Fazendo uma secção transversal geológica

Seções geológicas podem avaliar modelos temporais de formação rochosa através do tempo.

Usando mapas geológicos, podem ser geradas seções transversais que predizem os estratos da sub-superfície das rochas, 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 estrada. Embora os geólogos possam ser capazes de inferir tais características a partir de um mapa geológico de visão de plano, a adição de uma seção transversal fornece uma terceira dimensão de informações que podem melhorar muito a capacidade de avaliar dobras e falhas.

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

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

Esses dados de strike e dip indicam deformações do tipo dobradínea que geram estratos deformados, análogos a uma tigela de cabeça para baixo, que são referidas como linhas de palhaçadas. As dobras que envolvem estratos deformados são sincronias. Em contraste, as falhas são resultado de uma deformação frágil, em que as rochas quebram em vez de dobrar ao longo de uma superfície distinta de ruptura. Esta superfície é o "plano de falhas".

Juntos, o tipo de rocha, a posição e a orientação são usados para criar uma seção geológica transversal. O primeiro passo é criar um perfil topográfico, que mostre a elevação e 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, camas mergulhando longe de um eixo central são indicativas de travessuras, enquanto camas que mergulham em direção indicariam sincronias.

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

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

Para construir uma seção geológica, primeiro pegue um mapa geológico da área de levantamento alvo. Comece escolhendo dois pontos que definem um perfil de interesse de seção transversal. Rotule esses pontos como A e A'. Estes devem ser selecionados para que uma linha entre eles seja aproximadamente perpendicular às direções de ataque das unidades rochosas intervenientes. 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 A-A', e marque cuidadosamente os contatos entre as diferentes unidades rochosas.

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

Usando um prolongador, 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 dará uma visão transversal áspera prevista dos estratos rochosos abaixo da superfície. Em seguida, procure padrões nas projeções rochosas que possam indicar dobras do mesmo tipo de estratos rochosos. Se essas linhas de estratos previstas parecem se encontrar, isso indica dobra do mesmo substrato, e elas devem ser unidas em uma projeção suave com base nas magnitudes de mergulho dadas na superfície.

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

O mapa usado para esta demonstração mostra uma porção do quadrilátero de 7,5 minutos de MASONVILLE, USGS. As camadas de rocha e os contatos foram transferidos para o perfil geológico, e projeções feitas na subsuperfície e superfície. No caso de uma das unidades, o grupo Dakota, rotulado KD e destacado em verde, vemos as camadas mergulhando em um lado do que é chamado de anticline, a leste, e a oeste no lado oposto. No geral, as projeções sugerem uma combinação anticline-sincrolina, e a crista da anticlina é registrada no próprio mapa original como uma linha tracejada, com o cocho (pronuncie "trof") da sincronia indicada para o oeste por uma linha tracejada diferente. Esta combinação resulta em um conjunto curvado de formações rochosas, e uma formação curvada, produzida por tensões compressionais passadas nos estratos rochosos. O grupo Dakota, que segue este padrão de sincronia anticline, é uma unidade de importância, pois representa um arenito, que conterá água ou óleo, o que pode ser de interesse para a mineração.

Seções geológicas transversais são ferramentas úteis para uma série de tipos de investigação geológica. Algumas dessas aplicações são exploradas aqui.

Analisar sequências de depoimento, 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 suaves, deixando rochas mais duras expostas.

Depósitos minerais mais importantes economicamente; incluindo ouro, prata, cobre e molbênio; estão associadas com rochas ígneas. Se tais rochas forem encontradas na superfície durante um levantamento geológico, e seus contatos superficiais podem ser avaliados, é possível usar uma seção geológica transversal para extrapolar onde possível os minérios podem ser encontrados na subsuperfície.

Seções geológicas transversais são fundamentais para avaliar o fluxo de fluidos na subsuperfície. Compreender a orientação de camadas de aumento de fluxo, ou aquíferos, versus camadas de prevenção de fluxo, ou aquicluis, permite que os geólogos prevejam o movimento das águas subterrâneas e, potencialmente, determinem áreas adequadas para perfuração de poços. Em geral, os tipos de rochas que contêm espaço considerável de poros, como arenito, serão aquíferos, e aqueles com estrutura mais densa e pouco espaço poroso, como ardósia, atuarão como aquícidas. Crucialmente, essas informações também permitem a análise do movimento aquoso de poluentes e o desenvolvimento de possíveis estratégias de mitigação em tais eventos.

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

Obrigado por assistir!