UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICA
GEOLOGÍA DE CAMPO
PERFILES E INTERPRETACIONES GEOLOGICAS DOCENTE
:
ING. ZENÓN ZENÓN QUISPE M A MA NI
INTEGRANTES :
CICLO
:
CHOLA N MINCHAN, MINCHAN, Carlos Carlos . HERRERA CORREA, William . IZQUIERDO IZQUIERDO TANTA, Tony J ans L EÓN EÓN S ÁNCH ÁN CH EZ , A m é r ic o . SAENZ CORREA, CORREA, Enrriq ue.
VIII Cajamarca, noviembre del 2012
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Los cortes geológicos constituyen un lenguaje que debe ser empleado con propiedad y claridad. Cada uno de los trazos debe ser interpretado de manera (los cortes geológicos SON, en parte, interpretativos) interpretativos) motivo por el unívoca (los cual, no debe haber incertidumbres en los mismos. De igual forma, han de ser internamente coherentes, es decir, no deben manifestar incongruencias dentro del mismo corte ni con el resto de cortes que pertenezcan al mismo mapa. La realización de cortes geológicos y su interpretación está siendo hoy en día una herramienta muy importante en la búsqueda de yacimientos minerales así como en la búsqueda de hidrocarburos, por ello es muy importante dar a conocer todas las herramientas necesarias para la realización, relleno e interpretación de los mismos.
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Los cortes geológicos constituyen un lenguaje que debe ser empleado con propiedad y claridad. Cada uno de los trazos debe ser interpretado de manera (los cortes geológicos SON, en parte, interpretativos) interpretativos) motivo por el unívoca (los cual, no debe haber incertidumbres en los mismos. De igual forma, han de ser internamente coherentes, es decir, no deben manifestar incongruencias dentro del mismo corte ni con el resto de cortes que pertenezcan al mismo mapa. La realización de cortes geológicos y su interpretación está siendo hoy en día una herramienta muy importante en la búsqueda de yacimientos minerales así como en la búsqueda de hidrocarburos, por ello es muy importante dar a conocer todas las herramientas necesarias para la realización, relleno e interpretación de los mismos.
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OBJETIVOS GENERALES:
Dar a conocer la construcción e interpretación de una sección geológica.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Definir e indicar los métodos para determinar una estructura geológica.
Determinar una posición óptima de los cortes en estratos plegados donde se pueda obtener la mejor información acerca de los afloramientos rocosos y estructuras.
Indicar los pasos para la construcción de un corte geológico y su interpretación.
Dar a conocer la teoría para realizar una buena correlación de rocas y también para la identificación de sus límites.
Saber interpretar los buzamientos de secciones geológicas.
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1. DEFINICION Y METODOS PARA INDICAR LA ESTRUCTURA GEOLOGICA 1.1.
¿QUÉ ES UN CORTE GEOLÓGICO?
Es la interpretación gráfica, en un plano vertical, de la estructura geológica del subsuelo. Para construirlo hace falta situar sobre un perfil topográfico, los datos geológicos que se observan sobre el mapa a lo largo de la sección considerada: los tipos de roca, el buzamiento (dirección y ángulo de inclinación), la potencia (es decir, el espesor de las capas), los tipos de contacto, las estructuras tectónicas, así como toda aquella información que se disponga referente al subsuelo (pozos petrolíferos, perfiles sísmicos, etc.). Hay que recordar que un corte geológico se representa sobre un mapa mediante una línea: Es una característica unidimensional (X 1,Y1) una representación bidimensional (XY). No obstante, los cortes adquieren la bidimensionalidad al considerar una nueva coordenada: la profundidad respecto de la superficie topográfica (Z). Por tanto, todos los contactos que aparezcan en el corte, estarán localizados sobre la superficie topográfica del mismo o bien quedarán reflejados sobre el mapa. De igual manera, todo aquello que queda fuera de la línea de corte, no pertenece a la sección vertical considerada y, por tanto, no tienen por qué aparecer en el mismo.
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1.2.
¿CÓMO SE CONSTRUYE UN CORTE GEOLÓGICO?
En primer lugar, debe construirse el perfil topográfico de la sección vertical que sea de interés. Para ello, se utilizará la información topográfica presente en el mapa. A continuación, se trasladarán al perfil topográfico los puntos de contacto entre formaciones geológicas y demás características geológicas reseñables (discordancias, fallas, etc.). Dichos puntos están en el mapa y, por tanto, en el corte habrán de estar sobre el perfil topográfico. La información relativa a los contactos en profundidad se obtendrá mediante el empleo de líneas de capa auxiliares, tal y como se describirá más adelante.
Figura 1. Concepto de curvas de nivel y
proyección de éstas sobre un mapa topográfico. Observar la incertidumbre en la definición del relieve entre dos curvas de nivel consecutivas. Fuente:
Powell, D. (1992) Interpretation of Geological Structures through Maps; Longman Scientific and Technical, 176 pp.
Una buena parte de los problemas que podéis encontrar a la hora de hacer cortes geológicos radica en una mala elaboración del perfil topográfico. Debéis recordar que los perfiles topográficos poseen una incertidumbre relacionada con la equidistancia entre las curvas de nivel. Es decir, lo único que sabemos de la topografía entre dos curvas de nivel es que no es más prominente ni se encuentra más deprimida que las curvas de nivel que la limitan. Ello da una cierta permisividad a la hora de hacer el perfil topográfico y corregir problemas en el corte geológico. Recordemos que u n m a p a top og ráfico es u n m od elo del terreno , no el terreno en símis m o . Una buena técnica para construir el perfil topográfico se muestra en la figura 2. Se basa en el empleo de una tira de papel auxiliar sobre la que localizaremos la intersección de cada curva de nivel, sí como otros datos morfológicos importantes (el fondo de un valle, la posición de una cresta, etc.). Dicha técnica hará fácil el mantener la escala horizontal del mapa y facilitará la traslación de esa información a la hoja en la que efectuemos el corte geológico o desarrollemos cualquier otra operación.
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Figura 2. Ejemplo práctico de construcción de un perfil topográfico . Fuente: Powell,
D. (1992) Interpretation of Geological Structures through Maps; Longman Scientific and Technical, 176 pp.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Figura 3. Efecto de la exageración de la escala gráfica vertical en los cortes geológicos. Observar la variación de potencia que experimentan las distintas capas en función de su buzamiento así como el cambio en su inclinación. Fuente: Powell,
D. (1992) Interpretation of Geological Structures through Maps; Longman Scientific and Technical, 176 pp.
Un segundo problema que podéis encontrar en la elaboración de cortes está relacionado con la elección de la escala vertical en el corte. Como norma general, es aconsejable el utilizar igual escala vertical que horizontal. De no ser ese el caso, pueden presentarse situaciones como las que se indican en la figura 3, Observar que el aumento de escala vertical incrementa la pendiente (buzamiento) de las capas, cuando estas están inclinadas. Por otro lado, se produce también un notable aumento de potencia, tanto más exagerado cuanto menor pendiente tengan las capas. Ello puede conducir a situaciones que, si bien correctas desde un punto de vista meramente geométrico, son absurdas desde el punto de vista geológico. Tal es el caso de los cortes en los que aparecen pliegues asimétricos con un flanco muy tendido y el otro subvertical: En ellos se producirá una variación de potencia, de flanco a flanco, injustificable desde el punto de vista geológico. Los cortes geológicos son una representación muy útil de la geología del subsuelo. En un corte bien ejecutado es posible entender la estructura profunda de un simple vistazo. Para que ello sea posible, el corte debe ser construido con precisión, limpieza y aplicando lo que antes denominamos el ‘sentido común geológico’. Desde el punto de vista de la evaluación de los ejercicios que realicéis, cada una de esas facetas es susceptible de ser valorada. Es importante que darse cuenta que la componente estética de los cortes geológicos (color, retoquesartísticos, etc.) es absolutamente secundaria. En ese sentido, cada uno de los trazos del corte es la síntesis de la información geológica que se pretende transmitir .
1.3.
USO DE PERFIL GEOLOGICO PARA DEDUCIR HISTORIA GEOLOGICA
También un corte geológico nos sirve para deducir la historia geológica de una región a partir de un corte geológico y resumirla como la sucesión de una serie de etapas:
A. Etapas sedimentarias en las que se depositan sedimentos unos sobre otros. Según el principio de superposición, las capas de abajo son las más antiguas.
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B. Etapas erosivas. Pueden reconocerse por la presencia de superficies irregulares o planas que cortan a las geometrías anteriores. Estas superficies se llaman discordancias si sobre ellas se sitúan nuevos sedimentos.
C. Etapas de deformación durante las cuales las rocas son sometidas a fuerzas distensivas o compresivas dando como resultado pliegues (comportamiento plástica) o fallas (comportamiento rígido).
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA D. Etapas de vulcanismo y/o intrusión magmática.
1.4.
DATACIÓN DE ESTRUCTURAS Y PROCESOS GEOLÓGICOS.
Los fósiles contenidos en una roca sedimentaria pueden permitirnos determinar el periodo en el que se depositó dicha roca. No todos los fósiles son igualmente válidos para datar una roca, sólo aquellos denominados fósiles guía son adecuados Las rocas sedimentarias que no contienen fósiles pueden ser datadas aproximadamente, teniendo en cuenta el principio de superposición normal de los estratos, siempre que podamos determinar la edad de las rocas de la misma serie que estén por debajo y por encima de ellas. Las rocas ígneas y metamórficas, al no contener fósiles, deben ser datadas por otro procedimiento. Cualquier estructura geológica es posterior al más moderno de los materiales a los que afecta, y anterior al más antiguo de los materiales no afectados por ella. De esta manera se puede determinar en qué momento se produjo una falla, un plegamiento, una intrusión, un volcán, una superficie de erosión, el metamorfismo de unos materiales La presencia de restos de cerámica o de industria lítica en un sedimento, nos indica que se trata de un depósito del Cuaternario reciente, que es cuando se ha desarrollado la civilización humana. 1.5.
MÉTODOS PARA INDICAR LA ESTRUCTURA GEOLÓGICA.
El espacio limitado por un corte geológico aparece cruzando por unas líneas llenas que representan fallas, contactos, etc. y entre esas líneas lo mismo que el mapa geológico o tramas diversas que indican las rocas o GEOLOGIA DE CAMPO
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA formaciones según convenio. Además suele ser habitual representar por medio de líneas de puntos, que son prolongación de las ya citadas, la estructura geológica, tal como se supone que continua más allá del perímetro del corte; pero es de observar que los colores (o trama) para identificar las rocas o formaciones deben registrarse a la área de corte.
2. POSICIÓN DE LOS CORTES A TRAVÉS DE ESTRATOS PLEGADOS 2.1.
CRITERIOS:
Se plantean 3 principales criterios:
La localización de un corte geológico depende de los rasgos concretos que el geólogo desea poner de manifiesto.
El corte se traza perpendicularmente a la dirección de las rocas estratificadas, de manera que muestren su verdadera inclinación.
Existen casos en que se debe efectuar una corrección de la inclinación de las capas, esto sucede cuando el corte no es perpendicular a la dirección de las capas.
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Para ilustrar las relaciones entre el trazado de un corte geológico y la posición de afloramientos y estructuras, se darán a continuación algunos ejemplos. En todo ello se supone que la superficie del terreno es horizontal.
2.2.
CASO 1:
La roca viva se halla al descubierto en abundancia, o los afloramientos se hallan situados en fila siguiendo un trazado perpendicular a su dirección (Fig. A). se traza el corte a lo largo de la línea ab.
2.3.
CASO 2:
Los afloramientos están dispersados. La dirección de las capas en ellos son idénticas o muy afines (Fig.B). Se proyectan las rocas y los buzamientos de todos aquellos a los largo de su dirección sobre la línea ab, la cual es perpendicular a la dirección. De este modo, la roca que aflora en c, y el buzamiento de las capas en c, son representados en un punto d del corte.
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UNIDADES CON BUZAMIENTOS APARENTES
2.4.
CASO 3:
En casos como el presente se debe efectuar una corrección de la inclinación de las capas, tal como estas deben verse en el corte, y esta corrección dependerá del “ángulo” entre el rumbo de las capas y la
orientación del corte.
2.4.1. CORRECCIÓN DE LA INCLINACIÓN DE LAS CAPAS A.
BUZAMIENTO VERDADERO: El buzamiento verdadero ó la inclinación de los estratos, flancos de pliegues o vetas (entre otras estructuras) hace referencia a la magnitud numérica (en grados sexagesimales) que cuantifica cuán inclinada se encuentra una de las estructuras geológicas antes mencionadas. El buzamiento es el ángulo medido entre y desde la horizontal hacia abajo donde se encuentra inclinada ó buzando dicha estructura, el adjetivo verdadero hace referencia a que d icho buzamiento ha sido medido o tomado en una dirección perpendicular al rumbo de la estructura (ya sea dentro de un plano horizontal y/o inclinado).
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA B.
BUZAMIENTO APARENTE: Básicamente, el buzamiento aparente es definido de la misma forma que el buzamiento verdadero, la única y principal diferencia es que el buzamiento aparente es medido o tomado en una dirección no perpendicular al rumbo de la estructura (dirección de buzamiento aparente) formando un ángulo determinado entre éste último parámetro y el rumbo. Estos últimos detalles son importantes para la corrección de buzamientos al momento de realizar un determinado corte geológico y su influencia depende, entre otros detalles, de la dirección de la sección perfil que se escoja realizar.
Fuente: Powell, D. (1992) Interpretation of Geological Structures through Maps;
Longman Scientific and Technical, 176 pp.
2.4.2. T ABLAS CORRECTIVAS Son tablas estándares con valores pre establecidos, que tienen como principal objetivo corregir los buzamientos ahorrando el mayor tiempo posible.
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2.4.3. FORMULA
DONDE: BUZAMIENTO REAL ANGULO ENTRE RUMBO DE LA CAPA Y ORIENTACION DE LA SECCION
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2.4.4. EJEMPLO DEL CASO 3:
2.5.
CASO 4:
Cuando la dirección varía con regularidad, como en Fig. D, el corte se puede trazar en línea recta, ab, o adoptando uno o más cambios en su dirección, cde, siendo el objeto en este último caso aproximarse lo más posible a la posición perpendicular a la dirección de las capas.
En la figura D, la variación en curva de las direcciones indica un pliegue.
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2.5.1. POSICIÓN FINAL DEL PLEGAMIENTO:
SECCION FINAL
Tanto en la figura D como en E, un corte pasando por ab exige una corrección del buzamiento, tal como se explica en el caso 3.
El cambio brusco de la dirección en la figura E, sugiere una falla o una discordancia, fg, entre las dos series.
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SECCION FINAL
3. CONSTRUCCIÓN E INTERPRETACIÓN DE CORTES GEOLÓGICOS Un perfil geológico es la reconstrucción en profundidad de la estructura geológica de una zona. Un perfil o corte geológico puede definirse como una sección vertical o perfil interpretativo de la geología superficial, para cuya realización se utilizan los datos obtenidos en el terreno. Es decir, un corte geológico es la interpretación de la información geológica disponible de una zona, representada en un corte o sección. Geométricamente un corte geológico puede definirse como la intersección de los elementos y estructuras geológicas en un plano vertical que contiene a la línea de corte considerada. El corte geológico tiene como base el perfil topográfico, es decir el corte geológico está limitado por la parte superior por el corte topográfico por donde pasa a realizar.
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3.1.
ELEMENTOS DE UN CORTE GEOLÓGICO
Un corte geológico debe estar acompañado de una serie de elementos que permita su correcta interpretación.
3.2.
Debe presentar una escala tanto vertical como horizontal, generalmente estas escalas son iguales. El corte debe estar orientado, es decir se tiene que referenciar sus dos extremos. Debe presentar una leyenda, en la que se especifique los diferentes colores y tramas 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. Debemos 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 CORTE O PERFIL GEOLÓGICO
Para realizar un corte geológico se emplea la misma técnica que para realizar un perfil topográfico. Partimos de un mapa geológico en el que se traza el corte a realizar: 1) Realizar el perfil topográfico de la línea de corte. Este perfil es el límite superior del corte geológico. 2) La línea del perfil corta los diferentes elementos estructurales representados en el mapa, ya sean contactos entre materiales, planos de falla, o planos axiales de pliegues. 3) Se proyecta sobre el perfil topográfico las intersecciones de nuestra línea de corte con los diferentes elementos estructurales. 4) En primer lugar se deben pintar los elementos estructurales más importantes como plano de fallas, discordancias o planos axiales de pliegues. Normalmente, estos elementos son planos, así que en nuestro corte estarán representados por líneas. Estas líneas deben GEOLOGIA DE CAMPO
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA pasar por los puntos de intersección correspondientes definidos sobre el perfil topográfico, y deben dibujarse con el ángulo de buzamiento correspondiente a cada una de esas estructuras. 5) En segundo lugar se pintan los contactos concordantes entre los diferentes materiales (planos de estratificación). Se sigue el mismo proceso utilizado en el trazado de las estructuras: se traza una línea, con el ángulo de buzamiento adecuado, que pase por la intersección definida en el perfil topográfico. Todas las líneas que se trazan en un corte geológico deben tener estilo geológico, es decir es conveniente trazarlas a mano y evitar los trazos completamente rectos. 6) Después se deben rellenar con tramas y colores las superficies definidas en el corte en función del tipo litológico y edad correspondiente. 7) Y por último, recordar que el corte, siempre debe presentar la orientación del mismo, la escala tanto vertical como horizontal y la leyenda donde se muestren los colores y símbolos utilizados.
3.3.
POR DÓNDE REALIZAR UN CORTE O PERFIL GEOLÓGICO
Para obtener mayor información posible 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 debemos 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.
3.4.
LAS TRAMAS EN LOS CORTES O PERFILES GEOLÓGICOS
Las tramas suelen seguir la estructuras de las capa, es decir la trama debe amoldarse al buzamiento de las capas en todo momento.
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3.5.
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
Cuando se va a realizar un corte debemos tener en cuenta el origen y características de los materiales que aparecen en el mapa geológico. En muchos casos, este origen va determinar su geometría en el corte geológico. Por ejemplo, un material cuaternario de origen fluvial es un material depositado por el río en el cauce por el que discurre, estos materiales normalmente se depositan discordantes y horizontales, rellenando pequeñas depresiones del terreno.
3.6.
ORIENTACIÓN DEL PERFIL GEOLÓGICO
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. 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. Toda la información disponible para realizar el perfil está condicionada por la profundidad y por los límites laterales arbitrarios considerados para la realización de nuestro perfil geológico.
3.7.
LIMITACIONES DEL PERFIL GEOLÓGICO EN PROFUNDIDAD
Cuando se realiza un corte 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 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 prof undidad.
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3.8.
LIMITACIONES LATERALES DEL PERFIL GEOLÓGICO
Se debe tener en cuenta que un mapa geológico está limitado en sus extremos. Estos límites son arbitrarios, y por tanto no debemos considerarlos como representativos a la hora de definir la estructura geológica.
3.9.
SIMBOLOGÍA EN LOS CORTES O PERFILES GEOLÓGICOS
En los cortes geológicos se utilizan los mismos colores y tramas 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 las proyección se haga sobre un perfil topográfico en el que se ha exagerado la escala vertical, entonces el ángulo de la inclinación o echado de las rocas se exagera proporcionalmente.
3.10. INDICACIONES PARA LA REPRESENTACIÓN DEL BUZAMIENTO EN EL CORTE GEOLÓGICO
1°.- Si la dirección es oblicua a la línea de corte geológico, se debe utilizar el buzamiento aparente mejor que el real. En este ejemplo, si el buzamiento real = 45° y el ángulo entre la dirección y la línea de corte = 45°, entonces la tg(buzamiento aparente) = tg(45°)Sen(45°) = 32,2°
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2°.- Si los datos que refleja el mapa geológico son variables, es mejor utilizar un valor medio que intentar representar cada dato.
3°.- Si se exagera la escala vertical del corte geológico frente a la escala del mapa (para visualizar mejor el relieve), se debe exagerar igualmente el buzamiento. Considerando que tg (buzamiento exagerado) = factor de exageración x tg(buzamiento aparente). En este ejemplo, si el buzamiento aparente es igual que el buzamiento real = 45° y el factor de exageración = 2; la tg (buzamiento exagerado) = 2tg(45°) = 63,4°.
4°.- Se debe evitar extrapolar los datos superficiales a profundidades excesivas.
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3.11. COMO REALIZAR UN CORTE GEOLÓGICO. (PASOS GRÁFICOS)
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3.12. CORTES GEOLÓGICOS HORIZONTALES
EN
MAPAS
CON
ESTRATOS
1°.- Se pinta los contactos concordantes entre los diferentes materiales (planos de estratificación). Se sigue el mismo proceso utilizado en el trazado de las estructuras: se traza una línea, con el ángulo de buzamiento adecuado, que pase por la intersección definida en el perfil topográfico.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA 2°.- Todas las líneas que se cruzan en un corte geológico deben tener “estilo geológico”, es decir, es conveniente trazarlas a mano alzada y evitar los
trazos completamente rectos.
3°.- Después se deben rellenar con tramas y colores las superficies definidas en el corte en función del tipo litológico y edad correspondiente.
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4. CORRELACION 5. INTERPRETACIÓN DE LOS BUZAMIENTOS CONSTRUCCIÓN DE CORTES GEOLÓGICOS
EN
LA
En la mayoría de los casos, después de haber representado los buzamientos y tipos de rocas de los estratos plegados, la interpretación final de la estructura requiere mucha atención. Diversas variaciones pueden ser sugeridas por los datos. Con el fin de ayudar al lector a terminar la confección de estos cortes, a continuación se indica numerosas relaciones relativas a la inclinación de los estratos, junto con sus posibles interpretaciones. En estos ejemplos es de suponer que en las observaciones sobre el terreno se han registrado tipo de roca, dirección y cuantía del buzamiento, etc. Los pliegues simétricos sencillos, los pliegues asimétricos sencillos, los pliegues asimétricos y tumbados, los pliegues isoclinales, y los pliegues paralelos y similares, serán considerados sucesivamente. Las direcciones se consideran paralelas en todos los afloramientos, a menos que se indique otra cosa.
5.1.
OBSERVACIONES SOBRE BUZAMIENTOS MONOCLINALES (U HOMOCLINALES)
A.1. En un afloramiento único o en varios contiguos el buzamiento suele ser aproximadamente el valor constante y en la misma dirección. No existe duplicidad de capas. Sea el corte de la estructura debajo de la zona examinada. Las capas con esta inclinación puede pertenecer a un monoclinal, al flanco dirigido hacia arriba de un anticlinal o un sinclinal, o al flanco de un pliegue tumbado.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA A.2. Las condiciones son análogas a las del caso 1, pero las capas se repiten en oren inverso cuando se atraviesa el terreno perpendicularmente a la dirección. Los estratos aparecen duplicados
una vez o varias veces por plegamiento isoclinal. Es evidente que la interpretación correcta de esta clase de estructura requiere una investigación del techo y del fondo de cada estrato por separado, y de la sucesión estratigráfica.
5.2.
OBSERVACIONES SOBRE BUZAMINETOS DE CUANTÍA Y DIRECCIÓN VARIABLES
B.1. Una capa, identificable con seguridad, aflora en dos localidades con direcciones análogas, y cuyas inclinaciones, aunque iguales se manifiestan en sentido opuesto. Existen dos posibilidades:
Si las inclinaciones convergen hacia abajo, los estratos del afloramiento se continúan probablemente en el subsuelo formando un sinclinal. Si las capas divergen hacia abajo, la capa, una vez prolongada hacia arriba por encima del suelo, formaría un anticlinal cuya charnela o cresta fue barrida por la erosión.
B.2. En dos localidades afloran estratos diferentes entre sí, uno de ellos, a, más antiguo que el otro, b. Las inclinaciones vienen a ser iguales y se manifiestan en sentido opuesto. Según las
observaciones revelan, el plegamiento es simétrico. Las inclinaciones GEOLOGIA DE CAMPO
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA sugieren un sinclinal a la izquierda y un anticlinal a la derecha.
B.3. Como en el caso 1, más arriba citado, el mismo afloramiento de estratos en las dos localidades, pero aquí los buzamientos son desiguales y opuestos, y uno de ellos es vertical. El plegamiento es
asimétrico y, siendo la superficie axial inclinada, el eje se halla más cerca del flanco más abrupto. El eje deberá colocarse de modo que las distancias perpendiculares, t , desde él a la capa dada en cada uno de los dos flancos, sea aproximadamente igual, a menos que existan pruebas de una marcada desigualdad local. Como se explica en el presente caso, no todos los lugares de inclinaciones desiguales han de atribuirse a plegamiento asimétrico.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA B.4. La misma capa aflora en dos localidades, y los buzamientos son desiguales y en la misma dirección. Se debe tener mucho cuidado en la búsqueda de criterio para establecer la inversión de las capas en las rocas con buzamiento brusco. Si se llega a obtener pruebas de la inversión, o del recostamiento, en relación con la posición de la superficie axial, y el eje es más próximo al flanco más abrupto, pero las capas más empinadas no han sido giradas más de 90°.
B.5. Si los aforamientos disponibles no son de la misma capa, pero por lo demás las condiciones son tales como las establecidas en B.3 y B.4. El plegamiento puede ser asimétrico. Como en el gráfico, el
espesor, t, de las capas estratigráficamente ocultas entre a y b deberá ser averiguado en lo posible.
B.6. Aflora una sucesión de estratos, todos ellos inclinados en la misma dirección, pero con alguna variación en el ángulo de buzamiento. Este fenómeno se presenta con frecuencia,
principalmente debido a que las capas es probable que no se hallen sometidas exactamente a la misma cantidad de inclinación cuando se GEOLOGIA DE CAMPO
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA ven sujetas a fuerzas complejas de deformación. En este caso, a menos que exista evidencia concluyente de lo contrario, las capas deberán ser trazadas como en la figura 516, A. Una confusión que cometen con harta frecuencia los principiantes se representa en la figura 516, B, en la cual se da una curiosa estructura anómala para interpretar las relaciones de inclinación.
B.7. La misma capa aflora en dos localidades. Los buzamientos son opuestos, e iguales o desiguales. Los estratos se hallan invertidos en ambas localidades. La estructura es la de un pliegue en abanico.
5.3.
ESTUDIO ATRAVÉS DE REGIONES AXIALES
Supongamos, por ahora, que sólo trataremos aquí de pliegues del tipo paralelo. Si las inclinaciones de los flancos son moderadas, la estructura puede ser semejante a la esquematizada en la figura 518 y, sobre una superficie de erosión, que corte por debajo de un nivel dado, aa, bb, cc, GEOLOGIA DE CAMPO
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA los afloramientos en la región axial mostrarán buzamiento más bajo o ningún buzamiento en las secciones verticales perpendicularmente al eje. Por el contrario, si la presión ha sido más intensa, y los buzamientos de los flancos son relativamente fuertes, los sinclinales serán estrechos o aquillados, en la parte superior de las series plegadas, y los anticlinales serán aquillados en la parte inferior de las series, mientras que las superficies axiales son enderezadas o inclinadas. Si los agentes de erosión cortan por debajo de un nivel aa, los afloramientos manifestarán el buzamiento más abajo en las regiones axiales del anticlinal, y más empinado en las regiones axiales del sinclinal. Si la superficie del terreno alcanza el nivel bb, las inclinaciones más fuertes se hallarán sobre los flancos, y las más suaves en las regiones axiales anticlinal y sinclinal. Y si la erosión llega al final cc, las inclinaciones más fuertes serán las de las regiones axiales anticlinales, y las más suaves los sinclinales.
6. REALIZACIÓN DE PERFILES GEOLÓGICOS A PARTIR DE SONDEOS Cuando se perfora un pozo profundo en el terreno, suele llevarse un registro de las rocas atravesadas, por el técnico del tren de sondeo o el geólogo de campo. Este registro se llama sondeo de la formación o litológico (algunos autores de lengua inglesa lo llaman “log ”.).
Para efectos prácticos se resolverá un problema práctico de un perfil geológico en base a sondeo de la formación o litológico. GEOLOGIA DE CAMPO
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA P r o b l e m a : Con el fin de caracterizar el subsuelo en una zona, se ha
realizado una campaña de 6 sondeos alineados según una dirección N-S, espaciados entre sí 25 m e inclinados 45º. La inclinación de los sondeos es alterna, tal y como se indica en la figura. El análisis de los testigos recuperados de los sondeos ha permitido identificar la presencia de, al menos, 5 litologías (A, B, C, D, Z; ver tabla), las cuales aparecen distribuidas de acuerdo con una estructura que debe ser interpretada. Se pide:
Realizar un corte geológico a escala que muestre la estructura geológica en profundidad. Determinar el buzamiento y sentido de buzamiento de los planos y estructuras presentes. Calcular la potencia de los materiales A, B y C. Los saltos vertical y normal-proyectado de la falla.
RESOLUCIÓN
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Un perfil geológico es la interpretación gráfica, en un plano vertical, de la estructura geológica del subsuelo.
Para la localización de un corte geológico en un plano geológico se considera tres criterios:
Depende de los rasgos concretos que el geólogo desea poner de manifiesto. El corte se traza perpendicularmente a la dirección de las rocas estratificadas, de manera que muestren su verdadera inclinación. Existen casos en que se debe efectuar una corrección de la inclinación de las capas, esto sucede cuando el corte no es perpendicular a la dirección de las capas.
Para la ubicación de los límites de las formaciones geológicas en cortes geológicos es muy importante tener en cuenta el espesor de una formación.
Es fundamental conocer los diferentes tipos estratigráfica, para realizar correlaciones en rocas.
La interpretación de los buzamientos es de suponer que en las observaciones sobre el terreno se han registrado tipo de roca, dirección y buzamiento de las capas, apelando al criterio del geólogo de campo.
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de correlación
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