Geologia com TypeScript: Implementação de Tipos de Ciência da Terra para um Público Global

            
// Enum para categorias amplas de rochas
export enum RockCategory {
  Igneous = "Ígnea",
  Sedimentary = "Sedimentar",
  Metamorphic = "Metamórfica",
  Unclassified = "Não Classificada"
}

// Interface para uma composição mineral específica
export interface MineralComposition {
  mineral: string; // Ex: "Quartzo", "Feldspato", "Mica"
  percentage: number; // Porcentagem em volume ou peso
}

// Interface para um descritor de litologia geral
export interface LithologyDescriptor {
  name: string; // Ex: "Granito", "Arenito", "Xisto"
  category: RockCategory;
  description?: string; // Descrição detalhada opcional
  primaryMinerals?: MineralComposition[];
  secondaryMinerals?: MineralComposition[];
  grainSize?: "Fina" | "Média" | "Grossa"; // Ex: para rochas sedimentares
  porosity?: number; // Porcentagem, para rochas reservatório
  permeability?: number; // Ex: em mD (millidarcy)
}

// Exemplo de Uso:
const graniteLithology: LithologyDescriptor = {
  name: "Granito Biotita",
  category: RockCategory.Igneous,
  description: "Uma rocha ígnea de grão grosso rica em quartzo, feldspato e mica biotita.",
  primaryMinerals: [
    { mineral: "Quartzo", percentage: 30 },
    { mineral: "Feldspato Ortoclásio", percentage: 40 },
    { mineral: "Feldspato Plagioclásio", percentage: 15 }
  ],
  secondaryMinerals: [
    { mineral: "Biotita", percentage: 10 },
    { mineral: "Moscovita", percentage: 5 }
  ],
  grainSize: "Grossa"
};

            

              
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// Enum para sistemas cristalinos
export enum CrystalSystem {
  Cubic = "Cúbico",
  Tetragonal = "Tetragonal",
  Orthorhombic = "Ortorrômbico",
  Monoclinic = "Monoclínico",
  Triclinic = "Triclínico",
  Hexagonal = "Hexagonal",
  Trigonal = "Trigonal"
}

// Interface para um mineral específico
export interface Mineral {
  name: string; // Ex: "Quartzo", "Calcita", "Pirita"
  chemicalFormula: string; // Ex: "SiO2", "CaCO3", "FeS2"
  mohsHardness: number;
  density: number; // g/cm³
  color?: string[]; // Array de cores comuns
  streak?: string;
  luster?: "Vitreous" | "Metálico" | "Fosco" | "Resinoso";
  crystalSystem: CrystalSystem;
  formationEnvironment?: string[]; // Ex: "Hidrotermal", "Ígnea", "Metamórfica"
}

// Exemplo de Uso:
const quartzMineral: Mineral = {
  name: "Quartzo",
  chemicalFormula: "SiO2",
  mohsHardness: 7,
  density: 2.65,
  color: ["Incolor", "Branco", "Rosa", "Roxo", "Marrom", "Preto"],
  luster: "Vitreous",
  crystalSystem: CrystalSystem.Hexagonal,
  formationEnvironment: ["Ígnea", "Metamórfica", "Sedimentar"]
};

            

              
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// Enum para tipos de falhas
export enum FaultType {
  Normal = "Normal",
  Reverse = "Reversa",
  Thrust = "De Empurrão",
  StrikeSlip = "Deslizamento Lateral",
  ObliqueSlip = "Deslizamento Oblíquo",
  Unknown = "Desconhecido"
}

// Interface para um segmento de falha
export interface FaultSegment {
  id: string; // Identificador único
  name?: string; // Nome opcional (ex: "Falha de San Andreas")
  type: FaultType;
  dipAngle?: number; // Graus da horizontal
  dipDirection?: number; // Graus do Norte (0-360)
  strike?: number; // Graus do Norte (0-360)
  rake?: number; // Ângulo de deslizamento no plano da falha (graus)
  length?: number; // Quilômetros
  displacement?: number; // Metros ou quilômetros
  associatedStructures?: string[]; // Ex: "dobras de arrasto", "zonas de estilhaçamento"
}

// Interface para uma dobra
export interface Fold {
  id: string;
  name?: string;
  axisTrend?: number; // Graus do Norte
  axisPlunge?: number; // Graus da horizontal
  hingeLine?: string;
  limbs?: Array<{ side: "Para Cima" | "Para Baixo" | "Esquerda" | "Direita", dipAngle?: number, dipDirection?: number }>;
  foldType?: "Anticlinal" | "Sinclinal" | "Monoclinal" | "Chevron" | "Caixa" | "Concéntrica";
}

// Exemplo de Uso:
const majorFault: FaultSegment = {
  id: "FA-101",
  name: "Falha do Vale do Rift da África Oriental",
  type: FaultType.Normal,
  dipAngle: 60,
  dipDirection: 90, // Leste
  strike: 0,
  length: 1000,
  displacement: 5000 // metros
};

            

              
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// Enum para métodos de datação
export enum DatingMethod {
  Radiometric = "Radiométrico",
  Paleomagnetic = "Paleomagnético",
  Biostratigraphic = "Bioestratigráfico",
  Archaeomagnetic = "Arqueomagnético"
}

// Interface para um resultado de datação radiométrica
export interface RadiometricDate {
  method: DatingMethod.Radiometric;
  isotopeSystem: string; // Ex: "U-Pb", "K-Ar", "Ar-Ar", "Rb-Sr"
  age: number; // Idade em Ma (Mega-annum)
  uncertainty: number; // Incerteza em Ma
  sampleDescription: string;
}

// Interface para uma unidade estratigráfica
export interface StratigraphicUnit {
  id: string;
  name: string; // Ex: "Formação Green River"
  ageRange: {
    minAge: number; // Ma
    maxAge: number; // Ma
    description?: string; // Ex: "Eoceno Inferior a Médio"
  };
  lithology?: LithologyDescriptor;
  thickness?: number; // Metros
  depositionalEnvironment?: string;
  contactWithLowerUnit?: string;
  contactWithUpperUnit?: string;
}

// Exemplo de Uso:
const zir dating: RadiometricDate = {
  method: DatingMethod.Radiometric,
  isotopeSystem: "U-Pb",
  age: 50.2,
  uncertainty: 0.5,
  sampleDescription: "Zircão de ignimbrito félsico, amostra ID: ZRB-123"
};

const formation: StratigraphicUnit = {
  id: "SU-456",
  name: "Formação Kimmeridge Clay",
  ageRange: {
    minAge: 157.3,
    maxAge: 152.1,
    description: "Jurássico Superior (Kimmeridgiano)"
  },
  lithology: {
    name: "Argilito",
    category: RockCategory.Sedimentary,
    grainSize: "Fina"
  },
  thickness: 400
};

            

              
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// Interface para um único valor de ensaio geoquímico
export interface AssayValue {
  element: string; // Ex: "Au", "Ag", "Cu", "Fe2O3"
  value: number;
  unit: string; // Ex: "ppm", "ppb", "%", "g/t"
  detectionLimit?: number; // Se aplicável
  isBelowDetectionLimit?: boolean;
}

// Interface para um atributo de traço sísmico
export interface SeismicAttribute {
  name: string; // Ex: "Amplitude", "Frequência", "Amplitude RMS"
  value: number;
  unit: string; // Ex: "Pa", "Hz", "V^2*s"
}

// Interface para um ponto de amostra de furo
export interface SamplePoint {
   boreholeId: string;
  depthFrom: number; // Metros
  depthTo: number; // Metros
  lithology?: LithologyDescriptor;
  assays?: AssayValue[];
  seismicAttributes?: SeismicAttribute[];
  photographicReference?: string; // URL para imagem
}

// Exemplo de Uso:
const goldAssay: AssayValue = {
  element: "Au",
  value: 5.2,
  unit: "g/t"
};

const copperAssay: AssayValue = {
  element: "Cu",
  value: 2500,
  unit: "ppm"
};

const sampleFromMagellan: SamplePoint = {
  boreholeId: "BH-XYZ-007",
  depthFrom: 150.5,
  depthTo: 152.0,
  assays: [goldAssay, copperAssay],
  lithology: {
    name: "Andesito contendo sulfeto",
    category: RockCategory.Igneous,
    primaryMinerals: [
      { mineral: "Plagioclásio", percentage: 50 },
      { mineral: "Anfíbio", percentage: 30 }
    ],
    secondaryMinerals: [
      { mineral: "Calcopirita", percentage: 5 },
      { mineral: "Pirita", percentage: 2 }
    ]
  }
};

            

              
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// Enum para dados geodésicos comuns
export enum GeodeticDatum {
  WGS84 = "WGS84",
  NAD83 = "NAD83",
  ETRS89 = "ETRS89"
}

// Interface para uma coordenada geográfica
export interface GeographicCoordinate {
  latitude: number; // Graus decimais
  longitude: number; // Graus decimais
  datum: GeodeticDatum;
}

// Enum para projeções de mapas comuns
export enum ProjectionType {
  Mercator = "Mercator",
  UTM = "UTM",
  LambertConformalConic = "LambertConformalConic",
  AlbersEqualArea = "AlbersEqualArea"
}

// Interface para uma coordenada projetada
export interface ProjectedCoordinate {
  x: number; // Leste
  y: number; // Norte
  projection: ProjectionType;
  datum: GeodeticDatum;
  zone?: number; // Para UTM
  centralMeridian?: number; // Para outras projeções
  standardParallel?: number; // Para outras projeções
}

// Exemplo de Uso:
const pointInKyoto: GeographicCoordinate = {
  latitude: 35.0116,
  longitude: 135.7681,
  datum: GeodeticDatum.WGS84
};

// Suponha uma função que converte coordenadas geográficas em coordenadas projetadas
function projectWGS84ToUTM(coord: GeographicCoordinate, utmZone: number): ProjectedCoordinate {
  // ... a lógica de projeção real estaria aqui ...
  console.log(`Projetando ${coord.latitude}, ${coord.longitude} para UTM Zone ${utmZone}`);
  return { x: 123456.78, y: 3876543.21, projection: ProjectionType.UTM, datum: GeodeticDatum.WGS84, zone: utmZone };
}

const projectedPoint: ProjectedCoordinate = projectWGS84ToUTM(pointInKyoto, 54); // UTM Zona 54 para o Japão

            

              
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// Interface GeoJSON Feature simplificada
export interface GeoJsonFeature {
  type: "Feature";
  geometry: {
    type: "Point" | "LineString" | "Polygon" | "MultiPoint" | "MultiLineString" | "MultiPolygon" | "GeometryCollection";
    coordinates: any; // Tipo recursivo complexo para coordenadas
  };
  properties: { [key: string]: any };
}

// Interface para um recurso geológico, estendendo GeoJSON
export interface GeologicalFeature extends GeoJsonFeature {
  properties: {
    name: string;
    type: "Fault" | "StratigraphicBoundary" | "Outcrop" | "MineralDeposit";
    description?: string;
    // Adicione propriedades geológicas específicas aqui
    associatedLithology?: string;
    faultType?: FaultType;
    ageMa?: number;
    mineralCommodity?: string;
  };
}

// Exemplo de Uso:
const faultGeoJson: GeologicalFeature = {
  type: "Feature",
  geometry: {
    type: "LineString",
    coordinates: [
      [139.6917, 35.6895], // Tóquio
      [139.7528, 35.6852]  // Palácio Imperial
    ]
  },
  properties: {
    name: "Segmento de Falha de Tóquio A",
    type: "Fault",
    description: "Uma falha de empurrão principal que sustenta a área metropolitana.",
    faultType: FaultType.Thrust
  }
};

            

              
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// Interface para um único ponto de dados em uma série temporal
export interface TimeSeriesPoint {
  timestamp: Date; // Objeto Date padrão do JavaScript
  value: number;
  qualityFlag?: "Good" | "Suspect" | "Bad" | "Estimated";
}

// Interface para um conjunto de dados de série temporal
export interface TimeSeriesDataset {
  id: string;
  name: string;
  units: string;
  description?: string;
  data: TimeSeriesPoint[];
  metadata?: { [key: string]: any }; // Contexto adicional como ID da estação, localização, etc.
}

// Exemplo de Uso:
const temperatureData: TimeSeriesDataset = {
  id: "temp-tokyo-station-45",
  name: "Temperatura Média Diária",
  units: "°C",
  data: [
    { timestamp: new Date("2023-01-01"), value: 5.2 },
    { timestamp: new Date("2023-01-02"), value: 4.8, qualityFlag: "Good" },
    { timestamp: new Date("2023-01-03"), value: 3.9, qualityFlag: "Suspect" },
    // ... mais pontos de dados
  ],
  metadata: {
    stationId: "45",
    location: { latitude: 35.6895, longitude: 139.6917 }
  }
};

            

              
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// Interface para uma célula de grade em 3D
export interface GridCell3D {
  xIndex: number;
  yIndex: number;
  zIndex: number;
  // Propriedades que podem variar por célula
  porosity?: number;
  permeability?: number;
  density?: number;
  temperature?: number;
  pressure?: number;
}

// Interface para condições de contorno de simulação
export interface BoundaryCondition {
  type: "Dirichlet" | "Neumann" | "Robin";
  value: number; // Ou uma função para condições variáveis no tempo
  boundaryName: "top" | "bottom" | "north" | "south" | "east" | "west";
}

// Interface para uma configuração de simulação
export interface SimulationSetup {
  name: string;
  modelDescription: string;
  gridDimensions: { nx: number; ny: number; nz: number };
  spatialResolution: { dx: number; dy: number; dz: number }; // Metros
  timeStep: number; // Segundos
  totalSimulationTime: number; // Segundos
  boundaryConditions: BoundaryCondition[];
  initialConditions?: { [key: string]: number | number[] }; // Ex: mapa de pressão inicial
  physicsParameters: {
    viscosity?: number;
    thermalConductivity?: number;
    rockCompressibility?: number;
  };
}

// Exemplo de Uso:
const reservoirSimulation: SimulationSetup = {
  name: "Fluxo de Reservatório de Petróleo",
  modelDescription: "Simula o fluxo de fluido em um meio poroso.",
  gridDimensions: { nx: 100, ny: 100, nz: 50 },
  spatialResolution: { dx: 10, dy: 10, dz: 5 },
  timeStep: 3600, // 1 hora
  totalSimulationTime: 365 * 24 * 3600, // 1 ano
  boundaryConditions: [
    { type: "Neumann", value: 0, boundaryName: "top" },
    { type: "Dirichlet", value: 1000000, boundaryName: "bottom" } // Pascals
  ],
  physicsParameters: {
    viscosity: 0.001, // Pa.s
    thermalConductivity: 2.0 // W/(m.K)
  }
};

            

              
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