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MAPAS GEOLÓGICOS Y GEOTÉCNICOS.
1. MAPAS GEOLÓGICOS
La compresión a fondo de la configuración y extensión de aspectos tan vastos como grandes
cuerpos de roca solo puede ser obtenida por medio de cuidadosos levantamientos de mapas
geológicos. Un mapa además de presentar un cuadro regional de la geometría de cada cuerpo
de roca, permite analizar las relaciones estructurales con una perspectiva que no puede
obtenerse de otra manera. El mapa geológico es un instrumento fundamental en la
investigación geológica.
Los mapas geológicos muestran la distribución de unidades de roca en la superficie de la
tierra. Cada unidad es destacada con letras, colores o rastras. Se incluyen símbolos que
indican la dirección estratigráfica y el buzamiento de los estratos sedimentarios así como los
patrones de diaclasas, pliegues y fallas. También es incluida una explicación o leyenda sobre
la edad e relaciones estratigráficas entre las unidades de roca. Estas simbologías cambian
entre una región y otra.
Un mapa geológico es una compilación de datos observados. Por ello, su modificación
cambiará solamente en sus detalles si hechos adicionales son observados e incluidos en
dicho mapa.
El problema de los mapas radica en la interpretación tridimensional de un objeto a partir de su
expresión bidimensional. Por otro lado, el mapa geológico muestra la distribución areal de las
rocas que afloran a la superficie y que son relativamente de fácil observación en campo por lo
que son considerados informes preliminares que expresan el criterio del profesional en
geología en un momento determinado.
Los datos incluidos en estos mapas generalmente no son suficientes para aplicaciones en
ingeniería. La topografía, estratigrafía, estructuras geológicas y patrones hidrográficos por si
solos no resuelven los problemas de las obras civiles. Además estos mapas NO aportan datos
cuantitativos sobre propiedades físico-mecánicas de los materiales así como de las
características anisotrópicas y heterogeneidad de los materiales térreos. Por otro lado, los
mapas geológicos no interpretan el medio geológico en términos de métodos de diseño y
planificación geotécnicos (por ejemplo un mapa de intensidades en escala Mercalli de un
evento sísmico respecto a la determinación de las variables dinámicas de los estratos).
1.1. Relaciones de Edad
La edad relativa e absoluta de una sucesión de estratos rocosos ayudan grandemente a la
interpretación de los mapas geológicos. Para ello, se siguen algunos principios básicos:
1. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN
Indica que los sedimentos más jóvenes yacen sobre los más viejos, salvo que las
capas hayan sido volcadas durante deformaciones tectónicas.
2. PRINCIPIO DE CONTINUIDAD FÍSICA
Las capas son generalmente continuas en un área, salvo que hayan sido erosionadas.
Si la continuidad se rompe abruptamente debe sospecharse de callamiento o
truncamiento por una discordancia o depositación lenticular o local.
3. REGLA DE LA DEFORMACIÓN
Las rocas desplazadas fueron formadas antes del tiempo del desplazamiento.
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4. REGLA DEL METAMORFISMO
Las rocas metamórficas provienen de algún tipo de roca sedimentaria o ígnea antes de
que ocurriese el metamorfismo. El tipo de roca que precedió al metamorfismo puede
ser interpretado, así como también los tipos y grados del metamorfismo.
5. REGLA DE LAS RELACIONES DE CRUZAMIENTO
Las rocas que estén cruzadas o penetradas por una intrusión, falla, diaclasa o una
estructura de reemplazo son más viejas que el aspecto geológico que cruza o penetra.
6. DATACIÓN POR FÓSILES
Las relaciones paleontológicas generalmente permiten establecer la edad de los
estratos y la presencia de una discordancia entre dos unidades estratigráficas.
7. DATACIÓN ABSOLUTA POR RADIOACTIVIDAD
Este método permite relacionar rocas directamente con la escala del tiempo geológico
en años. De este modo pueden datarse intrusiones y relaciones metamórficas, así
como también ciertos sedimentos.
8. DATACIÓN POR RELACIONES DE FACIES
Las unidades litológicas interdigitadas son contemporáneas.
1.2. INTERPRETACIÓN DE ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS
A- PLIEGUES
En el caso de pliegues, se usa el principio de superposición para identificar anticlinales (rocas
más viejas en el interior) de sinclinales (rocas más jóvenes al interior) en vistas de planta.
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Para identificar estructuras más 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.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Estrato Nf, 30° Ef.
Estrato Ef, 35° Sf.
Estrato N 45° E, 35° SE.
Estrato vertical N 45° W.
Anticlinal con línea de cresta orientada norte-sur.
Sinclinal con línea de cresta orientada este-oeste.
Anticlinal con línea de cresta buzando al norte.
Sinclinal con línea de cresta buzando al este.
2. Represente un sinclinal y anticlinal con línea de cresta zigzagueado (línea de cresta
plegado) en vista de planta indicando la dirección de los buzamientos de las capas en
diferentes puntos. Suponga que estas estructuras han sido erosionadas por lo que es posible
observar su secuencia estratigráfica en planta.
B- AFLORAMIENTOS EN VALLES FLUVIALES
En ciertas circunstancias no es necesario anotar las orientaciones de los estratos
sedimentarios o piroclásticos. Cuando las corrientes de agua erosionan el terreno y dichas
capas, están presentan un patrón característico del cual puede deducirse su dirección de
buzamiento y según la topografía del valle fluvial y el patrón de afloramiento podría 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 vértice de la V indica la dirección de buzamiento de
dicha capa.
A la regla anterior existen dos excepciones: estratos verticales o estratos con buzamiento
menor al del gradiente del río.
EJERCICIOS
1. Identifique las estructuras ilustradas en los siguientes mapas geológicos.
2. Dibuje la sección geológica transversal A-A de los mapas anteriores.
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C- FALLAS
La falla de estratos horizontales es muy difícil de hallar en campo, excepto que se localice un
afloramiento lateral cercano a un cauce de río o tajo. En el caso de estratos inclinados, se da
la repetición 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
geológicas su identificación 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. Así, la regla
general es que las capas son desplazadas en dirección del buzamiento de las capas en el
bloque levantado.
2. MAPAS GEOTÉCNICOS
Estos presentan información geológico-geotécnica con fines de planificación, uso territorial y
proyectos de construcción y mantenimiento de obras de ingeniería. Estos deben incluir los
siguientes aspectos:
1. Caracterización y clasificación geotécnica de los suelos y rocas existentes en la zona.
2. Propiedades físicas, mecánicas y químicas de los materiales.
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3. Condicionantes hidrogeológicas y patrones de distribución del agua tanto en superficie
como subterránea.
4. Condiciones y procesos geomorfológicos presentes en la zona de estudio.
5. Descripción y caracterización de los procesos de la dinámica externa de la zona.
La extensión y profundidad de estos aspectos están en función de:
a. Escala y extensión de la zona de estudio.
b. Objetivos del proyecto civil.
c. Jerarquía por importancia de los fenómenos y estructuras geológico-geotécnicas
presentes según su impacto en la obra en desarrollo.
d. Disponibilidad de información, datos confiables y representatividad de estos.
e. Técnicas de representación integral de los datos.
Así, los mapas geotécnicos difieren de los geológicos en que los primeros presentan
información descriptiva de los materiales y procesos geológicos, datos cuantitativos sobre las
estructuras y medio geológicos, propiedades físico-mecánicas de los materiales e información
interpretativa para futuras aplicaciones geotécnicas.
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MAPAS GEOLÓGICOS
Dra. Elena González Cárdenas
Dpto. Geografía y Ordenación del Territorio
UCLM
Un mapa geológico es un mapa topográfico sobre el que se han dibujado
diversos símbolos que indican:
‰Tipos de rocas de la superficie terrestre
‰Tipo de contacto entre ellas
‰Estructuras geológicas
‰Elementos geomorfológicos
Los mapas geológicos son mapas de afloramientos rocosos
Los símbolos empleados en el mapa se reflejan en la LEYENDA
‰Colores o tramas
‰Líneas de contactos
‰Símbolos estructurales
‰Símbolos geomorfológicos
‰Cronología
En la leyenda se explica el significado de cada símbolo
MAPA GEOLÓGICO DE ESPAÑA
LEYENDA
E.1:50.000
LLERENA
I.G.M.E.
877
ESQUEMA TECTÓNICO
I
II
ESQUEMA REGIONAL
III
Edición
SIGNOS
CONVENCIONALES
ESCALA 1:50.000
Datos técnicos
CORTES GEOLÓGICOS
I
II
III
COLUMNAS
ESTRATIGRÁFICAS
Los mapas geológicos al uso se levantan a
escala 1:50.000
Se confeccionan a partir de los estudios de
campo y del empleo de fotografía aérea
vertical y de ortoimágenes de satélites
Cuaternario
Colores o tramas
Cada color indica una unidad
litológica o conjunto de rocas, que
tiene una edad determinada,
aceptada internacionalmente
y
fácilmente reconocible en el
campo o en foto aérea.
Terciario
Secundario
Primario
Las tramas indican el tipo litológico
Arcaico
Las litologías y edades se expresan
también con números y letras
Rocas volcánicas
Rocas ígneas
Estas unidades litológicas reciben el nombre de formaciones
Líneas de contactos y
otros símbolos
Contacto normal
Contacto discordante
Anticlinal tumbado
Contacto mecánico
Trazas de capa
Indican la posición del
plano de unión entre
distintas
unidades,
mediante unas líneas
negras de diferente
grosor y forma.
Falla
Los contactos separan
unidades
litológicas
sucesivas o diferentes
Milonitización
Falla supuesta
Sinclinal tumbado
Anticlinorio
Falla de dirección
Sinclinorio
Falla cabalgante
Buzamiento
Falla con indicación de hundimiento
Buzamiento subvertical
Manto de corrimiento
Anticlinal
Buzamiento subhorizontal
Buzamiento invertido
Esquistosidad
Sinclinal
Esquistosidad subvertical
Los contactos pueden ser estratigráficos y tectónicos
Para la representar la orientación espacial de la
estratificación se utilizan una serie de símbolos
estándar (cruces). El aspa larga del símbolo hace
referencia a la dirección de la capa (con respecto
al norte) y el segmento corto indica hacia donde
buza la capa. Este símbolo puede estar
acompañado de un número que índica el valor del
ángulo de buzamiento (siempre con respecto a la
horizontal). En este ejemplo tenemos una capa
con dirección norte-sur y que buza 60º hacia el
este.
60
Puede ocurrir que el símbolo de buzamiento no vaya
acompañado de un número, sino de uno o varios
segmentos. Su número nos indicará la intensidad del
buzamiento
5º-15º
15º-45º
N
+ 30º
En los mapas geológicos se muestran los siguientes elementos que
ayudan a interpretarlos:
‰Esquema Regional
‰Esquema Geológico
‰Esquema Morfoestructural
‰Esquema Tectónico
Los esquemas tienen escalas diferentes a la del mapa
En los mapas geológicos se muestran los siguientes elementos que
ayudan a interpretarlos:
‰Leyenda con cronología
‰Columnas estratigráficas
‰Cortes geológicos
Los colores son idénticos a los que figuran en el mapa
Leyenda con cronología
Cuaternario
Terciario
Secundario
Primario
Arcaico
Rocas volcánicas
Rocas ígneas
Columnas estratigráficas
En las columnas estratigráficas
se representan las formaciones
litológicas presentes en el
mapa.
Se disponen cronológicamente,
situándose las más antiguas en
la base de la columna.
Las columnas tienen una
escala
propia
y
una
correspondencia marcada
por números
Cortes geológicos
Los cortes tienen escala horizontal idéntica a la del mapa