Perfil Geológico-Historia Geológica

GEOLOGÍA Apuntes para Trabajos Prácticos

MAPA GEOLOGICO - PERFIL GEOLÓGICO COLUMNA ESTRATIGRÁFICA – HISTORIA GEOLÓGICA Si sobre el mapa topográfico de una región determinada de la superficie terrestre, se agrega la distribución de las rocas, sus interrelaciones y la forma de las estructuras geológicas, se obtiene un MAPA GEOLOGICO. Podemos decir entonces que un MAPA GEOLÓGICO resulta de proyectar sobre un plano topográfico la extensión de los materiales de la corteza y su posición, que fueron previamente identificados en el terreno mediante un trabajo de PROSPECCION GEOLOGICA. Este trabajo geológico sobre el terreno es también denominado "Levantamiento de Campo", implica el estudio sistemático de una región y comprende la secuencia de los siguientes trabajos: 1- Localización de afloramientos. 2- Estudio e interpretación de las rocas, estructuras, geoformas, etc. 3- Traslado al mapa de los datos geológicos relevados. Se conoce como afloramiento a una extensión de roca expuesta en la superficie, sobresaliendo de las coberturas de sedimentos, es decir que se mantiene vinculada a la roca original en continuidad. Su localización y estudio se realiza mediante Imágenes Satelitarias, Fotos aéreas y reconocimiento de campo. Las principales formas de presentación gráfica de los datos y conclusiones de la prospección geológica son: -

Mapas Geológicos. Perfiles Geológicos. Bloque Diagrama.

Tipos de Mapas Geológicos 1- Mapa de Afloramiento: Es aquél que presenta sólo los afloramientos actuales; o sea una proyección de los distintos tipos de rocas y sedimentos con sus "contactos geológicos". Un contacto geológico es una superficie entre dos masas contiguas de roca. Su intersección con la superficie determina una "Línea de Contacto" que es lo que se proyecta sobre el MAPA. Los contactos pueden ser: - DISCORDANTES: La superficie de contacto representa una interrupción en tiempo geológico o cambio de proceso entre las dos masas rocosas. - CONCORDANTES: Implica una continuidad temporal en el proceso de formación de las dos masas rocosas.

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2- Mapa de Subafloramientos: Se grafican los afloramientos que se tendrían al eliminar algunas rocas o sedimentos de coberturas. Ej: eliminando la cubierta aluvial del cauce de un río para mostrar la roca de base. 3- Mapa Tectónico 4- Mapa de Facies 5- Mapa Paleogeográficos

ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS Se mencionó en párrafos anteriores que la distribución de rocas se mapea en base a los afloramientos y según sus contactos, pero esto por sí solo no es suficiente para mostrar la posición en el espacio de esas rocas y es entonces necesario agregar el rasgo Estructural. Los principales rasgos estructurales son: 1- Rumbo y Buzamiento 2- Plegamiento 3- Fallas 4- Discordancia 1-Rumbo y Buzamiento: La determinación de ambos se usa para fijar la posición espacial de un plano que puede estar representado por: a-Planos de estratificación. b- Planos de Fallas. c- Diaclasas. d- Planos de Esquistosidad. e- Filón, Colada, etc. 2- Pliegues: Representación: se usa una línea o trazo largo que indica la posición del eje del pliegue y las líneas menores el tipo de pliegue. 3- Fallas: Representación: un trazo grueso indicará el rumbo del plano de falla. La flecha o trazo corto, indican la dirección del buzamiento con el valor angular.” El peine” indica el bloque hundido. 4- Discordancias: Se grafican en perfiles con un trazo grueso ondulante. 5- Contacto Geológico: Se dibujan en mapas y perfiles con una línea gruesa continua cuando son contactos comprobados y línea gruesa cortada cuando son contactos supuestos o inferidos. Página 2 de 10


Los símbolos o rastras de Carteo Geológico están normalizados en Argentina por el Servicio Geológico Minero Argentino (SEGEMAR) organismo oficial responsable del relevamiento de las Cartas Geológicas de la República Argentina. También están normalizadas las rocas y los colores para las Eras Geológicas. http://www.segemar.gov.ar/db/

Perfil Geológico: que es y como construirlo Un perfil geológico es la reconstrucción en profundidad de la estructura geológica de una zona determinada. Geométricamente un perfil o corte geológico puede definirse como la intersección de los elementos y estructuras geológicas con un plano vertical que contiene a la línea de perfil considerada y tiene como base al perfil topográfico, es decir que el perfil geológico está limitado por la parte superior por la superficie topográfica correspondiente al sector donde se ha trazado el perfil. Un corte geológico debe estar acompañado de una serie de elementos que permita su correcta interpretación. Debe presentar una escala tanto vertical como horizontal, generalmente estas escalas son iguales (escala natural); debe estar orientado, es decir se tienen que referenciar sus dos extremos. Debe exhibir una leyenda, en la que se especifiquen los diferentes colores y rastras utilizados para representar la edad y la litología de los materiales que aparecen en el corte. Normalmente esta leyenda se construye de forma que los materiales estén ordenados cronológicamente, en la parte inferior los más antiguos y en la parte superior los más modernos. Se debe identificar el corte en referencia al mapa, estableciendo alguna identificación alfanumérica de sus extremos que permita su rápida localización en el mapa. Cómo se realiza un perfil geológico 1) Realizar el perfil topográfico del sector elegido, este trazo que representa la superficie topográfica es el límite superior del corte geológico. 2) Sobre la línea del perfil que corta los diferentes elementos estructurales representados en el mapa, marcar los contactos entre materiales, planos de falla, o planos axiales de pliegues. En la construcción de un corte, es muy importante realizar correctamente la proyección, sobre el perfil topográfico, de las intersecciones de la traza del perfil geológico con los diferentes elementos estructurales. Esta proyección debe realizarse siempre perpendicularmente a la traza del perfil geológico sobre el mapa; de forma que el perfil geológico que vamos a realizar tenga la misma longitud que la traza de ese perfil sobre el mapa geológico. 3) Proyectar sobre el perfil topográfico las intersecciones de nuestra línea de corte con los diferentes elementos estructurales. 4) Identificar los elementos estructurales más importantes como plano de fallas o planos Página 3 de 10


axiales de pliegues. Normalmente, estos elementos son planos, así que en el corte estarán representados por líneas. Marcar primero las fallas, que deben pasar por los puntos de intersección correspondientes definidos sobre el perfil topográfico, y dibujarlas con el ángulo de buzamiento correspondiente. 5) Después rellenar con rastras y colores los estratos definidos en el corte en función del tipo litológico y edad correspondiente. 6) El perfil siempre debe presentar la orientación, la escala tanto vertical como horizontal y la leyenda donde se muestren los colores y símbolos utilizados.

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Donde realizar un corte o perfil geológico Para obtener la mayor información posible a partir de un corte, éste debe realizarse según una dirección lo más perpendicular posible a las orientaciones de los materiales y estructuras geológicas. Si se realiza un corte perpendicular a la dirección de los materiales, el corte muestra la verdadera estructura de los materiales, en cambio si se realiza paralelo a la orientación de las capas, el corte muestra las capas aparentemente horizontales, es decir se representa en el corte geológico buzamientos aparentes de las capas. Por lo tanto, siempre que se realice un corte geológico se debe tener en cuenta cual es la orientación elegida para realizar ese corte. Normalmente siempre se busca la orientación que más información proporcione de la estructura geológica, y por lo tanto, se suelen elegir las orientaciones que presenten una dirección lo más perpendicular posible a las estructuras. A la hora de realizar un corte geológico, se debe tener en cuenta que la información que debe utilizar, es toda aquella que se encuentra en el mapa, y no sólo la que se localiza en la zona más próxima al trazado de nuestro corte. Las rastras en los cortes o perfiles geológicos Las rastras deben dibujarse siguiendo las estructuras de las capas, es decir la trama debe amoldarse al buzamiento de las capas en todo momento. Limitaciones del perfil geológico en profundidad Cuando se realiza un perfil geológico se debe considerar su límite en profundidad. En la mayoría de los casos, la limitación de la estructura geológica en profundidad está condicionada por el conocimiento y la interpretación de la estructura geológica que Página 5 de 10


podemos inferir del mapa geológico. En ningún caso se puede limitar el corte en profundidad, si no conocemos los datos suficientes como para poder definir la estructura. En algunos casos se pueden establecer un área determinada para la realización del corte geológico limitando su desarrollo en profundidad. Simbología en los perfiles geológicos En los perfiles geológicos se utilizan los mismos colores y rastras que se utilizan en los mapas geológicos. No obstante, la simbología utilizada en los mapas geológicos no es la misma que se utiliza en los cortes. Gran parte de la simbología utilizada en los mapas geológicos para definir la orientación y estructura de los materiales resulta redundante en un corte geológico, ya que el perfil es el resultado directo de la interpretación de esa simbología. En general, un perfil o corte geológico es en realidad un diagrama que muestra una vista lateral de un bloque de la corteza terrestre como se vería si pudiéramos levantarlo para observarlo mejor. Hasta donde sea posible, la sección geológica transversal se dibuja perpendicular al rumbo general de las rocas. En el caso de que la proyección se haga sobre un perfil topográfico en el que se ha exagerado la escala vertical, entonces el ángulo de buzamiento de los estratos se exagera proporcionalmente.

BLOQUE-DIAGRAMA Es una interpretación gráfica en perspectiva de mapas o fotografías de una zona delimitada, mostrando por cortes geológicos contiguos las relaciones entre la estructura del subsuelo y la topografía.

COLUMNA ESTRATIGRÁFICA Con la columna estratigráfica se agrega otra herramienta gráfica para la interpretación de la historia geológica de la zona que se investiga. Se dibuja disponiendo las rocas por orden cronológico (abajo la más antigua), con su espesor verdadero (en escala) y su naturaleza.

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Sobre una línea ordenada se superponen de antigua a moderna las agrupaciones rocosas, de acuerdo a su espesor y sin considerar la extensión horizontal que se hace constante, aunque a veces se hacen sobresalir las rocas que se consideran más resistentes a la erosión.

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ELABORACIÓN DE UNA HISTORIA GEOLÓGICA

(Extraído y modificado de Prácticas de GEOLOGÍA. Mapas Geológicos y Problemas. Jordi Delgado Martín, Francisco Padilla Benítez, Víctor Barrientos, Octubre 2010.E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Universidade da Coruña)

Una vez representada en un mapa geológico la geometría de un macizo rocoso, y analizada, se construye un perfil o perfiles geológicos para mostrar las estructuras y rocas en profundidad. Los perfiles geológicos (o cortes) deben ser representativos de la zona cartografiada y es posible que a veces se deba realizar más de un perfil en el mapa (por ejemplo, un corte principal seguido de uno o varios cortes auxiliares) recordando como norma general, que los cortes geológicos perpendiculares a las estructuras geológicas son los más informativos y que el mejor perfil es aquél que muestra la máxima información geológica de la zona en cuestión. No olvidar que los perfiles geológicos deben ser identificados con un nombre (por ejemplo: Perfil A-B), tanto en los extremos del propio perfil como en el mapa a partir del cual se realizan. El paso siguiente es la deducción de la sucesión temporal de los acontecimientos a partir de la observación y análisis de la totalidad del mapa geológico. Es decir, contar la historia geológica de la región, expresada ésta como una secuencia cronológica ordenada, teniendo en cuenta todos los conocimientos geológicos y que la historia geológica abarca todo el mapa y no sólo los perfiles geológicos. La sucesión local de acontecimientos geológicos puede ser expresada de acuerdo con una escala temporal relativa. Se debe confeccionar entonces la columna estratigráfica, o sea, la secuencia cronológica de formación de los materiales geológicos presentes en el mapa y los eventos. En la columna estratigráfica los depósitos deberán estar ordenados, colocando en la base de la columna los más antiguos (profundos) y hacia arriba los más modernos (someros), tal y como los observaríamos si, hipotéticamente, se efectuara un sondeo que cortara la serie completa o bien ésta quedase en un perfil vertical erosionado. En la columna se ilustra, a escala, el espesor relativo de las materiales y se indican los tipos de contactos y sucesos (discordancia, plegamientos, fallamientos, transgresiones y regresiones marinas, etc.). En la elaboración de la historia geológica local no se debe olvidar que existe la posibilidad que varios acontecimientos hayan sido sincrónicos (simultáneos); por ejemplo, la sedimentación puede producirse mientras se forman pliegues y fallas; procesos de subducción con generación de metamorfismo y actividad volcánica. Otra complicación puede ser que una estructura dada sea consecuencia de varios episodios de movimiento. De todos modos, y aunque la sucesión de acontecimientos sea muy compleja, ésta se puede deducir a partir de relaciones geométricas relativamente sencillas. Por ejemplo, más que evidente es que: • En una discordancia erosiva, las rocas que se encuentran bajo el plano de discordancia deben ser más antiguas que las que están por encima (Principio de Superposición). • La erosión tiene lugar normalmente en ambiente continental, salvo raras excepciones. • La mayor parte de las rocas sedimentarias existentes se originan en un ambiente de deposición marino; una pequeña parte de las rocas sedimentarias es de origen continental. • La litología, su disposición y las facies de las rocas sedimentarias son indicativas de su origen. Página 8 de 10


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Un período de erosión a continuación de un episodio de sedimentación marina suele estar precedido por un período intermedio de levantamiento o de regresión del nivel medio del mar (resultado de movimientos epirogénicos o eustáticos). Por el contrario, un período de sedimentación en ambiente marino a continuación de un período de erosión, suele estar precedido por un período intermedio de hundimiento o de transgresión del nivel medio del mar (nuevamente como resultado de movimientos epirogénicos o eustáticos). La sedimentación de los materiales geológicos se realiza, en general, de acuerdo con superficies aproximadamente horizontales (Principio de la Horizontalidad Original). En este sentido, una serie monoclinal inclinada debe haber sufrido algún tipo de levantamiento o basculamiento diferencial posterior a su deposición. Dicho levantamiento o basculamiento puede (o no) estar asociado a estructuras geológicas de tipo pliegue. Los pliegues, como estructura geológica, son más modernos que las propias rocas plegadas (Principio de Superposición). Las fallas, como estructura geológica, son más modernas que las rocas que atraviesan (Principio de Intersección). Las fallas que desplazan otras estructuras (pliegues, rocas intrusivas, otras fallas, etc.) son posteriores a la formación de esas mismas estructuras. Los cabalgamientos son más modernos que las rocas a las que afectan. En función del desplazamiento de los cabalgamientos, pueden darse relaciones de superposición muy variadas, violando o no el Principio de Superposición. El metamorfismo, como proceso geológico, es más moderno que las rocas a las que afecta. Una roca ígnea de origen intrusivo (plutónica o filoneana) es más moderna que las rocas encajantes huésped, a quienes suele cortar transversalmente. Una regla similar se cumple con otros tipos de intrusiones tales como domos de sal (diapiros) y diques de arenisca. En estos últimos casos, el proceso intrusivo es lo que es más moderno que la roca encajante, no el propio material intruído. Las rocas de origen volcánico, procedentes de erupciones subaéreas o subacuáticas, suelen presentarse de forma discordante sobre el resto de formaciones geológicas, con lo que su disposición es posterior a las rocas subyacentes pero anteriores a las suprayacentes. No hay que olvidar que el estado actual de los materiales geológicos, tal y como aparecen en los afloramientos, es el resultado de la erosión de los mismos en un ambiente continental (procesos de erosión actual).

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Las ideas anteriores son empleadas en la figura siguiente (Figura 36).

Figura 36. Determinación de la historia geológica a partir de un mapa. 1) Rocas metamórficas; 2) Rocas sedimentarias; 3) Rocas ígneas intrusivas; 4) Rocas sedimentarias. Fuente: Ragan, D.M. (1973) Structural Geology. An introduction to Geometrical Techniques, 2ª Ed.; John Wiley & Sons, 208 pp.

La historia geológica, desde los hechos más antiguos hasta los más modernos podría resumirse como sigue: 1. Sedimentación de una serie sedimentaria pre-metamórfica 2. Plegamiento y metamorfismo de la 1ª serie (¿sincrónicos?) 3. Levantamiento y erosión 4. Hundimiento para formar una nueva cuenca de sedimentación 5. Sedimentación de una segunda serie sedimentaria 6. Plegamiento de orientación NE-SO 7. Fracturación según una dirección NO-SE 8. Intrusión ígnea 9. Levantamiento (¿sincrónico de f, g, h?) 10. Erosión 11. Hundimiento para formar una nueva cuenca de sedimentación 12. Sedimentación de una tercera serie sedimentaria 13. Levantamiento, erosión y desarrollo de la topografía actual

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