Métodos geométricos - Perfiles geológicos I

Los datos estructurales colectados en campo se representan en un mapa geológico con la finalidad de comprender la geometría y el contexto geológico en el que se encuentran. En adición a los mapas, se realizan perfiles geológicos para visualizar la interpretación litológica y estructural en profundidad.

En este capítulo se presentan algunas herramientas básicas para la realización de tales mapas y perfiles litológico – estructurales.

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El tema de perfiles geológicos se ha dividido en cinco partes:

  • Parte I. Perfiles topográficos y perfiles de planos geológicos en topografía plana y en topografía montañosa.
  • Parte II. Perfiles y mapas de secuencias estratificadas.
  • Parte III. Perfiles y mapas de secuencias estratigráficas plegadas.
  • Parte IV. Perfiles y mapas de fallas geológicas.
  • Parte V. Perfiles y mapas de pliegues fallados.

En este capítulo se presenta la Parte I – Perfiles topográficos y perfiles de planos geológicos en topografía plana y en topografía montañosa.

1. Perfiles topográficos

Los perfiles topográficos se realizan con el objetivo de conocer la geometría de la topografía en una dirección dada (la dirección del perfil). 

Topografía
Perfil topográfico

Una metodología para elaborar un perfil topográfico se muestra a continuación:

Ejercicio:

Elabore el perfil topográfico X-Y mostrado en la figura.

Solución:

Para elaborar el perfil se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Proyectar dos líneas perpendiculares a la línea del perfil hasta salir del mapa.

Usando la escala del mapa, colocar líneas que representen las diferentes cotas. Tener en cuenta que alejándose del mapa las cotas disminuyen y acercándose, aumentan

Paso 1

Paso 2

Proyectar líneas perpendiculares a la línea del perfil.

Estas líneas parten desde la intersección perfil – curva de nivel hasta la cota correspondiente en las horizontales dibujadas fuera del mapa.

Localizar un punto en cada intersección línea proyectada – cota correspondiente

Paso 2

Paso 3

Unir los puntos encontrados en el paso anterior. La línea dibujada corresponde al perfil topográfico buscado.

Paso 3

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

2. Perfiles de planos geológicos en topografía plana

Los perfiles son cortes, usualmente verticales, que permiten interpretar la geometría de las estructuras geológicas en profundidad.

Cuando no se ha especificado previamente la escala del perfil, se considera que tanto la escala vertical, como la horizontal, poseen la misma escala del mapa.

A continuación se presentarán las diferentes formas en que un perfil puede cortar a un plano y los métodos de proyección de planos para aquellos casos en los que éstos y el perfil no se cortan.

2.1. Perfil perpendicular a la línea de rumbo del plano

Un perfil perpendicular a la línea del rumbo del plano es un perfil paralelo a la línea de buzamiento de éste, y por tanto, dentro del perfil se verá el buzamiento real del plano.

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura.

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Realizar una proyección de la línea del perfil por fuera del mapa.

Ubicar las cotas en la vertical según la escala indicada, tal y como se ha visto anteriormente.

La línea verde representa la topografía plana. En este ejemplo, el mapa representa topografía plana a la cota 1.000 m.s.n.m.

Paso 2

Proyectar el punto de corte entre la línea de rumbo del plano y perfil. Esta proyección se realiza hasta la cota en que aflora el plano.

Dicha proyección se realiza perpendicular a la línea del perfil.

Paso 3

Medir el ángulo del buzamiento del plano en el perfil (desde el punto obtenido en el paso anterior), de forma que este ángulo se entierre en la dirección hacia la cual apunta la línea de buzamiento del plano.

Recordar que el buzamiento siempre se mide con respecto a una línea horizontal en el perfil.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

2.2. Perfil paralelo a la línea de rumbo del plano

Un perfil paralelo a la línea de rumbo del plano, siempre dará como resultado una línea horizontal localizada en la cota en la que el perfil corte al plano.

La forma en que un perfil paralelo al rumbo del plano corta al plano puede darse de dos formas:

2.2.1. Caso 1: la línea del perfil coincide con el afloramiento del plano geológico

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura.

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Realizar una proyección de la línea del perfil por fuera del mapa.

Ubicar las cotas en la vertical según la escala indicada, tal y como se ha visto anteriormente.

La línea verde representa la topografía plana. En este ejemplo, el mapa representa topografía plana a la cota 1.000 m.s.n.m.

Paso 2

Proyectar el punto de corte entre la línea de rumbo del plano y perfil. Esta proyección se realiza hasta la cota en que aflora el plano.

Dicha proyección se realiza perpendicular a la línea del perfil.

Paso 3

Observar la cota del plano y dibujar una línea horizontal a esta cota en el perfil.

Esta línea representa el perfil del plano geológico.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

2.2.2. Caso 2: la línea del perfil es paralela al plano geológico

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura.

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Realizar una proyección de la línea del perfil por fuera del mapa.

Ubicar las cotas en la vertical según la escala indicada, tal y como se ha visto anteriormente.

La línea verde representa la topografía plana. En este ejemplo, el mapa representa topografía plana a la cota 1.000 m.s.n.m.

Adicionalmente, proyectar la línea de rumbo del plano por fuera del mapa.

Paso 2

Localizar, dentro de la línea de rumbo prolongada un punto cualquiera y pasar por éste una perpendicular a la línea de rumbo del plano.

Asignarle como cota el valor de la cota a la que aflora el plano.

Paso 3

Con base en la escala, graficar las cotas, paralelamente a la cota localizada.

Tener en cuenta que las cotas ascienden hacia el mapa, y descienden en la dirección que se aleja del mapa.

Paso 4

Sobre la cota en la que aflora el plano, dibujar la línea de buzamiento.

Tener en cuenta que la línea de buzamiento se entierra (disminuye de cota) hacia donde apunta la línea de buzamiento en el mapa.

Recordar que el ángulo de buzamiento se mide con respecto a las líneas de cota.

Paso 5

Proyectar la línea del perfil hasta que se intersecte con la línea de buzamiento del plano y mirar la cota de corte.

Esta es cota en la que el perfil y el plano se intersecan.

Paso 6

Sobre la cota obtenida del punto anterior, se traza en el perfil una línea horizontal (paralela a las cotas) que representa el perfil del plano geológico en cuestión.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

2.3. Perfil oblicuo a la línea de rumbo del plano

Un perfil paralelo a la línea de rumbo del plano, siempre dará como resultado una línea horizontal localizada en la cota en la que el perfil corte al plano.

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura.

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Realizar una proyección de la línea del perfil por fuera del mapa.

Ubicar las cotas en la vertical según la escala indicada, tal y como se ha visto anteriormente.

La línea verde representa la topografía plana. En este ejemplo, el mapa representa topografía plana a la cota 1.000 m.s.n.m.

Paso 2

Proyectar el punto de intersección entre la línea de rumbo del plano y el perfil, hasta la cota en que aflora el plano. Dicha proyección se realiza perpendicular a la línea del perfil.

Calcular el buzamiento aparente del plano en el perfil mediante la fórmula:

α’ = tan-1(senβ x tanα)

Donde,

α’ es el buzamiento aparente del plano en el perfil,

α es el buzamiento real del plano,

β es el ángulo agudo que se forma entre la línea de rumbo del plano y el perfil. 

Paso 3

Dibujar el buzamiento aparente del plano en el perfil (desde el punto dibujado en el paso anterior).

El buzamiento aparente también se mide siempre con respecto a una línea horizontal del perfil, teniendo en cuenta que el plano se entierra en la misma dirección en que apunta la línea de buzamiento en el mapa.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

3. Perfiles de planos geológicos en topografía montañosa

A continuación veremos los diferentes casos en la proyección de un plano geológico en un perfil con topografía montañosa.

3.1. Perfil perpendicular a la línea de rumbo del plano

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura.

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Elaborar el perfil topográfico.

Paso 2

Proyectar el punto de corte entre la línea de rumbo del plano y perfil hasta la topografía (punto en que aflora el plano).

Dicha proyección se realiza perpendicular a la línea del perfil.

Paso 3

Medir el ángulo del buzamiento del plano en el perfil (desde el punto obtenido en el paso anterior), de forma que este ángulo se entierre en la dirección hacia la cual apunta la línea de buzamiento del plano.

Recordar que el buzamiento siempre se mide con respecto a una línea horizontal en el perfil.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

3.2. Perfil paralelo a la línea de rumbo del plano

Un perfil paralelo a la línea de rumbo del plano, siempre dará como resultado una línea horizontal localizada en la cota en la que el perfil corte al plano.

La forma en que un perfil paralelo al rumbo del plano corta al plano puede darse de dos formas:

3.2.1. Caso 1: la línea del perfil coincide con el afloramiento del plano geológico

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura.

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Elaborar el perfil topográfico.

Paso 2

Proyectar el punto de corte entre la línea de rumbo del plano y perfil hasta la topografía (punto en que aflora el plano).

Dicha proyección se realiza perpendicular a la línea del perfil.

Paso 3

Dibujar una línea horizontal a esta cota en el perfil.

Esta línea representa el perfil del plano geológico.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

3.2.2. Caso 2: la línea del perfil es paralela al plano geológico

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura..

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Elaborar el perfil topográfico.

Paso 2

Proyectar la línea de rumbo del plano geológico por fuera del mapa.

Dibujar las cotas y la línea de buzamiento.

Recordar que la línea de buzamiento se entierra hacia donde apunta el buzamiento del plano en el mapa.

Paso 3

Proyectar la línea del perfil hasta que se intersecte con la línea de buzamiento del plano y mirar la cota de corte.

Esta es cota en la que el perfil y el plano se intersecan.

Paso 4

En el perfil, localizar la cota identificada en el paso anterior (cota de intersección línea de buzamiento del plano – perfil).

Paso 5

Sobre la cota obtenida del punto anterior, se traza en el perfil una línea horizontal (paralela a las cotas) que representa el perfil del plano geológico en cuestión.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

3.3. Perfil oblicuo a la línea de rumbo del plano

Ejercicio:

Elaborar el perfil geológico X-Y representado en la figura.

Solución:

Para graficar el perfil geológico del plano se desarrollan los siguientes pasos:

Paso 1

Elaborar el perfil topográfico.

Paso 2

Proyectar el punto de corte entre la línea de rumbo del plano y perfil hasta la topografía (punto en que aflora el plano). Dicha proyección se realiza perpendicular a la línea del perfil.

Calcular el buzamiento aparente del plano en el perfil mediante la fórmula:

α’ = tan-1(senβ x tanα)

Donde,

α’ es el buzamiento aparente del plano en el perfil,

α es el buzamiento real del plano,

β es el ángulo agudo que se forma entre la línea de rumbo del plano y el perfil. 

Paso 3

Dibujar el buzamiento aparente del plano en el perfil (desde el punto dibujado en el paso anterior).

El buzamiento aparente también se mide siempre con respecto a una línea horizontal del perfil, teniendo en cuenta que el plano se entierra en la misma dirección en que apunta la línea de buzamiento en el mapa.

Aquí puede observarse la secuencia de pasos:

Aquí puedes ver el video explicativo de los temas:

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