FOTOINTERPRETACION LITOLOGICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

INTRODUCCION: En la fotointerpretación hay muchos aspectos que se pueden analizar de un terreno, se puede estudiar estudiar el crecimiento de las vegetaciones vegetaciones y relacionarlo con con su ubicación debido a que este en un punto alto lo que mostrara una mayor vegetación a una que se encuentre en un punto más bajo. Un geólogo puede notar el comportamiento del suelo y las erosiones presentes, además de poder estudiar las curvas de nivel y el tipo de suelo presente. En la parte urbana la fotointerpretación es fundamental para lograr una buena representación por medio de planos además de poder planificar un mejor desarrollo urbanístico. La fotointerpretación ha sido de gran ayuda a la hora de reconocer terrenos por medio de fotos fotos aéreas, ya que se tiene una una imagen confiable del terreno. La fotointerpretación alcanzo un gran nivel de confianza en los estudios de terrenos debido a que aparte de ser una representación inequívoca logra mostrar detalles que a simple vista o desde perspectivas alejadas quedan enigmáticas, debido a que el par de fotos logra mostrar una imagen que atreves de los matices visibles en la foto se logran diferenciar hasta los detalles más mínimos

FOTOGEOLOGÍA FOTOGEOLO GÍA

FOTOINTERPRETACIÓN FOTOINTERPRET ACIÓN LITOLOGICA

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CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES 1.-APLICACIONES DE LA FOTOINTERPRETACIO EN LAS CIENCIAS DE LA GEOLOGIA Dos tipos de información geológica geológica pueden ser ser obtenida a partir de las Fotografías Fotografías Aéreas: LITOLOGICA ESTRUCTURAL ELABORACIÓN DE MAPAS Los tipos y cantidades de información que se s e obtienen a partir de fotos aéreas dependen principalmente de: de: El tipo de terreno, El tipo de vegetación El entorno climático, La etapa de ciclo geomórfico Se usa la fotografía aérea en Geología para realizar: Esquemas de la estructura y la relación estructural en una zona Esquema de la sucesión estratigráfica Elaboración de un mapa geológico Medidas de secciones estratigráficas Las mediciones de inmersión y el espesor de las formaciones Inferencias acerca de los tipos de roca presentes en la zona.

2.- ANALISIS LITOLOGICO Se refiere al reconocimiento de los tipos de roca que forman la superficie del terreno, por datos fotogeológicos. Una combinación de rasgos geomorfológicos y análisis estructural debe llevarse a cabo dado que cada afloramiento debe ser considerado según su ambiente geológico local y regional por lo que el estudiante debe estar bien preparado en los pre-requisitos.



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3.- INFORMACION LITOLOGICA Las áreas del terreno donde afloran rocas sedimentarias brindan mayor información que las zonas donde afloran rocas ígneas y metamórficas. Debido a que las rocas sedimentarias tienen una fuerte diferencia en lo que se refiere a las características físicas estas son más fáciles identificar. El 70% de la superficie terrestre está formada por rocas sedimentarias. Las rocas plutónicas son relativamente r elativamente homogéneas en amplias zonas. Las rocas metamórficas pueden mostrar la menor cantidad de información a partir de fotografías aéreas. Las rocas metamórficas tienen foliación

4.- FACTORES QUE AFECTAN LA APARIENCIA DE LAS ROCAS EN LAS FOTOS AEREAS. Clima Tipo de vegetación Tipo de suelo Tasa de erosión Ubicación Geográfica Color y reflectividad Composición Litológica Características físicas Profundidad de meteorización Estructura Textura Factores inherentes al tipo y condiciones de la fotografía.



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5.- PROCEDIMIENTO PARA LA INTERPRETACION LITOLOGICA Determinar el entorno climático (por ejemplo, desiertos, zonas áridas, semiáridas y húmedo, templado, tropical), Determinar el tipo de erosión al medio ambiente (por ejemplo, activa, muy activa, inactiva), Reconocer y marcar las capas Reconocer y marcar las zonas de afloramiento que no tienen capas (estos pueden ser intrusiones, capas horizontales Reconocer y marcar las zonas de cobertura superficial que no indican las capas Estudio de los lineamientos para determinar si presentan fallas, diques, fracturas, o combinaciones de estos .

6.- OBSERVACIONES PARA DIFERENCIAR LITOLOGIAS El tono fotográfico de la roca en masa en relación con las rocas vecinas, La resistencia a la erosión de la roca en masa en relación con las rocas vecinas, La frontera de toda la masa de rocas, La expresión topográfica de toda la masa de roca, Los límites de cada uno de afloramientos, El patrón de fracturas, El patrón de fallas, El patrón de drenaje, La cobertura vegetal, Las capas, La foliación, El entorno geológico regional.

FOTOGEOLOGÍA

FOTOINTERPRETACIÓN LITOLOGICA

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CAPITULO II: INTERPRETACIÓN FOTOGEOLÓGICAS EN ROCAS IGNEAS II.1.- FOTO INTERPRETACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS EXTRUSIVAS 1.-Rocas volcánicas (Afanitica, Extrusivas, Grano fino): Los elementos principales que en fotos aéreas distinguen las rocas volcánicas de las intrusivas son las siguientes: su morfología, la presencia de estructuras de flujo y de

cierta alternancia o bandeado, el tono gris claro a blanco de rocas piroclásticas, y la textura comúnmente moteada y poco uniforme . Además, las rocas efusivas son, en general, porosas y permeables y, por consiguiente, no muestran un drenaje bien definido, aunque esto dependerá de la edad y el clima. Las ígneas extrusivas tienen formas características que dirigen su reconocimiento. La planimetría de los derrames mostrarán patrones lobulados de vegetación y topografía especialmente en los bordes de las coladas, fundamentalmente si la zona no ha sido deformada por tectónicas. En algunas zonas donde los derrames han sido fuertemente inclinados o plegados, la interpretación puede ser extremadamente dificultosa. La superficie de un derrame puede tener un aspecto de pequeñas colinas irregulares, en contraste con las superficies de los estratos sedimentarios, y en aquellos lugares donde varias coladas se han apilado la topografía puede presentar formas aterrazadas con superficies irregulares. Los contactos entre las coladas y las rocas subyacentes, ayudan a reconocer las primeras y donde los derrames caen en cascada sobre topografías antiguas su identificación es obvia. Los derrames basálticos pueden arrojar tonos oscuros, fundamentalmente en áreas expuestas, en tanto que los derrames silíceos o riolíticos pueden tener tonos claros.

FOTOGEOLOGÍA


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Los elementos principales que en fotos aéreas distinguen las rocas volcánicas de las intrusivas son las siguientes: su morfología, la presencia de estructuras de flujo y de

cierta alternancia o bandeado, el tono gris claro a blanco de rocas piroclásticas, y la textura comúnmente moteada y poco uniforme . Además, las rocas efusivas son, en general, porosas y permeables y, por consiguiente, no muestran un drenaje bien definido, aunque esto dependerá de la edad y el clima. A. ROCAS BÁSICAS: (Máficas, 1ras en cristalizar, poco Sílice, Basalto, Gabro):

Típicas de los basaltos son de tono gris oscuro a negro , la textura moteada y rasgos de flujo. A veces la superficie aparece cubierta de manchas de tono gris claro, reflejando meteorización o alteración hidrotermal. Es característica la forma lobulada con rasgos de flujo en coladas y “mudflows”

volcánicos,

como

también la discordancia angular

con

subyacentes. coladas

rocas Las

de

viscosidad

menor son

generalmente

de

composición

más

básica,

y

en

consecuencia, son de tono relativamente más oscuro y con textura claramente arrugada. En coladas relativamente recientes, el drenaje es comúnmente más bien interno e irregular; pero en basaltos viejos puede aparecer como paralelo o dendrítico. Basaltos en clima árido o húmedo soportan generalmente poca vegetación; sin embargo, en ambientes tropicales, rocas basálticas con desarrollo de lateritas están cubiertas por una densa vegetación y suelos aptos para cultivos. En áreas con varias coladas, éstas son relativamente fáciles de diferenciar entre sí. En la mayoría de los casos, las coladas más antiguas tienen tono más oscuro, una vegetación más densa y un drenaje más uniforma y

FOTOGEOLOGÍA


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mejor desarrollado que en cuerpos

efusivos

recientes.

Comúnmente,

se observan las bardas típicas

de

coladas

horizontales, en perfiles a lo largo de los ríos que atraviesan

terrenos

volcánicos. Se advierte a veces, perfectamente, rasgos de deslizamientos, típicos de áreas de basaltos y rocas arcillosas subyacentes. Por el contrario, es difícil a veces, diferenciar coladas volcánicas de areniscas rojas y de bancos gruesos, ya que el tono y textura pueden ser similares en ambos casos. Sin embargo, los contactos, la morfología de montículos, la forma lobulada y la textura moteada, el drenaje irregular y los rasgos de flujo son buenos elementos para la diagnosis.

B) EFUSIVAS ÁCIDAS: Aunque el tono es parecido al del granito, gris claro, la textura es normalmente más lisa . La morfología, por lo menos en ambientes áridos, es más abrupta y las serranías más agudas que en terrenos graníticos. El drenaje es irregular, a veces dendrítico o angular , con cabeceras en forma de pinza. Hay menos indicios claros de estructura de flujo que en coladas basálticas; comúnmente, se observa

una

leve

estratificación debida a bandas de

rocas

piroclásticas

intercaladas. En general, es difícil identificar sobre fotos aéreas rocas efusivas ácidas como

tales,

sin

haber

encontrado previamente cierta información en la literatura o en el campo.

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C) ROCAS PIROCLÁSTICAS (TOBA). Los rasgos aerofotográficos de las rocas piroclásticas son muy variables, ya que pueden constituir rocas consolidadas o no consolidadas, friables o masivas, de grano fino a grueso, de colores variados y de composición muy distinta. En general, se puede afirmar que rocas

tobáceas tienen características similares a lutitas y limolitas, es decir, una red de drenaje densa y textura uniforme . Sin embargo, el tono es en la mayoría de los casos más claro y llega hasta blanco . Los piroclásticos de grano grueso, como aglomerados, por ejemplo, muestran tonos de gris claro a oscuro, a veces negro, y una red de drenaje del tipo interno, por ser un material más bien permeable. La morfología y la cubierta vegetal dependen mayormente del clima. En ambiente tropical, zonas de rocas tobáceas son fértiles, con vegetación densa y relieve relativamente poco accidentado; en zonas áridas, rocas piroclásticas forman serranías agudas y escarpas abruptas, y sostienen muy poca vegetación. La estratificación, muy común en las rocas piroclásticas, produce en la foto una textura bandeada, por supuesto, su asociación con rocas volcánicas ayuda a su identificación como tal.

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II.2. FOTOINTERPRETACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS INTRUSIVAS Las rocas ígneas intrusivas tienen una amplia variedad de relaciones estructurales con las rocas vecinas, que ayudan en su identificación. Los diques o vetas pueden presentarse

como

escarpas

rectilíneas o curvadas, que se mantienen dada su gran resistencia a la erosión pueden también contrastar en tono con las rocas vecinas, tanto por su diferencia intrínseca como por la vegetación distintiva que las cubre. Donde los filones son menos resistentes que la roca originaria, pueden mostrarse como depresiones rectilíneas similares a las fallas. Debido a la naturaleza generalmente homogénea de las rocas plutónicas en contraste con las sedimentarias, éstas tendrán una apariencia masiva, faltando el bandeado característico de las sedimentarias y algunas metamórficas. Debido también a ese carácter homogéneo de los cuerpos ígneos, los nutrientes necesarios a la vegetación estarán distribuídos más o menos uniformemente y no encontraremos grandes diferencias en sus características, salvo aquellas dependientes de la altura (en zonas montañosas) o la presencia de fallas que pueden dirigir y atrapar la humedad del suelo. Tapones ígneos, lacolitos y batolitos por su naturaleza o modo de origen, normalmente inclinan las rocas sedimentarias en las que intrusionan y el patrón de depresiones

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revelará su existencia. Los domos debidos a intrusiones pueden reflejarse como patrones de drenaje radial en forma similar a ciertos pliegues en rocas sedimentarias. Si las áreas de roca ígnea son grandes, su naturaleza homogénea, brindará un patrón dendrítico de drenaje, salvo que se encuentre controlado por un sistema de fracturas. Adicionalmente las características topográficas y erosivas pueden ayudar a la interpretación de los terrenos ígneos. El granito puede encontrarse en una topografía de colinas redondeadas, con un drenaje dendrítico y en las que un tipo uniforme de vegetación está presente. Una topografía redondeada similar puede encontrarse en zonas montañosas; pero donde haya habido glaciares activos, todas las rocas pueden presentar una clara topografía angulosa. Independientemente de la expresión superficial, un patrón cruzado de juntas, casi siempre presente en las rocas ígneas no sólo se encontrará en las zonas de roca expuesta sino también en las zonas cubiertas de vegetación. Las rocas plutónicas (Fanerìtica, Intrusivas, Grano grueso). Las rocas de origen intrusivo, de composición ácida o básica, desarrollan una morfología, drenaje y textura similares. La diferencia entre los varios grupos de rocas plutónicas está principalmente en el tono. Las rocas intrusivas muestran una red de drenaje externa espaciada y bien desarrollada, frecuentemente controlada por diaclasas y fallas. Se distinguen de las rocas sedimentarias, en especial por la ausencia de estratificación, una textura de erosión homogénea, aunque gruesa, como también por el drenaje y la distribución más uniforme de la vegetación. Además, los contactos son un criterio valioso para clasificarlas como intrusivas. A)

ROCAS GRANÍTICAS (Félsicas, bastante Sílice, últimas en

cristalizar). Dan un tono gris mediano y textura gruesa, pero homogénea, la morfología más frecuente es la de lomas suaves, aunque eso depende del clima.

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Las rocas graníticas, en zonas tropicales, ocupan generalmente zonas bajas. Una característica sobresaliente de las cárcavas en ambientes de estas rocas es su terminación en forma de pinzas. Un diagnóstico importante es, en algunos casos, la red de drenaje angular, controlado por fallas y diaclasas entrecruzadas, que soportan una vegetación relativamente más densa, distinguible en la foto, una red dendrítica o radial es también frecuente.

B) ROCAS BÁSICAS (Ultramáficas). La morfología de rocas básicas o ultrabásicas se diferencia con dificultad de las rocas ácidas. El tono de rocas básicas es, sin embargo, de gris oscuro a

negro. La textura de rocas ultrabásicas es raramente uniforme, así, peridotitas,

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las cuales parecen de tono casi negro, están a veces caracterizadas por zonas difusas de tono gris mediano, correspondientes a partes serpentinizadas; o un tono gris a blanco, cuando éste corresponde a zonas de amianto o talco. Además,

las rocas básicas casi no tienen vegetación , ya que su suelo es poco favorable para el desarrollo de plantas silvestres o cultivos.

C) DIQUES Y FILONES CAPA.

Los diques son generalmente bien reconocibles sobre fotos aéreas por las evidencias de sus contactos; además, se manifiestan comúnmente en juegos paralelos formando salientes o depresiones lineales. La variación de la tonalidad va de gris muy claro a muy oscuro, dependiendo de la composición. Diques fallados son particularmente muy útiles para comprobar la existencia de fallas y el sentido relativo del desplazamiento de bloques. Los filones de capas son más difíciles de observar, particularmente si tienen poco espesor, apareciendo sólo en perfiles. En caso de que se presenten como superficies de erosión, tapando en

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concordancia a otras rocas, su identificación es más segura. No obstante, antes de identificarlas como tales, es preciso considerar el ambiente geológico general del área bajo estudio, esto es, tener en cuenta la posibilidad de que haya filones capa en dicha región.

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CAPITULO III: SEDIMENTARIAS

FOTOINTERPRETACION

DE

ROCAS

III.1.- CLAVES DE FOTOINTERPRETACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS CLÁSTICAS Estas rocas son las que más información arrojan.- Las rocas sedimentarias forman estructuras secundarias (pliegues, fallas, diaclasas) que se evidencian por alineamientos de cualquier tipo (tonos más oscuros, drenajes controlados, cordones vegetales). Las geo formas que más las delatan son los flatiron (planchas), que se desarrollan sobre las rocas sedimentarias duras (areniscas compactas) y son las geo formas fruto de la erosión diferencial.Generalmente la pendiente topográfica corresponde a la pendiente estructural que es larga y suave. En la contrapendiente hay escalonamientos por el contraste entre estratos duros y blandos que se alternan. Los conglomerados muestran tono claro a medio; textura gruesa; a muy gruesa, drenaje rectangular, sub paralelo o paralelo; vegetación escasa y arbustiva; escarpes verticales en la contrapendiente, y crestas agudas rectilíneas y de gran continuidad. Las areniscas pueden ser maduras o inmaduras; las intermedias tienen rasgos que oscilan entre los extremos de estas.

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Las areniscas maduras muestran tono claro a medio, textura gruesa a media, drenaje rectangular a sub paralelo, canales en V cerrada, vegetación escasa a media, escarpes escalonados y excelentes niveles guías. Las areniscas inmaduras son oscuras y de textura gruesa, drenaje sub paralelo o sub dendrítico, vegetación buena a excelente y morfología ligeramente escarpada a suave en la contrapendiente estructural y ondulada en la pendiente. Las lodolitas son de tono oscuro en clima húmedo y claro en desiertos, textura fina, drenaje dendrítico o sub paralelo y vegetación exuberante si el clima es húmedo, morfología deprimida con desarrollo lineal extenso, excelente contraste con unidades duras y malos niveles guías .En la fig. 156 se dibujan tres geo formas, con elementos explicativos, típicas en rocas sedimentarias.

.

III.2.- CLAVES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS No dan flatiron (estratos en alto relieve triangular sobre la pendiente) y muestran fracturas bien desarrolladas que controlan la vegetación y dolinas y sumideros cuando siendo carbonatadas resultan afectadas por la disolución. Normalmente la vegetación es poca y alineada con las fracturas. En el trópico ésta puede ser densa. El relieve es función del clima y de la composición de la caliza. Los tonos son claros. En clima árido se presentan crestas empinadas y tonos claros, nunca oscuros

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En climas húmedos el paisaje es cárstico: bosques de mogotaso colinas puntiagudas. Además se desarrollan dolinas, poljes(depresiones cerradas) y sumideros El drenaje se pierde por los sumideros resultando interrumpido. El relieve es más suave que en zonas áridas y entre más pura y cristalina sea la roca, más abrupto resulta el relieve. Si se encuentra materia orgánica y humedad, los tonos son oscuros.

CAPITULO IV: ESTUDIO FOTOGEOLÓGICO DE LAS ROCAS METAMORFICAS III.1.- GENERALIDADES ROCAS METAMÓRFICAS Las rocas metamórficas son rocas que se forman a partir de otras rocas preexistentes mediante un proceso denominado metamorfismo.

¿QUÉ ES EL METAMORFISMO? El metamorfismo es un proceso iso químico (es decir, que la composición química global de la roca permanece básicamente invariable) en el que se produce una

reorganización de la composición y disposición de los minerales (generalmente se disponen en capas) que conforman una roca por la acción de elevadas presiones y/o temperaturas, pero en estado sólido .

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FACTORES QUE AFECTAN AL METAMORFISMO El factor más importante del metamorfismo es el calor, porque proporciona la energía que impulsa los cambios químicos que provocan la recristalización de los minerales existentes o la formación de minerales nuevos. La presión, como la temperatura, también aumenta en profundidad conforme aumenta el grosor de las rocas suprayacentes. Las rocas encerradas están sometidas a una presión de confinamiento. Además de este tipo de presión, las rocas pueden estar sometidas a presiones dirigidas en una dirección y sentido concretos. Este tipo de fuerzas diferenciales, deforman la roca

y se denominan esfuerzos

diferenciales. Si la presión es muy elevada, puede provocar el metamorfismo. TIPOS DE METAMORFISMO Podemos clasificar el metamorfismo atendiendo a los factores que predominan en dicho proceso en los siguientes:

Tipos de metamorfismo

Metamorfismo de contacto o térmico, se produce cuando las temperaturas aumentan debido a la cercanía, o incluso al contacto, con una bolsa de magma. El metamorfismo es mayor en las zonas de máxima temperatura, y disminuye a medida que se aleja el foco calorífico. Genera rocas compactas y de grano fino, habitualmente dispuestas como una «aureola metamórfica» alrededor del magma solidificado.

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Solo se aprecia en la fotografía en el caso de que la zona afectada sea extensa o que el metamorfismo sea suficientemente acusado para traslucirse claramente en el color de la roca, morfología, drenaje o cualquier otro efecto capaz de ser percibido en la fotografía.

Metamorfismo de contacto

Metamorfismo de alta presión o dinámico. Originado por la aparición de grandes presiones, dirigidas en un sentido determinado, que deforman las rocas. Suele producirse en las proximidades de la superficie terrestre y da lugar a rocas muy fragmentadas, como las milonitas y las brechas. Este metamorfismo es difícil de apreciar en la fotografía por su reducida extensión.

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Metamorfismo de alta presión

Metamorfismo regional o termodinámico: Es el más importante pudiendo afectar a grandes masas rocosas e implica una actuación combinada de altas presiones y temperaturas. En algunos casos se relaciona con los procesos de formación de montañas (orogénesis), dando origen a los principales tipos de rocas metamórficas. Las rocas principales producidas en el metamorfismo regional son pizarras, filitas, esquistos, micacitas, neises, granulitas, migmatitas, mármoles, serpentinitas, cuarcitas, etc. En fotogeología es imposible apreciar todas estas divisiones, debido a que existe un paso continuo entre las distintas rocas metamórficas, sin que se aprecie una clara división entre las mismas.

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III.-

CARACTERISTICAS METAMORFICAS

FOTOGEOLOGICAS

DE

LAS

ROCAS

A. PIZARROSIDAD: Las características fotogeológicas más destacables de las rocas metamórficas está basadas en los cambios estructurales sufridos por los materiales rocosos cuando están sometidos a altas presiones y temperaturas. Éstos consisten en una deformación y orientación de los minerales, que se disponen transversalmente a las tensiones que actúan sobre ellos. Los minerales de nueva creación efectúan su crecimiento orientándose en la misma dirección, que recibe el nombre de pizarrosidad, dando a la roca una disposición anisótropa, con planos de exfoliación más débiles que el resto y a favor de los cuales se verifica, preferentemente, la ruptura del material. Esta anisotropía de la roca debido a la pizarrosidad se traduce, en fotogeología, en una serie de características que serán más acusadas cuanto más intenso sea el metamorfismo al que ha estado sometido el material. Así en las pizarras, la pizarrrosidad sólo dará lugar a una ligera orientación del drenaje; en los esquistos a una serie de lomas alargadas; en los neises, en los que la pizarrosidad sea mucho más acusada, se aprecia fácilmente en la fotografía el bandeado irregular y discontinuo al que da lugar.

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B. DRENAJE: Salvo en el caso de las cuarcitas, que son las rocas metamórficas que más se parecen a las sedimentarias , el drenaje en el resto de las rocas metamórficas tiene las siguientes características fotogeológicas:

ESPACIAD O CARACTERIS TICAS DEL DRENAJE EN LAS ROCAS METAMORFIC AS

-Bastante uniforme. -Mayor cuanto mayor sea el grado de metamorfismo o la dureza de la roca.

-Suele existir una adaptación a la CONTROL dirección de pizarrosidad de la ESTRUCT roca, mayor cuanto más URAL pronunciado sea ésta. CONTROL -Frecuente y, en TECTÓNIC ocasiones, intenso. O

algunas

C. RELIEVE: Las rocas metamórficas pueden dar lugar a todo tipo de relieves, desde las grandes depresiones ocupadas por terrenos pizarrosos hasta los fuertes, formados por las cordilleras de cuarcitas y neises. Como regla general, se puede admitir que el relieve formado por los materiales metamórficos es mayor cuanto mayor sea el grado de metamorfismo y su dureza.

D. TONO: Menos en el caso de las cuarcitas, el resto de las rocas metamórficas suelen ser de colores oscuros, lo que en la fotografía también se traduce en colores oscuros, que varía según el grado de metamorfismo, composición de la roca, etc.

III.3 ESTUDIO FOTOGEOLÓGICO DE LAS PIZARRAS El grado de metamorfismo sufrido por estas rocas es muy bajo, pero muestran ya una pizarrosidad clara, con lo cual coinciden los planos de rotura del material. Hay un tránsito continuo entre pizarras y esquistos, siendo en drenaje la característica fotogeológica más acusada para su identificación.

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A. MORFOLOGÍA: Por ser procedentes de transformaciones de las arcillas y haber sufrido un metamorfismo muy bajo, las pizarras conservan muchos rasgos característicos de aquéllas. CARACTERISTICAS FOTOGEOLÓGICAS DE LAS PIZARRAS -

En un terreno formado por rocas metamórficas, a la erosión dará lugar a un relieve diferencial, ocupando las pizarras las cotas más bajas.

-

RELIEVE

Dan lugar a superficies planas y rugosas, formando pequeñas lomas redondeadas todas de la misma altura, separadas por pequeños arroyos que las atraviesan, dando un aspecto muy monótono a la zona.

-

Bajo climas áridos, estas lomas evolucionan apuntándose ligeramente.

MODO DE

-

Depósitos de manto de gran extensión y potencia.

PRESENTARS

-

Intercalados entre otros materiales metamórficos.

E

-

Aparecen siempre plegados, aunque la dirección del plegamiento no suele verse en la fotografía.

-

Muy difícil de ver en la fotografía.

-

Cuando la estratificación y la pizarrosidad coinciden, pueden

ESTRATIFICA

originar:

CIÓN



Alineación de la vegetación.



Alineación del drenaje.



Franjas de sombreado.

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La identificación de las pizarras en fotogeología suele ser bastante fácil, debido a su morfología típica y constante en todos los casos.

B. DRENAJE: El modelo de drenaje de las pizarras, unido a su morfología, sobre todo al dato de formación de lomas, suelen ser criterios que bastan, en fotogeología, para su identificación.

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-

Dendrítico.

-

Bastante tupido, siendo menor el espaciado cuanto más fino sean los materiales y menor su grado de metamorfismo, quedando un entrelazado de pequeñísimas lomas. Según se suba a un grado mayos de metamorfismo, se pasa a un

CARACTERISTI CAS FOTOGEOLÓGI CAS DEL DRENAJE

modelo de drenaje más espaciado, con lomas de mayos extensión, hasta llegar al drenaje de los esquistos. -

Es frecuente encontrar una ligera orientación en la red hidrográfica, según el plegamiento o la pizarrosidad.

-

En el caso de que ambas coincidan, la orientación de la red se hace más patente.

-

Frecuente el control estructural por medio de fracturas, dando una red dendrítica total o parcialmente angular o rectangular, según la red de fracturas sea más o menos abundante.

C. FALLAS Y FRACTURAS: Aunque la fracturación de las pizarras suele ser muy abundante, no se parecía claramente en las fotografías, siendo, por tanto, una roca que presenta fotogeológicamente un grado de fracturación bajo. La identificación de fracturas se hará a favor del control del drenaje, por alineación de arroyos. Este es le medio más seguro de localizarlas, salvo que sea una fractura muy clara, en cuyo caso se aprecia perfectamente como una línea neta que atraviesa el terreno pizarroso .

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IDENTIFICACIÓN DE FALLAS: En un terreno pizarroso es difícil precisar en fotogeología cuándo una línea de discontinuidad es fractura o falla. Los datos más claros en los que nos podemos basar para la identificación de las fallas son.



Depresión del terreno a uno de los lados de la Falla.



Separación de materiales de distinto grado de metamorfismo.



Desplazamiento de fracturas a ambos lados de la línea de discontinuidad.



Gran envergadura de una fractura.

D. VEGETACIÓN: La vegetación que se desarrolla sobre un terreno pizarroso es escasa, principalmente en los climas áridos. Los cultivos son escasos y pobres, salvo que le clima haya dado lugar a la formación de buenos suelos arcillosos. La vegetación natural suele ser de tipo arbustivo.

E. TONO: Los tonos fotográficos de las pizarras oscilan entre el gris medio y el oscuro, pudiendo aparecer con un ligero bandeado correspondientes a las direcciones de plegamientos o pizarrosidad. Los campos de labor se presentan muchas veces en tonos claros, que pueden enmascarar el tono original de la roca.

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3.4. ESTUDIO FOTOGEOLOGICO DE LOS ESQUISTOS Los esquistos son las rocas más abundantes dentro de la serie metamórficas. Su grado de metamorfismo es mayor que el de las pizarras, por lo que la orientación de los micáceos, es muy clara. Los esquistos aparecen asociados a las pizarras sin que en muchos casos sea fácil separarlos, por existir una casi continuidad entre unos y otros. Frecuentemente aparecen intercalados entre ellas, estando también asociados a las formaciones de cuarcitas. a. MORFOLOGÍA: Los esquistos son rocas fáciles de identificar en fotogeología, aunque su morfología no es tan característico como la de las pizarras. Sus características fotogeológicas principales son: 

Tiene una morfología peculiar constituida por lomas alargadas, que son la expresión topográfica de la esquistosidad de estas rocas.



Si la zona es homogénea, las lomas resultantes serán de altura constante, pero es frecuente encontrar variaciones dentro de los propios esquistos, bien por diferencia de composición, cohesión, etc.

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

El relieve de estas lomas será de tipo medio, dependiendo principalmente de: FACTORES QUE INTERVIENEN EN LE RELIEVE

FACTORES QUE RELIEVE RESULTANTE INTERVIENEN - La composición de - La altura de las lomas serán mayor cuanto más los sedimentos silíceos sean los sedimentos. originales. - Grado de - A mayor grado de metamorfismo, mayor será el metamorfismo. relieve de las lomas. -

-

Climas Húmedos

-

Climas Áridos

-



Lomas redondeadas, semejantes a las formadas en terreno pizarroso, pero de mayor extensión y altura. Erosión de los esquistos fácil, siendo abundante la formación de suelos, principalmente arcillosos, lo que contribuye a suavizar la topografía, aunque enmascarando la estructura de la roca. Las lomas tenderán a apuntarse en forma de cresta.

Las micacitas, debido a su mayor dureza, dan relieves más fuertes y mejor alineados, terminados en finas crestas o aristas que corresponden a la orientación de las micas. Se pueden confundir con neises en muchos casos.

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b. DRENAJE: El modelo de drenaje en los esquistos varía con la dureza, grado de metamorfismo y clima. No es un drenaje típico capaz de servir por sí mismo para la identificación, como ocurre en las pizarras, pero la variación de espaciado es un índice muy exacto de la variación de dureza y grado de metamorfismo de la roca.

Dendrítica CARÁCTER Densidad uniforme GENERAL Espaciado medio (mayor que en las pizarras), será DE LA RED mayor cuanto mayor sea la dureza y el metamorfismo de la roca. - Acusado Climas - Mayor desarrollo de los arroyos que CARACTERIS áridos CONTROL corren paralelamente a las colinas. TICAS DE LA ESTRUCTUR RED - Muy poco acusado AL DEL HIDROGRÁFI Climas - Debido al redondea miento de las colinas, DRENAJE CA EN LOS húmedos el drenaje sueles ser dendrítico, ESQUISTOS homogéneo y poco anguloso. Climas - Control acusado debido al encajamiento áridos de la red. CONTROL POR - La presencia de suelos arcillosos impide FRACTURAC Climas una buena adaptación de la red IÓN húmedos hidrográfica a las fallas y fracturas del terreno. -

c. FALLAS Y FRACTURAS: La fracturación de esta roca es mayor que la de las pizarras y, sobre todo, se localiza mejor. Al tener lo esquistos una mayor dureza y compacidad que las pizarras, tanto las fallas como las fracturas presentan una línea más neta y fácil de apreciar.

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d. VEGETACIÓN: La vegetación en los esquistos depende principalmente del clima en el que estén situados:



CLIMAS HÚMEDOS: Suelen tener

buen desarrollo, favorecido por la

presencia de suelos arcillosos.



CLIMAS ÁRIDOS: La vegetación es más escasa, reduciéndose principalmente la tipo arbustivo.

La orientación de la roca puede influir en la alineación de la vegetación, notándose en algunos casos un claro bandeamiento a favor de la esquistosidad.

e. TONO: Los tonos fotográficos de los esquistos varía entre gris medio y oscuro. Principalmente dominan estos últimos, sobre todo en los climas húmedos, donde la mayor abundancia de vegetación y los suelos arcillosos que los recubren contribuyen a oscurecer en la fotografía el tono original de la roca. La presencia de algunos cultivos en algunas épocas del año, principalmente en verano, puede dar lugar a tonos claros de enmascaramiento.

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III.5 ESTUDIO FOTOGEOLOGICO DE LAS CUARCITAS A. MORFOLOGÍA: Debido a la gran uniformidad que existe en la morfología de estas rocas, las características fotogeológicas

de estas rocas se pueden

considerar casi constantes para todas las cuarcitas, por lo que la identificación fotogeológica se puede considerar fácil. CARACTERISTICAS MORFOLÓGICAS DE LAS CUARCITAS RELIEVES

MODO DE PRESENTARSE

ESTRATIFICACION

-

-

CONTACTO

-

MATERIALES ASOCIADOS

-

-

FOTOGEOLOGÍA

Se presenta siempre formando relieves muy fuerte Suelen formar cumbres de cota superior a las zonas colindantes Depósitos de manto de gran extensión y potencia Aparecen siempre plegados Forman estructuras complejas de seguir en la fotografía , debido a la escasez de otros materiales intercalados entre ellas y la homogeneidad de composición que existe entre los diferentes estratos, que hacen imposible la formación de capas- guía Estratificación clara, formando cretones y aristas fáciles de ver en la fotografía. Dificultad para seguir un estrato durante largo trecho, debido a la gran densidad de fallas y fracturas que presentan estas rocas Los buzamientos son fuertes El contacto con otros materiales suele coincidir con un cambio brusco de pendiente Frecuente la formación de grandes espesores de derrubios en las vertientes, sobre todo en las más abruptas Generalmente aparecen las cuarcitas asociadas a


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esquistos y pizarras.

El largo proceso al que tiene que estar sometidos los materiales para lograr el grado de madurez textural y mineralógico de las cuarcitas, condiciona generalmente estas rocas al paleozoico, lo que añade una mayor uniformidad en su manera de presentarse.

DRENAJE: El drenaje que presentan las cuarcitas es muy simple, con dos tipos principales de ríos. CARACTERISTICAS FOTOGEOLOGICAS DEL DRENAJE DE LAS CUARCITAS

RIOS COLECTORES

-

-

ARROYOS DE LADERA

FOTOGEOLOGÍA

-

Son los más importantes Se sitúan en zonas de fractura o materiales más blandos intercalados entre las cuarcitas (esquistos, pizarras, etc.) Son pocos divagantes y corren paralelos a los estratos. Su recorrido es casi recto, debido a la fuerte pendiente a la que están sometidos. Ramificación escasa. Pequeña cuenca de recepción en forma de cabellera que a veces aparecen en tonos blancos, debido al lavado de los materiales en esa zona.


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B. FALLAS Y FRACTURAS: Dada la gran dureza y rigidez de estos materiales y los plegamientos a los que han estado sometidos, su fracturación es muy intensa. Las fracturas son muy fáciles de apreciar por la línea neta que presentan, generalmente oscura. Las fallas tanto de gravedad como de cizallamiento, etc., son muy frecuentes y se aprecian claramente por el desplazamiento de los estratos a ambos lados de la falla, aunque, al ser estos difíciles de identificar a un lado y otro de la misma, es difícil saber la dirección en la que a jugado ésta.

C. VEGETACIÓN: La vegetación es muy escasa sobre las cuarcitas; solo se formara donde la acumulación de derrubios haya dado lugar a la formación de suelos, lo que generalmente no ocurre donde los crestones de cuarcitas se ven claramente. La vegetación, cuando la haya, suele ser de tipo arbustivo.

FOTOGEOLOGÍA


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D. TONO: Las cuarcitas presentan colores claros, pero la alteración en superficie, oxidación, derrubios, vegetación, etc., pueden enmascarar su color original. En las fotografías se presentan en estrecho fajeado, alternando tonos claros, correspondientes a los cretones de cuarcitas, y otros más oscuros debidos a la sombra proyectada por el relieve de los cretones, material detrítico acumulado entre ellos, vegetación, etc.

E. ESTUDIO FOTOGEOLOGICO DE LOS NEISES El neis es una roca metamórfica de composición semejante a la del granito, lo que da lugar a una morfología muy parecida a la de este. Las características fotogeológicas a ambas rocas son muy semejantes, lo que, unido a la gran frecuencia con que aparecen asociados, hace difícil, en algunos casos, su identificación y cartografiado. Por lo que haremos un estudio eminentemente comparativo, es decir, analizando los rasgos en los que ambas rocas difieren o coinciden, que nos servirá para llegar con más claridad y exactitud a una identificación del neis en fotogeología. a. MORFOLOGIA: 

L a principal diferencia fotogeológica existente entre el granito y el neis reside en que mientras aquél, por ser una roca de textura homogénea, se presenta en la fotografía formando una masa uniforme, el neis, debido a la orientación de sus minerales, presenta un bandeamiento discontinuo o irregular, fácil de ver cuando no hay un fuerte recubrimiento que lo enmascare.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 

Las superficies néisicas tienen un aspecto menos rugoso que las graníticas, presentando aristas y crestones en la dirección de orientación, en lugar de las formas redondeadas que presenta el granito, con acumulación de bloques, etc.



Igual que el granito, el neis es una roca dura y resistente, que también se comporta ante la erosión de diversas formas, según su composición y clima al que esta sometido. Éstos factores determinantes del grado de erosión no actuaran igual que en el caso del granito; así, bajo un clima cálido, la erosión del neis será menos intensa que en un frio, al contrario de lo que ocurre con el granito.

Los relieves a los que da lugar son muy variados pudiendo aparecer formando:RELACION ENTRE EL RELIEVE, MORFOLOGIA Y FORMACION DE SUELOS EN LOS NEISES TIPO DE RELIEVE

MORFOLOGIA -

RELIEVES FUERTES -

RELIEVES MEDIOS DEPRESIONES

b.

-

-

Macizos montañosos, ligeramente alargados, según la orientación de neis. Vertientes rectilíneas, cortadas a pico en algunos casos. Lomas ligeramente alargadas, según la orientación del neis. Superficies planas; la orientación de los minerales será visible si el recubrimiento no es intenso.

SUELOS

- Escasos, salvo en climas muy húmedos. - Acumulación de suelos arcillosos en las depresiones -Recubrimiento de suelos arcillosos muy abundante.

FRACTURACION: Las fracturas son muy abundantes, aunque no tanto como

en el granito. Su identificación en la fotografía es fácil, sobre todo cuando no coincide con la dirección de orientación de neis, así tenemos: CRITERIOS DE IDENTIFICACION DE UNA FRACTURA, DE DIRECCION NO COINCIDENTE CON LA ORIENTACION DEL NEIS

FOTOGEOLOGÍA

-

Línea neta que atraviesa la roca en tonos más oscuros. Alineación de la vegetación Alineación de ríos y arroyos Cauce de un rio o arroyo en línea recta, durante un cierto recorrido.



En el caso del neis, la fracturación predominante puede aparecer en cualquier dirección, no adaptándose a una regla más o menos fija, como ocurría con el granito. 

FALLAS: Igual que en el caso de las fracturas, las fallas se determinan mejor en la fotografía en el caso de que su dirección no coincida con la orientación de la roca. Discontinuidad muy marcada en le bandeamiento de la roca a

-

ambos lados de la falla.

CRITERIOS PARA

LA

Escarpe de falla o de línea de falla( El bloque hundido suele

-

IDENTIFICACION DE UNA FALLA

corresponder al labio de topografía mas baja) Gran desarrollo de una fractura(De no estar seguro, anótese

-

como falla dudosa) 

DIACLASAS: Mientras que en el granito las diaclasas podían percibirse bastante bien en la fotografía, en e, caso de neis, además de ser mucho menos abundante el diaclasamiento de la roca, su identificación fotogeología es muy difícil. Este será otros de los factores de separación entre el granito y el neis.

c. DRENAJE: El modelo de drenaje correspondiente al neis carece de rasgos característicos que nos puedan servir para su identificación. Sus principales características fotogeológicas son

CARACTERISTICAS

-

Red dendrítica de espaciado medio.

FOTOGEOLOGICAS

-

Adaptación de la red a la orientación de la roca.

DEL DRENAJE

-

Terminación de los arroyos ligeramente curvas.

-

Puede existir drenaje angular por control tectónico de la red.

d. VEGETACION: En lugar de los suelos eminentemente arenosos que se forman por la alteración del granito, la erosión del neis da lugar a suelos más arcillosos. Esto favorece el desarrollo de la vegetación natural, que será mas abundante en esta roca, pudiéndose formar grandes bosques, principalmente de plantas arbustivas,

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similar a la vegetación del granito. No olvidemos que la abundancia de suelo dará lugar a una vegetación más tupida, por lo tanto en los climas donde la erosión de neis se efectué con más facilidad, como ocurre en los climas fríos, la vegetación será más abundante. e. TONO: La presencia de cuarzo y ortosa, alternando en bandas con materiales ferruginosos, confiere a la roca, según la abundancia de unos y otros, colores claros y oscuros. En la fotografía el neis suele tener tonos gris claro, semejante a los del granito. f. ROCAS CON LAS QUE EL NEIS PUEDE CONFUNDIRSE: Además de poder confundirse con el granito, en algunos casos puede existir confusión entre las cuarcitas y el neis, cuando éstos aparecen formando relieves fuertes tipo sierra. Las principales diferencias entre las rocas antes mencionadas en un estudio fotogeológico, vienen expresadas en los cuadros siguientes: ESTUDIO FOTOGEOLOGICO COMPARATIVO ENTRE EL GRANITO Y NEIS GNEISS

TIPO DE ANALISIS

GRANITO

TEXTURA

Homogénea Uniformes Peñas redondeadas Rugosas Acumulación de bloques y cantos

SUPERFICIES

RELIEVES FUERTE MODOS DE PRESENTA RELIEVES RSE MEDIOS

Macizos redondeados

montañosos

FOTOGEOLOGÍA

Orientada Con bandeado discontinuo e irregular.

-

Rugosidad menos acusada Presencia de aristas y crestones

-

Vertientes convexas

-

Lomas redondeadas

-

DEPRESION Superficies llanas y rugosas ES FRACTURACION

-

Intensa Adaptación geométrico

a

un

modelo

-

Macizos montañosos ligeramente alargados según la orientación del Gneiss Vertientes rectilíneas, pudiendo estar cortadas a pico. Lomas ligeramente alargadas, según la orientación de la roca. Superficies llanas menos rugosas, en las que se pude ver la orientación del Gneiss. Intensa, pero menos abundante Direcciones de fracturación no condicionadas



Diaclasas abundantes Puede haber abundancia de diques e intrusiones

CLIMAS CALIDOS

DRENAJE

- No presenta diaclasas - Presencia de diques en menor numero y

-

FRIOS Erosión del granito mayor que la del neis Red dendrítica espaciada, con tendencia a ser radial Terminaciones curvas en forma de pinza

-

Drenaje angular fuerte

-

SUELOS

Arenosos

TONO

(No tiene por qué haber diferencia)

-

-

VEGETACION

generalmente cerca del contacto con una roca plutónica. Erosión del neis mayor que la del granito

Red dendrítica más tupida, con tendencia a estar orientada Terminaciones con curvatura menos acusada y más cortas Puede haber drenaje angular, pero es menos intenso y riguroso

Ligeramente más abundante en el Gneiss

ESTUDIO FOTOGEOLOGICO COMPARATIVO ENTRE LAS CUARCITAS Y GNEISS CUARCITAS

GNEISS

Sierras muy alargadas.

Macizos ligeramente alargados.

Continuidad en los estratos, Bandeado hojoso e irregular. interrumpida por fracturación de la roca. Buzamiento claro de las capas. Replegamiento intenso que solo permite ver la orientación de la roca. Presencia de anticlinales y sinclinales.

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No se puede ver estructuras.



CAPITULO V: RECONOCIMIENTO DE ESTRUCTURAS IV.1 ANÁLISIS ESTRUCTURAL La facilidad y rapidez de estudiar un conjunto que permiten las fotografías aéreas las convierten en elemento indispensable en el estudio estructural de una zona. A través de ellas se pueden seguir los plegamientos de las rocas en toda su extensión, pudiéndose trazar la posición de los ejes anticlinales y sinclinales con una gran exactitud. Todo esto hace de la fotografía aérea n elemento valiosísimo a la hora de realizar un mapa estructural. El trabajo previo de laboratorio nos permitirá efectuar el estudio sobre el terreno de un modo rápido y seguro, al llevar planteados los principales problemas, así como la situación de los puntos más favorables para la reso9lución de os mismos. En los capítulos destinados al estudio de la fotogrametría, al hablar de las medidas de buzamientos se decía que éstas, en muchos casos son más precisas que las realizadas en el campo, al estar libres de las pequeñas fluctuaciones que a veces son causa de errores en las medias directas sobre el terreno. El mismo caso se presenta en las medias de espesores, dirección de estratos, etc. De todos modos, en la mayoría de los mapas fotogeológicos no es necesario realizar medidas de buzamiento con el estereomicrómetro, aunque sí es necesario dar una indicación aproximada de aquél.

A. ESTUDIO DE LA DIRECCION Y BUZAMIENTO DE LOS ESTRATOS: La apreciación aproximada de un buzamiento, sentido de éste, dirección del estrato, etc., son observaciones fáciles de realizar en la fotografía, a poca práctica que tenga el fotogeólogo. La actuación de los agentes erosivos, ahondando y excavando con más facilidad en las rocas deleznables que en las resistentes, van acentuando los rasgos topográficos, poniendo de manifiesto las estructuras íntimamente relacionadas con ellos.

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Según la etapa en la que se encuentre el ciclo erosivo, la topografía será más o menos acusada y, por tanto, los rasgos estructurales. De todas maneras y aun en fase de arrasamiento total, las estructuras se traslucen en la fotografía, pudiéndose seguir la dirección de los estratos generalmente generalmente con claridad, aunque a veces no se pueda apreciar la intensidad y sentido del buzamiento. El tener una idea clara de la forma del afloramiento de las capas puede ayudar a considerablemente en su identificación en los casos difíciles. La forma del afloramiento dependerá de varios factores.



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Grado de buzamiento.- Es el que tiene una influencia mayor en la forma del afloramiento. Veamos los casos principales:



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B. TIPOS DE PLIEGUES Y ESTRUCTURAS. En el cuadro siguiente vienen expresados los tipos de pliegues que se pueden ver en fotogeología: f otogeología: Pliegues volcados. Ambos flancos buzan en el mismo sentido del plano axial, generalmente con ángulos diferentes. El plano axial buzará en el mismo sentido que ambos flancos. Si éstos son parecidos, es posible con fundir este tipo de pliegue con una serie homoclinal, o no saber si se trata de un anticlinal volcado o un sindical siempre que no se tenga bien determinada la serie estratigráfica. En estos casos, siguiendo el recorrido del estrato a lo largo de las fotografías, f otografías, se puede encontrar alguna zona en la que por una mayor claridad en la disposición del pliegue quede aclarado el problema.



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C. ESTRUCTURAS EN DOMO Y CUBETA. En los domos, los estratos

dispuestos circularmente buzan hacia el exterior de la estructura, mientras que en la cubeta el buzamiento es hacia el interior. Son fáciles de ver en la fotografía, debido a que su tamaño no suele ser muy grande .

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D. REPRESENTACIÓN GRAFICA DE ESTRATOS Y PLIEGUES. La cartografía fotogeológica de estratos y pliegues es ligeramente distinta a a que se realiza sobre el terreno, debido a a diferencia en la apreciación de detalles que existe en ambos métodos de trabajo. En la mayoría de los casos

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se puede cartografiar claramente un afloramiento capa a capa, salvo que esto dé lugar a un empastamiento del dibujo. REPRESENTACION DE ESTRATOS.- Deben

cartografiarse todos los bordes de

estratos o al menos los más representativos en el color que se haya asignado a la formación, a fin de tener una representación clara del afloramiento. En los estratos inclinados, el buzamiento se marcará con una lecha de una punta, dos o tres, según sean de ángulo bajo, medio o alto. Si l parte visible del estrato alora en pequeña extensión, bien por estar los estratos muy juntos o muy verticales, se sustituirán las flechas por pequeños trazaos perpendiculares al borde del estrato. En la leyenda situada al principio del libro vienen indicados los principales símbolos empleados, correspondiendo la mayoría a los utilizados en la cartografía normal efectuada en el campo. Los símbolos de dirección y buzamiento se anotarán en el mismo color que el empleado en el borde de los estratos para esa formación. Los de los pliegues, en negro.

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V.2

ESTUDIO FOTOGEOLÓGICO DE LA FRACTURACIÓN A. GENERALIDADES. - El estudio de la fracturación en fotogeología tiene dos objetos: el estudio tectónico de las formaciones, equivalente al realizado en el campo, estudiando las diversas fracturas y fallas, desplazamientos efectuados por éstas, etc., y el estudio del grado de fracturación de la roca y sus características, como ayudar para su identificación fotogeológica. La fotografía aérea es un elemento de gran eficacia a la hora de realizar el estudio tectónico de una zona. Presenta una serie de ventajas, como son la magnitud del área abarcada, la facilidad de seguir a través de ella las fallas y fracturas durante varios kilómetros, la precisión de dibujo que permite, el bajo costo al que se puede realizar un estudio tectónico detallado, etc. Sin embargo, para realizar un estudio completo es necesario efectuar sobre el terreno una serie de mediciones y comprobaciones que en la fotografía suelen se r imposibles, como son el ángulo de inclinación de una falla, salto de la misma, en algunos casos sentido del movimiento efectuado, etc. La comprobación sobre el terreno de las fallas y fracturas marcadas en la fotografía puede dar lugar a errores si no se tiene en cuenta un factor muy importante: 1º.

Hay fracturas y fallas que son visibles en la fotografía y sobre el terreno. Estas son las únicas que admiten comprobación.

2º.

Otras pueden verse claramente en el campo, pero no en la fotografía.

3º.

Otras fracturas son claramente visibles en la fotografía, pero no se ven en el campo. Pueden corresponder a fracturas enterradas por materiales más modernos o por suelos, de manera que quede oculta sobre el terreno, pudiéndose seguir en la fotografía. El grado de fracturación de las rocas puede servir como guía para su identificación fotogeológica. La densidad de fracturas y su grado de visibilidad y claridad en la fotografía son un índice de la rigidez de la roca,

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cohesión, dureza, plasticidad, elasticidad, etc. Así, el granito presentará un alto grado de fracturación, igual que ocurre con el neis, cuarcitas, etc., mientras que las arcillas, arenas, yesos, etc., tienen un grado de fracturación mucho más bajo.

B.

IDENTIFICACIÓN DE FRATURAS EN FOTOGEOLOGÍA.- Debido a la diferencia de escalas empleadas en el trabajo de campo y en el estudio fotogeológico los criterios de identificación fracturas usados sobre el terreno no son válidos para su reconocimiento en la fotografía. Las ventajas o desventajas existentes en fotogeología con respecto al trabajo de campo quedan resumidas en el cuadro siguiente: Quien haya comparado un mapa fotogeológico con uno realizado sobre el terreno habrá observado que, por lo general, los primeros presentan una densidad de fracturas muy superior a la representada en los segundos. Esa diferencia es debido a dos razones principales: 

A la hora de confeccionar un mapa, sólo son cartografiables las fracturas de una cierta envergadura, y éstas se parecían mejor en la fotografía que sobre el terreno.



El fotogeólogo tiende a anotar todas las fracturas que ve, salvo en los casos en que por presentar la roca un alto grado de fracturación se ve obligado a seleccionar las fracturas de una cierta importancia a fin de no empastar el dibujo. Sin embargo, el geólogo de campo no suele dar importancia a la fracturación de la roca, salvo en el caso de que por sus características especiales el trabajo así lo requiera, limitándose a cartografiar exclusivamente las fallas.

También suele ocurrir que dos mapas de la misma zona, confeccionados por dos fotogeólogo distintos, no coincidan por completo en el trazado de fracturas (incluso cuando ambos mapas han sido realizados por el mismo fotogeólogo). Esto tiene una explicación muy sencilla. Normalmente, sobre todo cuando la densidad de fracturas es muy alta, el fotogeólogo tiende a seleccionar las fracturas que dibuja, a fin de no empastar excesivamente el mapa. Sobra decir que el

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criterio de selección aplicado no pude coincidir por completo en ambos casos, lo que explica la aparente diferencia entre los mapas, sin que por ello se pueda decir que sean incorrectos. Por lo general, esta falta de coincidencia queda relegada a fracturas y fallas poco importantes, sin que afecte a ls de primera magnitud. Pasemos ahora a estudiar los principales criterios de identificación de fracturas en la fotografía aérea. El fracturarse la roca según planos de rotura, su traza sobre el terreno será una línea recta, que en algunos casos puede curvarse ligeramente. La identificación fotogeológica de una fractura se hará por la alineación de una serie de factores, como drenaje, vegetación, humedad, etc., que vienen anotados en el cuadro siguiente: El estudio fotogeológico detallado de la fracturación de una roca es necesario en el caso de mineralizaciones, estudios de vasos y pantanos, trazado de carreteras, etc., siendo un complemento imprescindible del trabajo de campo.

C.

ESTUDIO DE LAS FALLAS. En muchas ocasiones es difícil apreciar en fotogeología la diferencia existente entre fallas y fracturas, sobre todo en aquellos terrenos que no son sedimentarios o que, siéndolo, no presentan una serie estratigráfica clara, cuyo desplazamiento puede ser índice del movimiento efectuado. Los criterios fotogeológicos de identificación de fallas son distintos a los utilizados en el campo, como ocurría en el caso de las fracturas, aunque en este

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caso la diferencia no es tan acusada. Existen una serie de datos usados en el campo para el estudio de fallas, como: - Espejos de falla, - planos de fricción, - Presencia de brechas, - Zona de milonitas, etc., Cuyo uso en fotogeología es totalmente imposible por motivos que saltan a la vista. Otros, como discontinuidad de los estratos, desplazamiento de tramos de series, etc., son aplicables en ambos casos. Esta limitación en el empleo de criterios impide en la mayoría de los casos el estudio en fotogeología del movimiento de las fallas. Estudiaremos a continuación los dos tipo de fallas que se pueden ver en la fotografía: de gravedad y de desplazamiento de rumbo. D.

FALLAS

DE

GRAVEDAD.

SU

RECONOCIMIENTO

EN

FOTOGEOLOGÍA. Son aquellas en que la componente vertical es la más importante, desplazándose verticalmente respecto al otro.

Las fallas de gravedad se aprecian en fotogeología a través de la modificación topográfica o estructural a que dan lugar. En las rocas homogéneas y cristalinas la expresión topográfica de una falla es la única que pude indicar su presencia, siendo mayor en fallas cuyo plano forma un ángulo algo con la horizontal que en las de ángulo bajo.

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La inclinación del plano de falla no suele apreciarse en la fotografía, excepto cuando da lugar a una escarpe (Fot. 11-3). Estos se caracterizan por su morfología peculiar, formada por facetas trapezoides triangulares. La cara del trapecio coincidiría con el plano de falla y ambos lados estarían formados por gargantas, debidas a la rápida excavación de los ríos para adaptarse al nuevo nivel de base local. Esta rápida adaptación daría lugar a la formación de torrentes, con frecuentes conos de deyección en su desembocadura, cuya madurez sería un índice de la edad de la falla. Los escarpes de falla no tienen por qué coincidir con la línea de falla (traza de ésta sobre el terreno), pudiendo haber retrocedido por erosión del bloque levantado, en cuyo caso se llama escarpe de línea de falla. Es difícil apreciar este retroceso en fotogeología aunque en algunos casos se aprecia la línea de falla situada a una cierta distancia del escarpe y más o menos paralela a éste. Los escarpes de falla se pueden apreciar más fácilmente en cimas áridos que en húmedos. El salto de falla no suele corresponder con la altura del escarpe, debido a la erosión sufrida por el lado levantado y a la colmatación del labio hundido. Esta erosión y colmatación pueden llegar a hacer desaparecer por completo el escarpe, dando lugar a una inversión, de manera que la zona situada en una cota inferior corresponda al labio levantado de la falla, es decir el escarpe actual miraría en sentido contrario al original. Lo escarpes así formados serían escarpes de falla resecuentes, mientras que los aparecen mirando hacia el labio hundido reciben el nombre de escarpes de falla obsecuentes.

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La única manera de comprobar en fotogeología si un escarpe es obsecuente o resencuente es a través de la resistencia de los materiales situados a ambos lados de la falla: Las líneas de falla pueden ser curvas, al poderlo ser el plano de falla. Varias fallas de gravedad paralelas, del ismo sentido, recibirán el nombre de fallas escalonadas. Si son de sentido contrario darán lugar a un Horts. Si dejan entre sí una zona elevada, y a una fosa tectónica, si a una deprimida.

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E.

MODIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS

POR LAS FALLAS DE GRAVEDAD. La influencia de las estructuras sedimentarias en la topografía de la zona es decisiva. Las fallas de gravedad, al varias su continuidad, darán lugar a una modificación de la topografía originada por ellas, además de la introducida por la propia falla. La identificación fotogeológica de las fallas es más fácil en terrenos sedimentarios que en cualquier otro tipo de terreno, debido a la gran ayuda prestada por las guías estratigráficas. En los climas áridos, sobre todo en los que la carencia de vegetación permite una clara visión del la litología y estratigrafía de la zona, la identificación de fallas suele ser bastante fácil, pudiéndose seguir a lo largo de kilómetros. Veamos a continuación una serie de ejemplos de modificación de las estructuras por las fallas de gravedad. Las fallas cuya dirección es oblicua a la de los estratos modifican las estructuras de una manera semejante al de las fallas de plano normal a éstas.

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F.

FALLAS HORIZONTALES O DE DESPLAZAMIENTO DE RUMBO. Son fallas en las que el movimiento efectuado por un bloque con respecto a otro es horizontal. La inclinación del plano de falla no se suele apreciar en la fotogrfía, por lo que aquí las consideramos como fallas de plano vertical. En las rocas homogéneas y cristalinas, al no existir estratos cuya discontinuidad nos indique que se ha efectuado un desplazamiento, es muy difícil distinguir una falla de desplazamiento de rumbo de una fractura. Sólo podría determinarse que es una falla cuando por la presencia de un dique o fractura desplazados a ambos lados de la misma pueda apreciarse la realización de un movimiento.

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En las series sedimentarias es más sencillo determinar la presencia de fallas de cizalla por el desplazamiento sufrido por los extremos del estrato a ambos lados de la falla, quedando claro el sentido. Sin embargo, como se explica en la figura 11-8, pueden confundirse con fallas de gravedad cuando el plano de falla sea paralela a la dirección de los estratos. En algunos casos las fallas de dirección dan lugar a una curvatura más o menos acusada de los extremos debido al arrastre sufrido por ambos bloques en su desplazamiento. Esta curvatura nos serviría para diferencia las fallas de dirección de las de gravedad.

G.

CRITERIOS PARA EL RECONOCIMIENTO DE FALLAS. En el cuadro que viene a continuación están resumidos los principales criterios para el reconocimiento de fallas. Si por sus características una falla pueda ser de cizalla o de gravedad, debe acudirse a sistemas de identificación como los anteriormente expuestos, pudiendo en algunos casos ser difícil llegar a una conclusión satisfactoria respecto al caso.

H.

GRADO DE EVIDENCIA DE LAS FALLAS.- De todo lo expuesto se deduce que, en fotogeología, hay veces que una falla queda determinada como tal, sabiéndose exactamente su posición. Otras, queda la duda de si la línea de discontinuidad que aparece en la fotografía es una falla, una fractura o bien alguna alineación anómala no localizada.

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Según su grado de evidencia, las fallas se pueden clasificar en:

Fallas seguras. Aquellas cuya situación e identidad se ha determinado perfectamente en la fotografía.

Fallas probables. Su existencia es hipotética por no poseer el observador suficientes elementos de juicio para su confirmación. Aquí estarían incluidos los casos en que no se puede afirmar si una línea de discontinuidad corresponde a una fractura o falla.

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Fallas no localizadas. Son aquellas cuya existencia está comprobada (por ejemplo, omisión un tramo de la serie, repetición de estratos, etc), pero no se ha podido localizar exactamente su posición, bien por estar enterradas o por no apreciarse claramente en la fotografía.

Fallas ocultas. En este caso se sabe la situación exacta de la falla, pero está enterrada bajo una serie de materiales que impiden su afloramiento. En la leyenda situada al principio del libro vienen representados los distintos símbolos empleados en cada caso. I.

DIACLASAS. Estas formas menores de fracturación no suelen quedar reflejadas en las fotografías, sobre todo si la escala es pequeña. Se ven con mayor facilidad en las rocas competentes, sean sedimentarias, ígneas o metamórficas, siendo su criterio de selección semejante al de las fracturas, de las que se diferencian pro su menor envergadura. Generalmente, las direcciones de diaclasamiento suelen coincidir con las de fracturación.

J.

ESTUDIOS CUANTITATIVOS DE LA FRACTURACIÓN. En algunos trabajaos puede interesar un conocimiento cuantitativo de la fracturación, además de su cartografía. Dadas las características de la fotogeología, citadas repetidamente a lo largo de este libro, puede considerarse como el método más apropiado para este tipo de estudio por la gran cantidad y exactitud de los datos que proporciona, siendo una base excelente para la ampliación del análisis estadístico. Para este tipo de trabajo es necesario tener un cuenta dos puntos:

1º Restitución de la red. Antes de efectuar cualquier medida es imprescindible pasar la red de fracturación a un mapa, mosaico controlado u ortoplano, de manera que quede restituido. Sólo así podrán ser tomados como ciertos los valores de longitud y dirección de las fracturas. De otro modo estarán falseados por las distorsiones y cambios de escala propios de las fotografías aéreas.

2º Elección de la escala. Antes de elegir la escala hay que tener en cuenta que las escalas grandes proporcionan una mayor cantidad de datos, sobre todo en

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fracturas y diaclasas de pequeñas envergadura, que con escalas menores pasarían desapercibidos o quedarán muy empastados, Como contrapartida, tiene el inconveniente de que al reducirse considerablemente el área expuesta, la traza de las fallas y fracturas de gran tamaño se sale de la fotografía, siendo necesario un número a veces considerable de éstas para poder cartografiarlas en toda su extensión. Por tanto, se pierde así una de las grandes ventajas de la fotografía aérea, que es la fácil identificación y seguimiento de rasgos geológicos gracias a la visión del conjunto que ofrece. En el caso de que en el área estudiada concurran una serie de rocas de características tan distintas que hagan aconsejable el uso de diferentes escalas, o bien por disponer de varios juegos de fotografías se quiera hacer un estudio simultáneo para aprovechar las diferentes ventajas que cada uno de ellos ofrece, no hay inconveniente alguno en realizar así el trabajo, siempre que el mapa planimétrico, topográfico, ortoplano, etc., al que se pase finalmente la red tenga suficiente precisión para evitar que, en el paso de los diferentes trabajos, las fracturas se dupliquen. Es decir, si la restitución no está perfectamente realizada, como es frecuente que algunas fracturas hayan sido repetidas en los diferentes trabajos pueden ser anotadas tantas veces en el plano como lo están en éstos, lo que influiría en el falseamiento de los resultados finales. A título orientativo se da la siguiente tabla, debiendo escoger luego el fotogeólogo la escala más adecuada en función del tipo de trabajo que va a realizar y las características litológicas y climatológicas del área estudiada.

Medida de parámetros. Todos los parámetros de una fractura o diaclasa puedan ser medidos en la fotografía aérea, no ocurriendo lo mismo con los de

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las fallas, pues es muy difícil saber cómo han jugado y, sobre todo, resulta casi imposible reducir a un número su salto. Las medidas deberán efectuarse considerando toda la red en conjunto o bien separando fallas, fracturas y diaclasas, según interese. Igualmente, se puede hacer un estudio de los distintos tipos litológicos, estratigráficos, etc., de la zona o tomarla en conjunto, según los resultados que se persigan. Las medidas más frecuentes en este tipo de trabajo son: -

Longitud de la fractura.

-

Dirección.

-

Densidad.

-

Frecuencia.

Dirección y longitud de las fracturas.- La manera más cómoda de medir la longitud es con un tecnígrafo (dos reglas perpendiculares, solidarias con un limbo graduado) que permite tomar la dirección al mismo tiempo. La representación gráfica más clara e intuitiva son los diagramas en rosa, que pueden ser acumulativos, en tantos por ciento, etc.

Densidad.- Es la suma total de las longitudes de las fracturas partidas por la superficie, quedando representada por la fórmula. 

 

Siendo: L = Suma total de las longitudes. A = Area de la zona. La densidad de fracturación puede hallarse sólo para las fracturas, sólo para las fallas o bien sumando ambas magnitudes, pudiendo tomarse para un área determinada o hallando los diversos parámetros correspondientes a los distintos afloramientos litológicos, estructuras, etc. Es el dato más claro y representativo sobre el grado de fracturación de una roca.

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Frecuencia.- es el número de fracturas que aparecen por unidad de superficie. Viene representado por la fórmula. 

  

La frecuencia, unida a la densidad, da una estimación de la longitud media de la red de fracturación.

K. DISCORDANCIAS.- Las discordancias existentes entre dos formaciones distintas no son fáciles de cartografiar en fotogeología, salvo las angulares. A veces puede ser necesaria una comprobación de campo que ratifique su existencia. Estas se pueden manifestar por:

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FOTOGEOLOGÍA


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CONCLUSIONES Para reconocer o distinguir entre diferentes litologías en una foto, el geólogo necesita dos prerrequisitos: una suficiente correlación entre la geología y la geomorfología y, una combinación de experiencia, paciencia, percepción e ingenuidad. Los atributos fotográficos tono, textura, patrones, contexto y escala necesitan ser combinados con un conocimiento de cómo los diferentes tipos de rocas responden en diferentes climas a la meteorización y erosión. La estratificación, tonalidad y erosión diferencial de las rocas sedimentarias son relativamente más fáciles de identificar sobre fotos aéreas que las rocas ígneas y metamórficas. La estratificación es muchas veces reconocible en la parte obsecuente de valles por las bandas paralelas de vegetación que reflejan diferente composición de los estratos. Las rocas de origen intrusivo, de composición ácida o básica, desarrollan una morfología, drenaje y textura similares. La diferencia entre los varios grupos de rocas plutónicas está principalmente en el tono. Las rocas intrusivas muestran una red de drenaje externa espaciada y bien desarrollada, frecuentemente controlada por diaclasas y fallas. Las rocas metamórficas no son solamente el grupo de rocas mas difícil de identificar en fotos aéreas, sino que también hay pocos indicios para distinguir las unidades metamórficas entre sí, por el simple hecho que son productos de rocas ígneas, sedimentarias, e inclusive otras metamórficas y, por lo tanto, contienen rasgos típicos de esos grupos litológicos.

FOTOGEOLOGÍA


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FOTOINTERPRETACION LITOLOGICA

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