Exercícios: As fontes de informação geológica

Um grupo de pedestrianismo pretende conhecer a altitude dos cumes e o declive de um percurso pela Serra da Estrela. Que tipo de mapa deve consultar e que elemento gráfico lhe dará essa informação? Explica como se lê esse elemento.

Explica por palavras tuas a diferença entre uma fotografia aérea e uma imagem de satélite, e dá um exemplo de aplicação geológica concreta de cada uma.

Ordena as seguintes tarefas de um estudo geológico de uma região e justifica a ordem escolhida:

1. a) desenhar o mapa geológico definitivo;
2. b) visitar os afloramentos e recolher dados no campo;
3. c) consultar os mapas e as fotografias aéreas prévios.

Num mapa topográfico, as curvas de nível passam por cotas de $400\ \text{m}$, $420\ \text{m}$ e $440\ \text{m}$. Qual é a equidistância do mapa? Explica como estimarias a cota de um ponto situado entre duas curvas.

Que informação encontrarás na legenda de um mapa geológico? Refere pelo menos quatro elementos, como as cores e as idades das unidades, os símbolos das estruturas, os contactos ou a escala, e explica o que cada um fornece.

O que é um afloramento e por que razão é considerado uma fonte direta de informação geológica, em contraste com as fotografias aéreas ou os mapas, que são fontes indiretas?

As fotografias aéreas são tiradas aos pares com sobreposição para serem observadas com um estereoscópio. Que vantagem traz esta visão tridimensional do relevo para o estudo geológico?

Um mapa indica apenas a escala numérica $1:10\,000$. Explica o que significa esse valor e calcula o comprimento real de um caminho que no mapa mede $4,5\ \text{cm}$.

O esquema representa as curvas de nível de uma colina com uma equidistância de $100\ \text{m}$. Compara a inclinação da vertente do ponto A com a do ponto B e explica, a partir do espaçamento das curvas de nível, por qual das duas subirias com menos esforço.

Num mapa topográfico à escala $1:50\,000$, a distância entre duas povoações é de $6,4\ \text{cm}$. Calcula a distância real entre ambas, expressa em quilómetros.

Numa imagem de satélite da foz do Tejo, observa-se uma planície triangular com canais que se ramificam em direção ao mar. Que forma sedimentar estás a observar e que processo geológico externo a construiu?

Num mapa à escala $1:25\,000$, a distância entre dois afloramentos é de $7,6\ \text{cm}$. Calcula a distância real em metros e, sabendo que o desnível entre ambos é de $190\ \text{m}$, estima o declive médio do trajeto em percentagem.

Explica, passo a passo, como se constrói um perfil topográfico a partir das curvas de nível intersetadas por uma linha reta do mapa, e que informação fornece o perfil que não se observa diretamente na vista em planta.

Nas fotografias aéreas obtidas ao início da manhã, as escarpas e as falhas reconhecem-se melhor do que ao meio-dia. Explica que papel desempenham as sombras na interpretação fotogeológica do relevo.

Numa imagem de satélite em falsa cor, a vegetação saudável surge em tons avermelhados e o solo descoberto em tons cinzentos. Explica de que modo este contraste pode ser aproveitado para cartografar afloramentos rochosos ou áreas ardidas por um incêndio.

Um mapa topográfico apresenta curvas de nível muito próximas nas cabeceiras de uma bacia e muito espaçadas no fundo do vale. Interpreta esse padrão em termos de declive e fundamenta em que zona esperarias uma erosão fluvial mais intensa.

Ao correlacionar duas sondagens estratigráficas situadas a $15\ \text{km}$ de distância numa mesma bacia, identifica-se um nível-guia de calcários bioclásticos do Jurássico. Na sondagem A, o nível situa-se a $+420\ \text{m}$ de altitude e tem $12\ \text{m}$ de espessura; na sondagem B, encontra-se a $+180\ \text{m}$ e a sua espessura é de apenas $2\ \text{m}$.

1. a) Um relatório preliminar sustenta que a sondagem B se afundou por uma falha normal e que a perda de espessura se deve unicamente à erosão superficial recente. Rebate esta afirmação propondo uma explicação tectónica e outra sedimentológica alternativas que justifiquem de forma coerente ambas as discrepâncias.
2. b) Que critérios de campo ou de microfácies na sondagem B permitiriam discernir se a redução de espessura se deveu a um adelgaçamento por baixa taxa de sedimentação (controlo paleogeográfico) ou a uma discordância erosiva sinsedimentar?

Numa cartografia geológica preliminar, o traço de duas falhas normais paralelas aparece separado por $9\ \text{cm}$ no mapa. A distância real medida horizontalmente no terreno entre ambas é de $2,7\ \text{km}$, mas o relevo apresenta uma vertente com uma inclinação média de $25\,\%$.

1. a) Determina a escala numérica do mapa e indica fundamentadamente se permitiria representar uma zona de brecha de falha de $12\ \text{m}$ de largura se o limite de perceção visual cartográfica for de $0,2\ \text{mm}$.
2. b) Um técnico afirma que a distância real que percorrerá a pé pela vertente entre ambas as falhas coincide com a distância horizontal projetada deduzida do mapa ($2,7\ \text{km}$). Demonstra quantitativamente se a sua afirmação está correta calculando a distância real sobre o relevo e o erro absoluto cometido.

Ao comparar um fotograma do voo fotogramétrico de 1956 com uma ortofoto atual de um troço de costa arenosa, um técnico observa que a linha de costa recuou $60\ \text{m}$ e conclui precipitadamente que o nível médio do mar subiu a um ritmo linear de $1\ \text{m}/\text{ano}$ por causas climáticas.

1. a) Rebate a sua conclusão argumentando duas fontes de erro metodológico ligadas às condições de captura das imagens (como a amplitude da maré ou o perfil de praia sazonal) que devem ser corrigidas antes de quantificar um recuo real.
2. b) Supondo um recuo líquido real, formula duas hipóteses que relacionem este défice sedimentar com intervenções antrópicas concretas (na bacia hidrográfica ou na própria faixa litoral) e descreve que evidências procurarias nas imagens para verificar a alteração do transporte por deriva litoral.

Para avaliar a capacidade de laminação de cheias, delimita-se a bacia hidrográfica afluente a uma albufeira num mapa topográfico à escala $1:50\,000$ mediante uma quadrícula milimétrica, obtendo-se uma área cartográfica de $32\ \text{cm}^2$.

1. a) Calcula a área real da bacia em hectares e em $\text{km}^2$. Se um episódio torrencial gerar uma precipitação líquida de $75\ \text{L}/\text{m}^2$ em $24\ \text{horas}$ com um coeficiente de escoamento médio de $0,40$, calcula o volume de escoamento (em $\text{hm}^3$) que afluirá à albufeira.
2. b) Um operador digitaliza a bacia sobre uma cópia em papel do mapa que foi ampliada para $110\,\%$ do seu tamanho original (aumento linear de $10\,\%$) em cada eixo ao ser reprografada, mas utiliza a escala nominal $1:50\,000$. Demonstra quantitativamente a percentagem de sobrestimação na superfície calculada e justifica por que razão a presença de uma escala gráfica impressa teria evitado este erro.

Ao comparar o mapa topográfico de 1956 (escala $1:33\,000$) e uma ortofotografia atual de alta resolução de um circo glaciar pirenaico, observa-se a fragmentação do glaciar em glaciares residuais ou campos de gelo fósseis, a exposição de uma crista morrénica e a formação de um lago de montanha fechado por uma soleira rochosa.

1. a) Justifica, atendendo à dinâmica do balanço de massa glaciar e ao conceito de tempo de resposta, por que razão a posição da frente não reflete necessariamente as condições meteorológicas do ano precedente, mas sim uma tendência climática acumulada.
2. b) Delineia um protocolo metodológico para quantificar com precisão a taxa média anual de recuo linear da frente (em $\text{m}/\text{ano}$) e a perda de área (em $\text{ha}/\text{ano}$), indicando que referências fixas no terreno deves utilizar para corrigir possíveis desajustes de georreferenciação entre ambos os documentos.

Em dois setores de uma bacia separados por $8\ \text{km}$, duas colunas estratigráficas apresentam no topo um estrato de calcário bioclástico com amonites da mesma biozona. Na coluna ocidental, o calcário assenta em concordância sobre $40\ \text{m}$ de arenitos fluviais; na oriental, o mesmo calcário apoia-se diretamente sobre ardósias metamórficas do Câmbrico.

1. a) Justifica a partir de que princípios estratigráficos se estabelece a equivalência temporal dos calcários e deduz o caráter relativo do seu depósito em relação ao soco.
2. b) Propõe dois modelos geológicos alternativos (um tectónico-estrutural e outro paleogeográfico de transgressão sobre um paleorrelevo) que expliquem a ausência dos arenitos na coluna oriental.
3. c) Descreve que critério de campo observável no contacto basal do calcário na coluna oriental permitiria validar o modelo de desconformidade estratigráfica marinha (inconformidade) face a uma omissão por falha normal de baixo ângulo.

Num mapa topográfico de equidistância $20\ \text{m}$ e escala $1:25\,000$, um alinhamento montanhoso norte-sul apresenta vertentes dissimétricas: na vertente oeste, as curvas de nível contíguas distam $1\ \text{cm}$ no mapa, enquanto na este distam $4\ \text{mm}$. A série geológica é formada por uma alternância de calcários e margas com uma inclinação uniforme de $18^\circ$ para este.

1. a) Calcula o declive topográfico (em percentagem e em graus aproximados) de ambas as vertentes.
2. b) Para construir uma estrada, projeta-se uma escavação que aumentará a inclinação do talude para $30^\circ$ na vertente este. Avalia a estabilidade geotécnica de ambas as vertentes classificando-as como anaclinal ou cataclinal e prevê fundamentadamente que tipo de rotura ou instabilidade provocará essa escavação na vertente este.

Para cartografar a reativação de um deslizamento de vertente com $50\ \text{m}$ de largura máxima que ameaça uma via de comunicação, dispõe-se de imagens de satélite multiespectrais com uma resolução espacial de $30\ \text{m}$ por pixel e um período de retorno de $16\ \text{dias}$.

1. a) Justifica tecnicamente por que razão esta resolução é inviável para delimitar a escarpa de coroamento e as margens laterais do deslizamento, explicando o conceito de pixel misto e a relação mínima necessária entre o tamanho do objeto e a resolução espacial.
2. b) Delineia uma alternativa metodológica de deteção remota que combine uma fonte de muito alta resolução espacial (como ortofotografia aérea ou de satélite submétrica) para a delimitação geométrica com uma técnica de radar (interferometria InSAR) para medir a velocidade de deformação milimétrica, fundamentando o que cada fonte contribui.