UNIVERSIDAD NACIONAL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
GEOLOGIA ESTRUCTURAL I NF NF O R M E D E S A L I D A D E C A M P O A L A L O C A L I D A D D E M O N T E R R EY EY
Alumnos: Jesus Aranda Dennis Rey Jamanca Echevarria Nix
111.0802.460 102.0802.399
Profesor: Ing. Jesus Vizcarra Arana Fecha de Entrega: 17/09/13
HUARAZ – 17 de Setiembre de 2013
INDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. Ubicación y Accesibilidad 3. Geología Local 4. Estratigrafía 4.1. Objetivo de la Estratigrafía 4.2. Principios Fundamentales de la Estratigrafía 4.3. Formación de Estratos 4.4. Datación 4.5. Estratigrafía de Monterrey
5. Tipos de Formaciones Regionales 5.1. Formación Chimú 5.2. Formación Santa 5.3. Formación Carhuaz
6. Geología Estructural 6.1. Definición de Pliegue 6.1.1. Partes de un Pliegue 6.2. Definición de Diaclasa 6.2.1. Características de una Diaclasa 6.3. Definición de Falla 6.3.1. Partes de una Falla 6.4. Definición de Discontinuidades 6.5. Definición de Rumbo, Buzamiento, Dirección de Buzamiento
Conclusiones Sugerencias Anexos Bibliografía
1. INTRODUCCIÓN. El presente trabajo es un informe que recoge nuestras impresiones respecto a la salida de campo a la zona de Monterrey a cargo del Ing. Jesús Vizcarra. Se pudo conocer la litología de las Formaciones Chimú y Santa, así como también las diaclasas y fallas que afectan al macizo rocoso de tales formaciones. Se realizo in situ la práctica del uso de la brújula para la medición de rumbos y buzamientos de los estratos, ya que estos son parámetros importantes para realizar trabajos de ingeniería de minas. Por lo tanto la geología estructural es un aspecto importante que debe conocer todo ingeniero de minas para ser un profesional a cabalidad.
2. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD. La zona donde se realizo el trabajo de campo se encuentra cerca a los Baños termales de Monterrey, (altura de 2,703 m.s.n.m) en el centro poblado de Monterrey, Distrito de Independencia, provincia de Huaraz en el departamento de Ancash, aproximadamente a unos 7 Km al norte de la ciudad de Huaraz. Se puede acceder a ella a través de una carretera asfaltada, unos 10 minutos en auto.( Ver plano Nº1 - ANEXO)
3. GEOLOGÍA LOCAL. El departamento de Ancash está ubicado en el sector septentrional de los andes occidentales del Perú, tiene como límite oriental el cañón del río Marañón, al océano Pacifico por el lado occidental, por el norte y sur con los departamentos de la Libertad, Huánuco y Lima respectivamente. Consta de una faja costanera de topografía ondulada. Hay dos cadenas montañosas emplazándose entre ellas, una es la Cordillera Negra con una altitud promedio de 4500 m.s.n.m. y la otra es la Cordillera Blanca con una elevación que sobrepasa los 6000 m.s.n.m. cuyas cumbre están pobladas de glaciales casi perennes que muestran un franco proceso de retroceso en todos los lugares. El rio Santa pasa por el medio de ambas cadenas montañosas. (Ver plano Nº2 ANEXO)
3.1. ESTRATIGRAFIA. La estratigrafía estudia la disposición, carácter y relación entre los diferentes estratos o capas que componen la corteza terrestre, especialmente desde el punto de vista de su formación y de su clasificación cronológica. Dado que esta rama precisa conocer la antigüedad de los materiales, así como su orden de superposición, recurre a la petrografía y paleontología como apoyo permanente.
3.1.1. OBJETIVOS DE LA ESTRATIGRAFÍA
Identificación de materiales.
Delimitación de unidades litoestratigráficas.
Ordenación relativa de las unidades.
Interpretación genética de las unidades.
Levantamiento de secciones estratigráficas.
Correlación.
Introducción de la coordenada tiempo.
Análisis de cuencas.
3.1.2. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA ESTRATIGRAFÍA La estratigrafía se basa en una serie de principios, que permiten conocer las relaciones temporales entre los estratos. Estos principios son:
Principio de la horizontalidad original : Los Estratos se depositan de forma horizontal y permanecen horizontales si no actúa ninguna fuerza sobre ellos.
Principio de la continuidad lateral: un estrato tiene la misma edad a lo largo de toda su extensión.
Principio de la superposición: Si sobre una secuencia estratigráfica no se ha ejercido ninguna fuerza, el estrato más antiguo se sitúa en la parte inferior y el más moderno, en la superior.
Principio del uniformismo: Las leyes que rigen los procesos geológicos han sido las mismas en toda la historia de la tierra.
Principio del actualismo: Los procesos geológicos actuales son los mismos que actuaban en el pasado y producen los mismos efectos que entonces.
Principio de la sucesión faunística o de la correlación: Los estratos que se depositaron en diferentes épocas geológicas contienen distintos fósiles.
Principio de la sucesión de eventos: Todo acontecimiento geológico es posterior a las rocas y procesos afectados por él.
3.1.3. LA FORMACIÓN DE ESTRATOS Los estratos, capas en las que se disponen las rocas sedimentarias, se forman por acumulación, compactación y cementación de sedimentos. Esta acumulación se produce en zonas determinadas, las llamadas cuencas sedimentarias. El fondo del mar, las orillas de los ríos en su curso bajo, etc. son ejemplos de lugares donde se acumula sedimentos y se forman rocas sedimentarias. Puesto que en una cuenca sedimentaria se acumulan sedimentos continuamente, los que quedad por debajo van convirtiéndose en roca. Por eso la transformación se produce de forma que las rocas se disponen en capas.
3.1.4. DATACION Datar es determinar la edad de un determinado estrato, roca o fosil. Existen diversos métodos que permiten establecer dos tipos de dataciones: La edad relativa se establece por comparación con otras rocas o fenómenos geológicos del pasado. Por ejemplo ordenado de más antiguo a más moderno los estratos de una región, se establece su edad relativa. Es relativa porque siempre hace referencia a la edad de un estrato, una roca o un fósil cuya edad se conoce bien. Por tanto, este tipo de datación se puede realizar simplemente aplicando los principios de la estratigrafía o los conocimientos sobre la antigüedad de los fósiles. El análisis de los estratos, de su composición rocosa, contenido en fósiles, disposición, etc. Proporcionan valiosos datos sobre el pasado de la tierra.
3.1.5. ESTRATIGRAFÍA DE MONTERREY En la salida de campo se pudo observar dos formaciones: la formación Chimú y la formación Santa.
1). En la formación Chimú se apreciaron dos bloques de un mismo macizo rocoso que estaban desplazados y separados por un riachuelo. El macizo rocoso tiene una composición de rocas del tipo areniscas cuarzosas intercaladas con lutitas pizarrosas. El intemperismo hace que la coloración del macizo sea un tanto rojiza. La resistencia de la formación Chimú (del macizo) se debe a la presencia de las areniscas cuarzosas porque estas son más resistentes que las lutitas pizarrosas por eso se vieron crestones en la parte superior del macizo. El macizo rocoso estaba afectado por diaclasas y fallas. Los estratos de los bloques tienen una inclinación casi vertical (buzamiento promedio de 85 grados) debido a un fuerte y complejo tectonismo causado por el levantamiento del Batolito de la Cordillera Blanca, la falla del Rio Santa que corre de Sur a Norte (falla regional) y la falla local que formo por erosión el riachuelo. El desplazamiento de los bloques se debe a una falla de rumbo (falla local).El rumbo de esta falla es de N 75º E. 2). En la formación Santa a orillas del rio que lleva su nombre se pudo observar a lo lejos estratos delgados y erosionados de lutitas y calizas desplazados por la falla del rio. Según su posición se supone que se hallaban formando el flanco de un anticlinal, además se trata de un depósito mineralizado con alteración hidrotermal. Debido a la crecida del rio no se pudieron conseguir los datos del rumbo y buzamiento de los estratos.
FORMACIÓN CHIMÚ
Corresponde al Cretáceo Inferior. Consiste en algunos centenares de metros de cuarcitas, areniscas y lutitas con mantos de carbón, la formación yace encima de las lutitas de la formación Chicama y debajo de las calizas de la formación Santa, ambos contactos son ligeras discordancias erosionales. Su grosor comprende dos miembros; el inferior consiste de areniscas y cuarcitas marrones con intercalaciones lutáceas, mientras que el superior está compuesto por bancos macizos de cuarcita blanco grisácea con escasas capas de lutita. Mantos de
carbón ocurren en el miembro inferior y cerca a la base del miembro superior. (Ver foto Nº 1).
FORMACIÓN SANTA
Corresponde al Cretaceo Inferior, calizas azul gris poco intemperizadas. La formación Santa consiste de calizas y lutitas calcáreas que subyacen a la formación Chimú e infrayacen a las areniscas y lutitas de la formación Carhuaz; ambos contactos son discordancias paralelas.La formación Santa puede presentar dos fases gradacionales pero distintas, una de ellas está representada por lutitas grises oscuras con nódulos calcáreos y algunas capas de caliza arenosa o lítica. Tanto la lutita como la caliza son generalmente ferruginosas y dan tonos marrones de intemperismo. Sus capas pueden variar de 1 a 3 m de espesor y en total la secuencia completa de la unidad puede variar entre 600 y 100 m (de sur a norte).Ver foto Nº2
FORMACIÓN CARHUAZ
La formación Carhuaz consistente de areniscas y cuarcitas finas, marrones, en capas delgadas y con abundantes intercalaciones de lutita. En general, las lutitas son negras o grises en la parte inferior de la formación mientras que en la parte superior tienen un color rojo amarillento. Se extiende de NO a SE. Por encima de las Cuarcitas Chimú se presentan limonitas, calizas y lutitas de la Formación Santa y Carhuaz, es decir ocurre en forma concordante a la Formación Chimú y se distribuye en casi todos los lugares donde ésta aflora; su grosor es regular y llega a los 150 m. Sus estratos tienen espesores de 0.10 a 1 m, no es unidad fosilífera. En la zona de estudio es importante porque en ella ocurre parte de la mineralización de la mina Huanzalá.
4. GEOLOGIA ESTRUCTURAL 4.1.
DEFINICION DE PLIEGUE.
Es una deformación de las rocas, generalmente sedimentarias, en la que elementos de carácter horizontal, como los estratos o los planos de esquistosidad (en el caso de rocas metamórficas), quedan curvados formando ondulaciones alargadas y más o menos paralelas entre sí. Los pliegues se originan por esfuerzos de compresión sobre las rocas que no llegan a romperlas; en cambio, cuando sí lo hacen, se forman las llamadas fallas. Por lo general se ubican en los bordes de las placas tectónicas y obedecen a dos tipos de fuerzas: laterales, originados por la propia interacción de las placas (convergencia) y verticales, como resultado del levantamiento debido al fenómeno de subducción a lo largo de una zona de subducción más o menos amplia y alargada, en la que se levantan las cordilleras o relieves de plegamiento. -
PARTES DE UN PLIEGUE:
Charnela: zona de mayor curvatura del pliegue. Línea de charnela o eje de pliegue: línea que une los puntos de
mayor
curvatura de una superficie del pliegue. También recibe el nombre de eje del pliegue.
Dirección: ángulo que forma el eje del pliegue con la dirección geográfica nortesur.
Plano axial: plano que contiene todas las líneas de charnela y corta el pliegue. Núcleo: parte más comprimida y más interna del pliegue. Flancos: mitades en que divide el plano axial a un pliegue. Cabeceo: ángulo que forma el eje de pliegue con una línea horizontal contenida en el plano axial.
Cresta: zona más alta de un pliegue convexo hacia arriba. Valle: zona más baja de un pliegue cóncavo hacia arriba.
-
CLASIFICACIÓN DE LOS PLIEGUES O ESTRATOS:
a). CLASIFICACIÓN DE LOS PLIEGUES BASADA EN LA POSICIÓN DEL PLANO AXIAL
Pliegue simétrico: pliegue en el cual el plano axial es vertical.
Pliegue asimétrico: pliegue en el cual el plano axial se encuentra inclinado y los dos limbos se inclinan en dirección opuesta.
Pliegue volcado: pliegue en el cual el plano axial es inclinado y ambos limbos se inclinan en la misma dirección generalmente con ángulos diferentes.
Pliegue recumbente: pliegue en el cual el plano axial está casi horizontal.
Pliegue isoclinal: pliegue en el cual los limbos se inclinan con los mismos ángulos y en la misma dirección.
pliegue cabrio: Sus ejes son agudos y angulosos. pliegue en abanico: Es un pliegue simétrico de plano axial vertical, muy particular, en el que los flancos son convergentes en los anticlinales y divergentes en los sinclinales.
b). BASADA EN LA APARIENCIA DE LOS PLIEGUES EN SECCIONES TRANVERSALES
anticlinal: En las formas geológicas plegadas producidas por orogenias, sería el pliegue convexo hacia arriba. Es decir, es la ondulación de una capa de amplitud y forma variable, en la que los estratos más antiguos se encuentran en el núcleo del pliegue.
sinclinal: Puede ser recto, inclinado o acostado. Tanto el sinclinal como el anticlinal son formas de disponerse los estratos en una estructura plegada.
homoclinal: Estratos que se inclinan todos con el mismo buzamiento y con el mismo ángulo.
monoclinal: son estratos relativamente horizontales que localmente asumen una posición inclinada.
domo: Corresponde a una anti forma cuyas capas se inclinan hacia abajo en todas direcciones.
terraza estructural: Dos limbos largos, inclinados, conectados por un limbo corto, horizontal.
cuenca: Corresponde a una sin forma, en donde los limbos mantean hacia el centro.
4.2.
DEFINICION DE DIACLAZA.
Las diaclasas son fracturas sin desplazamiento y, por tanto, sin estrías. Si son abiertas se habla de grietas o de fisuras; cuando éstas han sido rellenadas por mineralizaciones pueden dar lugar a 1 filón, un filoncillo o 1 vena, en función del volumen. Hay ocasiones en que este relleno es material volcánico, se tiene entonces diques que marcan perfectamente el sistema de diaclasas.
CARACTERÍSTICAS DE UNA DIACLASA: La orientación de una diaclasa, como la de otras estructuras geológicas, se describe mediante dos parámetros:
-
Dirección: ángulo que forma una línea horizontal contenida en el plano de la diaclasa con el eje norte - sur.
-
Buzamiento: ángulo formado por la diaclasa y un plano horizontal imaginario.
Las diaclasas no tienen por qué ser en general planas, ni responder a ninguna geométrica regular, así que los parámetros indicados pueden variar de un punto a otro.
4.3.
DEFINICION FALLA.
Son roturas en las rocas a lo largo de la cual ha tenido lugar movimiento. Este movimiento se llama desplazamiento. Origen de este movimiento son fuerzas tectónicas en la corteza terrestre, las cuales provocan roturas en la litosfera. Las fuerzas tectónicas tienen su origen en el movimiento de los continentes. Las fallas muchas veces no afloran a la superficie porque la zona de falla es más blanda como las rocas alrededores. La erosión entones afecta los sectores de la falla más como las otras partes de la zona. La zona de falla se ve como un valle con un relleno de rocas sueltas (como arena y gravas) cuales cubren el fondo del valle. -
PARTES DE UNA FALLA.
1. Bloques. 2. Labios de Falla. 3. Plano de falla. 4. Espejo de la falla. 5. Línea de Falla. 6. Ángulo de buzamiento. 7. Bloque levantado. 8. Bloque hundido. 9. Techo. 10. Piso. 11. Salto real. -
DIRECCIÓN DE DESPLAZAMIENTO DE UNA FALLA.
4.4.
DEFINICION DE DISCONTINUIDAD.
Se llama discontinuidades al conjunto de diaclasas y fallas que afectan al macizo rocoso, es decir fracturas o fisuras que sufre el macizo rocoso por ello se produce inestabilidad del terreno; en el set de familia o conjunto de diaclasas se observaran las siguientes características: apertura, relleno persistencia, alteración, rugosidad entre otros.
4.5.
DEFINICION DE RUMBO, BUZAMIENTO Y DIRECCION DE BUZAMIENTO.
RUMBO O DIRECCIÓN “STRIKE”:
Es su dirección medida sobre una superficie horizontal. Más precisamente, el rumbo puede definirse como la dirección de una línea formada por la intersección de la estratificación y un plano horizontal.
BUZAMIENTO O INCLINACIÓN “DIP”:
Es el sentido u orientación de la inclinación de los estratos en un relieve de plegamiento en rocas sedimentarias, que son las que se disponen en forma de capas o estratos. Otra definición de buzamiento es el ángulo que forma el plano a medir con respecto a un plano horizontal, y debe ir acompañado por el sentido en el que el plano buza o baja.
DIRECCIÓN DE BUZAMIENTO: Rumbo de una línea horizontal en un plano inclinado. Ver fig.
5. ¿PORQUE LA FORMACION CHIMU
ESTA EN
POSOCION CASI
VERTICAL? . Los estratos de los bloques tienen una inclinación casi vertical (buzamiento promedio de 85 grados) debido a un fuerte y complejo tectonismo causado por el levantamiento del Batolito de la Cordillera Blanca, la falla del Rio Santa que corre de Sur a Norte (falla regional) y la falla local que formo por erosión el riachuelo. El desplazamiento de los bloques se debe a una falla de rumbo (falla local).El rumbo de esta falla es de N 65º E.
6. ¿QUE ES UN MACIZO ROCOSO?. Forma en la que se presentan las rocas en el medio natural. Un macizo rocoso está compuesto por una o varias rocas (litotipos) que a su vez contiene diversas discontinuidades: planos de estratificación, fallas, juntas, pliegues y otros caracteres estructurales. Los macizos rocosos son por tanto discontinuidades y pueden presentar propiedades heterogéneas y/o anisótropas.
-
CARACTERIZACIÓN DEL MACIZO ROCOSO.
Esta es una tarea de observación, mediciones y ensayos para obtener parámetros cuantitativos útiles al diseño ingenieril. Los parámetros geotécnicos fundamentales son la resistencia al corte, la deformabilidad, la permeabilidad y el estado original de esfuerzos, tanto para macizos en rocas duras como en rocas blandas. Las discontinuidades están presentes en la roca y afectan la resistencia, permeabilidad y durabilidad de la masa. Es importante evaluar la geometría, naturaleza, estado y condición de las discontinuidades, porque ellas definen la fábrica estructural del macizo rocoso. Además de su génesis, la influencia en el comportamiento del macizo, exige evaluar la génesis de los rellenos, la cantidad de agua, las cicatrices y revestimientos en las paredes por materiales solubles, la abertura, rugosidad y persistencia de las discontinuidades, y el número de familias.
7. CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS.
La formación Chimú presenta en su mayoría areniscas cuarzosas intercaladas con lutitas pizarrosas un tanto metamorfoseadas.
La posición vertical de los estratos de la formación Chimú se debió a un fuerte y complejo tectonismo en la formación de la Cordillera Blanca, y la falla regional del Rio Santa
El bloque observado de la Formación Chimú presentaba una falla de rumbo El rumbo de esta falla es de aproximadamente N 75 E.
La Formación Santa presenta estratos paralelos delgados de lutita y calizas con alteración hidrotermal.
Según la posición de los estratos que se observo de la formación Santa, estos formaban el flanco de un anticlinal. Por la falla del rio Santa estos están desplazados y erosionados.
Las fallas y diaclasas condicionan la resistencia del macizo rocoso.
El rumbo y buzamiento definen la posición de un conjunto de estratos en el espacio, su conocimiento es importante para proyectar obras ingenieriles referentes a la minería.
Es importante conocer la geología regional y local de una zona para planificar la explotación de un determinado yacimiento. Por ejemplo la presencia de rocas muy duras o competentes obligara un mayor gasto en operaciones de perforación.
8. ANEXOS
Plano Nº1 Ubicación de Monterrey
Plano Nº2 – Limites del Departamento de Ancash
Foto Nº 1- Areniscas Cuarzosa de la Formación Chimú
Foto Nº2- Lutitas de la Formación Santa
9. BIBLIOGRAFÍA:
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/libros/2007/cyamientos/cap10.pdf
http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/file/dgaam/publicaciones/evats/torres_vi zcarra/tVIZCAR3.pdf
http://www.mem.gob.pe/minem/archivos/file/DGGAE/ARCHIVOS/estudios/EIAS %20-%20electricidad/EIA/EIA%20RAPAY/4.2.3%20Geolog%C3%ADa.pdf
http://www.monografias.com/trabajos33/geologia-ancash/geologia-ancash.shtml
