Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará

Prática de Campo-I (1a Parte)

USO DA BÚSSOLA DE GEÓLOGO

Professores:

Gabriel de Jesus Lavareda Amaro / Mário Rocha de Vasconcelos

1. INTRODUÇÃO

1.1. Coordenadas Geográficas e Magnéticas

Coordenadas Geográficas – São conjuntos de linhas imaginárias (paralelos e meridianos) que determinam a localização dos acidentes geográficos ou posições na superfície terrestre.

Mapa Mundi com as Coordenadas geográficas

a) Paralelos – são linhas traçadas paralelamente ao Equador, perfazendo um total de 180º, sendo 90º no hemisfério norte e 90º no hemisfério sul. A contagem é feita a partir da linha do Equador (0º) até os pólos, então, a Latitude de um lugar é a distância em graus de um ponto qualquer da superfície terrestre até a linha do Equador.

b) Meridianos – são linhas traçadas sobre o globo terrestre unindo

ambos os pólos, num total de 360º, sendo 180º no hemisfério leste e 180º no hemisfério oeste. Por convenção e de uso internacional, o meridiano 0º é aquele que passa pelo observatório de

Greenwich, em Londres (Inglaterra). Longitude de um lugar é a distância em graus de um ponto qualquer da superfície terrestre até o meridiano inicial de Greenwich.

Em conseqüência do magnetismo terrestre existem ainda os pólos magnéticos, definindo-se meridianos que geralmente não coincidem com os verdadeiros. Desta maneira a agulha imantada de uma bússola estará indicando o norte magnético.

1.2. Declinação Magnética

A declinação magnética é o ângulo de desvio para Leste ou Oeste do pólo NS geográfico. A declinação magnética varia de lugar para lugar e os valores de declinação também variam com o tempo, pois o campo magnético terrestre é variável através dos anos.

Declinação Oeste Obs.: mapa isogônico é o mapa onde estão representadas as linhas

que unem os pontos da superfície de mesma declinação magnética, cujos valores variam, geralmente, de 1 em 1 grau, denominadas linhas isogônicas. A linha de 0º é denominada de linha agônica.

1.3. Orientação de Alinhamentos - (Medidas de Direção)

1.3.1. Introdução

Na prática, estabelecemos um alinhamento desde um ponto de observação no terreno, onde nos situamos, até outro ponto extremo, que visamos de forma que o mesmo admita certo sentido, que é o do ponto de observação para o ponto visado.

As orientações de alinhamentos são registradas através de rumos ou de azimutes.

1.3.2. Rumos

Os rumos são orientações de alinhamentos referidas, sempre, aos meridianos Norte-Sul e cujos valores angulares crescem de 0º a 90º, a partir da extremidade N deste meridiano, para E ou para W, ou a partir de sua extremidade S, também no sentido E ou W.

Existem, portanto, para cada ponto da superfície terrestre tomado como origem de um alinhamento qualquer, quatro quadrantes para definir o sentido em que o alinhamento se desenvolve: quadrante NE (I), quadrante SE (II), quadrante SW (III) e quadrante NW (IV).

Os rumos podem ser anotados como se segue: - 50ºNE ou N50ºE, sendo a segunda maneira, a mais empregada em

trabalhos geológicos.

Rosa dos Ventos

1.3.3. Azimutes

Azimutes são orientações de alinhamentos expressas pelo ângulo, medido sempre no sentido horário, que os mesmos fazem com o meridiano

N-S, a partir de sua extremidade N. Similares ao rumo, o azimute pode ser verdadeiro ou magnético.

A relação entre rumos e os azimutes é a seguinte:

a) No I quadrante R=Azb) No II quadrante R=180º - Azc) No III quadrante R=Az – 180ºd) No IV quadrante R=360º - Az

EXERCÍCIOS

Exercício 01- Transformar Rumos em Azimutes e Vice-Versa:

a- N 68º W =b- 277º =c- S 43º E =d- 298º =e- 146º =f- S 49º W =g- 89º =h- N 89 Ei- 360º

Exercício 02 – Uma equipe de Técnicos em Mineração realiza um trabalho de Pesquisa numa área, tendo obtido os seguintes dados:

a- A equipe saiu do acampamento (estação 0) tomando o azimute N46ºE para o primeiro afloramento (estação 1), percorrendo 3,5 Km.

b- Em seguida deslocou-se seguindo o azimute de 115º percorrendo 3.600 m até o segundo afloramento (estação 2).

c- A partir da estação 2 caminhou 1.500 m no Rumo S25ºW até atingir o terceiro afloramento (estação 3).

d- Da estação 3 dirigiu-se para o quarto afloramento (estação 4) seguindo com o azimute de 185º, andando 1.000 m.

De posse dos dados pergunta-se:1- Qual o Rumo e Azimute que a equipe deverá seguir para retornar

ao Acampamento?2- Qual a Distância entre a estação 4 e o Acampamento?

Estação Pto. Visado Rumo Azimute Distância (m)

Exercício 03- Dada a Planilha incompleta abaixo, preencher os dados que faltam e construir o gráfico correspondente.

Estação Pto. Visado Rumo Azimute Distância1 2 N 51º E 650 m2 3 318º 820 m3 4 S 71º W 590 m4 5 190º 570 m5 1 S 70º E * 700 – 760

Exercício 04- Atualizar os valores de Declinação Magnética, dados:a- 20º 42’ 05” W de janeiro de 1985 para novembro de 1998. Sabendo-

se que a variação anual é de 4’ W.b- 16º 45’ 22” W de setembro de 1995 para junho de 2000. Sabendo-se

que a variação anual é de 3’E.

Resolução (a)Calculo da Variação Temporal (VT)Janeiro de 1985 a novembro de 1998 logo VT= 13 anos e 10 meses

Calculo da Variação Angular (VA)13 x 4’ = 52’ 12 meses -------4’10 meses -------x x = 3’ 20”, logo VA = 52’+ 3’ 20” = 55’20”

Atualização (a)A= 20º 42’ 05” W + 55’ 20” W 20º 97’ 25” W, logo A = 21º 37’ 25 ” W

Resolução (b)Calculo da Variação Temporal (VT)

Setembro de 1995 a junho de 2000, logo VT = 4 anos e 9 meses

Calculo da Variação Angular (VA)4 x 3’ = 12’ 12 meses ------3’ 9 meses ------y y = 2’ 15”, logo VA= 12’ + 2’ 15” = 14’ 15”

Atualização (A)A = 16º 45’ 22” W – 14’ 15” E 16º 31’ 07” W

2. BUSSOLA DE GEÓLOGO

2.1. Introdução

O emprego corrente das bússolas em geral é o da determinação de orientações, á base de ângulos horizontais, conforme já vimos, enquanto que a “bússola de geólogo” permite ainda, distinguindo-a de uma bússola comum, a determinação de ângulos situados em planos inclinados (ângulos de inclinação).

Bússola de Geólogo Tipo Brunton

Uma bússola de geólogo compõe-se, fundamentalmente, de uma caixa metálica (alumínio ou outra liga não-metálica) contendo uma agulha imantada (com liberdade de giro em torno de um eixo que deve ser vertical quando em posição de leitura) cujas extremidades se deslocam ao longo de um limbo graduado para a determinação de azimutes (de 0º a 360º), contendo, ainda, um nível de bolha, que nos permite definir sua horizontalidade, as letras indicativas dos pontos cardeais de orientação e uma escala graduada em ângulos e porcentagem, ao longo da qual se pode deslocar a referência de um dispositivo para a determinação de inclinações, denominado clinômetro, articulando-se a esta caixa há um “braço” que funciona como dispositivo de visada e uma tampa com espelho em sua parte interna, o qual se constitui um elemento auxiliar para visadas e para leitura de inclinações.

Caixa Metálica - Bússola de Geólogo

Componentes de uma Bússola:

1 – Pínula de Mira 9 – Pínula de Mira articulada 2 – Espelho 10 – Limbo Graduado Horizontal 3 – Abertura de Mira 11 – Limbo Graduado Vertical 4 – Linha Axial ou Linha de Fé 12 - Vernier 5 – Agulha Magnética 13 – Braço de paralisação da agulha 6 – Nível universal de bolha 14 – Pino de paralisação da agulha 7 – Nível retangular de bolha 15 – Parafuso para Ajuste da 8 – Peso compensador da agulha Declinação Magnética

2.2. Cuidados na utilização da bússola geológica

A bússola de geólogo tipo Bruton, como qualquer outro instrumento requer cuidados no manuseio, a fim de evitar a sua danificação. Além disso, as seguintes observações merecem atenção, para que a sua leitura seja correta:

a) Verificar se a bússola está corretamente declinada ao valor local da declinação;

b) Verificar se a agulha magnética está movendo livremente sobre o pino;

c) Verificar se não há nenhum material magnético (martelo, automóvel, fios de alta tensão, etc.) nas proximidades de onde se efetua a medida, pois a presença destes materiais dará leituras incorretas, devido a oscilação da agulha.

Outros cuidados gerais:

- Não bater a bússola- Não deixar cair a bússola- Não caminhar com a bússola aberta.-

2.3. Compensação dos valores de declinação magnética

Diz-se que a declinação é para Oeste, quando o norte magnético está a Oeste do norte verdadeiro, e para Leste, quando em caso contrário. Para compensarmos os valores de declinação magnética de um lugar e podermos fazer a leitura da bússola diretamente em relação ao norte verdadeiro, gira-se a escala dos rumos (ou azimute) por meio do parafuso de ajuste, de um ângulo igual ao de declinação magnética do local. A rotação será no sentido anti-horário quando for para Oeste, e no sentido horário quando for para Leste.

2.4. Inversão E-W

Um fato que logo nos chama a atenção ao examinarmos uma bússola de geólogo é o da inversão nas posições das letras “E” e “W” no fundo da caixa, assim como no sentido de variação dos valores angulares no limbo graduado para leituras de graus, já que em termos corretos de orientação o E deve ficar à direita de quem estiver voltado para o N e os azimutes, por sua vez, devem crescer no sentido horário. Tal inversão é para termos uma leitura direta do quadrante ou do azimute correspondente a uma determinada orientação.

Inversão E-W no fundo da caixa e o Clinômetro.

2.5. Determinação de Orientações

Uma das aplicações da bússola de geólogo é a determinação de ângulos horizontais definindo pelas coordenadas N-S e E-W.

2.5.1. Visada e Leitura

Conforme já vimos, um alinhamento qualquer ficará definido através da visualização de um ponto situado a uma determinada distância, a partir da posição do observador, isto é, se definirá segundo uma linha de visada. Um segmento inicial desta linha se situa na própria bússola, materializada no espelho através de um traço, cujo desenvolvimento passa pelo centro de giro da agulha e ao longo da linha intermediária da ranhura existente no braço móvel ou dispositivo de visada.

Para fazermos uma visada a um determinado ponto, seguramos a bússola com uma das mãos, na altura da cintura, estando a tampa junto a nós e o braço móvel apontando no sentido do ponto a ser visado, fazendo ambos um ângulo de aproximadamente 135º com a caixa (faltando 45º para ficarem totalmente abertos), a seguir, horizontalizamos (nivelamos) a bússola, e procuramos no espelho, a imagem do ponto (objeto) visado; quando esta imagem estiver emoldurada pela imagem da ranhura do braço móvel e seccionada pelo traço do espelho, a visada estará corretamente feita, podendo-se ler o ângulo.

Procedimento para visada de ângulo horizontal (azimute ou rumo)

2.5.2- Atitudes de Estruturas Planares

A posição espacial ou atitude de uma superfície plana é definida pela sua Direção, seu Ângulo de Mergulho e o Sentido do Mergulho. As estruturas planas das rochas mais proeminentes são; acamamento (ou estratificação), foliação (xistosidade, clivagem ardosiana), falhas e fraturas.

Em determinadas situações essas superfícies planares se apresentam com irregularidades para determinarmos suas direções e seus mergulhos,

devemos então, substituí-las por planos que compensem estas irregularidades, por exemplo, em um afloramento substituímos, normalmente, a superfície de estratificação de uma camada pelo plano da capa de nossa “caderneta de campo” apoiada sobre a mesma, essas superfícies são denominadas de planos de estratificação ou acamamento, plano de xistosidade, etc.

Direção – direção de um plano ou de uma camada é a orientação da linha que resulta do seu secionamento por um plano horizontal (orientação da linha A-B na figura). No exemplo, tanto a camada “A” quanto a camada “B” teriam a mesma direção: N90ºE.

Direção de Camadas Inclinadas

Definida a direção de uma camada passamos logo à determinação do seu mergulho, caracterizando-se assim, definitivamente, a sua posição espacial, conforme veremos.

Mergulho - mergulho de um plano ou de uma camada é o ângulo de máximo declive desta camada. O mesmo deverá ser determinado num plano perpendicular à direção da camada

Mergulho de Camadas Inclinadas

Anotações da Atitude de Estrutura Planar:

Exemplo:

Camada com direção 50º NE e mergulho de 30º para NW

Anotação Técnica: N50ºE 30º/ NW.