RECONOCIMIENTO DE UN AFLORAMIENTO

Los afloramientos son zonas de ascenso de aguas profundas y frías. Suelen ser muy ricas en nutrientes (nitratos, fosfatos) debido al arrastre de materiales del fondo, además las menor temperatura favorece una mayor oxigenación, todo esto permite el desarrollo de gran cantidad de organismos entro los que abundan los peces aves que se alimentan de ello.

por este motivo es estas zonas se encuentra las áreas de pesca o caladeros más importantes del mundo como en el peor del mismo modo al sur de Irlanda (gran sol), en Angola , Sahara occidental , california etc. son importantísimos desde el punto de vista económico geológico y biológico.

Son áreas en las cuales la superficie del terreno está constituida por capas de rocas expuestas, sin desarrollo de vegetación, generalmente dispuestas en laderas abruptas, formando escarpes y acantilados; así como zonas de rocas desnudas relacionadas con la actividad volcánica o glaciar. Asociados con los afloramientos rocosos se pueden encontrar depósitos de sedimentos finos y gruesos, de bloques o de cenizas.

Una formación rocosa, en geomorfología, es un accidente que describe afloramientos rocosos aislados, que en general destacan por sus cualidades paisajísticas. Son generalmente el resultado del meteorización y la erosión que han ido esculpiendo la roca existente. Las formaciones rocosas, en general, se refieren a determinados estratos sedimentarios o a una unidad de roca en otros estudios estratigráficos y petrológicos.

Una estructura de roca se puede crear en cualquier tipo o combinación de rocas:

Las rocas sedimentarias fueron creadas a partir de fragmentos de rocas que se desprendieron de otras rocas por erosión eólica e hídrica, y que luego fueron depositados por el viento, el hielo o el agua. La erosión luego las expuso en su forma actual. Un ejemplo son los múltiples afloramientos rocoso o chimenea de hadas en el Parque nacional del Cañón Bryce, en Utah

Las rocas metamórficas se crearon por las rocas que se habían convertido en otro tipo de roca, por lo general por el calor y la presión. Un ejemplo son los Seneca Rocks en Virginia Occidental.

Las rocas ígneas se crearon cuando la roca fundida se enfrió y solidificó, con o sin cristalización. Pueden ser plutónicas o extrusivas. Una vez más, las fuerzas erosivas esculpieron sus formas actuales. Un ejemplo es Half Dome, en el Parque Nacional de Yosemite.

Afloramientos rocosos, Sacsayhuaman

1.1 PATRONES SIMPLES DE AFLORAMIENTO: PREDICCIÓNLa elaboración de un mapa geológico conlleva la representación de los materiales geológicos de la superficie del suelo sobre el mapa topográfico de una determinada región.

Los contactos entre los diferentes materiales geológicos son, normalmente, planos estructurales cuya representación sobre el mapa topográfico se realizará mediante el reconocimiento y medida de su orientación en los afloramientos existentes. A partir de entonces se podrá realizar la predicción de los patrones de afloramiento de los diferentes materiales geológicos en aquellos sectores donde

La disposición de los mismos no se haya podido identificar.

La determinación de los patrones de afloramiento se realizará a partir delas curvas de nivel topográficas y de las curvas de nivel estructurales o isohipsas de los diferentes materiales geológicos. Por lo tanto, para predecir los patrones de afloramiento es requisito indispensable trabajar en primer lugar con un mapa provisto de curvas de nivel topográficas y, en segundo lugar, localizar las isohipsas correspondientes a los distintos planos geológicos. Es aconsejable empezar a trabajar con un único plano estructural para el cual, las isohipsas serán las direcciones de capa correspondientes a distintas cotas. Cuando la dirección

De capa de un plano correspondiente a una cota x intercepte una curva de nivel de igual cota x, en ese punto de intersección tendremos en superficie el plano al cual pertenece esa dirección de capa. Esa es la estrategia general para localizarle contorno (o traza) en superficie de cualquier plano inclinado.

1. Determinación de Rumbo y Buzamiento por el método de los tres puntos.

2. Predicción de patrones de afloramientos simples conociendo su rumbo, espesor y buzamiento.

1.- Determinación de Rumbos y Buzamientos por el método de los TRES PUNTOS.

o Se presenta varios casos una de ella es cuando se conocen las cotas y direcciones de los 3 puntos, la cobertura del suelo no permite medir el Rumbo y Bz-dierectamente. Los cuales se pueden determinar gráfica y analíticamente.

o Gráficamente: se procede como para la interpolación de curvas de nivel a una escala apropiada y adecuada tiene mayor error todo depende del cuidado que se pueda tener al efectuar los trazos correspondientes.

o Analítico: por la ley de cosenos, senos y tangentes.

(Determinación de la traza en superficie (patrón de afloramiento) de dos planos inclinados a partir de direcciones de capa y buzamiento real. Fuentes: Ragan, D.M.

(1973) Structural Geology. An introduction to Geometrical Techniques; John Wiley & Sons, 208 pp.)

En la figura se representa un plano de orientación 090, 20 N cuya base aflora en el punto Z (a 1150 m). Un método relativamente simple para localizar su traza en superficie se describe a continuación:

Trazar una línea paralela a la dirección de capa que pase por el punto de afloramiento conocido, Z. 31 de 140

• Dada la equidistancia entre curvas de nivel, i, y el buzamiento de la capa, α, puede calcularse a que distancia horizontal o cartográfica, s, estarán separadas las distintas isohipsas de ese plano de acuerdo con la fórmula s = i/kg (α)

• Una vez localizadas las distintas isohipsas para las distintas cotas, buscar todos los puntos de intersección con las curvas de nivel de igual cota.

• Una vez localizados los puntos, unirlos mediante una línea que será la traza.

Gráficamente, se puede realizar de la siguiente manera:

a) Se sitúa en un corte geológico perpendicular a la dirección de capa, el punto de afloramiento conocido Z, a la cota de 1150 m, en la línea de proyección de la dirección de capa; b) Se traza perpendicularmente a la dirección de capa una serie de líneas de altura horizontales que mantengan la misma equidistancia y estén a la misma escala que las curvas de nivel del mapa;

c) Se dibuja la traza del plano inclinado que buza 20º hacia el Norte de modo que también pase por le punto Z;

d) Los puntos donde esta línea de buzamiento corta a las líneas de altura establecen la posición de las isohipsas estructurales del plano. Entonces éstas se vuelven a proyectar en el mapa paralelamente a la dirección de capa. Los puntos de intersección con las curvas de nivel determinarán la traza del afloramiento.

Si conocemos el espesor, t, de la formación, podremos localizar también la traza del plano de la base de la capa anterior empleando una técnica igual. Es interesante tener en cuenta que

la traza de dos planos paralelos no tiene por qué ser paralela. Recordad que depende de una forma determinante de la topografía del terreno que el plano atraviesa.

CONTACTO LITOLOGICO La disposición de los distintos tipos de rocas estratificadas es una poderosa herramienta usada por los geólogos para determinar las edades relativas y los procesos que han creado estas rocas. Llamamos estratigrafía a la manera en la que las rocas están dispuestas unas en relación a las otras. Cuando vemos las rocas con estratificación horizontal, la ley de la superposición dice que para cualquier capa de rocas, las de debajo serán más antiguas y las de arriba más modernas. Esto se debe a que las rocas se depositan como una secuencia en la que las más antiguas se depositan inicialmente, seguidas por el depósito de rocas más jóvenes encima de las antiguas. Si se dan procesos como la formación de montañas, la aparición de fallas o la erosión, determinar la edad de la roca usando el principio de superposición puede inducir a error. Los contactos geológicos entre las distintas rocas nos muestras cuáles de estos procesos han modificado la secuencia horizontal y los geólogos pueden usarlos para intentar reconstruir la estratigrafía original.

(Investigadora principal del tema: Cathy Weitz)

1.2 LOS SÍMBOLOS DE UN MAPA GEOLÓGICO(Líneas de contacto y símbolos estructurales)

• Las líneas de contacto indican la posición del plano de unión entre distintas unidades, separando unidades litológicas diferentes o sucesivas.

• Los contactos pueden ser estratigráficos o tectónicos.

1.3 CONTACTOS Las rocas sedimentarias aparecen formando estratos. Una serie sedimentaria está

formada por un conjunto de estratos entre los cuales los contactos son concordantes, lo cual indica una continuidad en la sedimentación.

En ocasiones se puede observar en un mismo estrato el paso de unos materiales a otros diferentes. Esto se conoce como cambio lateral de facies y se debe a que las condiciones de sedimentación no son las mismas en todos los puntos de la cuenca.

Cuando se produce una interrupción en la sedimentación aparecen las discordancias o discontinuidades estratigráficas, que pueden ser de varios tipos:

Paraconformidad: Falta algún miembro de la serie (por la interrupción de la sedimentación), pero el contacto es aparentemente concordante. Para confirmar la existencia de una paraconformidad es necesario datar los estratos que están a ambos lados del contacto y ver que efectivamente no ha habido sedimentación en un periodo importante de tiempo. Disconformidad: El contacto está formado por una superficie irregular (altorrelieve), que nos indica que ha habido un periodo de erosión. Pueden faltar estratos (laguna estratigráfica) debido a la erosión, no a una falta de sedimentación como en el caso anterior. Discordancia (angular): Los estratos tienen una posición geométrica distinta a ambos lados del contacto, debido a que entre la sedimentación de una serie y la de la otra se ha producido un plegamiento o basculamiento. Si además existe una superficie irregular debida a la erosión, se denomina discordancia con altorrelieve.Inconformidad: Se debe al depósito de sedimentos sobre rocas con otro origen (ígneo o metamórfico). No hay que confundir este tipo de contactos con los intrusivos ni los metamórficos. Puede existir una inconformidad con altorrelieve. · Hay otros tipos de contactos que no son debidos a la sedimentación de unos materiales sobre otros: . No se deben confundir con las inconformidades, en las que el contacto se origina al producirse sedimentación sobre materiales ígneos o metamórficos previamente formados. El contacto de los materiales de una chimenea volcánica con las rocas que la rodean puede considerarse también intrusivo, a pesar de que las rocas propiamente intrusivas sean las plutónicas, y no las volcánicas.Los contactos mecánicos son todos aquellos que se producen por medio de un plano de falla.

1.3.1 Representación de los contactos litológicos Para representar en el mapa geológico los diferentes tipos de contactos entre materiales distintos se utilizan diferentes tipos de líneas (ver figura). Normalmente se establecen 3 tipos de contactos: - Contacto concordante. - “ discordante. - “ mecánico.

• Los 2 primeros hacen referencia a las relaciones geométricas (paralelismo) que existen entre los planos de estratificación de dos materiales diferentes (es decir, si son subparalelos o no). • Los contactos mecánicos (o mecanizados) son aquellos (de diferentes tipos según la falla) que ponen en contacto materiales distinto por medio de una falla o fractura.

Representación de fallas

• Las fallas se representan normalmente con el símbolo de contacto mecánico (o mecanizado). Aunque es deseable añadir otra simbología que indique el tipo de falla y su movimiento. • Si se trata de una falla normal (directa) al símbolo de contacto mecánico se le añaden unos segmentos perpendiculares de pequeño tamaño que señalan el labio hundido de la falla.

• Si es una falla inversa se le añaden unos pequeños triángulos que señalan el labio levantado.

• Si es una falla de desgarre se añade al símbolo de contacto mecánico unas flechas que indican el sentido del movimiento.

Representación de pliegues en el mapa geológico • Los pliegues se representan mediante una línea que marca la intersección del plano axial con la superficie del terreno y un símbolo (normalmente flechas) que indican el tipo de pliegue (sinclinal o anticlinal).

• En un anticlinal las flechas divergen desde la traza de la línea axial; en un sinclinal las flechas convergen hacia la línea axial.

• En todo caso, las flechas señalan hacia donde buzan los flancos de la estructura plegada.

• En el caso que los estratos que conforman uno de los flancos del pliegue estén en posición invertida en vez de normal (buzamiento invertido) los símbolos son diferentes.

• Así se diferencian anticlinal con flanco invertido y sinclinal con flanco invertido. En ambos casos los estratos que constituyen los flancos de los pliegues buzan en el mismo sentido, pero uno de ellos en posición normal y el otro invertido.

Capas inclinadas y sentido del buzamiento

• En estos cortes se puede apreciar como cambiando uno de los datos presentes en el mapa geológico, cambia completamente la interpretación de la estructura geológica.

• En efecto, en el Corte 1, el ángulo de buzamiento es de 45º hacia el Oeste (Sentido del buzamiento). En el Corte 2, el ángulo de buzamiento también es de 45º, pero en este caso con la inclinación hacia el Este.

Pliegues cilíndricos En estos cortes se representan pliegues cilíndricos, es decir pliegues que no tienen inmersión. En todo caso, los símbolos de las trazas de los ejes de los pliegues han de ser considerados como los contactos litológicos. Es decir, tal y como aparece en el Corte 3, se debe proyectar la intersección del símbolo del pliegue con el corte (AB), de esta forma sabiendo donde se localiza el plano axial del pliegue. Sabremos donde está el punto de inflexión en el que las capas cambian de buzamiento. En este Corte 3 aparece un segundo pliegue sinclinal situado en la zona Oeste. Aunque no aparece marcado con su símbolo, se observa la presencia de dos símbolos de buzamiento (indicando sentidos de buzamientos contrarios) en un mismo material. Tema 4. Cartografía Geológica Geología José Ramón Díaz de Terán Mira Pliegues Cónicos (con inmersión o “cabeceó

Pliegues Cónicos (con inmersión o “cabeceo”)

• En ocasiones, los ejes de los pliegues presentan cierta inmersión o cabeceo. Estos pliegues se denominan pliegues cónicos.

• Vistos en planta, los pliegues cilíndricos anteriores (cortes 3,4 y 5) aparecen con las trazas de las capas paralelas al eje del pliegue.

• En cambio, los pliegues cónicos aparecen con los cierres de los pliegues dibujando en la superficie del terreno la misma geometría que tiene el pliegue en profundidad.

Pliegues

• En el mapa se puede observar un pliegue anticlinal cuyo eje presenta inmersión (pliegue cónico) hacia el NO.

• Según la zona en la que realice el corte geológico, se cortarán uno, dos, tres o los cuatro materiales que aparecen representados en el mapa geológico.

• El perfil DD´corta a un solo material en superficie, no obstante con la información que proporciona el resto del mapa se puede inferir la estructura en profundidad (cortes CC´, BB´y AA´).

El estudio y la descripción de las discordancias y discontinuidades estratigráficas tienen diferentes aspectos, aunque en el conjunto formen un todo, es decir la ausencia o no de una unidad cronoestratigrafía.

Los conceptos de continuidad y discontinuidad se aplican a las relaciones genéticas entre partes supuestas de una columna estratigráfica, une dentro de las misma unidad estratigráfica o bien coincidiendo con el límite de dos unidades a más.

La continuidad alude a la relación genética entre dos estratos cuando no hubo una interrupción sedimentaria medible entre el depósito de ambas y la discontinuidad, como termino antónimo, alude a dicha relación cuando medio una interrupción sedimentaria medible. Las superficies de continuidad y discontinuidad dentro de la misma formación, separan sedimentos de la misma litología y generalmente coinciden con las superficies de estratificación.

DISCORDANCIA Y DISCONTINUIDADESLos términos continuidad y discontinuidad tiene una aplicación directa y de gran importancia en la clasificación de las relaciones entre unidades litoestratigráficas superpuestas. Se denomina continuidad a la relación genética entre dos unidades litoestratigráficas superpuestas, tiene una estrecha e interesante vinculación con los términos concordancia –discordancia, ya relativos a su asociación geométrica entre unidades igualmente superpuestas se recopilan los posibles tipo de relación. Para una mayor facilidad de entendimiento se enumeran intervalos de tiempo, desde el más antiguo al más moderno, con el fin de mostrar la continuidad o discontinuidad y en su caso la amplitud de la laguna estratigráfica

1.3.1.1DISCONTINUIDAD CON CONCORDANCIA

En este tipo de discontinuidad, las superficies de estratificación de los materiales infra yacente y supra yacentes son paralelas. Genéticamente corresponden a la relación entre dos materiales o dos unidades estratigráficas en cuyos deposito medio una interrupción sedimentaria medible, pero en la que no hubo n ninguna deformación de tectónica (plegamientos y basculamiento) que modifica la horizontalidad original de los materiales infra yacentes. De acuerdo con las características geométricas de la superficie de la separación de ambas unidades se diferencian dos tipos, anteriormente nombrados, las paraconformidades y las disconformidades.

(Disconformidad erosiva)

1.3.1.2PARACONFORMIDAD

El termino paraconformidad (paraconformity), fue introducida a la nomenclatura geológica por DUNBAR Y RODGER (1956), para aludir a las discontinuidades, en las que las lagunas estratigráfica tiene la misma duración en amplios sectores. Un paraconformidad es una discontinuidad en la que hay paralelismo entra la estratificación de los materiales inferiores y superiores, o sea, hay concordancia y en la que la superficie de separación es plana e igualmente paralela a la estratificación de ambos.

Ese paralelismo dificultad, en muchos casos, su reconocimiento ya que puede ser confundida con continuidades.

Disconformidad es una discontinuidad, con concordancia en la que entre las dos unidades superpuestas haya mediado una interrupción sedimentaria, acompañada de una erosión, de los materiales infra yacentes, de manera que la superficie de separación sea claramente erosiva. Anteriormente sea considerado como límite convencional a escala métrica, de manera que se considera disconformidad cuando las cavidades o salientes, erosivos superen esta escala, muestra que serían paraconformidades, cuando fuesen de escala menor. En ambos caso, las superficies de estratificación de la unidad infra yacentes son paralelas a las unidades supra yacentes, ya que hay concordancia.

1.3.1.3 CRITERIO DE RECONOCIMENTO DE DISCONFORMIDADES EN EL CAMPO

El rasgo más característico de las disconformidades y el que sirva mejor para su reconocimiento es la morfología claramente irregular y erosiva de la superficie de separación de las unidades estratigráficas. Para observar con nitidez este tipo de superficies es necesario tener un buen afloramiento, en el que se pueda seguir la superficie de discontinuidad y ver su relación con los materiales infra yacentes y una etapa de erosión. La fase de formación puede ser simplemente un basculamiento producido por subsidencia diferencial o por el levantamiento tectónico de un área concreta.

Imagen de discontinuidad estratigráfica

1.3.1.4 DISCORDANCIAS ANGULARES Y EROSIVAS: CRITERIOS DE RECONOCIMIENTO EN EL CAMPO

Se denomina discordancias angulares a aquellas discontinuidades que separan dos unidades estratigráficas (usualmente dos formaciones) superpuestas en las que no hay paralelismo de

capas, de manera que la unidad infra yacente tiene un mayor grado de una discordancia puede ser extraordinariamente variable, ya que varía desde el caso extremo de materiales cuaternarios discordantes sobre materiales precámbricos, hasta casos que la edad de ambos materiales esta próxima.

(DISCORDANCIAS ANGULARES)

Discordancy angular - Giraffe (Granada, España

1.3.1.5 CRITERIOS DE RECONOCIMIENTO DE DISCRDANCIA ANGULAR Y/O EROSIVAS EN EL CAMPO

El principal criterio de reconocimiento de las discordancias en el campo es el geométrico, consistente en la localización de una superficie que se separa dos conjuntos de estratos en los que hay tipos especiales de discordancias: Discordancia Cartográfica y Deformadas.

Este reconocimiento se hace en muchos casos en secciones estratigráficas aisladas, aunque en general se detectan aún mejor cuando se disponen de amplias superficies de exposición, como las paredes de valles encajados.

A este criterio geométrico general de reconocimiento del paleo-relieve se pueden añadir otros geomorfológicos, sedimentológicos, etc. (que son los mismos que sirven para reconocer desconformidades) visibles en la superficie de discordancia y entre los que se pueden destacar:

Presencia de conglomerados básales similares a los de las disconformidades, con cantos de la roca infra yacentes, que serán más abundantes cuanto más irregular sea el paleo relieve de la superficie de discordancia.

Presencia de superficies erosivas con perforaciones de organismos marinos litófagos, propios de acantilados y medios costeros de alta energía.

presencia de paleosuelos, calcetas, arcillas residuales o bauxitas tapizando la superficie de discontinuidad, en especial la parte topográficamente más bajas de la misma, lo que indicaría que la erosión tuvo lugar en condiciones sub aéreas.

presencia de superficies certificadas con morfologías muy irregulares, acompañada en algunas ocasiones con cuevas en la unidad infra yacientes. en el caso que estas cuevas

se rellenasen de sedimento marino, tras una etapa de sumersión se formarían diques neptúnicos.

la interrupción sistemática de estructuras tectónicas como fallas o de cuerpo ígneo, sin que metamorfoseen la unidad supra yacente, y los cambios bruscos del estilo tectónico o del grado de metamorfismo, pueden servir de criterio de reconocimiento de discordancias, aunque deben usarse con la cautela necesaria que permita diferenciarlos de posible contacto tectónico.

1.3.1.6 CRITERIOS DE RECONOCIMIENTO DE DISCORDANCIAS EN EL SUBSUELO

En perfiles sísmicos de reflexión las discordancias quedan puestas de manifiesto de manera muy simple. Su detección consiste en delimitar superficies que separe dos unidades loto-sísmicas con diferente inclinación. Estas superficies, que serían las de discordancia, quedan marcadas por el choque de los reflectores sísmicos.

1.3.1.7DISCORDANCIA SIN TECTÓNICA Y PROGRESIVASCorresponden a unos tipo muy interesante de discordancia ya que se pueden informar sobre la edad de las la deformación tectónicas, se trata de dos conceptos de muy relacionados entres s9, uno de ellos discordancia sin tectónica es un concepto general aplicable para a discordancias sin tectónicas fácilmente reconocible directamente del acampo al subsuelo.

(DISCORDANCIA PROGRESIVA con el énfasis en la inclinación de los estratos. Cuanto más lejos se encuentran del frente tectónico (la falla), menos inclinados están.)

2.1. ANÁLISIS DE DISCORDANCIAS Entre los acontecimientos geológicos que tienen mayor importancia y que ayudan mucho a datar estructuras y períodos de movimiento estructural, hay que destacar la discontinuidad sedimentaria o discordancia. La discordancia es una superficie de erosión o de no-deposición que separa rocas más modernas (arriba) de rocas más antiguas (abajo). Existen varios tipos de discordancia, las cuales han sido resumidas en la figura 3. Una discordancia angular se caracteriza por la existencia de un plano de separación entre dos series de materiales o estratos no paralelos (Figura 3a). Una disconformidad está caracterizada por una superficie de discontinuidad marcada e irregular entre dos familias de estratos, a grandes rasgos paralelos (Figura 3b). Los hiatos sedimentarios o paraconformidad corresponden a superficies que evidencian un periodo sin sedimentación en ausencia aparente de erosión; En algunas circunstancias, es difícil reconocer esas superficies de discontinuidad sin un detallado análisis paleontológico, geoquímico, etc. (Figura 3c). Por último, la discontinuidad heterolítica o no-conformidad corresponde con una situación en la que el plano de discontinuidad erosiva separa rocas estratificadas de otras que no lo están (por ejemplo, rocas ígneas; Figura 3d). La facilidad para el reconocimiento de discordancias en mapas geológicos depende de su propia naturaleza. Así, las heterolíticas y angulares se

caracterizan por la aparición de eventuales puntos triples donde se ponen en contacto tres litologías distintas. En el caso de las disconformidades, el análisis de isohipsas pondrá en evidencia variaciones entre las direcciones de capa del techo y de la base de una determinada formación geológica. Por último, en el caso de las paraconformidades, habremos de analizar la secuencia temporal de materiales a fin de identificar posibles pérdidas de secuencia (lagunas o hiatos estratigráficos). En el caso de trazar patrones de afloramiento en mapas que contengan discordancias, es recomendable empezar a dibujar la traza de los planos que, geológica y topográficamente se encuentran más arriba. En una discordancia los materiales discordantes fosilizan (cubren) a los que se encuentran más abajo. De esa manera, la traza de los contactos de los materiales inferiores quedará interrumpida cuando alcancen el plano de discordancia.