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MAPAS GEOLGICOS Y GEOTCNICOS. 1. MAPAS GEOLGICOS La compresin a fondo de la configuracin y extensin de aspectos tan vastos como grandes cuerpos de roca solo puede ser obtenida por medio de cuidadosos levantamientos de mapas geolgicos. Un mapa adems de presentar un cuadro regional de la geometra de cada cuerpo de roca, permite analizar las relaciones estructurales con una perspectiva que no puede obtenerse de otra manera. El mapa geolgico es un instrumento fundamental en la investigacin geolgica. Los mapas geolgicos muestran la distribucin de unidades de roca en la superficie de la tierra. Cada unidad es destacada con letras, colores o rastras. Se incluyen smbolos que indican la direccin estratigrfica y el buzamiento de los estratos sedimentarios as como los patrones de diaclasas, pliegues y fallas. Tambin es incluida una explicacin o leyenda sobre la edad e relaciones estratigrficas entre las unidades de roca. Estas simbologas cambian entre una regin y otra. Un mapa geolgico es una compilacin de datos observados. Por ello, su modificacin cambiar solamente en sus detalles si hechos adicionales son observados e incluidos en dicho mapa. El problema de los mapas radica en la interpretacin tridimensional de un objeto a partir de su expresin bidimensional. Por otro lado, el mapa geolgico muestra la distribucin areal de las rocas que afloran a la superficie y que son relativamente de fcil observacin en campo por lo que son considerados informes preliminares que expresan el criterio del profesional en geologa en un momento determinado. Los datos incluidos en estos mapas generalmente no son suficientes para aplicaciones en ingeniera. La topografa, estratigrafa, estructuras geolgicas y patrones hidrogrficos por si solos no resuelven los problemas de las obras civiles. Adems estos mapas NO aportan datos cuantitativos sobre propiedades fsico-mecnicas de los materiales as como de las caractersticas anisotrpicas y heterogeneidad de los materiales trreos. Por otro lado, los mapas geolgicos no interpretan el medio geolgico en trminos de mtodos de diseo y planificacin geotcnicos (por ejemplo un mapa de intensidades en escala Mercalli de un evento ssmico respecto a la determinacin de las variables dinmicas de los estratos). 1.1. Relaciones de Edad La edad relativa e absoluta de una sucesin de estratos rocosos ayudan grandemente a la interpretacin de los mapas geolgicos. Para ello, se siguen algunos principios bsicos:

1. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIN Indica que los sedimentos ms jvenes yacen sobre los ms viejos, salvo que las capas hayan sido volcadas durante deformaciones tectnicas.

2. PRINCIPIO DE CONTINUIDAD FSICA Las capas son generalmente continuas en un rea, salvo que hayan sido erosionadas. Si la continuidad se rompe abruptamente debe sospecharse de callamiento o truncamiento por una discordancia o depositacin lenticular o local.

3. REGLA DE LA DEFORMACIN Las rocas desplazadas fueron formadas antes del tiempo del desplazamiento.

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4. REGLA DEL METAMORFISMO Las rocas metamrficas provienen de algn tipo de roca sedimentaria o gnea antes de que ocurriese el metamorfismo. El tipo de roca que precedi al metamorfismo puede ser interpretado, as como tambin los tipos y grados del metamorfismo.

5. REGLA DE LAS RELACIONES DE CRUZAMIENTO Las rocas que estn cruzadas o penetradas por una intrusin, falla, diaclasa o una estructura de reemplazo son ms viejas que el aspecto geolgico que cruza o penetra.

6. DATACIN POR FSILES Las relaciones paleontolgicas generalmente permiten establecer la edad de los estratos y la presencia de una discordancia entre dos unidades estratigrficas.

7. DATACIN ABSOLUTA POR RADIOACTIVIDAD

Este mtodo permite relacionar rocas directamente con la escala del tiempo geolgico en aos. De este modo pueden datarse intrusiones y relaciones metamrficas, as como tambin ciertos sedimentos.

8. DATACIN POR RELACIONES DE FACIES Las unidades litolgicas interdigitadas son contemporneas.

1.2. INTERPRETACIN DE ESTRUCTURAS GEOLGICAS A- PLIEGUES En el caso de pliegues, se usa el principio de superposicin para identificar anticlinales (rocas ms viejas en el interior) de sinclinales (rocas ms jvenes al interior) en vistas de planta.

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Para identificar estructuras ms complejas, se identifican las orientaciones de los estratos en diferentes puntos como se describen los domos y cubetas. EJERCICIOS 1. Dibuje en diagramas de bloques como en los casos anteriores con su respectiva vista de planta, las siguientes estructuras:

a. Estrato Nf, 30 Ef. b. Estrato Ef, 35 Sf. c. Estrato N 45 E, 35 SE. d. Estrato vertical N 45 W. e. Anticlinal con lnea de cresta orientada norte-sur. f. Sinclinal con lnea de cresta orientada este-oeste. g. Anticlinal con lnea de cresta buzando al norte. h. Sinclinal con lnea de cresta buzando al este.

2. Represente un sinclinal y anticlinal con lnea de cresta zigzagueado (lnea de cresta plegado) en vista de planta indicando la direccin de los buzamientos de las capas en diferentes puntos. Suponga que estas estructuras han sido erosionadas por lo que es posible observar su secuencia estratigrfica en planta. B- AFLORAMIENTOS EN VALLES FLUVIALES En ciertas circunstancias no es necesario anotar las orientaciones de los estratos sedimentarios o piroclsticos. Cuando las corrientes de agua erosionan el terreno y dichas capas, estn presentan un patrn caracterstico del cual puede deducirse su direccin de buzamiento y segn la topografa del valle fluvial y el patrn de afloramiento podra saberse su

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buzamiento. Este hecho es conocido como la REGLA DE LA V, la cual dice que en estratos inclinados aflorando en valles fluviales, el vrtice de la V indica la direccin de buzamiento de dicha capa. A la regla anterior existen dos excepciones: estratos verticales o estratos con buzamiento menor al del gradiente del ro. EJERCICIOS

1. Identifique las estructuras ilustradas en los siguientes mapas geolgicos.

2. Dibuje la seccin geolgica transversal A-A de los mapas anteriores.

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C- FALLAS La falla de estratos horizontales es muy difcil de hallar en campo, excepto que se localice un afloramiento lateral cercano a un cauce de ro o tajo. En el caso de estratos inclinados, se da la repeticin de ciertos estratos en superficie. Sin embargo, este hecho es solo una posibilidad. Otro problema asociado a fallas es saber el desplazamiento de los bloques, cual sube (bloque techo) o baja (bloque base). No obstante, si la falla se produce en ciertas estructuras geolgicas su identificacin es casi inmediata. Por ejemplo cuando se da el fallamiento de pliegues. De forma general se puede decir que en anticlinales las capas son desplazadas hacia fuera en el bloque levantado mientras que en los sinclinales esto ocurre hacia adentro. As, la regla general es que las capas son desplazadas en direccin del buzamiento de las capas en el bloque levantado. 2. MAPAS GEOTCNICOS Estos presentan informacin geolgico-geotcnica con fines de planificacin, uso territorial y proyectos de construccin y mantenimiento de obras de ingeniera. Estos deben incluir los siguientes aspectos:

1. Caracterizacin y clasificacin geotcnica de los suelos y rocas existentes en la zona. 2. Propiedades fsicas, mecnicas y qumicas de los materiales.

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3. Condicionantes hidrogeolgicas y patrones de distribucin del agua tanto en superficie como subterrnea.

4. Condiciones y procesos geomorfolgicos presentes en la zona de estudio. 5. Descripcin y caracterizacin de los procesos de la dinmica externa de la zona.

La extensin y profundidad de estos aspectos estn en funcin de:

a. Escala y extensin de la zona de estudio. b. Objetivos del proyecto civil. c. Jerarqua por importancia de los fenmenos y estructuras geolgico-geotcnicas

presentes segn su impacto en la obra en desarrollo. d. Disponibilidad de informacin, datos confiables y representatividad de estos. e. Tcnicas de representacin integral de los datos.

As, los mapas geotcnicos difieren de los geolgicos en que los primeros presentan informacin descriptiva de los materiales y procesos geolgicos, datos cuantitativos sobre las estructuras y medio geolgicos, propiedades fsico-mecnicas de los materiales e informacin interpretativa para futuras aplicaciones geotcnicas.

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MAPAS GEOLGICOS

Dra. Elena Gonzlez Crdenas

Dpto. Geografa y Ordenacin del Territorio

UCLM

Un mapa geolgico es un mapa topogrfico sobre el que se han dibujado diversos smbolos que indican:

Tipos de rocas de la superficie terrestreTipo de contacto entre ellasEstructuras geolgicasElementos geomorfolgicos

Los mapas geolgicos son mapas de afloramientos rocosos

Los smbolos empleados en el mapa se reflejan en la LEYENDA

Colores o tramasLneas de contactosSmbolos estructuralesSmbolos geomorfolgicosCronologa

En la leyenda se explica el significado de cada smbolo

LEYENDA

SIGNOS CONVENCIONALES

EdicinESCALA 1:50.000

Datos tcnicos

I

II

III

CORTES GEOLGICOS

MAPA GEOLGICO DE ESPAA

E.1:50.000 I.G.M.E.LLERENA 877

ESQUEMA TECTNICO

ESQUEMA REGIONAL

COLUMNAS ESTRATIGRFICAS

I

II

III

Los mapas geolgicos al uso se levantan a escala 1:50.000

Se confeccionan a partir de los estudios de campo y del empleo de fotografa area vertical y de ortoimgenes de satlites

Cuaternario

Colores o tramas

Cada color indica una unidad litolgica o conjunto de rocas, que tiene una edad determinada, aceptada internacionalmente y fcilmente reconocible en el campo o en foto area.

Las tramas indican el tipo litolgico

Las litologas y edades se expresan tambin con nmeros y letras

Terciario

Secundario

Primario

Arcaico

Rocas volcnicas

Rocas gneas

Estas unidades litolgicas reciben el nombre de formaciones

Contacto normal

Contacto discordanteContacto mecnicoTrazas de capa

Falla

Falla supuesta

Falla de direccin

Falla cabalgante

Falla con indicacin de hundimiento

Manto de corrimiento

Milonitizacin

Anticlinal

Sinclinal

Anticlinal tumbado

Sinclinal tumbado

Anticlinorio

Sinclinorio

Buzamiento

Buzamiento subvertical

Buzamiento subhorizontal

Buzamiento invertido

Esquistosidad

Esquistosidad subvertical

Lneas de contactos y otros smbolos

Indican la posicin del plano de unin entre distintas unidades, mediante unas lneas negras de diferente grosor y forma.

Los contactos separan unidades litolgicas sucesivas o diferentes

Los contactos pueden ser estratigrficos y tectnicos

Para la representar la orientacin espacial de la estratificacin se utilizan una serie de smbolos estndar (cruces). El aspa larga del smbolo hace referencia a la direccin de la capa (con respecto al norte) y el segmento corto indica hacia donde buza la capa. Este smbolo puede estar acompaado de un nmero que ndica el valor del ngulo de buzamiento (siempre con respecto a la horizontal). En este ejemplo tenemos una capa con direccin norte-sur y que buza 60 hacia el este.

60

Puede ocurrir que el smbolo de buzamiento no vaya acompaado de un nmero, sino de uno o varios segmentos. Su nmero nos indicar la intensidad del buzamiento

5-15 15-45 + 30

N

En los mapas geolgicos se muestran los siguientes elementos queayudan a interpretarlos:

Esquema RegionalEsquema GeolgicoEsquema MorfoestructuralEsquema Tectnico

Los esquemas tienen escalas diferentes a la del mapa

En los mapas geolgicos se muestran los siguientes elementos queayudan a interpretarlos:

Leyenda con cronologaColumnas estratigrficasCortes geolgicos

Los colores son idnticos a los que figuran en el mapa

Cuaternario

Terciario

Secundario

Primario

Arcaico

Rocas volcnicas

Rocas gneas

Leyenda con cronologa

Columnas estratigrficas

En las columnas estratigrficas se representan las formaciones litolgicas presentes en el mapa.

Se disponen cronolgicamente, situndose las ms antiguas en la base de la columna.

Las columnas tienen una escala propia y una correspondencia marcada por nmeros

Cortes geolgicos

Los cortes tienen escala horizontal idntica a la del mapa