3.3: Fazendo uma secção transversal geológica

1. Identifique dois pontos que definem um perfil transversal, por exemplo, A-A'. Esses pontos são escolhidos de modo que a linha entre eles é aproximadamente perpendicular às direções de ataque das unidades rochosas que intervim.
2. Um perfil topográfico é desenhado entre os dois pontos, A-A'. Instruções de como gerar um perfil topográfico são fornecidas em um vídeo diferente.
3. Pegue uma tira de papel e alinhe-a ao longo da linha, marcando cuidadosamente os contatos entre as diferentes unidades rochosas.
4. Transfira os contatos para o perfil topográfico.
5. A cada contato, o mergulho das camadas adjacentes é usado para projetar esse limite na subsuperfície. Enquanto o perfil topográfico não tiver exagero vertical, os mergulhos do mapa podem ser usados diretamente. Por exemplo, se o mergulho em um limite de calcário/arenito (contato) for de 20°, esse contato pode ser desenhado como se estendendo para a subsuperfície em um ângulo de 20°.
6. Utilize esta projeção e conhecimento da geologia local para inferir as dobras ou falhas na subsuperfície. Por exemplo, camadas de rocha que se afastam do eixo central (novamente, como telhas em um teto de pico) podem indicar a presença de uma anticline ou antiforme. Além disso, se as camadas rochosas ao longo do eixo central são mais antigas do que aquelas que estão sucessivamente mais longe do eixo, então esta é mais uma confirmação de uma estrutura anticlinal.
7. Estender as camadas rochosas para a região terrestre acima usando linhas pontilhadas; isso mostra a presença inferida de rochas antes da erosão.
   Como discutido na seção Princípios, as linhas pontilhadas acima da superfície são efetivamente uma representação de uma estrutura geológica que já existiu, mas foi removida pela erosão.

As seções transversais geológicas podem avaliar modelos temporais de formação rochosa ao longo do tempo.

Usando mapas geológicos, podem ser geradas seções transversais que preveem os estratos das rochas subsuperficiais e estimam a forma da rocha acima do solo antes da erosão.

A seção transversal resultante é uma imagem de corte muito parecida com as vistas em paredes de cânions ou cortes de estradas. Embora os geólogos possam inferir tais características a partir de um mapa geológico de visão plana, a adição de uma seção transversal fornece uma terceira dimensão de informação que pode aumentar muito a capacidade de avaliar dobras e falhas.

Este vídeo ilustrará o processo de criação de uma seção transversal geológica e destacará alguns dos usos extensivos dessa ferramenta geológica.

O primeiro passo na criação de um mapa geológico é pegar um mapa topográfico e codificar por cores as regiões que contêm diferentes tipos de rochas. No campo, os geólogos observam características mineralógicas e texturais, que são usadas para identificar tipos distintos de rochas e unidades rochosas. As linhas entre cada seção da unidade de rocha são os contatos. Dentro de cada tipo de rocha, dados de ataque e mergulho serão adicionados para ilustrar a orientação do afloramento superficial dos estratos rochosos.

Esses dados de ataque e mergulho indicam deformações do tipo dobra que geram estratos deformados para cima, análogos a uma tigela de cabeça para baixo, que são chamados de anticlinais. As dobras que envolvem estratos deformados para baixo são sinclinais. Em contraste, as falhas são resultado de deformação frágil, em que as rochas se quebram em vez de se curvar ao longo de uma superfície de ruptura distinta. Esta superfície é o "plano de falha".

Juntos, o tipo, a posição e a orientação da rocha são usados para criar uma seção transversal geológica. O primeiro passo é criar um perfil topográfico, que mostra a elevação e o contorno da região alvo. Os dados geológicos são então adicionados a este perfil. Esta seção transversal agora pode ser usada para inferir a estrutura subterrânea. Por exemplo, leitos que se afastam de um eixo central são indicativos de anticlinais, enquanto leitos que mergulham em direção a sinclinais indicariam sinclinais.

Além disso, as seções transversais geológicas são usadas para reconstruir dobras e falhas que podem ser crípticas, devido aos efeitos da erosão nas características da superfície. Isso é obtido extrapolando os dados de superfície e subsuperfície existentes acima do plano existente.

Agora que estamos familiarizados com os princípios por trás da construção de uma seção transversal geológica, vamos dar uma olhada em como isso é realizado em um mapa de exemplo.

Para construir uma seção transversal geológica, primeiro pegue um mapa geológico da área de levantamento alvo. Comece escolhendo dois pontos que definem um perfil de seção transversal de interesse. Rotule esses pontos como A e A'. Estes devem ser selecionados de forma que uma linha entre eles seja aproximadamente perpendicular às direções de ataque das unidades de rocha intermediárias. Conecte esses pontos e crie um perfil topográfico, sem exagero vertical, com base nos contornos que cruzam a linha. Em seguida, pegue uma tira de papel e alinhe-a ao longo da linha AA 'e marque cuidadosamente os contatos entre as diferentes unidades de rocha.

Em cada contato, as informações de mergulho das camadas adjacentes são usadas para projetar o limite na subsuperfície. Observe que, na projeção para a subsuperfície, usamos uma queda média na dobra. Isso mantém a espessura do leito constante na projeção.

Usando um transferidor, meça o ângulo do mergulho de acordo com o mapa original e estenda as camadas de rocha em linhas retas abaixo da superfície. Projetar essas informações em cada ponto de contato fornecerá uma visão transversal prevista aproximada dos estratos rochosos abaixo da superfície. Em seguida, procure padrões nas projeções de rochas que possam indicar dobras do mesmo tipo de estratos rochosos. Se essas linhas de estratos previstas parecerem se encontrar, isso indica dobramento do mesmo substrato e devem ser unidas em uma projeção suave com base nas magnitudes de mergulho fornecidas na superfície.

Finalmente, estenda as camadas de rochas para a região acima do solo. Isso mostra a presença inferida de rochas e estrutura geológica antes da erosão.

O mapa usado para esta demonstração mostra uma parte do mapa geológico do USGS do quadrângulo de 7,5 minutos de MASONVILLE, COLORADO. As camadas de rocha e contatos foram transferidos para o perfil geológico e as projeções feitas para o subsolo e a superfície. No caso de uma das unidades, o grupo Dakota, rotulado como KD e destacado em verde, vemos as camadas mergulhando em um lado do que é chamado de anticlinal, a leste e a oeste no lado oposto. No geral, as projeções sugerem uma combinação anticlinal-sinclinal, e a crista do anticlinal é registrada no próprio mapa original como uma linha tracejada, com o vale (pronuncia-se "trof") do sinclinal indicado a oeste por uma linha tracejada diferente. Essa combinação resulta em um conjunto curvado de formações rochosas e uma formação curvada, produzida por tensões de compressão passadas nos estratos rochosos. O grupo Dakota, que segue esse padrão anticlinal-sinclinal, é uma unidade de importância, pois representa um arenito, que conterá água ou óleo, o que pode ser de interesse para a mineração.

As seções transversais geológicas são ferramentas úteis para vários tipos de investigação geológica. Algumas dessas aplicações são exploradas aqui.

A análise de sequências de deposição, intrusão, deformação ou erosão ao longo do tempo pode informar não apenas as dimensões espaciais da rocha, mas também a dimensão temporal. Usando essas informações, também é possível simular e antecipar futuras mudanças na estrutura da Terra, como a erosão de substâncias mais macias, deixando rochas mais duras expostas.

Depósitos minerais economicamente mais importantes; incluindo ouro, prata, cobre e molibdênio; estão associados a rochas ígneas. Se essas rochas forem encontradas na superfície durante um levantamento geológico e seus contatos superficiais puderem ser avaliados, é possível usar uma seção transversal geológica para extrapolar onde possíveis minérios podem ser encontrados no subsolo.

As seções transversais geológicas são fundamentais para avaliar o fluxo de fluido no subsolo. Compreender a orientação das camadas que aumentam o fluxo, ou aquíferos, versus as camadas que impedem o fluxo, ou aquicludes, permite que os geólogos prevejam o movimento das águas subterrâneas e potencialmente determinem áreas adequadas para a perfuração de poços. Em geral, os tipos de rochas contendo espaço de poros considerável, como o arenito, serão aquíferos, e aqueles com estrutura mais densa e pouco espaço de poros, como a ardósia, atuarão como aquiclusos. Crucialmente, essas informações também permitem a análise do movimento de poluentes aquosos e o desenvolvimento de possíveis estratégias de mitigação em tais eventos.

Você acabou de assistir à introdução de JoVE às seções transversais geológicas. Agora você deve entender como criar um perfil geológico a partir de um mapa geológico e os usos e aplicações dessas seções transversais geológicas.

Obrigado por assistir!