Cartografa GeolgicaIntroduccin:

Con este trabajo se presenta una herramienta diseada para ayudar al alumno a evaluar, interpretar y sintetizar elemental obtenida sobre el terreno y sobre mapas geolgicos, y as, poder identificar y valorar las caractersti del planeta Tierra.

Ello implica la necesaria adquisicin de visin espacial, es decir, de la habilidad de reproducir e imaginar la e de los diferentes componentes geolgicos, as como de las relaciones espaciales entre ellos.

Para ello, esta gua comienza mostrando los conceptos y principios geolgicos bsicos que rigen la geometra relaciones de la mayora de las estructuras geolgicas y su representacin en los mapas geolgicos, utilizando por tanto, la interaccin con la superficie topogrfica, como base de la representacin.

A continuacin se dedica un apartado a la explicacin pormenorizada de los diferentes clculos geomtricos q obtencin de parmetros de orientacin espacial de estas estructuras. Se suministran ejemplos sobre cada tipo desglosando cada uno paso a paso con visin en dos y tres dimensiones.

Finalmente se explica la construccin de cortes geolgicos a partir de la representacin en mapas geolgicos d estructuras mostradas inicialmente.Conceptos Bsicos:

Estrato o Capa:

Direccin de un plano, d: El valor de la direccin puede darse segn varias notaciones:

Desde el Norte, de 0 a 360 (ejemplos: N74, N165, N225)

Desde el Norte 0 a 180 e indicando la direccin hacia la que se mide, Oeste (O) o Este (E) (ejemplos N150O)

ngulo que forma con el Norte geogrfico una lnea horizontal contenida en dicho plano. Medida de la direccin sobre una capa o estrato. Transformacin 1

Transformacin 2

Buzamiento de un plano, :

ngulo entre la lnea de mxima pendiente en dicho plano (perpendicular a la direccin del plano) y un plano sobre un plano vertical. Se califica como buzamiento real frente al buzamiento aparente.

Medida del buzamiento sobre una capa o estrato Buzamiento aparente de un plano, :

El buzamiento de un estrato es el ngulo de inclinacin de su lnea de mxima pendiente. Cualquier otra lnea

la capa tendr un nglo de inclinacin menor que el buzamiento.

Si se hace un corte vertical en una zona en la que existe un plano inclinado (ABCD), el buzamiento que la cap de la lnea de interseccin con el plano del corte.

Si este plano no contiene la lnea de mxima pendiente, ejemplo: plano AEC (oblicuo de oblicuidad a) el buza es un buzamiento aparente . Sentido de buzamiento de un plano:

ngulo que forma con el Norte geogrfico la proyeccin horizontal de la lnea de mxima pendiente contenid

El valor del sentido de buzamiento se indica segn notacin de 0 a 360 y se corresponde, al tratarse de la ln perpendicular a la direccin del plano, con el valor de la direccin sumando o restando los 90 270 corresp perpendicularidad. Notacin 1

Partiendo de una notacin de la direccin desde el Norte hacia el Este (0-180), si el buzamiento se dirige hac sumarn90. Ejemplo: plano de direccin N 50 E y buzamiento hacia el SE => sentido de buzamiento: 50 + 90 = 140

Notacin 2 Si el buzamiento se dirige hacia el hemisferio Norte y la direccin est comprendida entre N0E y N90E, se

Ejemplo: plano de direccin N 50 E y buzamiento hacia el NO => sentido de buzamiento: 50 + 270 = 320

Notacin 3

Si el buzamiento se dirige hacia el hemisferio Norte y la direccin est comprendida entre N90E y N180E, s Ejemplo: plano de direccin N 100E y buzamiento hacia el N => sentido de buzamiento: 100 - 90 = 10

Espesor (potencia) de un estrato: Distancia existente entre el muro y el techo de un estrato medida perpendicularmente a ambos planos.

La superficie de afloramiento de un estrato depende del espesor y del buzamiento del mismo, y de la topograf

Espesor (potencia) aparente de un estrato: Distancia existente entre muro y techo del estrato medido en la superficie de afloramiento del estrato. Depende del propio espesor, del buzamiento y de la topografa.

AB: Espesor aparente CB: Espesor real sen = CB/AB CB = AB senPrincipios Bsicos: Base del Mapa Geolgico: mapa topogrfico

Es la representacin de una serie de planos horizontales a cotas diversas y con un intervalo constante entre dic cortarn a la superficie topogrfica segn una serie de curvas cerradas ms o menos irregulares; estas curvas, geomtrico de todos los puntos de la topografa que estn a igual cota, reciben el nombre de curvas de nivel, s diferencia de cota entre dos curvas de nivel consecutivas. Las curvas de nivel se proyectan punto a punto sobr que se sita en cota 0 y se obtiene as la representacin de la superficie topogrfica en planos acotados.

En 3D:

La escala del mapa indica la relacin entre las distancias en el mapa y en la realidad. Ejemplos: A escala 1:50000 1 cm en el mapa son 1 cm x 50000 = 500m en la realidad 1 mm en el mapa son 1mm x 50000 = 50m en la realidad

La escala puede indicarse numricamente (ej. 1:10000) o grficamente. La escala grfica es un smbolo lineal indican la distancia real en el terreno que corresponde a la distancia en el mapa.

Interseccin: Interseccin de capas geolgicas planas con la topografa

Smbolos utilizados en el mapa geolgico:

Capas horizontales (=0)

Una capa o estrato horizontal ser paralelo a los planos que determinan las curvas de nivel, y, por tanto, la int la topografa, la traza, ser paralela a las curvas de nivel.

En 2D:

Capas verticales (=90)

Independientemente de la superficie topogrfica, la interseccin del estrato con la topografa quedar siempre lneas rectas (techo y muro de la capa) separadas por el espesor del mismo medido perpendicularmente a la ca

En 2D:

Capas inclinadas (0 Pliegue sinclinal: las flechas convergen en el eje del pliegue

Si los flancos del pliegue buzan en el mismo sentido, uno de ellos estar en posicin normal (muro en la parte superior) y otro en posicin invertida (muro en la parte superior y techo en la inferior), con buzamiento invert

De esta forma se puede diferenciar pliegue anticlinal con flanco invertido (anticlinal tumbado) y pliegue sincl (sinclinal tumbado) y sus smbolos son diferentes.

Orden cronoestratigrfico (de ms antoguo a ms moderno)

Pliegues con inmersin

El eje del pliegue no siempre es horizontal. El ngulo que forma este eje con un plano horizontal medido sobr lo contenga, se denomina inmersin. El valor de la inmersin de una lnea vara entre 0 y 90.

El sentido de inmersin de una lnea es el ngulo que forma con respecto al Norte el plano vertical que conten

Pliegue Anticlinal con Inmersin: 20 segn 120

En cartografa, al cortar el pliegue al plano horizontal sobre el que es representado, los pliegues con inmersin delinear lneas concntricas. Segn sean ms antiguos o ms modernos los materiales que ocupan el ncleo de anticlinales o sinclinales.

Orden cronoestratigrfico (de ms antiguo a ms moderno)

Cartografa Geolgica de Pliegues en Valles

La cartografa Geolgica de una zona de estratos plegados (con inmersin) da como resultado proyecciones h geolgico sin topografa).

Los pliegues situados en los valles se muestran en el mapa geolgico de forma diferente segn sean de un tipo valle del anticlinal dibuja un ncleo donde aparecen los estratos ms antiguos con los contornos (o bordes) ce erosin del valle del sinclinal deja aflorar un ncleo carente de estratos ms modernos y con contornos abierto

Anticlinal

Sinclinal

Capas fracturadas. Interseccin de las fallas con la topografa

Falla. Estructura planar que se origina cuando el material se deforma de manera frgil generndose un plano d Falla normal. El buzamiento del plano de falla se dirige hacia el bloque hundido. Capas fracturadas. Interseccin de las fallas con la topografa

Falla inversa. El buzamiento del plano de falla se dirige hacia el bloque levantado.

Falla en direccin o de desgarre. Slo desplazamiento en la horizontal.

Tras el levantamiento del bloque, o de forma simultnea, la simple erosin se encarga de igualar el relieve. Po reconocimiento de las fallas en el terreno y, por lo tanto, en el mapa geolgico que lo representa, se basa fund deteccin del desplazamiento relativo de una o varias capas, o la total desaparicin de las mismas, y la repetic capas (frente a la repeticin simtrica en los pliegues). Falla (normal) + erosin

Falla (inversa) + erosin

Distribucin de capas

Falla sobre Capas Plegadas

Anticlinal: las capas son desplazadas hacia afuera en el bloque levantado, aflorando la capa ms antigua del n Falla (perpendicular al eje) + erosin.

Falla (paralela al eje) + erosin

Sinclinal: las capas son desplazadas hacia adentro en el bloque levantado, producindose disminucin (casi p moderna del ncleo. Falla (perpendicular al eje) + erosin

Falla (paralela al eje) + erosin

Concordancia y discordancia entre capas. Interseccin con la topografa

Contacto normal o concordante. Separa dos materiales paralelos entre s, que pueden suponerse consecutivos (Se representa por una lnea de puntos)

Contacto discordante. Separa dos materiales no paralelos entre s, que no tienen continuidad temporal. (Se rep discontinua)

Contacto mecnico. El plano de contacto es una falla.

Los planos discordantes se caracterizan por falta de conformidad entre estratos encontrndose en series discor (suprayacente sobre infrayacente). Caractersticas de las discordancias. El elemento discordante se encuentra suprayacente sobre varios elementos distintos El elemento discordante carece de todas o de algunas de las estructuras geolgicas de la serie infrayacente El elemento discordante tiene direccin y buzamiento diferente de la serie infrayacente

Intrusiones

Cuando el contacto se produce entre rocas gneas no estratificadas (plutnicas) y rocas estratificadas, se denom INCONFORMIDAD y el contacto se representa por una lnea continua (como los contactos mecnicos), siend intrusin de plutones y diques, y concordante en el caso de intrusiones tipo sills.

Los intrusiones pueden atravesar determinadas secuencias de roca y, sin embargo, no hacerlo sobre las supray Diques instruyendo sobre la Serie A y no en la Serie Discordante B

Clculos Geomtricos en zonas con capas inclinadas (090)Clculo del buzamiento real a partir del buzamiento aparente

El buzamiento de un estrato es el ngulo de inclinacin de su lnea de mxima pendiente. Cualquier otra lnea la capa tendr un ngulo de inclinacin menor que el buzamiento.

Si se hace un corte vertical en una zona en la que existe un plano inclinado (ABCD), el buzamiento que la cap de la lnea de interseccin con el plano del corte.

Pueden darse tres situaciones: Buzamiento real

Si este plano contiene la lnea de mxima pendiente, AD, el buzamiento que se observa es el buzamiento real,

Siguiendo la construccin geomtrica de la figura:

Por tanto, el buzamiento aparente viene dado por:

Es decir,

Despejando el buzamiento real, :

La representacin grfica de esta expresin permite conocer el buzamiento aparente a cualquier ngulo de obl buzamiento real de la capa.

Buzamiento aparente

Si este plano no contiene la lnea de mxima pendiente, ejemplo: plano AEC (oblicuo al ABCD, con ngulo d buzamiento que se observa es un buzamiento aparente . Siguiendo la construccin geomtrica de la figura:

Por tanto, el buzamiento aparente viene dado por:

Es decir:

Despejando el buzamiento real, :

La representacin grfica de esta expresin permite conocer el buzamiento aparente a cualquier ngulo de obl

Buzamiento nulo

Si el plano de corte vertical fuse paralelo a la lnea que determina la direccin del plano, AB, el buzamiento p que es igual, la capa aparece como si fuera horizontal. Siguiendo la construccin geomtrica de la figura:

Por tanto, el buzamiento aparente viene dado por:

Es decir,

Despejando el buzamiento real, :

La representacin grfica de esta expresin permite conocer el buzamiento aparente a cualquier ngulo de obl buzamiento real de la capa.

Proyeccin de las capas en el plano. Problema de los tres puntos.

Si las curvas de nivel se proyectan punto a punto sobre el plano de proyeccin que se sita en cota 0 y se obtie de la superficie topogrfica en planos acotados, igualmente, en geologa, donde se estudian elementos situado tridimensional, es necesario representarlos en un mapa bidimensional. Por tanto, en geologa es necesario util proyeccin y se utiliza tambin la proyeccin en planos acotados. En ella, una recta queda definida por dos pu

puntos no alineados.

As, siendo un plano determinado por tres puntos A, B y C, contenidos en l, podemos calcular la direccin y sabiendo que la direccin del plano es una lnea horizontal contenida en el mismo. Este problema se conoce c tres puntos.

1.- Conocida la cota de los tres puntos de partida del problema: A (cota 0), B (cota -100) y C (cota -50), proye en el plano de cota 0.

2.- Si la cota de A es 0 y la cota de B es -100, en la lnea que determinarn habr un punto medio D que est a 50). Se busca, por tanto, el punto intermedio entre A y B y se dibuja en el plano de proyeccin.

3.- Uniendo el punto D con el C se obtiene la horizontal de cota -50 del plano buscado.

4.- Se mide el ngulo que forma esta horizontal con el Norte y se obtiene as la direccin del plano (cualquier determina la interseccin del mismo con un plano horizontal, es decir, la lnea sobre la que se determina la dir

5.- Se traza una perpendicular a la direccin por el punto B y se obtiene la lnea EB que representa la proyecc mxima pendiente (perpendicular a la direccin).

6.- Para determinar el buzamiento se calcula la inclinacin de la recta EB: se abate el plano vertical EFB (figu torno al eje horizontal que pasa por E, pasando el punto B a la posicin B' de forma que B-B' sea la diferencia (100-50 = 50); uniendo con B' obtenemos el ngulo BEB' que es el buzamiento del plano ().

Visualizacin Tridimensional de las horizontales de un plano:

Determinacin del trazado cartogrfico de una capa inclinada.

Una vez determinados las direcciones de buzamiento y el buzamiento a partir de tres puntos, puede determina cartogrfico de la capa mediante el mtodo de las horizontales siguiendo los 4 pasos siguientes:

Paso 1: Conocida la cota de los tres puntos de partida del problema, proyectados en el mapa topogrfico (A (1600), B

Si la cota de A es 1600 y la de C es 1200, habr un punto entre A y C, que corresponde a la cuarta parte de est que posea la misma cota que el punto B (1500). Uniendo estos puntos se obtiene la horizontal de cota 1500 de

Paso 2: La distancia entre las distintas horizontales est determinada por las divisiones del segmento AC, 1600-1200, de cota determinada, por los que obligadamente deben pasar estas horizontales (H1200-H1300-H1400-H1500 Se lleva, a lo largo de la lnea de mxima pendiente, la distancia entre los puntos, para obtener sobre ella los p coincidan con las de todas las curvas de nivel del mapa. A continuacin se trazan las correspondientes horizon

Paso 3: Se determinan los puntos de interseccin entre cada horizontal del plano y la curva de la misma cota ya que so a la vez al plano y a la superficie topogrfica por lo que forman parte del trazado cartogrfico buscado.

Paso 4: Finalmente, para obtener el trazado cartogrfico, se unen todos los puntos obtenidos. Esta unin debe hacerse

una misma curva de nivel o curvas adyacentes, y no debe cortar a las curvas de nivel de ms puntos que los qu interseccin de stas con las horizontales del plano de la misma cota.

Determinacin de la direccin y el buzamiento de una capa inclinada a partir de su trazado cartogrfico

Si se dispone del tazado cartogrfico de un plano en un mapa geolgico, para la determinacin de su direccin elegir tres puntos del mismo no alineados, que sean intersecciones del trazado con curvas de nivel, y resolver puntos.

Si en el trazado cartogrfico del mapa geolgico existen dos intersecciones del trazado con curvas de nivel qu la propia lnea que los une ser una horizontal del plano y la lnea de mxima pendiente ser la perpendicular plano inclinado, se pueden trazar todas las horizontales de este plano posibles uniendo todos los puntos de igu correspondan a cotas de curvas de nivel. Las horizontales trazadas sern paralelas y equidistantes. Si no lo fue superficie curva.

Detallando este ltimo procedimiento por pasos:

1.- Se selecciona un plano (marcado en rojo) dentro de la representacin de los distintos trazados cartogrfico

2.- Se determinan al menos dos puntos sobre ese plano que se encuentren a la misma altitud (determinada en l curvas de nivel).

3.- Se unen los puntos de igual altitud dibujando as la horizontal del plano de esa altitud.

4.- Utilizando la misma tcnica, dibujar otra horizontal del plano

5.- Se mide el ngulo que forma esta horizontal con el Norte y se obtiene as la direccin del plano.

6.- Se determina el buzamiento de la capa (se dirige desde las horizontales ms altas hacia las ms bajas, es de trazando una perpendicular a la direccin que representa la proyeccin de una lnea de mxima pendiente. Sob escala) se abate el plano vertical que determina el buzamiento de forma que el otro cateto sea la diferencia de la misma escala).

Cortes Geolgicos:

Construccin de cortes geolgicos a partir del mapa geolgico

Corte geolgico. Representacin grfica vertical de la disposicin en profundidad de las unidades y estructura utilizndose el perfil topogrfico como base de la representacin. Este proceso conlleva una serie de pasos:

Orden cronoestratigrfico (de ms antiguo a ms moderno) Cmbrico (C) Ordovcico (O) Silrico (S) Devnico (D) Carbonfero (M) Cretcico (K) Escala cronoestratigrfica internacional 1.- Planteamiento del problema: Dato un mapa geolgico, construir el corte geolgico segn la lnea AB.

2.- Se proyectan los datos topogrficos a un perfil marcando los puntos de interseccin de las curvas de nivel del corte geolgico (AB) y cualquier otro dato topogrfico principal.

Para realizar el perfil topogrfico se lleva el punto de interseccin de cada curva de nivel a una escala vertical misma que la escala horizontal indicada en el mapa o bien puede exagerarse, indicndose, en este caso, la esca

3.- Se identifican los elementos geolgicos que son cortados por la lnea de perfil y se proyectan sobre el mism de interseccin de los datos geolgicos del mapa a las alturas correspondientes.

4.- Se interpretan, extrapolan y representan, tanto en superficie como en profundidad, los elementos geolgico mapa. Concretamente, el muro de la capa de rocas del Crercico (K) se dibujan en el corte geolgico como un interpretamos que sus contactos tienen una altitud constante sobre el mapa geolgico.

5.- A partir de este punto, con el conocimiento de que la capa de rocas del Cretcico cubre el resto de las roca proyeccin de las rocas infrayacentes.

6.- Se proyectan el resto de los datos geolgicos, interpretando donde se sitan estos contactos, sabiendo, por perforramos en las rocas carbonferas (M) encontraramos cada vez ms antiguas.

7.- Las rocas ms antiguas (C-M) se encuentran plegadas. Siguiendo la interpretacin del mapa geolgico, se que presenta rocas del Cmbrico (las ms antiguas) en su ncleo, es un anticlinal.

8.- Se completa el corte geolgico siguiendo los datos estructurales bsicos de buzamiento del mapa geolgic

Indicaciones para la representacin del buzamiento en el corte geolgico:

1.- Si la direccin es oblicua a la lnea de corte geolgico, se debe utilizar buzamiento aparente mejor que el r

En este ejemplo, si el buzamiento real = 45 y el ngulo entre la direccin y la lnea de corte = 45, el buzami sen(45) = 35.2

2.- Si los datos que refleja el mapa geolgico son variables, es mejor utilizar un valor medio que intentar repre dato.

3.- Si se exagera la escala vertical del corte geolgico frente a la escala del mapa (para visualizar mejor el reli igualmente el buzamiento.

Considerenado que tg(buzamiento exagerado) = factor de exageracin x tg(buzamiento aparente), en este ejem aparente es igual que el buzamiento real = 45 y el factor de exageracin = 2, el buzamiento exagerado = 2 tg

4.- Se debe evitar extrapolar los datos superficiales a profundidades excesivas. Cortes geolgicos en mapas con estratos horizontales

Se pintan los contactos corcondantes entre los diferentes materiales (planos de estratificacin). Se sigu utilizado en el trazado de las estructuras: se traza una lnea, con el ngulo de buzamiento adecuado, qu interseccin definida en el perfil topogrfico. Todas las lneas que se cruzan en un corte geolgico deben tener "estilo geolgico", es decir, es conve alzada y evitar los trazos completamente rectos. Despues se deben rellenar con tramas y colores las superficies definidas en el corte en funcin del tipo correspondiente.

Cortes geolgicos en mapas con pliegues Caso 1:

Caso 2:

Cortes geolgicos en mapas con fallas Falla Vertical:

Falla con buzamiento (falla inversa)

Cortes geolgicos en mapas con discordancias