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Previous issue date: 2018-03-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta pesquisa está centrada na definição de métodos para a utilização de dados de Light
Detection And Range – LiDAR em mapeamento geológico estrutural. Na Região Amazônica,
em particular nas formações ferríferas bandadas da Província Mineral de Carajás – PMC, a
cobertura vegetal compromete a extração de informações estruturais a partir de dados de
sensoriamento remoto ótico, pois ela mascara as feições geomorfológicas e estruturais que
podem corresponder as estruturas geológicas. Esta tese abordou a aplicação de técnicas de
processamento digital de imagens de dados LiDAR, a partir de i) modelo de relevo sombreado
– MRS do, o qual foi utilizado uma configuração com oito modos de iluminação com visadas
distintas variando de 45º entre elas, para geração de mapas de alinhamentos; e ii) filtragem
laplaciana em modelo de relevo sombreado – FLMRS em visadas multidirecionais. Em ambos
os mapas resultantes foram observados os mesmos trends estruturais, NE-SW, NW-SE e
secundariamente N-S e E-W. No entanto, o mapa gerado a partir da FLMRS em visadas
multidirecionais apresentou uma melhor geometria da distribuição espacial dos lineamentos. Os
resultados obtidos a partir da análise dos dados LiDAR foram comparados com dados
estruturais coletados e analisados a partir do estudo da deformação do minério de ferro e nas
rochas vulcânicas associadas na mina da Serra Sul de Carajás - S11D. A análise estrutural
mostrou um único episódio refletindo encurtamento na direção E-W, com a instalação de dois
sistemas de falhas, uma de direção NE-SW e a mais nova de direção NW-SE. Esta deformação
é responsável pela geometria das rochas do platô S11D, formando uma sequência
sinformal/antiformal com caimento para NE e SE acompanhando o e desses sistemas de falhas
e com planos axiais mergulhando em alto ângulo para NW e NE formando dobras com padrões
de interferência complexos. A laminação no minério de ferro preserva ainda estruturas
primárias e não há evidências de milonitização pervasiva nestas rochas. Propõe-se um modelo
deformacional para as rochas do Platô S11D relacionado a transpressão controlada pela Falha
Carajás durante movimentos sinistrais regionais. A análise comparativa de mapas estruturais
gerados com dados LiDAR aerotransportados e métodos manuais tradicionais foram realizados
a partir do comparativo dos dois mapas. O cálculo e quantificação da dispersão das linhas de
contorno estrutural em cada área a partir dos diferentes métodos mostrou um coeficiente de
correlação que variou entre 0,91 e 0,93, sugerindo um bom grau de similaridade entre as
estruturas mapeadas, embora haja variações na orientação e abundância nas linhas de contorno estrutural. Em geral, os resultados demonstram a eficácia dos dados LiDAR aerotransportado
para extrair informações estruturais detalhadas e precisas em terrenos tropicais, podendo ser
utilizados para complementar o mapeamento estrutural baseado em dados de campo. / This research is focused on the definition of methods for the use of Light Detection And
Range - LiDAR data in structural geological mapping. In the Amazon Region, in particular in
the banded iron formations of the Mineral Province of Carajás - PMC, the vegetal cover
compromises the extraction of structural information from optical remote sensing data, since it
masks the geomorphological and structural features that can correspond the geological
structures . This thesis addressed the application of digital image processing techniques of
LiDAR data, from i) shaded relief model - MRS do, which used a configuration with eight
lighting modes with different views ranging from 45º between them, to generation of alignment
maps; and ii) laplacian filtration in shaded relief model - FLMRS in multidirectional visions. In
both resulting maps the same structural trends, NE-SW, NW-SE and secondarily N-S and E-W
were observed. However, the map generated from the FLMRS in multidirectional visions
presented a better geometry of the spatial distribution of the lineaments. The results obtained
from the analysis of LiDAR data were compared with structural data collected and analyzed
from the study of iron ore deformation and associated volcanic rocks at the Serra Sul de Carajás
mine - S11D. The structural analysis showed a single episode reflecting shortening in the E-W
direction, with the installation of two fault systems, one NE-SW direction and the new NW-SE
direction. This deformation is responsible for the geometry of the rocks of the S11D plateau,
forming a sinformal / antiformal sequence with NE and SE trim along with these fault systems
and with axial planes dipping at high angles to NW and NE forming folds with complex
interference patterns. Lamination in iron ore still preserves primary structures and there is no
evidence of pervasive milonization in these rocks. It proposes a deformational model for the
rocks of the S11D Plateau related to transpression controlled by the Carajás Fault during
regional sinistral movements. The comparative analysis of the structural maps generated with
airborne LiDAR data and traditional manual methods were performed from the comparative of
the two maps. The calculation and quantification of the dispersion of the structural contour
lines in each area from the different methods showed a correlation coefficient that varied
between 0.91 and 0.93, suggesting a good degree of similarity between the mapped structures,
although there are variations in the orientation and abundance in the structural contour lines. In
general, the results demonstrate the effectiveness of the airborne LiDAR data to extract detailed and accurate structural information on tropical terrain and can be used to complement the fieldbased
structural mapping.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/9800 |
| Date | 29 March 2018 |
| Creators | COSTA, Francisco Ribeiro da |
| Contributors | SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica, UFPA, Brasil, Instituto de Geociências |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | 1 CD-ROM, reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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