uma montanha.
Passo 5

O perfil topográfico completo e o mapa do qual foi extraído são mostrados abaixo. Perfis topográficos são geralmente construídos sem desenhar linhas no mapa. Em vez disso, a borda de um pedaço de papel é colocada ao longo da linha do perfil e os dados da linha de contorno são transferidos para a borda do pedaço de papel. A partir da borda do papel, os dados são transferidos para a grade de perfil, que está em um pedaço de papel separado.

O mesmo mapa e grade. As linhas de guia foram removidas, por isso é apenas o mapa e uma representação da inclinação.

Observe no perfil topográfico construído acima que o pico da colina está acima de 520 pés, mas abaixo de 540 pés. Similarmente, as extremidades do perfil estão abaixo de 400 pés mas acima de 380. Isto é consistente com as elevações daquelas partes da linha de perfil no mapa.

Observe que a escala vertical no perfil é muito diferente da escala horizontal no mapa. Neste exemplo, o mapa cobre 0,25 milhas horizontalmente em menos distância do que o perfil cobre 100 pés na vertical. Como resultado, o perfil topográfico é muito exagerado verticalmente. Em uma visão real da colina, olhando de lado, ela não pareceria tão íngreme quanto no perfil topográfico que construímos.

Se a escala vertical em um perfil topográfico for diferente da escala do mapa, como é neste caso, o perfil exibirá um exagero vertical . O exagero vertical de um perfil topográfico pode ser calculado. É a escala fracionária do eixo vertical do perfil topográfico, dividido pela escala fracionária do mapa.

Por exemplo, se a escala vertical no perfil for 1: 200 e a escala do mapa for 1: 24.000, o exagero vertical é\ displaystyle \ frac {\ left (\ frac {1} {200} \ right)} {\ left (\ frac {1} {24.000} \ right)}. Para dividir por uma fração, você pode inverter e multiplicar, então isso se torna\ displaystyle \ left (\ frac {1} {200} \ right) \ times \ left (\ frac {24.000} {1} \ right) = \ frac {24.000} {200} = 120 . Um perfil topográfico com uma VE de 120 seria um perfil topográfico muito exagerado. Seria como se um modelo de borracha da paisagem tivesse sido puxado na direção vertical, até que ele seja 120 vezes mais alto do que realmente é.

Se a escala vertical de um perfil topográfico for diferente da escala do mapa, o exagero vertical deve ser listado ao lado do perfil, como VE = 10 ou VE 10x, se o exagero vertical for 10.

Compare o perfil ao mapa topográfico. Você verá que a colina é mais íngreme no lado oeste (esquerdo) do que no lado leste (direita). Isso é consistente com as linhas de contorno sendo espaçadas mais de perto no lado oeste da colina e mais afastadas no lado leste da colina. Isto está de acordo com as regras das linhas de contorno, que afirmam que as encostas são mais íngremes, onde as linhas de contorno são mais espaçadas, e as encostas são menos íngremes, onde as linhas de contorno são mais espaçadas.

Se você desenhou um perfil de norte a sul do outro lado do pico da colina, você acha que o perfil seria simétrico ou assimétrico?

LISTA DE VERIFICAÇÃO PARA UM PERFIL TOPOGRÁFICO COMPLETO

Um perfil topográfico adequadamente desenhado terá os seguintes atributos:

  • O perfil topográfico é desenhado em um gráfico retilíneo com linhas de grade uniformemente espaçadas. (Linhas de grade verticais não são necessárias.)
  • As linhas de elevação são rotuladas ao longo do eixo vertical esquerdo.
  • O perfil é uma curva suave onde seu gradiente muda, em vez de segmentos de linha reta conectando os pontos e apenas curvando-se nos pontos.
  • Se a escala vertical no perfil for diferente da escala do mapa, a quantidade resultante de exagero vertical será listada.
  • As extremidades e os pontos altos ou baixos do perfil topográfico devem estar acima ou abaixo das linhas de elevação, não sobre eles, exceto nos casos em que um ponto final, alto ou baixo de uma linha de perfil caia diretamente em um contorno linha.

EXPLORAR MAIS: MAPAS TOPOGRÁFICOS

Use este recurso para responder as perguntas que seguem. Você pode parar de assistir às 4:04.

  1. O que os mapas topográficos fazem e como eles fazem isso?
  2. Quais são os significados dos termos mapa topográfico, linha de contorno, intervalo de contorno e contorno do índice?
  3. Se você caminhasse por uma linha de contorno, o que aconteceria com a sua elevação?
  4. Se você andar perpendicular a linhas de contorno, o que você está fazendo?
  5. O que as linhas de contorno fechadas indicam?

Mapas batimétricos

Figura 3. Vulcão Loihi crescendo no flanco do vulcão Kilauea, no Havaí. As linhas pretas no interior mostram a superfície da terra acima do nível do mar e as linhas azuis mostram a topografia abaixo do nível do mar. Clique na imagem para ver uma versão maior.

Figura 3. Vulcão Loihi crescendo no flanco do vulcão Kilauea, no Havaí. As linhas pretas no interior mostram a superfície da terra acima do nível do mar e as linhas azuis mostram a topografia abaixo do nível do mar. Clique na imagem para ver uma versão maior.

Um mapa batimétrico é como um mapa topográfico com as linhas de contorno representando a profundidade abaixo do nível do mar, em vez da altura acima. Os números estão baixos perto do nível do mar e aumentam com a profundidade.

Kilauea é o vulcão mais jovem encontrado acima do nível do mar no Havaí. No flanco do Kilauea há um vulcão ainda mais jovem chamado Loihi. O mapa batimétrico retratado na figura 3 mostra a forma de Loihi.

Mapas geológicos

Um mapa geológico mostra as características geológicas de uma região (veja a figura 4 para um exemplo). As unidades de rock são codificadas por cores e identificadas em uma chave. Falhas e dobras também são mostradas nos mapas geológicos. A geologia é sobreposta em um mapa topográfico para dar uma visão mais completa da geologia da região.

Um mapa geológico mostra unidades de rocha mapeáveis, unidades de sedimentos mapeáveis ​​que cobrem as rochas e estruturas geológicas como falhas e dobras. Uma unidade mapeável de rocha ou sedimento é aquela que um geólogo pode reconhecer consistentemente, traçar através de uma paisagem e descrever para que outras pessoas sejam capazes de reconhecê-lo e verificar sua presença e identidade. Unidades mapeáveis ​​são mostradas como cores ou padrões diferentes em um mapa base da área geográfica.

mapa geológico da região em torno de Old Faithful, Parque Nacional de Yellowstone

Figura 4. Um mapa geológico da região ao redor do Old Faithful, Parque Nacional de Yellowstone.

Mapas geológicos são importantes por dois motivos. Primeiro, como os geólogos elaboram mapas geológicos e explicações e seções transversais relacionadas, eles desenvolvem uma compreensão teórica da geologia e da história geológica de uma determinada área.

Em segundo lugar, os mapas geológicos são ferramentas essenciais para aplicações práticas, como zoneamento, engenharia civil e avaliação de perigos. Os mapas geológicos também são vitais para encontrar e desenvolver recursos geológicos, como cascalho para ajudar a construir a estrada em que você dirige, petróleo para alimentar o carro em que você viaja ou alumínio para construir o motor mais econômico em seu próximo veículo. Outro recurso que é desenvolvido com base em mapas geológicos é a água subterrânea, que muitas cidades, fazendas e fábricas dependem da água que usam.

Componentes Essenciais dos Mapas Geológicos

Um mapa geológico completo tem pelo menos dois recursos:

  • o próprio mapa
  • a legenda ou chave do mapa que explica todos os símbolos no mapa.

Mapas geológicos profissionais geralmente têm dois outros componentes também:

  • uma explicação de acompanhamento das unidades de rochas ou sedimentos
  • secções geológicas da área do mapa.

A legenda ou chave para um mapa geológico é geralmente impressa na mesma página que o mapa e segue um formato habitual. O símbolo para cada unidade de rocha ou sedimento é mostrado em uma caixa ao lado de seu nome e breve descrição. Esses símbolos são empilhados em seqüência de idade da mais antiga na parte inferior para a mais jovem no topo.

A era geológica, ou período ou época – a idade geológica – é listada para cada unidade de rocha na chave. Empilhando as unidades em seqüência de idade do mais jovem na parte superior para a mais antiga na parte inferior e identificando o intervalo de tempo geológico a que cada unidade pertence, o leitor do mapa pode ver rapidamente a idade de cada unidade de rocha ou sedimento. A chave do mapa também contém uma listagem e explicação dos símbolos mostrados no mapa, como os símbolos para diferentes tipos de falhas e dobras.

Tabela de símbolos do mapa geológico

Símbolos de greve e mergulho
Strike e dip são uma maneira de representar a orientação tridimensional de uma superfície plana em um mapa bidimensional. A greve é ​​a direção da bússola de uma linha horizontal no plano. Todas as linhas horizontais em um plano são paralelas, então todas elas têm a mesma direção característica da bússola. O mergulho é o ângulo no qual o avião desce em declive a partir da horizontal, na sua inclinação máxima, que está em ângulos retos (90º) da batida.
Mapa, símboloDefiniçãoExplicação do símbolo
linha vertical com uma pequena linha horizontal em seu lado direito rotulado 38greve e mergulho de camas que não sejam horizontais ou verticais
  • greve (linha mais longa) é a linha horizontal no plano de estratificação
  • greve paralelos próximos contatos entre rochas estratificadas
  • mergulho mostra que caminho as camas correm para baixo
  • o ângulo de mergulho, o número no final do símbolo de mergulho, é o quanto as camas inclinam para baixo a partir da horizontal
círculo com a cruz dentrocamas horizontais
  • porque a cama é horizontal, atinge em todas as direções
  • porque a cama é horizontal, o mergulho é de 0%
linha vertical com uma pequena linha horizontal cruzando o meiogreve e mergulho de camas verticais
  • greve (linha mais longa) é a linha horizontal no plano de estratificação
  • porque a cama se inclina verticalmente (tem um mergulho de 90%), mergulha igualmente em qualquer direção em ângulos retos para atacar, então a linha de mergulho é mostrada se estendendo em ambas as direções
Símbolos de falha geológica
Tipo de falhaMapa, símboloDefiniçãoTipo de estresse regionalAssociações Geológicas
normallinha horizontal com um U acima e D abaixo. U no lado erguido, D no lado descendente.pendurar parede para baixo, para cimatensão
  • zonas de extensão crustal
  • limites de placas divergentes
  • bordas de horsts e grabens
  • Região da Bacia e Faixa
destacamento retângulos na linha horizontal (retângulos na placa superior)falha normal de ângulo baixo, parede de paralelepípedos – gnaisse, parede suspensa – rochas de crosta rasatensão
  • limites dos complexos centrais metamórficos
impulsotriângulos na linha horizontal (triângulos na placa superior)pendurando parede, descendo a paredecompressão
  • zonas de compressão crustal
  • limites de placa convergentes
marcha ré triângulos na linha horizontal (triângulos na placa superior)De ângulo alto (45 ° ou mais mergulho) falha de impulsocompressão
  • zonas de compressão crustal
  • limites de placa convergentes
strike-slipduas meias setas apontando em direções opostasrochas de ambos os lados se movem horizontalmente em direções opostastesoura
  • margens continentais sofrendo convergência de placas oblíquas (não diretamente)
  • transformar limites de placa
deslizamento oblíquoduas meias setas apontando em direções opostas. U no lado erguido, D no lado caídocombina movimento horizontal e verticalcombinação
  • cintos de montanha orogênica
  • margens continentais sofrendo convergência de placas oblíquas (não diretamente)
Símbolos de Dobra Geológica
Tipo de DobraMapa, símboloDefiniçãoAparência de camas na vista de mapa
anticlinallinha horizontal com uma linha vertical cruzando-a. Há setas nas duas extremidades da linha vertical apontando para longe da linha horizontal.dobrar
  • Listras aproximadamente paralelas
  • afaste-se do centro (longe do eixo)
  • mais antigo no centro (ao longo do eixo)
  • mais jovem mais distante do centro
anticliningseta horizontal apontando para a direita com uma linha vertical cruzando-a. Há setas nas duas extremidades da linha vertical apontando para longe da linha horizontal.dobrar com eixo inclinado
  • aproximadamente um padrão em forma de U
  • mergulha na direção pontos U
  • mais antigo no centro (ao longo do eixo)
  • mais jovem mais distante do centro
sinclinaLinha horizontal com uma linha vertical cruzando-a. Há setas nas extremidades internas da linha vertical apontando para a linha horizontal.dobra para baixo
  • Listras aproximadamente paralelas
  • mergulhe em direção ao centro (em direção ao eixo)
  • mais antigo mais distante do centro
  • mais jovem no centro (ao longo do eixo)
mergulhando sinceloSeta horizontal com uma linha vertical cruzando-a. Há setas nas extremidades internas da linha vertical apontando para a linha horizontal.dobra para baixo com eixo inclinado
  • aproximadamente um padrão em forma de U
  • mergulha na direção U abre
  • mais antigo mais distante do centro
  • mais jovem no centro (ao longo do eixo)
monoclinalLinha horizontal com uma linha vertical cruzando-a. Há uma seta na extremidade superior da linha vertical.estratos inclinados em uma direção
  • todos mergulham na mesma direção
cúpula estruturalSeta horizontal apontando para a direita e para a esquerda com uma linha vertical cruzando-a. Há setas nas duas extremidades da linha vertical apontando para longe da linha horizontal.protuberância para cima em rochas em camadas
  • aproximadamente um padrão de olho de boi
  • mergulhar do centro
  • mais antigo no centro
  • mais jovem mais distante do centro
bacia estruturalLinha horizontal com uma linha vertical cruzando-a. Há setas nas extremidades internas da linha vertical apontando para a linha horizontal. Há também setas na linha horizontal apontando para dentro na linha vertical.protuberância para baixo em rochas em camadas
  • aproximadamente um padrão de olho de boi
  • mergulhar em direção ao centro
  • mais jovem no centro
  • mais antigo mais distante do centro

As explicações das unidades de rock são frequentemente dadas em um panfleto separado que acompanha o mapa. As explicações incluem descrições com detalhes suficientes para que qualquer geólogo possa reconhecer as unidades e aprender como suas idades foram determinadas.

Se incluído, as seções transversais são geralmente impressas na mesma página que o mapa geológico. Eles são importantes acompanhamentos para mapas geológicos, especialmente se o mapa foca na geologia do leito de rocha embaixo do solo e sedimentos soltos.

Cortes geológicos

Uma seção transversal geológica é uma visão lateral de uma fatia da terra. Ele mostra como os diferentes tipos de rocha são dispostos em camadas ou configurados de outra forma, e retrata estruturas geológicas sob a superfície da Terra, como falhas e dobras. Os cortes geológicos são construídos com base na geologia mapeada na superfície combinada com uma compreensão das rochas em termos de comportamento físico e estruturas tridimensionais.

Resumo

  • Os cientistas da terra usam regularmente mapas topográficos, batimétricos e geológicos.
  • Mapas topográficos revelam a forma de uma paisagem. Elevações indicam altura acima do nível do mar.
  • Mapas batimétricos são como mapas topográficos de feições encontradas abaixo da água. Elevações indicam profundidade abaixo do nível do mar.
  • Mapas geológicos mostram unidades de rocha e características geológicas como falhas e dobras.

Explorando mapas topográficos

Confira este mapa de realidade aumentada originalmente desenvolvido pela Universidade da Califórnia-Davis. Foi criado para ajudar os alunos a entender os mapas topográficos.

Referências Bibliográficas

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