UNIVERSIDAD NACIONAL DE UNIVERSIDAD CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIE INGENIERÍA RÍA DE MINAS
La cartografía: Se define la Cartografía como el arte de hacer mapas y comprende de todas las operaciones realizadas desde un mapa base a lápiz hasta la impresión final. Se define la Cartografía como la ciencia de preparar todo tipo de mapas y cartas e incluye toda operación desde la planeación del levantamiento levantamiento original hasta la impresión final del mapa.
¿Qué es un Mapa? Elementalmente un mapa es una representación convencional de la superficie terrestre, a la que se le agregan rótulos para la identificación de los detalles más importantes: Tipos de mapas: Topográficos Geológicos Hidrogeológicos Geomorfológicos
La cartografía: Se define la Cartografía como el arte de hacer mapas y comprende de todas las operaciones realizadas desde un mapa base a lápiz hasta la impresión final. Se define la Cartografía como la ciencia de preparar todo tipo de mapas y cartas e incluye toda operación desde la planeación del levantamiento levantamiento original hasta la impresión final del mapa.
¿Qué es un Mapa? Elementalmente un mapa es una representación convencional de la superficie terrestre, a la que se le agregan rótulos para la identificación de los detalles más importantes: Tipos de mapas: Topográficos Geológicos Hidrogeológicos Geomorfológicos
INTERPRETACIÓN DE PLANOS TOPOGRÁFICOS Se llama plano topográfico a la representación de una parte del terreno, de extensión apropiada para poder ser dibujada sobre una superficie plana. Pueden ser: planimétricos, es decir, que solamente contengan la proyección del terreno, sin indicar las cotas o altitudes y altimétricos en los que, además de la proyección proyección citada, se indican indican las altitudes altitudes de cada cada uno de los puntos. puntos.
MAPA TOPOGRÁFICO
Base del mapa geológico: mapa topográfico Es la representación de una serie de planos horizontales a cotas diversas y con un intervalo constante entre dichos planos, los cuales cortarán a la superficie topográfica según una serie de curvas cerradas más o menos irregulares; estas curvas, que son el lugar geométrico de todos los puntos de la topografía que están a igual cota, reciben el nombre de curvas de nivel, siendo la equidistancia la diferencia de cota entre dos curvas de nivel consecutivas. Las curvas de nivel se proyectan punto a punto sobre el plano de proyección que se sitúa en cota 0 y se obtiene así la representación de la superficie topográfica en planos acotados.
ELEMENTOS PRESENTES EN LOS MAPAS TOPOGRÁFICOS a) LÍNEAS PARALELAS: indican laderas. Si estas líneas están muy juntas la ladera tiene una pendiente abrupta, mientras que si están separadas, se trata de pendientes suaves. b) (de CÍRCULOS contorno más o menos regular): indican picos, colinas, montañas en general. También pueden indicar depresiones pero, en este caso, los círculos suelen llevar añadido algún indicativo (sombreado, pequeñas líneas perpendiculares al contorno, etc.)
c) UVES: cuando las curvas de nivel dibujan Vs o Us más o menos cerradas (contornos digitados), se trata de valles. En este caso, el vértice de la V señala aguas
ELEMENTOS DEL MAPA Planimetría PLANIMETRÍA : permite localizar en el
mapa cualquier punto. Todo punto del mapa queda localizado mediante dos coordenadas: Latitud: ángulo entre la vertical del punto y el ecuador. En el globo de la Tierra, las líneas de latitud son círculos de diferentes tamaños. El mayor es el Ecuador, cuya latitud es 0, mientras que en los polos, en latitudes 90° norte y 90° sur (o -90°) los círculos se empequeñecen hasta convertirse en puntos. Longitud: ángulo entre el meridiano del punto y el de referencia. Las líneas de longitud constante ("meridianos") se extienden de polo a polo, como los gajos contiguos de una naranja pelada. Históricamente, el meridiano que pasa por el Real Observatorio Astronómico de Greenwich (Inglaterra) se ha escogido como longitud cero. •
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ELEMENTOS DEL MAPA Escala Relación entre las medidas de cualquier elemento representado en el mapa y las medidas reales de dichos elementos. Se expresa: • Gráfica: se trata de una línea dividida en segmentos numerados.
Numérica: representada en forma de proporción (1: 5000) o fracción (1/5000, indica cuantos centímetros de la realidad están representados en un centímetro del plano o mapa (1 cm. Del mapa son 5000 cm en la realidad). •
Indica que cada unidad del mapa, por ejemplo 1 cm., corresponde a 50.000 cm (= 500 m = 0,5 km.) en la realidad.
ELEMENTOS DEL MAPA
La altimetría pretende resolver el carácter tridimensional de la superficie terrestre.
Altimetría
Una curva de nivel es el lugar geométrico de todos los puntos que están situados a la misma altura. La equidistancia en este mapa es de 10 metros, o sea, que están representadas todas las curvas de nivel cuyas altitudes son múltiplos de 10. Hay que tener en cuenta que, independientemente de que aparezca la curva de nivel 0 m (nivel del mar) en el mapa, las curvas de nivel siempre se cuentan a partir de 0 m. Por consiguiente, en un mapa con equidistancia entre curvas de nivel de 100 m no debería aparecer curvas de nivel que
ELEMENTOS DEL MAPA Curvas de nivel
De la definición de las curvas podemos citar las siguientes características: Son siempre equidistantes.
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Las curvas de nivel no se cruzan entre si.
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Deben ser líneas cerradas, las de menor altitud envuelven a las de mayor altitud. •
Su separación en el mapa es inversamente proporcional a la pendiente del terreno. •
La dirección de máxima pendiente del terreno queda en el ángulo recto con la curva de nivel •
Su trazado es el reflejo de la resistencia del material a la erosión. •
ELEMENTOS DEL MAPA Curvas de nivel (I I )
En el ejemplo, se observa como serían las curvas de nivel en función de la topografía de la zona. Un perfil topográfico consiste en la proyección de los puntos de la superficie terrestre sobre un plano vertical, según una dirección determinada. El perfil topográfico permite un primer análisis del relieve de la zona donde se ha efectuado el corte, ya que proporciona la dimensión vertical que no se obtiene de la observación directa del mapa.
PERFIL TOPOGRÁFICO
1. Seleccionar la dirección del perfil. 2. Examinar la zona para obtener una primera idea del relieve y determinar la cota más alta y la más baja. 3. Marcar en el papel milimetrado las diferentes alturas en el eje de ordenadas y en el de abscisas las distancias horizontales. 4. Orientar el perfil situando el sur o el oeste a la izquierda del papel utilizado. 5. Colocar el papel milimetrado de forma que su borde superior coincida con la línea del perfil a realizar. 6. Sobre el borde se irá señalando cada una de las intersecciones de las curvas de nivel situadas entre los extremos del perfil con el papel milimetrado. 7. Desplazar cada punto así obtenido en línea vertical hasta alcanzar sobre el papel su altura correspondiente, señalada en el eje de ordenadas. Una vez realizada la proyección de todos los puntos en el papel milimetrado y las curvas de nivel que afectan al perfil en cuestión, se obtendrá una sucesión de puntos que habrá que unir mediante una línea continúa y curva, intentando, en la medida de lo posible, que se
MAPA GEOLÓGICO •
Un mapa geológico es la representación de los diferentes tipos de materiales geológicos (rocas y sedimentos) que afloran en la superficie terrestre o en un determinado sector de ella, y del tipo de contacto entre ellos.
EDAD DE LAS FORMACIONES GEOLÓGICAS
Símbolos utilizados en el mapa geológico:
TRAZADO CARTOGRÁFICO DE LOS CONTACTOS Exceptuando el caso de los plutones ígneos y ciertas discordancias (cuyas superficies son irregulares), los trazados cartográficos de los contactos geológicos no son aleatorios, sino que obedecen leyes geométricas.
MAPA GEOLÓGICO Un mapa geológico es un mapa topográfico sobre el que se han dibujado diversos símbolos que indican: Tipos de rocas de la superficie terrestre Tipo de contacto entre ellas Estructuras geológicas Elementos geomorfológicos Los símbolos empleados en el mapa se reflejan en la LEYENDA Colores o tramas Líneas de contactos Símbolos estructurales Símbolos geomorfológicos Cronología En la leyenda se explica el significado de cada símbolo
Mapa Geológico
El mapa geológico permite tener una idea de las características geológicas 19 del
La confección de planos geológicos. En este caso es muy importante la identificación de las rocas aflorantes (litología), la estructura de las mismas (medición de rumbo y buzamiento de los estratos) o de la zona (medición de rumbos y buzamiento de las fallas y/o fracturas), así como determinar su extensión real, relaciones de contacto con otras rocas y representarlas cartográficamente en forma correcta (simbología y códigos de colores). El mapeo geológico es tan esencial que para muchos es considerado sinónimo de geología de campo. Sin embargo, existen otros estudios de terreno que no necesariamente son de mapeo geológico propiamente. Por ejemplo, también es posible representar cartográficamente características específicas de las rocas como alteración hidrotermal, mineralización, estructuras o medidas estructurales, composición química, características geofísicas, etc. 20
MAPA Y CORTE GEOLÓGICO •
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EL mapa geológico es un mapa topográfico en el que se encuentran representadas todas las rocas y estructuras geológicas que se observan en una zona determinada. Con la realización de un corte geológico lo que se trata es de reconstruir la estructura del subsuelo de una región a partir de la cartografía de datos superficiales representadas en el mapa geológico.
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Para realizarlo hay que seguir los siguientes
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pasos:.
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l.- Colorear el mapa.
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2.- Trazar un Perfil topográfico.
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3.- Anotar en el borde del papel milimetrado todos los motivos geológicos atravesados en la dirección del corte. 4,- Proyectar los motivos geológicas sobre el perfil topográfico y trazar las estructuras básicas.
MAPA GEOLÓGICO •
En el mapa geológico las rocas pueden diferenciarse de acuerdo a su tipo (ígneas, metamórficas o sedimentarias) o composición (granitos, pizarras, areniscas, etc.) y también de acuerdo a su edad (Paleozoico, mesozoico, cenozoico, etc). Para distinguir las rocas y sedimentos se utilizan colores y rastras.
CAPAS FRACTURADAS
CAPAS PLEGADAS
CONCORDANCIA Y DISCORDANCIA ENTRE CAPAS.
Contacto normal o concordante: separa dos materiales paralelos entre si, que pueden suponerse suponerse consecutivos consecutivos en el tiempo tiempo geológico. geológico.
Contacto discordante: separa dos materiales no paralelos entre sí, que no tienen continuidad temporal. geológica. Contacto mecánico: El plano de contacto es una falla geológica.
Los planos discordantes se caracteriza por la falta de conformidad entre estratos encontrándose en series discordante sobre otras series (subyacentes sobre infrayacente)
DIQUES
CORTE GEOLÓGICO •
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Datos a tener en cuenta para la confección de un corte geológico: En el plano geológico los ESTRATOS HORIZONTALES están representados por una línea paralela a las curvas de nivel . Si los ESTRATOS SON VERTICALES el contacto es una línea recta que cruza a las curvas de nivel. Para interpretar ESTRATOS INCLINADOS se utiliza la llamada REGLA DE LAS UVES: en estratos inclinados los contactos presentan una traza curva en las curvas de los Ríos, Valles y Colinas; la regla general es que, la uve muestra su pico en los cauces y al contrario en las colinas. En todos los casos: si el contacto (línea) entre los estratos es una línea de puntos, significa que no ha habido interrupción en la sedimentación, tratándose de ESTRATOS CONCORDANTES. Si el contacto es una línea discontinua significa que ha habido interrupción en la sedimentación tratándose de ESTRATOS DISCORDANTES. Una línea continua representa a una falla ( no confundir contactos con curvas de nivel).
CAPAS HORIZONTALES Bz=0°
CAPAS VERTICALES Bz=90°
Capas inclinadas 0° < B < 90°
CORTE GEOLOGICO Es la representación a escala de la disposición estructural de los elementos geológicos de una zona determinada. Para su elaboración se siguen los siguientes pasos: 1. Trazar el perfil topográfico entre los dos puntos seleccionados del mapa. La escala horizontal suele ser la misma que la del mapa mientras que la escala vertical conviene exagerarla un poco. 2. Superponer el borde del papel milimetrado en la dirección elegida y marcar sobre el borde los contactos de los diferentes materiales. También se debe marcar las fallas, los ejes de los pliegues y los buzamientos con su valor. 3. Proyectar los contactos sobre el perfil topográfico y trazar las capas más representativas. 4. Dibujar las estructuras más importantes, unir las capas y poner los símbolos litológicos o colores que correspondan a cada conjunto de materiales. 5. Señalar en los extremos del corte los puntos cardinales que indiquen la posición geográfica del corte.
En los mapas geológicos se muestran los siguientes elementos que ayudan a interpretarlos: Leyenda con cronología Columnas estratigráficas Cortes geológicos
CONSTRUCCIÓN DE CORTES GEOLÓGICOS A PARTIR DEL MAPA GEOLÓGICO Corte geológico. Representación gráfica vertical de la disposición en profundidad de las unidades y estructuras geológicas, utilizándose el perfil topográfico como base de la representación. Este proceso conlleva una serie de pasos:
Orden cronoestratigráfico (de más antiguo a más moderno) Cámbrico (C) Ordovícico (O) Silúrico (S) Devónico (D) Carbonífero (M) Cretácico (K)
1.- Planteamiento del problema: Dado un mapa geológico, construir el corte geológico según la línea AB.
2.- Se proyectan los datos topográficos a un perfil marcando los puntos de intersección de las curvas de nivel con la línea de trazado del corte geológico (AB) y cualquier otro dato topográfico principal. Para realizar el perfil topográfico se lleva el punto de intersección de cada curva de nivel a una escala vertical que bien puede ser la misma que la escala horizontal indicada en el mapa o bien puede exagerarse, indicándose, en este caso, la escala vertical utilizada.
3.- Se identifican los elementos geológicos que son cortados por la línea de perfil y se proyectan sobre el mismo marcando los puntos de intersección de los datos geológicos del mapa a las alturas correspondientes.
4.- Se interpretan, extrapolan y representan, tanto en superficie como en profundidad, los elementos geológicos del corte, según el mapa. Concretamente, el muro de la capa de rocas del Cretáceo (K) se dibujan en el corte geológico como un plano horizontal ya que interpretamos que sus contactos tienen una altitud constante sobre el mapa geológico.
5.- A partir de este punto, con el conocimiento de que la capa de rocas del Cretácico cubre el resto de las rocas, se procede a la proyección de las rocas infrayacentes.
6.- Se proyectan el resto de los datos geológicos, interpretando donde se sitúan estos contactos, sabiendo, por su buzamiento, que si perforáramos en las rocas carboníferas (M) encontraríamos cada vez más antiguas.
7.- Las rocas más antiguas se encuentran plegadas. Siguiendo la interpretación del mapa geológico, se determina que el pliegue, que presenta rocas del Cámbrico (las más antiguas) en su núcleo, es un anticlinal.
8.- Se completa el corte geológico siguiendo los datos estructurales básicos de buzamiento del mapa geológico.
LEVANTAMIENTO GEOLOGICO DE ROCAS VOLCANICAS
En un levantamiento geológico de rocas volcánicas generalmente se las separa según eventos geológicos de límites, representado por discordancias angulares.
SE DEFINE COMO: PARA CUYA
perfil interpretativo de
ES DECIR:
realización se utilizan los datos obtenidos del
interpretación
de
la
información geológica disponible
una sección vertical o
de
una
zona, representada en un corte o sección.
mapa geológico.
la superficie terrestre
También un corte geológico Nos sirve
Para deducir la historia geológica de una región A partir de
un corte geológico y resumirla como la sucesión de una serie de etapas.
las rocas son sometidas a fuerzas de tensión o compresivas dando como resultado pliegues (comportamiento plástica) o fallas (comportamiento rígido).
NE
Cualquier estructura geológica es posterior al más moderno de los materiales a los que afecta, y anterior al más antiguo de los materiales no afectados por ella. De esta manera se puede determinar en qué momento se produjo una falla, un plegamiento, una intrusión, un volcán, una superficie de erosión, el metamorfismo de unos materiales.
Tras la sedimentación de A y E la región fue sometida a esfuerzos compresivos que originaron pliegues. Después el régimen de esfuerzos cambió a distensivo ya que se formó una falla normal. Seguidamente se produjo una etapa erosiva seguida por la sedimentación de nuevos materiales D, B, C y F que permanecen horizontales hasta la actualidad. A continuación se produjo una intrusión magmática con la consiguiente transformación o metamorfismo de las rocas en contacto con el magma (G). Después de la solificación del magma la erosión final ha puesto al descubierto las rocas plutónicas.
El espacio limitado por un corte geológico aparece cruzando por unas líneas llenas que representan fallas, contactos, etc. y entre esas líneas lo mismo que el mapa geológico o tramas diversas que indican las rocas o formaciones según convenio. Además suele ser habitual representar por medio de líneas de puntos, que son prolongación de las ya citadas, la estructura geológica, tal
como se supone que continua mas allá del perímetro del
corte; pero
es de observar que los colores (o trama) para
identificar las rocas o formaciones deben registrarse a la área de corte.
OPERACIONES NECESARIAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE CORTES GEOLÓGICOS El método constructivo de cortes geológicos se puede tratar bajo cuatro aspectos:
Traslado de datos desde un mapa al corte.
Construcción en el corte de rocas ya relacionadas entre sí en el mapa.
Localización de límites entre estratos o formaciones contiguas.
Relleno del corte
CORTES SIN TOPOGRAFIA
En estos cortes se puede observar como simplemente cambiando uno de los datos presentes en el mapa geológico, cambia completamente la interpretación de la estructura geológica
CORTES SIN TOPOGRAFIA
CORTES SIN TOPOGRAFIA
CORTES CON PLIEGUES
Como se ha indicado con anterioridad, los símbolos que marcan las trazas de los ejes de los pliegues deben ser tratados como los contactos litológicos. Es decir, debemos proyectar en el corte topográfico la intersección del símbolo del pliegue con nuestro corte (A-B). De esta forma sabremos donde se localiza el plano axial del pliegue y, por tanto, el punto de inflexión en el que las capas cambian de buzamiento.
CORTES CON PLIEGUES
CORTES CON TOPOGRAFÍA
En la mayoría de los mapas geológicos existe una topografía más o menos compleja, por lo tanto, la topografía se deberá considerar para la correcta construcción e interpretación de los perfiles geológicos. Cuando en un mapa no existen los símbolos que nos indican la orientación de los estratos, las fallas, etc.
CORTES CON CAPAS HORIZONTALES
En este ejemplo podemos observar un mapa geológico en el que aparecen una serie de materiales sin ningún tipo de simbología que nos indique cual es su buzamiento y dirección. Estas capas presentan sus contactos paralelos a las curvas de nivel, por tanto las capas son horizontales.
CORTES CON CAPAS HORIZONTALES
CORTE A-A’
A
A’
CORTES CON CAPAS HORIZONTALES
CORTE B-B’
B
B’
CORTES CON CAPAS HORIZONTALES
CORTES CON CAPAS INCLINADAS
CORTES CON FALLAS
¿CÓMO ES UN CORTE GEOLÓGICO?
¿CÓMO SE INTERPRETA UN CORTE GEOLÓGICO?
1. Ordenar los estratos por orden de antigüedad, establecer la Serie estratigráfica
PRINCIPIO DE LA SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS: Los materiales mas antiguos son tapados por los mas modernos. En una discordancia los materiales cortados por dicha superficie son mas antiguos que los que descansan sobre ella. (Hay discordancia normal y discordancia angular) En los estratos plegados, el plegamiento es posterior al mas moderno de los estratos. Las fallas son siempre mas recientes que los materiales a los cuales afecta. Las rocas plutónicas, volcánicas o filonianas son mas modernas que las rocas encajantes.
DETERMINACIÓN DE RUMBOS Y BUZAMIENTOS EN MAPAS GEOLÓGICOS Si se dispone del tazado cartográfico de un plano en un mapa geológico, para la determinación de su dirección y buzamiento basta con elegir tres puntos del mismo no alineados, que sean intersecciones del trazado con curvas de nivel, y resolver el problema de los tres puntos. Si en el trazado cartográfico del mapa geológico existen dos intersecciones del trazado con curvas de nivel que son de la misma cota, la propia línea que los une será una horizontal del plano y la línea de máxima pendiente será la perpendicular a ella. Al tratarse de un plano inclinado, se pueden trazar todas las horizontales de este plano posibles uniendo todos los puntos de igual cota del contacto, que correspondan a cotas de curvas de nivel. Las horizontales trazadas serán paralelas y equidistantes. Si no lo fueran, se trataría de una superficie curva.
