GEOMORFOLOGIA
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Valle glaciar PNNN, Colombia. Carlos E. Escobar Potes.
MANUAL DE GEOLOGIA
PARA INGENIEROS
Cap 20
GEOMORFOLOGA
GONZALO DUQUE
ESCOBAR
La geomorfologa es la ciencia que estudia las formas de la Tierra. Se institucionaliz a finales
del siglo XIX y principios del XX y sus haberes se asientan en los saberes acumulados por las
dems ciencias de la Tierra que se sistematizaron a partir de la actitud ilustrada respecto de la
naturaleza y sus complejas consecuencias en nuestra cultura.
Pero la Tierra es amplia, diversa y desigualmente conocida, lo cual plantea problemas a los
cientficos por la gran variedad y aparente dispersin de hechos y procesos, por su
dependencia de mltiples factores y por la dificultad de encontrar en su generalidad las leyes
que los rigen.
Estos hechos y procesos pueden ser microscpicos y aparecer aislados, pero las formas del
relieve slo pueden entenderse de modo global como pertenecientes a la totalidad del planeta e
integradas en la totalidad de la naturaleza donde participan de mltiples relaciones. Conocer las
causas es explicar las geoformas, pues la geomorfologa tiene que dar cuenta de la gnesis del
relieve y tipificar sus geoformas: explicar fuerzas y procesos y clasificar resultados.
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20.1 LA GEOMORFOLOGIA COMO CIENCIA
La geomorfologa se especializa en estructural (que atiende a la arquitectura geolgica) y
climtica (que se interesa por el modelado), incorpora las tcnicas estadsticas
sedimentolgicas, en laboratorio y, sobre todo, pierde su aislamiento para convertirse en una
ciencia que atiende mltiples factores e inserta el estudio del relieve al conjunto de relaciones
naturales que explica globalmente la geografa fsica.
20.1.1 Conexin con geologa, climatologa, hidrologa y biogeografa. La geomorfologa
tiene que contar prioritariamente con el factor geolgico que explica la disposicin de los
materiales. Las estructuras derivadas de la tectnica y de la litologa configuran frecuentemente
los volmenes del relieve de un modo ms o menos directo.
El clima introduce modalidades en la erosin y en el tipo de formaciones vegetales, de modo
que la morfognesis adquiere caractersticas propias en cada zona climtica. La elaboracin de
geoformas tambin depende de los paleoclimas que se han sucedido en un determinado lugar.
De las condiciones climticas, biogeogrficas, topogrficas y litolgicas, depende la eficacia
erosiva de los cursos de agua y de otros modos de escorrenta. Aqu habr que considerar el
conjunto de la red hidrogrfica.
La cobertura vegetal introduce un tapiz protector en la interfase atmsfera-litosfera, razn por la
cual la biogeografa da claves importantes en el anlisis de las geoformas y de los procesos que
las modelan. Pero esta cobertura no depende slo del clima y del sustrato rocoso, sino tambin
de la accin antrpica.
20.1.2 Geoforma. Una geoforma es un cuerpo tridimensional: tiene forma, tamao, volumen y
topografa, elementos que generan un relieve. Se han clasificado treinta y seis (36) geoformas;
el primer paso es identificar las geoformas con su topografa, drenaje, textura, tono, vegetacin
natural y uso del suelo.
Una geoforma est compuesta por materiales que le son caractersticos: como arenas, gravas,
arcilla o cuerpos masivos; tiene una gnesis y por lo tanto una dinmica que explica los
materiales que la forman.
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Como geoformas las rocas son lechos rocosos; los deltas, abanicos, terrazas y llanuras de
inundacin, son materiales transportados. Los suelos residuales estn asociados a los lechos
rocosos.
Utilizando fotografas areas se puede inferir que el tono y la textura dependen de la
vegetacin, que el uso del suelo permite hacer asociaciones con aptitudes, que las formas de
erosin anuncian si el material es arenoso o rocoso. La topografa a su vez, est relacionada
con la pendiente, y puede ser: plana, ondulada, quebrada o escarpada; donde existen entrantes
o salientes del terreno son factibles los cambios litolgicos.
Figura 155. Paisajes con diferentes situaciones litolgicas, estructurales y ambientales: 1. Relieve apalachinado (plegamiento erosionado), 2. Aspecto de una cuesta estructural subhorizontal. 3. Relieve aluvial invertido, (construccin y destruccin de un valle), 4. Escarpe tectnico (falla normal), 5. Escarpe de erosin m(obsrvese el descenso del relieve), 6. Escarpe litolgico (el escarpe marca el contacto), 7. Paisaje rido en suelo fino (formacin de yardang), 8. Paisaje rido en conglomerado (formacin de mesas basculantes y pilares), 9. Afloramientos duros (diques intruyendo rocas ms blandas). Adaptado de Max Derruau, Geomorfologa.
El drenaje est caracterizado por una forma o patrn modelo, donde el ndice de erosin o
remocin es muy importante y la textura es el grado de espaciamiento entre los canales del
drenaje. La textura en rocas puede ser gruesa, media o fina, y la erosin, laminar, por surcos o
por cargas.
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La vegetacin puede ser natural y su altura anuncia la profundidad del suelo, cuando hay
densidad. Las variaciones en la densidad de la vegetacin se asocian con presencia de aguas
subterrneas. Si es artificial se considera ya un uso del suelo. En un abanico aluvial los
bosques de galera anuncian el drenaje y la vegetacin es ms alta en su pie que en el pice a
causa del nivel fretico.
A continuacin se presenta una tabla de claves fotogeolgicas para la identificacin de las
diferentes rocas y fallas, de acuerdo a tres aspectos fundamentales: tonos, texturas y drenaje.
20.1.3 Conceptos bsicos de geomorfologa
1. Los procesos fsicos de hoy operaron en el pasado geolgico.
2. La estructura geolgica condiciona las formas del relieve.
3. El proceso geolgico se expresa en la geoforma.
4. Cuando los diferentes agentes modelan la corteza se produce la secuencia que evidencia
tales etapas.
5. La complejidad es ms comn que la simplicidad en las geoformas.
6. La geologa del cuaternario domina la topografa.
7. La adecuada interpretacin del paisaje exige conocer los cambios geolgicos y climticos
pasados.
8. La presin y temperatura del clima regional son necesarias para entender los procesos
geolgicos.
9. Se debe mirar la geomorfologa de hoy en el contexto de las geoformas pasadas.
20.2 CLAVES DE FOTOINTERPRETACION
Se mostrar en el siguiente cuadro las claves fotogeolgicas atendiendo como aspectos
relevantes, tonos, texturas y drenajes, tanto de las rocas como de las estructuras geolgicas.
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Cuadro 24. Claves fotogeolgicas.
ASPECTOS ROCAS
INTRUSIVAS
ROCAS
VOLCANICAS
ROCAS
CLASTICAS
TONOS - Claros salvo humedad (gris) - Oscuros en ultramficas - Claros a oscuros en hipoabisales y diques
- Oscuro en las jvenes, en las meteorizadas es claro. - Claros en conos de ceniza y lavas viejas, secas y sin cobertura
- Claros en conglomerados, areniscas maduras y lodolitas de desiertos. - Oscuro en areniscas maduras y lodolitas, por humedad. - Oscuros en estructuras
TEXTURAS - Homogneas masiva
-Finas en tefras (tobas, cenizas). - Rugosas en lavas, flujos o bloques
- Gruesas en conglomerados y areniscas. - Finas en lodolitas (dan flatiron)
DRENAJE - Dendrtico, pinzado o radial y puede variar con el diaclasamiento y la composicin - Radial-anular en hipoabisales
- Paralelo en basaltos. - Dendrtico en tobas y depsitos piroclsticos - Anular en domos. - Radial en volcanes - Anmalo en lagunas y canales discordantes
- Rectangular, paralelo y subparalelo en conglomerados y areniscas maduras - Subparalelo y subdendrtico en areniscas inmaduras - Subparalelo a dendrticas en lodolitas
ASPECTOS ROCAS NO CLASTICAS
ROCAS
METAMORFICAS FALLAS
TONOS - Claros casi siempre - Oscuros si hay materia orgnica o humedad,
- Oscuros generalmente pero no intensos - Claros en cuarcita - Claros a semioscuros
Cambios bruscos y oscuros por agua o claros si hay exceso de drenaje
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ASPECTOS ROCAS NO CLASTICAS
ROCAS
METAMORFICAS FALLAS
bandeados si hay interestratificacin
en gneises
TEXTURAS El del relieve (ejemplo paisaje crstico). No da flatiron
- Finas pizarras - Medias a gruesas, gneises. - Esquistosidad
Cambios, anomalas e irregularidades
DRENAJE - Discontinuo y con sumideros en karst.
- Controlado por fracturas subterrneas
- Dendrtico a rectangular en pizarras y filitas. - Variable en esquistos - Colector con poco drenaje secundario en cuarcitas - Dendrtico a rectangular en gneis
- Desviacin sistemtica
Controles anmalos. - Alineado y con direccin perpendicular
FUENTE: Mnica Dunyer. Posgrado de Geotecnia, Universidad Nacional, 1995.
20.2.1 Claves de fotointerpretacin de rocas plutnicas
- Los contactos de intrusiones granticas con rocas encajantes son discordantes, ntidos y
sencillos.
- Los cuerpos granticos tienen grandes dimensiones.
- Los tonos son claros (buena reflectancia), salvo en condiciones de humedad.
- La textura es homognea, pues su aspecto es masivo.
- El drenaje es normalmente dendrtico-pinzado o radial, en caso de domos.
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- Si hay muchas diaclasas el patrn es rectangular.
- El tono y drenaje puede variar con la composicin, densidad de diaclasas y humedad.
- La topografa se presenta en cerros con forma de A o macizos redondeados.
- Presentan ms fracturamiento cuando tienen mayor antigedad.
- En el trpico desarrollan saprolito profundo.
20.2.2 Claves de fotointerpretacin de rocas volcnicas
- Son reconocibles si no estn erosionadas.
- Las geoformas dependen del tipo de lava y su actividad.
- Los basaltos presentan columnas, drenaje paralelo grueso y suave topografa.
- Los crteres de ceniza son claros y con pendientes altas (ngulo de friccin f = 35).
- Las lavas viscosas son lenguas de pared abrupta y tienen formas en pata de elefante.
- Los depsitos lvicos forman colinas de cresta aguda.
- Muy disectadas por drenaje dendrtico y fino cuando son recientes, adems presentan tonos
claros y laderas verticales y uniformes.
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- Presentan tonos oscuros en lavas jvenes, aunque la vegetacin las aclara algo.
- Los patrones de drenaje son dendrticos en depsitos piroclsticos y tobas; anular, en edificios
volcnicos; radial, en la base de los volcanes, anmalo con lagunas y canales discontinuos, en
los flujos.
- La vegetacin es escasa si el material es reciente, y la porosidad y permeabilidad son altas,
aunque disminuyen con la meteorizacin.
20.2.3 Claves de fotointerpretacin de rocas sedimentarias clsticas
- Estas rocas son las que ms informacin arrojan.
- Las rocas sedimentarias forman estructuras secundarias (pliegues, fallas, diaclasas) que se
evidencian por alineamientos de cualquier tipo (tonos ms oscuros, drenajes controlados,
cordones vegetales).
- Las geoformas que ms las delatan son los flatiron (planchas), que se desarrollan sobre las
rocas sedimentarias duras (areniscas compactas) y son las geoformas fruto de la erosin
diferencial.
- Generalmente la pendiente topogrfica corresponde a la pendiente estructural que es larga y
suave.
- En la contrapendiente hay escalonamientos por el contraste entre estratos duros y blandos
que se alternan.
- Los conglomerados muestran tono claro a medio; textura gruesa; a muy gruesa, drenaje
rectangular, subparalelo o paralelo; vegetacin escasa y arbustiva; escarpes verticales en la
contrapendiente, y crestas agudas rectilneas y de gran continuidad.
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- Las areniscas pueden ser maduras o inmaduras; las intermedias tienen rasgos que oscilan
entre los extremos de estas.
- Las areniscas maduras muestran tono claro a medio, textura gruesa a media, drenaje
rectangular a subparalelo, canales en V cerrada, vegetacin escasa a media, escarpes
escalonados y excelentes niveles guas.
- Las areniscas inmaduras son oscuras y de textura gruesa, drenaje subparalelo o
subdendrtico, vegetacin buena a excelente y morfologa ligeramente escarpada a suave en la
contrapendiente estructural y ondulada en la pendiente.
- Las lodolitas son de tono oscuro en clima hmedo y claro en desiertos, textura fina, drenaje
dendrtico o subparalelo y vegetacin exuberante si el clima es hmedo, morfologa deprimida
con desarrollo lineal extenso, excelente contraste con unidades duras y malos niveles guas.
En la fig. 156 se dibujan tres geoformas, con elementos explicativos, tpicas en rocas
sedimentarias.
Figura 156. Geoformas en rocas sedimentarias: Ce. Cuesta estructural (asimtrica), Cp. contrapendiente, P. pendiente, Ho. y Fl. Hogback y flatiron (desarrolladas sobre la pendiente estructural), Cu. Cuchilla estructural (cncava). El Hogback es un estrato en altorelieve, con forma trapezoidal, formado sobre la pendiente estructural. Segn Mnica Dunyer y Antonio Manrique, curso de fotointerpretacin U. de Caldas.
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20.2.4 Claves de las rocas sedimentarias qumicas
- No dan flatiron (estratos en altorelieve triangular sobre la pendiente) y muestran fracturas bien
desarrolladas que controlan la vegetacin y dolinas y sumideros cuando siendo carbonatadas
resultan afectadas por la disolucin.
- Normalmente la vegetacin es poca y alineada con las fracturas. En el trpico sta puede ser
densa.
- El relieve es funcin del clima y de la composicin de la caliza. Los tonos son claros.
- En clima rido se presentan crestas empinadas y tonos claros, nunca oscuros.
- En climas hmedos el paisaje es crstico: bosques de mogotas o colinas puntiagudas.
Adems se desarrollan dolinas, poljes (depresiones cerradas) y sumideros.
- El drenaje se pierde por los sumideros resultando interrumpido.
- El relieve es ms suave que en zonas ridas y entre ms pura y cristalina sea la roca, ms
abrupto resulta el relieve.
- Si se encuentra materia orgnica y humedad, los tonos son oscuros.
20.2.5 Claves de fotointerpretacin de rocas metamrficas
- Son las rocas ms difciles de identificar.
- A mayor grado de metamorfismo, ms desaparecen los rasgos litolgicos y estructurales.
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- El metamorfismo iguala la resistencia de la roca, resultando una topografa ms masiva.
- La esquistosidad es el principal elemento de fotoidentificacin; le da al paisaje una sensacin
de paralelismo (control de crcavas, drenaje, etc.).
- En rocas metasedimentarias se alcanza a insinuar la estratificacin con algo de flatiron.
- El tono es generalmente oscuro pero no intenso.
- El drenaje tiende a ser uniforme y constante tendiendo a dendrtico o rectangular.
- Cuando provienen de rocas gneas, su aspecto es masivo y no presentan foliacin.
- Desarrollan relieve de cualquier tipo por lo que aqul no es gua.
- Muestra colinas alineadas con crestas o cuchillas.
- Las pizarras y filitas muestran textura fina, drenaje dendrtico rectangular, vegetacin escasa
(y a veces alineada), y no muestran estructuras falladas aunque conservan la estratificacin de
la roca madre. En la morfologa se presentan crestas agudas y laderas empinadas no muy
altas.
- Los esquistos tienen clara orientacin, buena foliacin, tono gris uniforme (de medio a oscuro),
drenaje variable, segn el clima, pero controlado por la foliacin, morfologa con planos de
esquistosidad planos y crcavas paralelas.
- Las cuarcitas dan tonos claros, crestas empinadas, drenajes colectores, poco drenaje
secundario, crestas filudas, fracturas controlando el drenaje, los contactos con otras rocas
tienen fuerte contraste y la vegetacin es escasa, est alineada y es de tipo arbustivo.
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-Los gneises tienen aspecto masivo y muestran fracturas bien desarrolladas (fallas) que
controlan el drenaje. Las lomas son alargadas con cimas suaves pero altas y pendientes. Su
tono es claro a semioscuro y la textura rugosa.
-El drenaje es dendrtico a rectangular con textura media a gruesa. Las lomas desprovistas de
capa vegetal desarrollan poco suelo y poca vegetacin dando posibilidad a la observacin de
los diques que las cortan.
20.2.6 Claves diagnsticas para caracterizar movimientos en masa
- Caractersticas morfolgicas. Pendientes cncavas y convexas, nichos semicirculares,
pendientes escalonadas, bloques inclinados, relieve irregular (hummocky), formacin de grietas
y cambio sbito de pendiente.
-Caractersticas de la vegetacin. Vegetacin desordenada y parcialmente muerta, cambios
en la vegetacin coincidentes con escalones morfolgicos, zonas con vegetacin menos
abundante, (elongadas y claras), diferencia de vegetacin dentro y fuera del deslizamiento y
cambios de vegetacin asociados a condiciones de drenaje.
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Figura 157. Morfologa para diagnstico: A. formas cncavas y convexas, B. nichos semicirculares, C. pendientes escalonadas, D. relieve irregular (hummocky), E. bloques inclinados, F. grietas, G. cambios abruptos de pendiente. Segn Mnica Dunyer y Antonio Manrique, curso de fotointerpretacin U. de Caldas.
- Caractersticas del drenaje y medidas de estabilizacin. Drenaje desordenado con lneas
interrumpidas, anomalas en los patrones de drenaje, zonas de acumulacin de agua, zonas de
infiltracin o nacimientos (tonos oscuros), zonas excesivamente drenadas (tonos claros). Si hay
intervencin, canalizacin de aguas y terracetas en pendiente con canales en curvas de nivel.
- Otras caractersticas o elementos. Ausencia de vegetacin, escarpes en forma de pinza,
concavidades elongadas, depsitos elongados, acumulaciones en quiebres de pendiente,
facetas triangulares, cuerpos coalescentes (masas contiguas dislocadas), escarpes elongados y
lbulos de flujo.
20.2.7 Claves para identificacin de rasgos estructurales
- Monoclinales. En la cuesta (pendiente suave), el drenaje es dendrtico o paralelo, el suelo es
grueso o potente, hay buen desarrollo de la vegetacin y drenaje es poco denso. En la
contrapendiente el drenaje es denso, subdendrtico, se presentan movimientos en masa y a
veces la topografa es cncava, el suelo es casi nulo y es notoria la poca acumulacin de agua
y poca la vegetacin.
- Hogback y cuchillas estructurales. El hogback es un bloque donde la pendiente y la
contrapendiente tienen la misma inclinacin. Uno de los estratos conforma en la pendiente una
capa de cubierta dura que presenta erosin en crcavas con pobre desarrollo de la vegetacin,
poco suelo y poca agua.
La cuchilla estructural es una forma masiva que corresponde a un afloramiento de capas duras.
La pendiente y la contrapendiente son simtricas y el drenaje por ambos lados es paralelo; las
superficies muestran crcavas y no se desarrolla suelo ni vegetacin en ningn flanco.
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- Pliegues. Los anticlinales muestran drenaje radial poco denso (segn la litologa expuesta); si
est erosionado, muestra el ncleo y la roca es estratificada, adems hay poco suelo por la
pendiente de la geoforma y poca agua, pues es mal acufero. El sinclinal muestra drenaje
centrpeto, ncleo deprimido, estratos que buzan hacia el centro del pliegue y humedad y
vegetacin buena en su ncleo, pues se trata de un buen acufero.
- Fracturas. Las diaclasas muestran un drenaje cuya intensidad depende de la roca. En la
diaclasa hay agua, vegetacin y erosin. El suelo es profundo si la vegetacin es intensa y la
pendiente favorece su estabilidad.
Las fallas muestran fuerte meteorizacin y suelos pobres en los escarpes, aunque buenos en
los pies. En el escarpe no hay vegetacin pero s en los bajos donde se almacena la humedad.
Los indicadores de las fallas son los desplazamientos de las capas horizontales o verticales,
los cambios abruptos en el rumbo y buzamiento, los escarpes, facetas triangulares y caones
en V cerrada, los cambios bruscos de tono y vegetacin, los tonos oscuros por agua y drenaje
alineado, las desviaciones sistemticas del drenaje, el diaclasamiento intenso o brechamiento y
los movimientos en masa sistemticos.
20.3 GENERALIDADES DEL AREA DE MANIZALES Y CHINCHINA
Por la importancia la precisin de los resultados, se hace una presentacin sumaria de los
aportes del Dr. Antonio Flrez, 1986 consignados en su estudio del medio ecosistmico de
esta regin.
20.3.1 Localizacin. El rea se ubica sobre la Cordillera Central, entre los 4 58' N y los 5 18'
N y entre los 75 10' W y los 75 45' W.
La superficie es de 2430 Km.2, 2/3 de los cuales se localizan en el flanco occidental de la
cordillera desde los 4150 a los 700 msnm en el ro Cauca, y el 1/3 restante sobre el flanco
oriental hasta los 1500 msnm en la vertiente del Magdalena. Administrativamente la mayor
parte del territorio pertenece al departamento de Caldas y en menor extensin al del Tolima.
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20.3.2 Geologa y geomorfologa. Entre las cordilleras de los Andes colombianos aparecen
depresiones tectnicas como las del Magdalena y el Cauca. El rea de Manizales-Chinchin se
ubica sobre la vertiente occidental de la Cordillera Central.
Las formaciones geolgicas se distribuyen de norte a sur en bandas paralelas al sistema de
Romeral, umbral entre las cortezas continental y ocenica y cicatriz de una antigua zona de
subduccin.
La cordillera, que constituye bsicamente el conjunto continental, est compuesta por un ncleo
de esquistos principalmente Paleozoicos entre los cuales se intruyeron batolitos y stocks
mesocenozoicos. Al norte del rea se encuentra una cobertura continental Jursica. En la fosa
del Cauca se presenta un conjunto ocenico, a ambos lados del sistema Romeral, que incluye
las formaciones del complejo del Cauca del Cretceo inferior, adems de los esquistos y la
formacin metasedimentaria volcnica relacionada con el emplazamiento del complejo ofioltico
y el cinturn magmtico mio-plioceno de la fosa del Cauca. Segn A. Flrez, a partir del
Mioceno medio se cubrieron los conjuntos continental y la parte inferior Cretcea del ocenico,
con una cobertura sedimentaria y volcnica de edad Terciaria y Cuaternaria.
Tambin se da un levantamiento principal en el Plioceno asociado a fallas inversas que generan
un escalonamiento de bloques.
Antes del levantamiento principal de la cordillera por sus dos flancos, se modelaron superficies
de aplanamiento que resultaron disectadas por los movimientos del Plioceno. El levantamiento
y vulcanismo evidencian actividad reciente.
De las nieves perpetuas hacia los caones de los ros mayores se diferencia un eje volcnico
con modelado glaciar, alvolos de diseccin en rocas metamrficas y plutnicas, un sistema de
cuchillas residuales de superficies de aplanamiento antiguas y la depresin del Cauca con su
relleno vulcano-sedimentario.
Las caractersticas ms sobresalientes del rea de estudio son su relieve montaoso con un
modelado de diseccin profunda, activa y controlada estructuralmente, aspectos que influencian
la fuerte inestabilidad de las vertientes manifiesta en los abundantes movimientos en masa.
20.3.3 Desarrollo morfoestructural. Segn A. Flrez, el basamento es un conjunto
metamorfoseado en varios eventos desde el precmbrico hasta el mesozoico. Los esquistos del
ncleo de la cordillera resultan de los movimientos tectnicos del paleozoico durante la orogenia
herciana. Durante el Jursico-Cretcico intruyen varios stocks y batolitos causando un
levantamiento de la cordillera.
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En la observacin de los diferentes elementos estructurales del actual relieve infieren eventos
tecto-orognicos del cretceo-cenozoico, A Flrez identifica cuatro fases, as:
En la fase I, partiendo de un plegamiento y de la depresin del Cauca limitada por fallas
inversas, ocurre el movimiento principal de las grandes fallas de rumbo de los sistemas Romeral
y Palestina. Por el plegamiento de los esquistos y materiales sedimentarios se forma un relieve
en crestas monoclinales, el graben se convierte en una cuenca de sedimentacin intramontaa
y sobre la superficie se desarrolla luego una red de drenaje que transporta detritus hasta el
graben del Cauca.
En la fase II, hacia el mioceno medio, se presenta vulcanismo inicial cuyo detritus y cuyo
piroclastos cubren las superficies de aplanamiento a ambos lados de la cordillera.
En la fase III, un evento tecto-orognico de gran importancia sucede al vulcanismo. A este
evento se asocia el plegamiento de los sedimentos, un fuerte desplazamiento horizontal de la
falla Romeral y un escalonamiento de fallas inversas en la cordillera. Tambin hay intrusin de
stocks porfidticos sobre los sedimentos oligo-miocnicos de la fosa del Cauca para formar
relieves piramidales.
Figura 158. Perfil morfoestructural (esquema segn Flrez, 1986). 1. Ro Cauca; 2. Sistema Romeral; 3. Falla Palestina; 4. Ro Magdalena; 5. Esquistos Pz; 6. Gneises intrusivos Pz; 7. Complejo ofioltico K; 8. Esquistos K; 9. Stock grantico Mz-T; 10. Complejo metasedimentario volcnico K; 11. Sedimentos oligo-mioceno; 12. Stock andesticos mio-plioceno; 13. Formacin Manizales mioceno medio; 14. Rocas volcnicas Tq; 15. Sedimentos pliocenos; 16. Terraza polignica de Chinchin; 17. Piedemonte aluviotorrencial Q. Segn Antonio Flrez, Cartografa del medio ambiente de Manizales-Chinchin.
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- En la fase IV, despus del levantamiento sealado, el vulcanismo tiene su mayor auge y
permite la formacin de la cobertura de lavas en el eje de la cordillera. Este vulcanismo, aunado
al potencial de diseccin generado por el levantamiento y los cambios climticos hacia
condiciones ms hmedas, segn Flrez, convergen para facilitar las formaciones vulcano-
sedimentarias plio-cuaternarias.
Con relacin al relieve volcnico, caracterstica principal del paisaje geomorfolgico de la
cordillera Central, las formas constructivas se sitan sobre su eje y los flancos superiores, para
constituir una cobertura resistente con relacin al basamento metamrfico y grantico fracturado
y alterado. Los flujos de lavas procedentes de los estratovolcanes, forman patrones radiales
divergentes que en ocasiones presentan coalescencias (choques) con flujos de otras fuentes.
Flrez seala nuevas estructuras vulcanognicas al norte del Ruiz, como los volcanes Romeral,
El Retiro, La Ermita, Santa Cecilia, La Cumbre, La Plazuela, El Colmillo, El Ciervo, Peas
Blancas, El Gual y la Tribuna, al lado de los ya conocidos, El Contento y Cerro Bravo.
20.3.4 Consecuencias del desarrollo morfoestructural. El desarrollo de la cordillera
imprimi las principales caractersticas de los relieves actuales y condicion gran parte de los
procesos externos y de la dinmica de las vertientes. Tales caractersticas, segn Flrez, son:
- La dinmica de compresin entre las placas tectnicas gener bloques levantados y hundidos
separados entre s por escarpes tectnicos con pendientes abruptas generalizadas.
- El levantamiento de la cordillera gener un enorme potencial gravitatorio.
- Los diferentes eventos tectnicos causaron fallamiento y fracturamiento generalizado de las
rocas y una fuerte actividad hidrotermal, hechos que han facilitado la alteracin del sustrato
para facilitar su diseccin.
- El rea contina afectada por una tectnica activa y una reconocida actividad ssmica.
- La cobertura volcnica reciente que cubre el sustrato fracturado y alterado se constituye en un
factor de resistencia diferencial de las rocas.
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- Las reactivaciones volcnicas son factores actuales que modifican el paisaje.
- La espesa cobertura piroclstica, dados su peso, las fuertes pendientes y el clima hmedo,
contribuye a la inestabilidad de las vertientes.
20.3.5 Clima. La localizacin del rea, sobre los 5 de latitud norte, se ajusta a la posicin
media de la zona de convergencia intertropical (ZCIT), lo que explica lluvias abundantes con un
rgimen de distribucin bimodal, alto contenido de humedad del aire y un rgimen trmico poco
contrastado, todas ellas caractersticas de un clima ecuatorial tpico.
Los parmetros climticos que varan con la altitud son, gradientes trmicos en las vertientes
occidental y oriental de 0,54 y 0,62_C para la temperatura estabilizada del suelo y de 0,60 y
0,64C para la temperatura media anual del aire (Flrez). Hay una disimetra trmica entre las
dos vertientes siendo mayor la temperatura media anual del aire en el occidente en menos de
1,5 C. Las isotermas de 0 para el suelo y el aire estn localizadas a 5000 y 4500 msnm
respectivamente.
La precipitacin es inferior en la vertiente occidental donde los mximos se dan sobre los 1500
msnm con 2900 mm anuales y los 2750 msnm con 2500 mm anuales, pues por el oriente los
mximos se localizan a 1150 msnm con 4100 mm y a 2400 msnm con 3200 mm.
La humedad relativa vara entre el 80 y 85% por debajo de los 1700 msnm y entre el 85 y 90%
para alturas superiores. La evapotranspiracin potencial ETP es excedida por la precipitacin,
aunque a nivel mensual puede presentarse un balance negativo en julio o agosto. Junto al ro
Cauca enero tambin es un mes seco.
Lo anterior permite deducir que el clima es clido-hmedo en el rea, con una precipitacin
distribuida que permite permanente humedad de las formaciones superficiales para favorecer
los procesos hidrogravitatorios. Slo una pequea rea al norte del ro Guacaica y junto al
Cauca, por debajo de los 1000 msnm segn Flrez, presenta caractersticas ambientales de
estacionalidad marcada. Como de diciembre a marzo y julio a septiembre son secos, los
procesos hidrogravitatorios son escasos y dominan los de escurrimiento superficial y difuso
concentrado.
El clima lluvioso genera una densa red de drenaje, caudalosa y permanente durante todo el
ao, dominada, por la red estructural. Los ros mayores avanzan de sur a norte ocupando las
depresiones tectnicas a los dos lados de la cordillera, mientras sus afluentes drenan el agua
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controlados en gran parte por un fallamiento E-W cuasiperpendicular a las fosas tectnicas.
Hacia el Magdalena fluyen los ros Guarin, Aguacatal, Cajones, Gual y Azufrado, y hacia el
Cauca los ros Chinchin, Guacaica, Tapias, Tareas y La Honda.
20.3.6 Suelos. La mayora de los suelos estn desarrollados a partir de piroclastos que
muestran una diferenciacin alrededor de los 2000 msnm, pues a mayores alturas se da una
alternancia de capas de pmez, lapilli, arenas y cenizas mientras por debajo domina la fraccin
ceniza. Se exceptan de lo anterior los flancos abruptos de los valles en V del drenaje principal
donde aflora el sustrato y los suelos son lticos, y las vertientes bajas, por debajo de 1200 msnm
donde las cenizas han desaparecido o estn en avanzada meteorizacin y los suelos de
carcter vrtico (por su aspecto arcilloso y el agrietamiento que presentan al secarse) se han
desarrollado a partir de alteritas (suelos alterados) asociadas al sustrato o a cenizas.
Entre 4000 y 1800 msnm dominan los andosoles humferos, de 1800 a 1200 msnm los
ferrisoles ndicos y por debajo de los 1200 msnm los suelos ferralticos de carcter vrtico. El
contenido de materia orgnica aumenta con la altitud y la cantidad de arcilla disminuye con
sta. La densidad aparente disminuye con la altura mientras la porosidad y permeabilidad
aumentan debido a la disminucin de arcilla en los suelos.
20.3.7 Efectos de la antropizacin. Por la inestabilidad potencial del rea las formaciones
superficiales son susceptibles a la prdida del equilibrio dinmico por la accin humana. Los
efectos ms visibles y evidentes se relacionan con la generacin o aceleracin de movimientos
en masa superficiales, para propsitos de construccin de vas o urbanizaciones, y por la
deforestacin.
Los suelos tropicales andinos son jvenes. Las laderas, que son las cuestas naturales del
terreno, a pesar de su frgil equilibrio, estn adaptadas a las condiciones pluviomtricas y
tectnicas extremas del medio ecosistmico, como las lluvias y sismos de gran intensidad. No
obstante, la accin antrpica ha logrado acelerar los ritmos de degradacin, por lo que los
desastres asociados a amenazas naturales se hacen ms viables en los escenarios urbanos. A
las lluvias excepcionales o a los sismos intensos suceden escurrimientos superficiales y
deslizamientos de tierra, y a estos los flujos de escombros y de lodo.
Ya en el rea de estudio, para Flrez resultan de especial importancia las microformas en
graderas generalizadas, porque afectan especficamente a los suelos. Aunque las graderas
ocurren en condiciones naturales, stas se intensifican como consecuencia de la deforestacin
y posterior actividad agropecuaria.
GEOMORFOLOGIA
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Imagen 14. Cuenca del Ro Chinchin: Cobertura del suelo, reas Naturales Protegidas y Conflictos de
uso del suelo. Izq: En verde, Bosques, Cultivos permanentes y Pastos. Der: En rosado, conflictos de uso
del suelo. Fundacin FESCO 2012.
La construccin de vas en la zona se ha caracterizado por la entrega defectuosa de aguas.
Dominan los cortes a media ladera afectando estratos de bajo nivel de cohesin. En el caso de
os rellenos en zonas urbanas, los hidrulicos han mostrado mejor comportamiento y ms
adecuadas prcticas, pero la magnitud de los mismos puede estar causando modificaciones
importantes en los esfuerzos asociados al flujo de aguas subterrneas. La tala completa de la
vegetacin arbrea para establecimiento de pastos y cultivos genera una inestabilidad de las
formaciones superficiales que se expresa por la gran cantidad de movimientos masales del tipo
golpe de cuchara.
Son frecuentes otros movimientos, desde deslizamientos y derrumbes, hasta flujos. El efecto de
la tala del caf con sombro, para sembrar en su reemplazo variedades como el Caturra y la
Colombia, se inici en las pendientes suaves de la terraza polignica de Chinchin, en las
cuchillas convexas y en los sectores convexo-cncavos, para avanzar luego a las vertientes
abruptas del sector cncavo de la regin.
La consecuencia de este proceso de tala fue la generacin de abundantes movimientos en
masa superficiales, del tipo golpe de cuchara, desencadenados en los perodos lluviosos entre
dos y cinco aos despus, siendo ms intensos donde la pendiente supera los 25.
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Lecturas complementarias
Riesgo en zonas de montaa por laderas inestables y amenaza volcnica.
GEOMORFOLOGIA
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A continuacin la segunda versin de unas notas sobre la aplicacin de los conceptos de riesgo y amenaza relacionados con erupciones volcnicas e inestabilidad de laderas en zona de montaa, un trabajo inicialmente centrado en el riesgo volcnico presentado en el CISMID de Lima (1996) y ahora complementado con conceptos de importancia para las comunidades de la regin andina sobre la gestin del riesgo por deslizamientos, y otros elementos asociados a femenosa geodinmicos que acechan como consecuencia del cambio climtico. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/45902/ El Ferrocarril Cafetero para la competitividad de Colombia Colombia debe estructurar un verdadero sistema de transporte a lo largo de sus valles interandinos, articulando modos competentes y desarrollando de forma coherente la multimodalidad para la salida a sus mares. Los ferrocarriles y las hidrovas podran paliar dificultades estructurales, que explican la prdida de 33 escaos en el ranquin de valoracin del sistema logstico internacional entre 160 pases, elaborado por el Banco Mundial en el que advierte del rezago del pas respecto a los miembros de la Alianza del Pacfico. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/45950/13/gonzaloduqueescobar.201451.pdf Compactacin de suelos. Compactadores de presin esttica y de vibracin, Copactacin por impacto. Mtodos de compactacin. Suelos no cohesivos. Suelos arenosos, limosos, arcillosos. Curva de Compactacin. Saturacin. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/1864/15/cap14.pdf Acciones frente al clima y el "desarrollo". El planeta est en peligro por el cambio climtico y la explotacin insostenible de recursos. En Colombia, donde la Ley ambiental y las polticas ambientales se han acoplado ms a los desafos del mercado que a los retos del desarrollo sostenible: agua, suelo y biota; y ciertas reas sensibles ecolgica y culturalmente vitales para algunas comunidades; se ven amenazadas por proyectos mineros, macroproyectos y conflictos entre uso y aptitud del suelo. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/9385/1/gonzaloduqueescobar.201315.pdf
Manual de Geologa para ingenieros (2003) Rev. 2014.
Gonzalo Duque-Escobar. Universidad Nacional de Colombia
http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
Presentacin Contenido Cap01 Ciclo geolgico Cap02 Materia y Energa Cap03 El sistema Solar Cap04 La Tierra slida y fluida Cap05 Los minerales Cap06 Vulcanismo
Cap11 Geologa estructural Cap12 Macizo rocoso Cap13 Rocas Metamrficas Cap14 Montaas y teoras orognicas Cap15 Sismos Cap16 Movimientos masales Cap17 Aguas superficiales Cap18 Aguas subterrneas
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Cap07 Rocas gneas Cap08 Intemperismo meteorizacin Cap09 Rocas sedimentarias Cap10 Tiempo geolgico
Cap19 Glaciares y desiertos Cap20 Geomorfologa Lecturas complementarias Bibliografa
Anexo 1: Tnel Manizales http://www.bdigital.unal.edu.co/2046/ Anexo 2: Mecnica de los suelos http://www.bdigital.unal.edu.co/1864/ Anexo 3: Gestin del riesgo http://galeon.com/manualgeo/riesgo.pdf Anexo 4: La Luna http://www.bdigital.unal.edu.co/1663/ Anexo 5: Economa para el constructor http://www.bdigital.unal.edu.co/1698/ El Autor Gonzalo Duque-Escobar
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