Rumbo y buzamiento Marius van Heiningen más información: http://espeleogenesis.blogspot.com/ INTRODUCCIÓN. El rumbo y el buzamiento son dos medidas que sirven para fijar la posición de un plano o una línea. En la geología los usamos normalmente para determinar la posición de los estratos, niveles, miembros y formaciones. El rumbo o dirección es el ángulo, respecto al norte, que forma la línea de intersección del estrato con un plano horizontal. Se mide con una brújula. El buzamiento o la inclinación máxima es el ángulo que forma el estrato con la horizontal, medido perpendicularmente al rumbo. Se mide con un clinómetro.
EL RUMBO. DEFINICIÓN DEL RUMBO. Como ya se ha mencionado, la definición del rumbo es el ángulo, respecto al norte, que forma la línea de intersección del estrato con un plano horizontal. La figura 1 muestra un plano inclinado ABCD, donde la línea l ínea roja es la intersección con la horizontal. El ángulo a entre esta línea roja y el norte es el rumbo. La flecha azul está perpendicular sobre la línea roja e indica la dirección del buzamiento.
La figura 1 muestra un plano ABCD y su intersección con la horizontal (línea roja). El ángulo a es el rumbo y la flecha f lecha azul muestra la dirección del buzamiento.
MEDIR EL RUMBO CON LA MANERA CLÁSICA. Es fácil medir el rumbo en terrenos horizontales con buenos afloramientos. Entonces se sitúa sobre el afloramiento del estrato y simplemente se mira con la brújula en la dirección hacia donde va el estrato, es decir paralelo a los estratos. Por ejemplo, en un plano geológico de un terreno horizontal, los bordes de l as formaciones coinciden con el rumbo (figura 2).
La figura 2 muestra el rumbo de una formación de caliza en un terreno horizontal. Sin embargo, es mucho más frecuente encontrarnos con estratos que suben o bajan por pendientes, al final y al cabo la mayoría de los afloramientos suelen estar en la montaña. Entonces la forma más clásica de medir es buscar un plano representativo del estrato y medir con la brújula del geólogo. Lo normal es que esta brújula tiene una tapa que se coloca junto al plano del estrato y que la parte que contiene la brújula se puede colocar horizontalmente. Para los espeleólogos este método tiene dos inconvenientes: la primera es que no suelen usar brújulas geológicas (estas son muy bastas para medir direcciones en cuevas, y como mucho tienen una precisión de unos 2 grados), y la segunda razón es que los estratos raramente son completamente planos, con frecuentes deformaciones locales que puede hacer variar bastante los valores de las medidas individuales. Para solucionar este problema no queda más remedio que tomar varias decenas de medidas y calcular la media. Aunque uno tiene una brújula de geólogo, el método es trabajoso. Sin embargo existe otra manera de medir el rumbo con 2 ventajas: se realiza en una sola vez y es más precisa, y además se hace con la brújula y clinómetro de espeleología.
MEDIR EL RUMBO CON BRÚJULA Y CLINÓMETRO DE ESPELEOLOGÍA . Primero se busca un estrato que lateralmente es bien visible sobre una distancia considerable, por ejemplo la base de un miembro masivo. Entonces se coloca la cabeza a la altura de la base de este miembro (punto A en figura 3) y con el clinómetro se busca un punto de la base del mismo miembro que se encuentra exactamente a la misma altura (punto B). Es decir que el clinómetro se coloca completamente horizontal (inclinación de 0 grados). Naturalmente el punto B se suele encontrar al otro lado de un hundimiento topográfico, como por ejemplo un valle (figura 3).
La figura 3 muestra la línea que conecta 2 puntos de la base de un miembro, que tienen exactamente la misma altitud. La dirección de la línea es el rumbo. A continuación se mide con la brújula la dirección desde el punto A hasta el punto B. El valor de la medida es el rumbo entre los 2 puntos. Lo que realmente hemos hecho es buscar otro punto del mismo estrato en la horizontal y medir su dirección, lo que justamente es la definición del rumbo. El rumbo se suele indicar con el ángulo más pequeño que tiene con el norte, por ejemplo 60 grados en lugar de 240 grados. Sin embargo, como una línea tiene dos direcciones también se puede indicar con los dos valores, por ejemplo 60-240. Lógicamente la diferencia entre ambos valores siempre es 180 grados.
EL BUZAMIENTO. El buzamiento se mide mucho mejor con el clinómetro espeleológico que con la combinación brújula/clinómetro geológica. La manera de medir el buzamiento es la siguiente: Se busca un plano de estrato y se coloca el clinómetro con la parte de arriba o con la parte de abajo, según la situación (figura 4), paralelo al plano del estrato. Es importante de medir la máxima inclinación, que es la inclinación perpendicular al rumbo. Por este razón normalmente primero se determina el rumbo. Si uno tiene ayuda y una tabla recta, también se puede colocar la tabla sobre el plano y medir a lo largo de la tabla (figura 5).
La figura 4 muestra las dos maneras de medir el buzamiento. Con un poco de práctica, hasta una sola persona puede realizar esta maniobra con la tabla. Por razón de las variaciones locales ya mencionadas es aconsejable de tomar unas cuantas medidas, preferiblemente unas docenas. En las figura 4 y 5 la línea azul representa la horizontal, la línea roja la inclinación de los estratos y el ángulo i es el valor del buzamiento.
La figura 5 muestra la forma de medir el buzamiento con ayuda de una tabla.
MÉTODO ALTERNATIVO DE DETERMINACIÓN DEL BUZAMIENTO USANDO LA INCLINACIÓN APARENTE. A veces es difícil de encontrar buenos planos de estratos, lo que complica la determinación del buzamiento. En este caso puede ser posible de usar un método alternativo. Busca una pared con la estratificación visible y determina la dirección de esta pared y la inclinación que se observa en esta pared. Esta i nclinación se llama inclinación aparente (Ia) porque no es la máxima inclinación. En la figura 6 la l ínea roja representa la dirección de la pared. La línea azul es paralelo a la dirección de la pared (también horizontal) y muestra la inclinación aparente. El único dato que nos hace falta para calcular el buzamiento de la estratificación es el rumbo de la estratificación, cuyo método de determinación ya se ha explicado.
La figura 6 muestra una pared y una inclinación aparente ( Ia) de la estratificación. La línea roja representa el rumbo de la pared. MÉTODO ALTERNATIVO DE DETERMINACIÓN DEL BUZAMIENTO. En la figura 7A se puede ver un pirámide UXZY (base UXZ y cumbre Y) donde el plano XYZ representa la pared con la estratificación, dibujado en la misma posición que en la figura 6 (para evitar confusión). Las líneas verdes representan el rumbo de la formación (ya determinado) Lo que ya se sabe es: ZX es la dirección (rumbo) de la pared. ZU es el rumbo de la formación. YZ representa los estratos con una inclinación aparente.
La figura 7 muestra la pirámide UXZY y los triángulos rectángulos correspondientes, ver el texto para detalles. La figura 7B muestra el triángulo XYZ, donde ZX representa la dirección de la pared y YZ los estratos. También muestra el ángulo de inclinación aparente ( Ia) Si suponemos que XY es 1, se puede calcular XZ con el tangente (el ángulo Z también es Ia por ser ángulos zeta).
Se ha calculado XZ.
La figura 7C muestra un triángulo UXZ (base de la pirámide), donde ZX representa la dirección de la pared y ZU el rumbo de la formación. Como se ha medido ambos se puede calcular el ángulo Z. Sabiendo XZ y el ángulo Z se puede calcular UX con el seno.
Se ha usado ZX para calcular UX.
La figura 7D muestra el triángulo UXY, donde UX está perpendicular sobre el rumbo (de la formación) y por lo tanto YU representa los estratos de máxima inclinación. Entonces el ángulo I entre UY y la horizontal es el buzamiento que se busca. En la figura 7D el ángulo I es igual al ángulo U (ángulos de zeta). Sabiendo XY y UX se calcula el ángulo Z (tangente), lo que es el buzamiento.
Se ha usado UX para calcular el buzamiento.
EJEMPLO. Vamos a calcular un ejemplo con los siguientes datos: Rumbo ZX de la pared: 120 grados (dirección XZ es 300 grados). Inclinación aparente: 30 grados. Rumbo ZU de la formación: 75 grados. Según la figura 7B: El ángulo Z es 30 grados. YX es 1 Tan Z = YX : XZ Por lo tanto: tan 30 = 1 : XZ Pues: XZ = 1,732 Según la figura 7C: El ángulo entre ZU (75 grados) y ZX (120 grados) son 45 grados. Pues el ángulo Z = 45 grados . Seno X = UX : ZX Seno 45º = UX : 1,732 UX = seno 45 *1,732 = 1,225
UX = 1,225
Según la figura 7D: Tan Z = XY : UX Tan Z = 1 : 1,225 El ángulo Z = 39 grados
El buzamiento es 39 grados. RESUMEN. Este artículo trata de explicar de cómo determinar el rumbo y el buzamiento de los estratos con el material de que disponen los espeleólogos, es decir un clinómetro y una brújula. El método más adecuado de determinar el rumbo es la siguiente: Desde un cierto estrato (punto A) se busca un punto correspondiente al mismo estrato y que se encuentre a la misma altura (punto B). Esto se consigue colocando el clinómetro en posición horizontal. A continuación se mide el rumbo del estrato con la brújula, apuntando al punto B desde el punto A. El buzamiento se mide colocando el clinómetro paralelo a los estratos. Un método más exacto es realizar la misma medida con ayuda de una tabla. Si por falta de buenos planos de estratificación no es posible de medir el buzamiento, se puede buscar una pared con estratos visibles. La inclinación de estos estratos no es la máxima inclinación, y se llama la inclinación aparente. Midiendo el rumbo de la estratificación, el rumbo de la pared y la inclinación aparente se puede calcular el buzamiento. Este mismo método también se puede aplicar para determinar la inclinación aparente de un nivel o un miembro, pues no es muy difícil de imaginar un miembro como una estratificación a escala mayor.
