miércoles, 17 de febrero de 2010

EL USO DE LOS SIGNOS EN EL MAPA GEOLÓGICO.


Marius van Heiningen
mvh@telecentroscyl.net


INTRODUCCIÓN.

Tengo que confesar que cuando acepté la propuesta de escribir un artículo acerca de, cómo encontrar entradas de cuevas, no había pensado en la ingente tarea que me iba suponer. Enseguida me di cuenta que debiera de diferenciar entre la preparación en casa y el trabajo de campo. Empezando a escribir acerca de esta preparación me salió un artículo entero tratando de la interpretación del mapa topográfico. El siguiente artículo debiera de tratar el mapa geológico, pero mirando los mapas para buscar unos ejemplos me di cuenta que para un laico solo la leyenda del mapa ya podía ser un obstáculo infranqueable. Por esta razón el presente artículo trata de los signos más importantes de un mapa geológico. Me doy cuenta que el contenido de este artículo no es suficiente para poder realizar una correcta interpretación de un mapa geológico, por ser un labor altamente especializada. Sin embargo, incluso un conocimiento somero puede ser de una gran ayuda para interpretar el aspecto espeleológico/hidrológico del mapa, porque a menudo se trata de áreas relativamente reducidas y aisladas, donde no hace falta un entendimiento profundo de la geología regional (aunque, su conocimiento, claro está, siempre ayuda).

Para poder usar el mapa geológico correctamente, primero hay que saber el significado de los signos convencionales, es decir los símbolos usado en el mapa. La figura 1 muestra algunos signos convencionales usado en el mapa de Riaño (105) del Instituto Tecnológico GeoMinero de España.
Se ha hecho una selección de los signos más importantes los cuales son:
Dirección y buzamiento
Buzamiento vertical e invertido
Terraza
Contacto normal y discordante
Falla, falla de desgarre y cabalgamiento
Anticlinal y sinclinal
Anticlinal y sinclinal con vergencia
Trazado de capas



La figura 1 muestra los signos convencionales más importantes para un espeleólogo. Los signos se han tomado del mapa de Riaño (105) del Instituto Tecnológico GeoMinero de España.


EL SIGNO DE DIRECCIÓN Y BUZAMIENTO.

El signo de dirección y buzamiento consiste en una raya larga que indica la dirección de la estratificación (el rumbo) y una raya corta que indica hacia donde se inclinan los estratos (figura 2).


La figura 2 muestra el signo que indica la dirección (rumbo) y el buzamiento (máxima inclinación) de los estratos.


Si además el valor del buzamiento es conocido, se lo pone al final de la raya corta. La parte superior de la figura 3 muestra un detalle de un mapa geológico con tres formaciones (azul oscuro, rojo y verde oscuro). Se ve claramente que la raya larga del signo es paralelo a la estratificación. Por la línea AB se ha levantado un perfil (alzado) que es mostrado en la parte inferior de la misma figura. En el perfil se puede ver que el número que acompaña el signo (en este ejemplo 45) indica el buzamiento de la formación.
En resumen: El signo de dirección y buzamiento nos permite saber la colocación exacta de los estratos, lo que nos ayuda para inferir estructuras geológicas más complejas.


La figura 3 muestra la colocación del signo de dirección y buzamiento sobre un mapa geológico y el perfil que se puede deducir a partir de este dato.


LOS SIGNOS DE BUZAMIENTO VERTICAL E INVERTIDO.

La figura 4 muestra los signos de buzamiento vertical y buzamiento invertido. El signo de buzamiento vertical nunca tiene un número para indicar la inclinación porque ya se sabe que esta es de 90 grados. En el signo de buzamiento invertido si se puede indicar la inclinación.


La figura 4 muestra los signos de buzamiento vertical y buzamiento invertido.


La mayoría de los sedimentos se depositan sobre un terreno más o menos horizontal y por tanto la parte inferior de una formación suele ser de mayor edad que la parte superior. Durante la formación de una cadena montañosa (orogénesis) estos sedimentos son levantados, plegados y quebrados. El resultado es que hoy por hoy los estratos ya no suelen estar en horizontal, sino que presentan una mayor o menor inclinación.
La figura 5 muestra un ejemplo de la formación de un pliegue y el aumento progresivo de la inclinación de los estratos.
En la figura 5A no hay deformación y la posición de las formaciones es horizontal.
Las cifras 1, 2 y 3 indican las bases de las formaciones A, B y C, y el 4 indica el techo de la formación C. La base de la formación A contiene las rocas más antiguas y el techo de la formación C las rocas más jóvenes.
La figura 5B muestra la formación de un pliegue, causado por una fuerza desde la derecha. Los estratos se han inclinado, pero como indica la línea X1-X2 (X1 está situado en el techo y X2 en la base) los techos se encuentran por encima de las bases. Los estratos se indicarían con el signo de dirección y buzamiento normal.
La figura 5C muestra el mismo pliegue en un estado más avanzado. La línea X1-X2 indica unos estratos en situación vertical y en el mapa estarían indicados con el signo de buzamiento vertical.
La figura 5D muestra como con el plegamiento progresivo se ha formado un pliegue con un lado invertido (el lado de la izquierda). La línea X1-X2 indica que la base de la formación se encuentra por encima del techo, una situación que en el campo no siempre es de fácil verificación. En el mapa se indicaría con el signo de buzamiento invertido.


La figura 5 muestra el desarrollo progresivo de un pliegue por una fuerza compresiva desde la derecha. El flanco izquierdo del pliegue de las figuras B, C y D indican una situación de buzamiento normal, buzamiento vertical y buzamiento invertido, respectivamente.


TERRAZAS.

Las terrazas indican una acumulación de sedimentos, normalmente relacionada con cursos fluviales (ríos y arroyos). Su importancia está en que por un lado hay muchas cuevas cuyo desarrollo está íntimamente ligado con la formación de terrazas, y por otro lado que las terrazas indican pulsos de sedimentación, lo que ayuda en descifrar la historia geológica regional.
La figura 6A muestra el perfil de un valle con una terraza mientras que la figura 6B muestra como esta situación quedaría representada en el mapa.


La figura 6 muestra un perfil de un valle con una terraza y su representación en el mapa.


La figura 7 muestra un ejemplo de terrazas en el mapa geológico de Riaño (León). Estas terrazas están situadas entre Valdoré y Aleje, entre 6 y 11 kilómetros al norte de Cistierna (León), y en este caso, la existencia de terrazas se puede relacionar con un evento de sedimentación dentro de la Cueva de Arvejales (Velilla de Valdoré).
A primera vista las terrazas no son muy útiles para encontrar nuevas cuevas, sin embargo indican un nivel de base constante durante un tiempo relativamente largo y por tanto un nivel topográfico con una mayor presencia de galerías. Además estas galerías pueden estar mejor desarrolladas, aunque por otro lado pueden estar colmatadas por los sedimentos.


La figura 7 muestra la presencia de terrazas en la orilla izquierda del Río Esla (el río fluye hacia el sur).


CONTACTO NORMAL Y DISCORDANTE.

Un contacto normal indica que el cambio hacia la siguiente formación es gradual, sin grandes interrupciones en el tiempo y que los estratos de ambas formaciones son paralelos. Si el contacto es discordante normalmente hubo una gran interrupción en el tiempo por una época de erosión y/o deformación tectónica. La distinción entres ambos contactos no suele dar muchas pistas acerca de donde buscar cuevas, no obstante es posible que esta época de interrupción de sedimentación haya causado cierto grado de karstificación, lo que da como resultado un nivel preferencial para la formación de cuevas.


LAS FALLAS.

Una falla es un plano de ruptura en la que existe un desplazamiento (relativo) de los bloques a ambos lados. A menudo se indican las fallas con líneas o curvas negras sin más, cuyo desplazamiento a veces se puede interpretar y otras veces no. Una falla de desgarre indica un desplazamiento horizontal, normalmente sobre una distancia considerable. Las flechas a ambos lados indican el movimiento relativo. Un cabalgamiento es una falla donde un paquete de formaciones se ha puesto sobre si mismo, de este modo duplicando la estratificación. Los triángulos apuntan hacia el bloque que se ha superpuesto.
Las fallas son importantes porque pueden ser vías para los flujos subterráneos y además es común que las fallas limitan a las formaciones, y por tanto pueden ejercer mucha influencia sobre la localización de cuevas. Hay que poner especial atención a las fallas en relación con manantiales.
La figura 8 muestra el desplazamiento de dos formaciones (rojo y amarillo) por una falla de desgarre. El plano de la falla es vertical y está en morado. El desplazamiento es igual a la distancia entre A y B.


La figura 8 muestra el desplazamiento de dos formaciones (rojo y amarillo) por una falla de desgarre. El plano de la falla está en morado.



La figura 9 muestra el perfil de un cabalgamiento. Tanto la fuerza tectónica como el desplazamiento son hacia la izquierda.


La figura 9 muestra el perfil de un cabalgamiento. Tanto la fuerza tectónica como el desplazamiento son hacia la izquierda. La formación se ha quebrado por la falla A-B y se ha puesto por encima de si misma. El punto A se ha desplazado hacia A1 y el punto B hacia B1.

La figura 10 muestra la vista en plano (como en un mapa) de un desplazamiento de un cabalgamiento por una falla de desgarre (F1-F2). El desplazamiento es igual a la distancia entre C1 y C2. La parte al norte de la falla (parte superior) se ha movido hacia la derecha y la parte al sur (parte inferior) hacia la izquierda, es decir que el movimiento es en la dirección de las agujas del reloj. En este caso se dice que se trata de una falla dexstral, y si el desplazamiento es al revés se trata de una falla sinestral. Se nota que el cabalgamiento ha duplicado parte de los afloramientos (repetición de formaciones). El bloque de la derecha se ha superpuesto sobre el bloque de la izquierda, como es indicado por la dirección de los triángulos o “dientes”.


La figura 10 muestra el desplazamiento de un cabalgamiento por una falla de desgarre (F1-F2). Es desplazamiento es igual a la distancia entre C1 y C2.


ANTICLINAL Y SINCLINAL.

Los anticlinales y sinclinales son pliegues, el anticlinal de forma convexo hacia arriba y el sinclinal de forma convexo hacia abajo (figura 11). Un anticlinal lleva rocas más antiguas en su núcleo mientras que un sinclinal lleva en su núcleo las rocas más jóvenes. Un anticlinal y un sinclinal suelen ir de la mano, del mismo modo que lo hacen una montaña y un valle, Es decir que generalmente van asociados, sucediéndose unos a otros, donde un flanco pertenece tanto al anticlinal como al sinclinal.
La figura 11A muestra unos estratos plegados e indica un anticlinal y un sinclinal. La formación 1 es la más antigua y la formación 4 la más joven. La figura 11B muestra la misma situación, pero con gran parte de las rocas desaparecida por la erosión. En este perfil se puede observar que el anticlinal tiene en su núcleo las rocas más antiguas, mientras que el sinclinal lleva en su núcleo las rocas más jóvenes. La figura 11C muestra el mismo perfil y además la representación sobre el mapa.


La figura 11 muestra un anticlinal y un sinclinal, tanto en perfil como sobre el mapa geológico. Para más detalles ver el texto.


ANTICLINAL Y SINCLINAL CON INDICACIÓN DE VERGENCIA.

Cuando un pliegue se ha apretado tanto que uno de los flancos se ha invertido, entonces los dos flancos inclinan en la misma dirección. Esta dirección se llama vergencia. Si se examina el signo se ve que está compuesto de una flecha normal y otra flecha que indica unos estratos invertidos y por tanto ambos apuntan en la misma dirección.
La figura 12A muestra en perfil un anticlinal y un sinclinal con un flanco invertido (el flanco que tienen en común) y un anticlinal y un sinclinal normal. La figura 12B muestra el mismo perfil y además como se quedaría la representación en un mapa geológico.


La figura 12 muestra un anticlinal y sinclinal con vergencia y un anticlinal y sinclinal normal.


TRAZADOS DE CAPAS.

Los trazados de capas indican ciertos niveles buen marcados dentro de una formación.
Muchas veces se han determinado con la ayuda de fotos aéreas y su importancia reside en que nos indica la dirección y a veces el buzamiento de los estratos. Es verdad que en una formación de poco espesor los estratos suelen ser paralelos a los contactos de la formación, pero si la superficie de un afloramiento es grande, esta regla pierde valor y las capas son muy útiles.


UN EJEMPLO DE UNA SITUACIÓN REAL.

La figura 13 muestra un ejemplo de un mapa geológico (Riaño, 105), donde se indican algunas de los signos explicados. Acerca de la numeración con que se indican las formaciones se puede decir lo siguiente: que cuanto más bajo es el número, más antigua es la formación (los números se explican en la leyenda del mapa). Por esta razón se ha podido determinar el anticlinal y el sinclinal, aún aunque faltaba su indicación. El núcleo del anticlinal lo forma la formación 6 (y incluso una parte de la formación 5), rodeado por la formación 7, es decir la formación más antigua se encuentra en el núcleo y además coincide con el buzamiento indicado por el signo correspondiente. El sinclinal consiste de las formaciones 8 y 9, rodeado por la formación 6, es decir que las formaciones más jóvenes se encuentran en el núcleo. En el centro del sinclinal se encuentra un cabalgamiento que ha superpuesto una formación más antigua (formación 0) sobre una formación más joven (formación 9). Hacia el sur todas las estructuras se han cortado por una discordancia, lo que implica que esta discordancia representa un evento más tardío que la formación del cabalgamiento y de los pliegues. En el norte se puede ver una terraza fluvial y otro cabalgamiento.


La figura 13 indica varios ejemplos de signos geológicos. Para los detalles ver el texto.


CONCLUSIÓN.

Con un buen entendimiento de los signos geológicos se puede determinar la posición real de las formaciones en el campo y su significado para la presencia de cuevas, lo que será tratado en el próximo artículo.

3 comentarios:

Loreto Wallace Moreno dijo...

Expléndido blog que sigo con gran interés. Mi enhorabuena a esta idea.

Marius van Heiningen dijo...

Gracias Loreto, también tu blog de "Memórias Subterráneas" está muy bien.

Almagor dijo...

Wow, no conocia de este blog. Esta muy interesante. Aunque mi enfoque es otro, siempre me gusta todo lo relacionado con las geociencias, esto es geociencia pura. Saludos

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