Denis Sorel y Pierre Vergely

Atlas Iniciacin a las cartas y secciones geolgicas

INTRODUCCION I. LA CARTA TOPOGRAFICA I.1 Presentacin general I.2 La escala y la orientacin I.3 La representacin y el relieve II. LA CARTA GEOLOGICA II.1 El marco de la carta II.2 La legenda de la carta II.3 La noticia de la carta III. TOPOGRAFIA Y GEOLOGIA III.1 Orientacin de una superficie geolgica plana III.2 Relaciones geomtricas entre superficies geolgicas y superficies topogrficas III.3 Nocin de 3 puntos III.4 Del plano a los estratos III.5 Ejercicios y aplicaciones IV. LAS PRINCIPALES ESTRUCTURAS GEOLOGICAS IV.1 Las estructuras tabulares y monoclinales IV.2 Las estructuras plegadas IV.3 las estructuras falladas IV.4 Plutonismo y vulcanismo IV.5 Concordancias y discordancias V. CRONOLOGIA DE EVENTOS GEOLOGICOS V.1 La nocin de marcador V.2 La nocin de cubierta V.3 Los marcadores sintectnicos V.4 Los marcadores plutnicos y magmticos VI. LA SECCION GEOLOGICA VI.1 Preparacin y presentacin de la seccin VI.2 La realizacin del perfil topogrfico VI.3 La realizacin de la seccin geolgica VI.4 La seccin de estructuras tabulares VI.5 La seccin de estructuras monoclinales VI.6 La seccin de estructuras plegadas VI.7 La terminacin de la seccin geolgica Jos Luis Garca Daz, 9 de febrero del 2006.

INTRODUCCION I. LA CARTA TOPOGRAFICA I.1 Presentacin general

En una carta geolgica detallada, los lmites de las formaciones geolgicas y las fallas que desplazan los afloramientos y otros elementos geolgicos, estn representados en una sobre-impresin sobre un fondo topogrfico, que permite la localizacin de los datos geolgicos en el paisaje de la regin. El fondo topogrfico de una carta geolgica, consiste en una carta topogrfica simplificada para que no este muy cargada de informacin, pero permitiendo la buena localizacin geogrfica y el reconocimiento del relieve de la regin. La localizacin de una carta geolgica, depende en gran medida de la precisin de la carta topogrfica que es utilizada desde el momento del levantamiento de campo. En Mxico las cartas topogrficas realizadas por el INEGI (Instituto Nacional de Geografa y Estadstica) son muy precisas y detalladas. La imprecisin de una carta geolgica se refleja en su utilizacin posterior, principalmente durante la realizacin de secciones geolgicas precisas.

I.1.1 La proyeccin cartogrfica Una carta topogrfica es la proyeccin sobre un plano horizontal (una hoja de papel), de

una parte de la superficie de la tierra. No vamos a detallar aqu, los numerosos tipos de proyecciones que han sido elaborados para los diferentes tipos de cartas que van desde una pequea regin a la tierra entera. Ninguna es ideal y su eleccin depende sobre todo de la superficie cubierta por la carta y del uso que se le dar. As todos han notado que los planisferios que cubren el conjunto de la tierra con una red de meridianos (Norte-Sur) y de paralelos (Este-Oeste) ortogonales, presentan fuertes distorsiones cerca de los polos, atribuyndole por ejemplo una superficie desmesurada a Groenlandia y a la Antrtida.

Las pequeas superficies de las cartas geolgicas de Mxico a escala 1:50 000 que cubren un rea aproximada de 980 Km2, no presentan gran distorsin visible y dos cartas vecina se pueden yuxtaponer sin desplazamiento.

La proyeccin utilizada para stas cartas y las cartas escala 1:250 000 es del tipo Ttransversa de Mercator. Nosotros volveremos despus sobre lo que es la escala de una carta.

Esta primera operacin de la cartografa que transforma por una proyeccin acompaada en ocasiones de modificaciones matemticas, los puntos de la superficie de la tierra (casi esfrica) definidos por su latitud (norte-sur) y su longitud (este-oeste) en puntos sobre la carta (plano) se llama la planimetra. La segunda operacin, la orografa es la representacin sobre la carta de la altitud de estos puntos o sea del relieve o la topografa.

Para que la geologa sea ms lisible, veremos posteriormente como el fondo topogrfico es simplificado en las cartas geolgicas.

I.1.2 La geodesia La geodesia se encarga de representar de manera muy precisa unos con respecto a otros,

puntos de la superficie de la tierra materializados sobre el terreno (puntos geodsicos). Los ngulos y las distancias entre estos puntos dispuestos en una red de tringulos son medidos

pticamente con una precisin del orden del centmetro por 10 Kilmetros: Esta operacin la planimetra es as realizada por triangulacin.

La altitud de estos puntos es establecida al centmetro por medidas de nivelacin. I.1.3 Realizacin de la carta topogrfica Las cartas topogrficas ya no son realizadas por observaciones de campo, largas y

costosas. Actualmente se realizan a partir de fotografas areas verticales tomadas por los aviones del INEGI, por un procedimiento de restitucin. El avin sobrevuela el sector de la misin realizando una serie de idas y vueltas siguiendo bandas Este-Oeste o Norte-Sur. Dos fotos sucesivas se recubren aproximadamente dos tercios, lo que permite observar el relieve por estereoscopia. Un aparato tico el restituidor, permite de encontrar sobre las fotos puntos con la misma altitud y as trazar las curvas de nivel.

Lo que no puede observarse sobre las fotos (caminos en bosques, ubicacin de manantiales) o donde la naturaleza no est bien determinada (casas, rancheras o naturaleza de caminos, etc.) es posteriormente precisada por misiones complementarias de campo, antes de la finalizacin e impresin de las cartas topogrficas.

I.1.4 Principales elementos representados sobre las cartas topogrficas Los elementos de origen humano, aglomeraciones, construcciones, vas de

comunicacin, lneas elctricas, etc., se representan en negro. El color de las rutas amarillo o rojo depende de su importancia, lo ancho de las rutas esta exagerado porque no serian visibles si se representaran a la escala real. La toponimia (nombre de los lugares) se dibuja en negro.

La hidrografa: cursos de agua, lagos manantiales, etc. es dibujada en azul. La vegetacin est en verde. Varios smbolos figuran en las cartas topogrficas sealando puntos de ubicacin, como

construcciones (Iglesias, pirmides, edificios diversos, puntos geodsicos, etc.), puntos naturales tales como manantiales, dolinas. La leyenda de las cartas precisa la naturaleza de estos smbolos.

El relieve es dibujado por las curvas de nivel de color sepia. Vendremos posteriormente en detalle sobre estas lneas horizontales llamadas tambin de isovalor porque todos los puntos que la conforman tienen la misma altitud. Localmente una cifra indica la altitud de ciertas curvas de nivel (Fig. I.1).

Los puntos de cota, son puntos remarcables fciles a encontrar en la naturaleza y su altitud es dada sobre la carta (Fig. I.1), estos pueden ser la cima de cerros, cruce de dos rutas, puntos, etc.

Sobre las nuevas cartas topogrficas la impresin del relieve es acentuado por un sombreado; corresponde por convencin a una iluminacin oblicua viniendo del Noroeste.

I.1.5 La simplificacin del fondo topogrfico para la carta geolgica Sobre la carta geolgica, cada formacin geolgica es representada por un color. Para no

alterar stos colores, el fondo topogrfico es simplificado: el verde de la vegetacin y el sombreado del relieve son suprimidos, pero la hidrografa contina dibujada en azul.

Las rutas se dibujan en color sepia como las curvas de nivel. Las aglomeraciones, edificios y la toponimia se dibujan en caf fuerte. Los smbolos de edificios y de otros puntos particulares son quitados, pero los puntos de cota tiles se conservan. I.2 La escala y la orientacin

I.2.1 La escala numrica La escala de una carta es la relacin entre una distancia d sobre la carta y la distancia

correspondiente real D sobre el terreno: e = d/D Por ejemplo, si dos puntos distantes de 1 cm. sobre la carta estn separados 500 m (50 000

cm.) sobre el terreno e = 1/50 000, la cata esta a la escala de cincuenta mil. As, la escala da bajo la forma de una relacin de nmeros la escala numrica. Contrariamente a lo que deja pensar la expresin trabajar a gran escala, una carta local

1: 25 000 esta a una escala ms grande que una carta escala 1 : 1 000 000, si bien sta ltima cubre un rea ms vasta.

I.2.2 La escala grfica La escala de una carta, de una seccin, de una figura, de un dibujo u otro documento, puede darse tambin en forma grfica: se traza un segmento graduado, subdividido en Kilmetros, hectmetros, o menos an, para una figura de afloramiento. Esta escala grfica es recomendada para las secciones geolgicas, porque uno puede visualizar inmediatamente las dimensiones. Por otra parte, el fotocopiado, la retroproyeccin, el video, la fotografa y otras tcnicas, permiten agrandar o reducir el tamao de los documentos y la escala grfica se conserva entonces exacta ya que su tamao es modificado como el del documento. I.2.3 La orientacin y la localizacin Los bordes laterales de la carta son paralelos a los meridianos terrestres e indican el Norte geogrfico. El Norte magntico dado por la brjula difiere que pocos grados en Mxico. Sobre los bordes de la carta figuran los valores de meridianos (longitud) y de paralelos (latitud) terrestres, Son tiles para dar la localizacin precisa de un punto geolgico importante. Veremos que la orientacin de una seccin geolgica debe ser dada por letras situadas sobre sus dos extremidades; sta rosa de los vientos (Fig. I.2) recuerda las letras de las orientaciones usuales.

I.3 La representacin y el relieve I.3.1 La representacin en achurado Figurar el relieve era ya un procedimiento sobre las cartas ms ancianas y mapamundis. Aunque fuera representacin simplista e inexacta de cadena de montaas era mejor que una falsa

idea de un paisaje plano (Fig. I.3). El relieve estaba representado por bandas de pequeas lneas o achures de altitud constante, los achures eran mas cortos y cerrados cuando las pendientes eran mas fuertes, pero esta multitud de trazos grabados cargaban mucho las cartas y no eran de lectura precisa. Los achures se reemplazaron por las curvas de nivel, fondo ms preciso y menos cargado, si bien menos directamente expresivo. I.3.2 La representacin en curvas de nivel Sobre las cartas topogrficas y geolgicas escala 1: 50 000, el relieve es figurado por curvas de nivel. Una curva de nivel representa la interseccin del relieve por un plano horizontal (Fig. I.1). Todos los puntos de una curva de nivel tienen la misma altitud. La diferencia de altitud entre dos curvas de nivel normales sucesivas es llamada equidistancia. Ella es de 10 m en las regiones de dbil relieve y de 20 en montaa, incluso 40 en regiones muy montaosas. Todos los 50 m (100 o 200m en montaa), curvas maestras son dibujadas por una lnea mas espesa; la altitud esta dada por una cifra. En paisajes planos, curvas intercaladas, cada 5 m pueden incluirse en lneas discontinuas.

I.3.3 Las pendientes del relieve La distancia horizontal, espaciamiento, entre dos curvas de nivel sobre la carta, sin confundirse con la equidistancia (vertical) vista anteriormente, permite apreciar y calcular la pendiente del relieve o pendiente topogrfica: ms las curvas estn espaciadas, hay que recorrer una mayor distancia para subir o bajar de la altura de una equidistancia: La pendiente es dbil. Inversamente, mas las curvas de nivel estn cerradas, mas la pendiente es fuerte.

En la figure I.4a, h es la diferencia de altitud (desnivel) ente dos puntos espaciados una distancia d sobre la carta (distancia horizontal) el ngulo de la pendiente esta dado por: h/d = tan Una separacin constante de las curvas de nivel indica una pendiente constante, la vertiente es regular. Es el caso de vertientes poco erosionadas de ciertos volcanes constituidos de bloques y de cenizas. Pero la mayora de paisajes resultan de la erosin de terrenos variados y sus formas son complejas. Luego de que una pendiente de una vertiente disminuye hacia abajo, su forma se llama cncava (Fig. I.4b). al contrario si la pendiente disminuye hacia lo alto, la vertiente es convexa (Fig. I.4c). Una variacin brutal de la pendiente de una vertiente se llama una ruptura de pendiente (Fig. I.4d).

I.3.4 Las formas del relieve a) Las crestas Las crestas se reconocen por las curvas de nivel que se cierran sobre ellas mismas, en

forma alargada, encerrando una cima que puede estar marcada por un punto de cota (Fig. I.1). Sobre una cresta aguda (espina), el cierre de las curvas de nivel es puntiagudo mientras que en las crestas suavizadas, las curvas son arredondeadas. Una cresta donde las dos vertientes tienen pendientes diferentes, marcado por el espaciamiento diferente de las curvas de nivel se nombra disimtrica: en la figura I.5 la lnea de seccin atraviesa dos crestas bastantes agudas y ligeramente disimtricas.

La figura I.6 representa una montaa muy disimtrica. Su cima es suave y plana, su

vertiente Sud-oeste es convexa con rupturas de pendiente (variacin del espaciamiento de las curvas de nivel). Sus vertientes norte y este son cncavas (ms suaves hacia lo alto).

b) Los valles Aunque ningn curso de agua este dibujado un valle se reconoce por el cierre de las

curvas de nivel solamente aguas arriba (Fig. I.5 y I.6). Como por las crestas, la forma del cierre de las curvas de nivel refleja la forma del valle: Una forma en V indica un valle fluvial, un cierre en U puede indicar la erosin del valle por un glaciar o un relleno del fondo del valle por aluvin.

c) Los acantilados Los abruptos, cantiles con una pendiente fuerte, son marcados por dibujos de peascos

(Fig. I.3 y I.6). Las curvas de nivel no son trazadas porque se superpondran o estaran muy cerradas.

d) Las dolinas o cubetas Ciertos paisajes glaciares o de terrenos calcrios pueden presentar dolinas cubetas. Para

no confundirlas con colinas, las curvas de nivel se trazan discontinuas y una flecha indicando el fondo de la cubeta.

II. LA CARTA GEOLOGICA

La carta geolgica es muy rica en informacin que es generalmente dada por smbolos especficos. Este captulo trata de presentar el documento particular que es la carta geolgica, a explicar el significado de su leyenda, de signos y de lneas, para familiarizar al estudiante y permitirle obtener una mejor y mayor informacin. Las explicaciones concernirn a:

-El significado de los trazos geolgicos y de los signos y smbolos que dan indicaciones complementarias, como los signos de echado;

La leyenda de la carta, principalmente los cuadros de colores dibujados sobre los lados, identificados por ndices de letras y de cifras. Ellos informan sobre la edad y la naturaleza de los conjuntos cartografiados;

-La noticia explicativa que acompaa a la carta. Ella da explicaciones complementarias importantes sobre la geologa de la regin, que no pueden ser dibujadas en la carta. II.1 El marco de la carta El marco de la carta tiene 60cm de largo por por 50cm de alto lo que cubre en una carta escala 1: 50 000 un area aproximada de 960 Km2. El marco presenta diferentes graduaciones, de longitud (meridianos) y de latitud (paralelos), donde algunos son trazados sobre la carta. Esta retcula permite restituir un punto sobre un a carta a otra escala o bien precisar, por sus coordenadas, la ubicacin de puntos remarcables con el fin de poder encontrar el emplazamiento de: afloramientos, localidades fosilferas que permitieron datar las formaciones, etc. Lneas espaciadas cada dos centmetros, asociados a una cifra determinan la retcula kilomtrica de la proyeccin Lambert. En la esquina inferior derecha de la carta son precisadas su tipo de proyeccin, el origen del fondo topogrfico, la equidistancia de las curvas de nivel y otras informaciones como los lmites del sector estudiado y la escala grfica. En la parte central inferior de la carta son mencionados los nombres de los gelogos que hicieron la carta y la fecha de su edicin. II.2 La legenda de la carta

Los mrgenes de una carta contienen las informaciones indispensables para su comprensin, como la leyenda de las formaciones, en ocasiones segn las cartas se adicionan otras informaciones tiles: Carta estructural, secciones, etc.

II.2.1 Los cartuchos coloreados Sobre el lado derecho de las cartas se dibujan los cartuchos de colores. Estos son

rectngulos que contienen un color, un ndice en letra y en cifras. Cada terreno corresponde a una Formacin, su edad y naturaleza son anotadas a un lado del cartucho.

Los cartuchos mas bajos de la columna, corresponden a las Formaciones plutnicas y metamrficas, las rocas volcnicas y filonianas, lo alto de la columna es ocupado por las Formaciones sedimentarias acomodadas de las ms ancianas abajo a las ms recientes en alto.

La cartografa internacional tiende a normalizar los colores en funcin de la edad de las Formaciones: Azul para el Jursico, verde para el Cretcico. Esto puede fcilmente respetarse en

cartas a pequea escala como la carta geolgica de Mxico escala 1: 1 000 000, porque las subdivisiones estratigrficas son de larga duracin y poco numerosas.

En las cartas escala 1: 50 000 pueden existir subdivisiones ms detalladas al interior del Cretcico o el Eoceno, por ejemplo lo que hace mas difcil respectar sta regla.

II.2.2 Los ndices de los cartuchos 5 a 10 % de las personas presentan errores en la visin de los colores lo que hace difcil

ligar el color de un sector de la carta con el color de un cartucho de la leyenda. El ndice alfanumrico de cada cartucho tambin inscrito en el sector coloreado de la carta remedia ste problema.

Pero el inters principal de los ndices es de aportar sobre la carta la edad y a veces la naturaleza de las Formaciones. Para las cartas 1:50 000 y 1:250 000 publicadas, se da a continuacin el significado de las letras y cifras de los ndices.

a) Los ndices de Formaciones sedimentarias Los gelogos que levantan una carta en campo, reconocen y distinguen primeramente las

Formaciones que van a cartografiar. Las Formaciones, por su naturaleza (litologa) y sus facies: Calcreas masivas, arenas finas, etc. Observando su orden de superposicin, determina una litoestratigrafa, cronologa relativa de las Formaciones de la ms antigua a la ms reciente.

La colecta de fsiles, determinados por los paleontlogos, permite la datacin ms o menos precisa de stas Formaciones en el tiempo y de situarlas en una escala estratigrfica subdividida en grandes eras y periodos, despus sistemas y pisos (Tabla II.1), que son representados por los cartuchos y sus ndices en la leyenda de la carta. En los ltimos aos, el desarrollo de los mtodos de datacin radiomtrica (o radiocronologa o an geocronologa) tales cmo el mtodo K/Ar, as como el paleomagnetismo, han permitido un conocimiento de ms en ms fino de la edad nombrada absoluta, en millones de aos (Ma) de stos pisos estratigrficos para las Formaciones sedimentarias y de determinar la edad de rocas intrusivas, volcnicas y metamrficas que no contienen fsiles.

Para los terrenos sedimentarios ms ancianos que la era Cuaternaria, la letra del cartucho corresponde a un sistema o un subsistema cronoestratigrfico relativamente largo, subdividido al mismo tiempo en pisos, por ejemplo:

- k para el sistema Cambriano - t para el Trisico - j para el subsistema Jursico medio y Jursico superior - n para el subsistema Cretcico inferior y c para el Cretcico superior

Una serie atribuida sin ms precisin al cambro-ordovcico se anotara como ko La cifra del ndice, precisa la atribucin del terreno a un piso del sistema o

subsistema. El piso ms antiguo tiene la cifra 1. n1, el Barremiano, es el piso ms anciano del Cretcico inferior, y n6 el Albiano el ms reciente.

Una subdivisin de un piso utiliza de nuevo letras; a es el trmino para el ms anciano. As, n3a y n3b son respectivamente el Hauteriviano inferior y superior.

Inversamente, n2-3 indica que el Valanginiano y el Hauteriviano inferior estn reagrupados o indiferenciados, o sea que no pueden ser distinguidos en el terreno.

Cuando se utilizan letras maysculas en itlica, los ndices pueden tambin reflejar la litologa (naturaleza de la roca) de una Formacin: j6D representa dolomias del Kimmeridgiano (Jursico superior).

La escala estratigrfica no cesa de afinarse y ha habido una serie de cambios despus del levantamiento de las primeras cartas geolgicas. La tabla 2.1 da las notaciones estratigrficas recomendadas hoy en da por el BRGM. b) Los ndices de Formaciones superficiales recientes Las formaciones superficiales recientes que cubren en ocasiones las Formaciones ms antiguas son principalmente de edad Cuaternaria. En ste breve periodo de tiempo (1.6 Ma solamente), ellas son generalmente difciles de datar precisamente. Sus ndices utilizan letras maysculas que corresponden a un tipo de formaciones y a su forma de depsito. - F indica los aluviones depositados por las corrientes de agua. Si se pueden distinguir varias unidades cronolgicas como en el caso de terrazas aluviales la ms joven (la ms baja) tiene como ndice la ltima letra del alfabeto. Del ms reciente al ms antiguo, los aluviones son anotados como Fz, Fy, Fx, Fw, igual si su edad estratigrfica real es mal conocida.

- G representa las Formaciones glaciares (morrenas, aluviones glaciares). Son indexadas como los aluviones segn su edad relativa GzGv, del ms reciente hacia el ms antiguo. - J indica los conos de deyeccin aluviones gruesos depositados en la desembocadura de torrentes se indexan como los aluviones y los depsitos glaciares. - E marca los derrumbes, donde su naturaleza variada es en ocasiones distinguida. Lo ms comn es que estas formaciones sean poco espesas (algunos metros a algunas

decenas de metros) y por lo tanto no pueden ser dibujados en las secciones geolgicas. Cuando son abundantes estos depsitos pueden complicar la lectura de las cartas, ocultando los terrenos ms antiguos, sus lmites estratigrficos o tectnicos y no permiten la comprensin de las estructuras que ocultan.

La decisin de cartografiar o no las formaciones superficiales poco espesas es delicada, la superficie que ellas cubren sobre una carta depende obviamente de la abundancia en la regin. Pero comparando dos cartas vecinas, se notan las diferencias atribuibles a la decisin de los gelogos que realizaron las cartas. Esto refleja el inters variable que ellos tuvieron sobre estas formaciones o su substrato, pero sobre todo la dificultad de fijar criterios para cartografiarlos.

c) Los ndices de las rocas volcnicas. Los ndices de las rocas volcnicas (o efusivas) son letras griegas correspondientes a su naturaleza petrogrfica, por ejemplo: (beta) : basaltos; (rho) = riolita; (alpha) = andesita; (tao) = traquitaEl adicionarles pequeas letras y la leyenda de los cartuchos permiten distinguir basaltos intrusivos (i). d) Los ndices de las rocas plutnicas. Las rocas plutnicas, intrusivas o de fondo ocenico (ofiolitas) son indexadas tambin con letras griegas: (gama), (eta) y (teta) para los granitos, dioritas y gabros respectivamente. e) Los ndices de las rocas metamrficas. Se sealan solamente las ms frecuentes, los micaesquistos y los gneisses se anotan como (ksi) y (dzeta).

f) Otras Formaciones. Colores, tramas y dibujos particulares, pueden sealar zonas de tectonismo (brechas, milonitas), filones, etc. Para que los filones sean visibles en la carta su espesor debe exagerarse con respecto a la realidad.

II.2.3 Los trazos geolgicos Los contornos geolgicos, son trazos en lneas finas, a veces discontinuas en caso de

incertitud. Estos son todos los tipos de lmites salvo los contactos tectnicos: Lmites concordantes, discordantes, de formaciones superficiales, de terrenos volcnicos, de intrusiones de filones, etc.

Los lmites tectnicos o accidentes tectnicos, son dibujados en lnea gruesa: Estos son todos los tipos de falla y cabalgamientos. Cuando ellos son seguros y visibles en la superficie, la lnea es continua. Cuando ellos existen pero estn cubiertos por derrumbes u otras Formaciones superficiales, la lnea es discontinua en las formaciones superficiales, pero esto no significa que estos ltimos son afectados por la falla. En ausencia de formaciones superficiales, una falla trazada en lnea discontinua significa que ella es incierta.

Para cada carta, es recomendable verificar en la leyenda de trazos que significa un contacto tectnico discontinuo.

II.2.4 Los signos de echado y otros signos tectnicos La figura II.1 muestra los signos de echado ms frecuentes. La forma es siempre la de una

T; la direccin de la barra superior con respecto al Norte es la direccin de la medida del rumbo en el campo (direccin de la horizontal de las capas, ver captulo III). La barra vertical de la T, perpendicular, indica la lnea de la ms grande pendiente de la capa, o direccin del echado, su punta se dirige hacia abajo.

En algunas cartas el valor del ngulo del echado no es indicado a un lado del signo, o aun los signos de rumbo y echado son raros, esto es negativo para la precisin en las utilizaciones prcticas de ste documento. Para realizar secciones, veremos que es necesario conocer el espesor de las formaciones y encontrar indirectamente el echado en funcin de la distancia de afloramiento (captulo III y VI).

En un pliegue grande o en una estructura monoclinal un signo de echado puede ser significativo para una gran superficie. Por el contrario, los signos de echado prximos y variados, significan que el sector esta fuertemente plegado; cada signo de echado tiene entonces un valor local.

Existe un signo de rumbo y echado especial para las capas invertidas (Fig. II.1). Pero atencin! Ciertas cartas no lo utilizan y hay que estar atentos al orden de las Formaciones para saber si estn en una serie normal o invertida.

De manera general el significado de todos los smbolos tectnicos est dado en la leyenda de cada carta.

II.2.5 La leyenda tcnica La leyenda tectnica concierne esencialmente a los materiales tiles: Minas, canteras,

piedras de talla, areneras, graveras, localizacin de pozos donde la informacin es dada en la noticia. Indices concernientes a la hidrogeologa (manantiales, fuentes trmicas o minerales, etc.) y otros recursos segn la regin.

II.2.6 Otras informaciones Aparte de la leyenda que es indispensable, ciertas cartas ofrecen otras informaciones

complementarias tiles: a) Esquema estructural En las regiones tectonizadas, una pequea carta simplificada facilita la comprensin de la

tectnica de la carta, haciendo resaltar las principales estructuras: ejes de pliegues, fallas, cabalgamientos. En ocasiones los conjuntos tectnicos o unidades estructurales, ah son distinguidos con colores.

b) Seccin geolgica general Para la ms grande alegra de los estudiantes, una seccin puede venir dibujada en ciertas

cartas, ella tiene por finalidad de dar inmediatamente al lector una idea general de las estructuras, aunque sea solamente en la regin vecina a la lnea de seccin.

c) Columna litoestratigrfica En ocasiones una columna litoestratigrfica representa la serie de Formaciones, con su

edad, espesor medio y su litologa indicada por dibujos. Para la realizacin de una seccin, esta columna ayuda evitando tener que ir a buscar los datos en la noticia de la carta. Si la regin presenta dos dominios paleogeogrficos con variaciones laterales de espesor y facies de sedimentos, dos columnas pueden darse, con lneas de correlacin entre ellas.

d) Perforaciones En ciertas regiones tabulares, en la carta solo afloran algunas Formaciones, para informar

sobre las Formaciones ms profundas, pueden dibujarse en la carta o en la noticia, las columnas obtenidas por perforaciones.

II.3 La noticia de la carta Algunas cartas estn acompaadas por un libreto llamado tambin noticia donde se

escribe toda la informacin esencial que no puede ser dibujada grficamente en la carta. Se trata de datos colectados durante el levantamiento de la carta, bibliografa, resultado de estudios de laboratorio (paleontologa, mineraloga, petrografa, geocronologa, geoqumica, etc.) o datos de otros trabajos hechos en la regin (perforaciones, minas, hidrogeologa, etc.).

La noticia de una decena de pginas para las cartas relativamente ancianas puede atender hasta 100 0 150 pginas para ciertas cartas ms recientes. Las principales informaciones dadas por la noticia conciernen a los dominios siguientes:

II.3.1 Presentacin general de la regin Orientada hacia la geografa fsica, esta parte describe sobre todo los paisajes de la regin,

su red hidrogrfica y su relacin con la geologa regional. II.3.2 Naturaleza, edad y espesores de las Formaciones Esta parte de la noticia es esencial parra la comprensin de la carta, indispensable para la

realizacin de las secciones geolgicas y la realizacin de comentarios sobre la carta. Aqu son descritas las formaciones, sus espesores, necesarios para construir las secciones geolgicas, las facies que permitirn escoger las tramas en las secciones.

Es en esta parte donde tambin se encuentran los datos paleontolgicos (fauna y flora fsil), que permitieron determinar la edad (estratigrafa) de las Formaciones sedimentarias (los colores en los cartuchos de la leyenda).

Para las rocas plutnicas, volcnicas y metamrficas, su naturaleza es determinada a partir de su mineraloga en lminas delgadas, anlisis qumicos y sus edades establecidas por mtodos radiomtricos.

II.3.3 Evolucin paleogeogrfica y tectnica regional Una parte de la noticia sintetiza los datos sedimentolgicos y estratigrficos para

reconstruir la evolucin paleogeogrfica regional del pasado al reciente, cambios ambientales (marinos, continentales), transgresiones, regresiones, emersiones, discordancias.

En las regiones deformadas, una parte describe las estructuras tectnicas, la puesta en evidencia de fases tectnicas y de sus caractersticas: Edad, naturaleza (compresin, extensin) y direccin de esfuerzos.

II.3.4 Recursos diversos Finalmente, una parte de la noticia concierne a la geologa aplicada, Esta parte trata de los

materiales tiles: minerales diversos, carbn, petrleo, material para lapidaria, granulados, arenas, hidrologa, etc.

III. TOPOGRAFIA Y GEOLOGIA Las cartas geolgicas representan, en proyeccin sobre un plano horizontal, la disposicin de las Formaciones geolgicas visibles en la superficie del suelo. Estas pueden ser Formaciones sedimentarias estratificadas, series volcnicas, masas plutnicas o bien conjuntos metamrficos. Estas Formaciones geolgicas comnmente han sido deformadas en el curso de su historia, de tal suerte que actualmente se encuentran basculadas, plegadas o bien cortadas por fallas. Estas informaciones figuran igualmente sobre la carta. Si sabemos interpretar las informaciones visibles en la superficie de la tierra y transcribirla sobre las cartas geolgicas, es entonces posible reconstruir de una manera muy fiable la organizacin y profundidad de las formaciones geolgicas de la parte superior (algunas centenas de metros o kilmetros) de la corteza terrestre.

La interpretacin de las cartas geolgicas consiste en una gran parte en concebir una imagen tridimensional en 3D del substrato de una regin a partir de su imagen percibida en 2D que es la carta.

La carta geolgica representa frecuentemente objetos de formas muy simples que obedecen a reglas igualmente simples de geometra en el espacio, que es necesario de recordar. Para simplificar reduciremos en una primera parte las estructuras geolgicas a superficies planas. Para despus gradualmente llegar a representaciones geomtricas ms realistas pero ms complejas. III.1 Orientacin de una superficie geolgica plana Cualquiera que sea su naturaleza (lmite de capa, plano de falla, esquistocidad), una superficie geolgica plana S, puede tener una posicin cualquiera en el espacio: Horizontal, inclinada o vertical. Ella es ubicada en el espacio por un rumbo o direccin y un ngulo o echado.

III.1.1 La direccin La direccin D de un plano S, es una recta horizontal de ese plano. Ella es ubicada con respecto al Norte y definida por un ngulo o azimut de D. Clsicamente ste ngulo se mide a partir del Norte, en el sentido de las manecillas del reloj. Las medidas hechas con la ayuda de una brjula, son por lo tanto referidas al Norte magntico (Nmg) que da esta medida (Fig. III.1a). Para referir sta medida al Norte geogrfico (Norte de la carta), es necesario hacer una correccin a partir del valor de la declinacin del lugar y de la poca de la medicin; la declinacin es el ngulo entre la direccin del Norte magntico, variable en el tiempo y la direccin del Norte geogrfico, que es fijo. III.1.2 El echado El echado es el ngulo que hace esta superficie con respecto a una horizontal H (superficie de referencia). Medida con un clinmetro (sistema simple incorporado a la brjula ubicando la vertical Z del lugar), el echado es dado en grados, su valor vara de 0 (echado nulo, plano horizontal) a 90 (plano vertical) (Fig. III.1b). Otro valor angular del echado lo define el sentido del echado, que puede ser representado por la lnea de ms grande pendiente p del plano (Fig. III.1a). El sentido del echado es indicado por las letras N, S, E, W, por referencia a los puntos cardinales. En el ejemplo de la figura III.1a, el plano S, de azimut (N120) tiene un echado de (de aproximadamente 70) al SW; la orientacin del plano es entonces anotada como N120-70 SW.

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II.1.3 Representacin simblica de la orientacin de una superficie plana Un signo en forma de T es utilizado sobre las cartas geolgicas para indicar la orientacin de una superficie en el lugar donde sta superficie fue medida (Fig. III.2). La barra horizontal de T representa la direccin D y la barra vertical el sentido del echado (o lnea de la ms grande pendiente p). El smbolo en forma de T se orienta sobre la carta, conforme a las medidas de campo. El valor del echado es generalmente indicado (o debera de estarlo) cerca del smbolo. Smbolos especficos indican un echado nulo (+) y un echado vertical (-.-). III.2 Relaciones geomtricas entre superficies geolgicas y superficies topogrficas La lnea de interseccin i de una superficie geolgica plana S (lmite de capa, falla, etc.) con la superficie topogrfica es una de las informaciones esenciales de las cartas geolgicas (Fig. III.3a), sta lnea de forma mas o menos irregular, no es al azar, sino obedece a reglas geomtricas precisas. La superficie topogrfica T es representada por las curvas de nivel n, de altitud constante, formadas por la interseccin de sta superficie (real) con planos horizontales (virtuales), regularmente espaciados, equidistantes (ver captulo I). Una superficie plana S puede ser definida en el espacio, al menos de tres maneras diferentes (Fig. III.3b):

- A partir de tres puntos no alineados (a, b, c) - Por una recta y un punto (a y D) - Por dos rectas paralelas (D1 y D2). A continuacin, el plano es determinado por este ltimo caso. Mas precisamente las rectas

paralelas D1, D2, D3... que definen el plano S son horizontales y son formadas por la interseccin de estos con los planos horizontales y equidistantes H1, H2, H3... proyectados ortogonalmente sobre un plano horizontal H0, las lneas D1, D2, D3... dan las lneas D1, D2, D3... que son siempre lneas paralelas y a una separacin igual (Fig. III.4a), su orientacin () y su separacin (e) estn directamente en funcin de la direccin e inclinacin del plano S en el espacio. Vemos que mas la inclinacin del plano S es dbil, mas la separacin (e) de las rectas D es grande (Fig. III.4b); ella es infinita para una inclinacin nula ( = 0) y nula para una inclinacin vertical ( = 90).

Si en nuestra construccin (Fig. III.5) escogemos como plano de referencia los planos horizontales equidistantes que generan las curvas de nivel, remarcamos que la traza (i) de un plano S con la superficie topogrfica no es otra cosa que la lnea uniendo los puntos de interseccin de las curvas de nivel y de las horizontales (h) de la misma altitud. Esta relacin geomtrica muestra que podemos deducir la traza de interseccin de un plano de orientacin conocido con una superficie topogrfica dada e inversamente, que podemos deducir la orientacin de un plano a partir de su traza de interseccin con una superficie topogrfica.

Para ilustrar sta importante relacin, tomemos una superficie topogrfica simple en forma de valle en V, cortando una meseta horizontal y una superficie plana S de echado variable (Fig. II.6). Remarcamos que cuando la superficie S es horizontal ( = 0), su traza t es paralela a las curvas de nivel (1). Si la superficie S est inclinada, su traza t esta ms o menos curveada al pasaje del valle (2 y 3), donde ella dibuja una V. La punta de la V es topogrficamente mas baja que sus brazos, su ngulo es ms o menos abierto segn el valor de la inclinacin; el es grande cuando la inclinacin es fuerte y el es pequeo cuando la inclinacin es

dbil. Notamos tambin que la abertura del ngulo est directamente en funcin del sentido de la inclinacin del plano: la abertura de la traza 2 es hacia el Sur porque la inclinacin del plano 2 es hacia el Norte; la abertura de la traza 3 es hacia el Norte, porque la inclinacin del plano 3 es hacia el Sur. Finalmente, si la inclinacin es vertical (4 y 5), la traza t es rectilnea y esta orientada segn la direccin del plano P.

Esta nocin de V en los valles, permite hacer una estimacin rpida del sentido y del valor de la inclinacin de las capas y de los planos de fallas dibujados en las cartas geolgicas. Esta nocin es claramente tambin aplicable a la topografa de crestas en lugar de valles, pero el razonamiento es simplemente inverso en razn de la forma en de la traza geolgica. La aplicacin de sta nocin es an mas fiable cuando la direccin del plano estudiado es perpendicular a el eje del valle o de la cresta tomada en consideracin, pero ella es inutilizable cuando esta es paralela al eje, porque una misma geometra de trazas puede corresponder a planos de inclinacin diferentes (6, 7 y 8).

III.3 Nocin de 3 puntos Con el fin de generalizar las propiedades geomtricas precedentes, podemos utilizar la construccin siguiente.

Sobre la traza t del plano que queremos determinar su pendiente, situamos tres puntos A, B y C, donde dos al menos tienen diferente altitud (la altitud siendo determinada por las curvas de nivel), a partir de las relaciones geomtricas y altimtricas que ligan estos puntos, es posible de (visualizar) el plano al cual estos tres puntos pertenecen. Para facilitar esta visualizacin podemos trazar el tringulo que los une (Fig. 3.7a).

Podemos de la misma manera, escoger de los tres puntos de la traza t, dos que tengan la misma altitud (A y B, Fig. III.7b). la recta que une estos dos puntos es una horizontal del plano estudiado. Su orientacin con respecto al norte (ngulo ) indica la direccin D de su plano. La posicin del tercer punto, por su posicin geogrfica y su altura respecto a los otros dos puntos, indica el sentido de la pendiente del plano. En el ejemplo dado, El punto C de altitud inferior (cota 100 m) respecto al punto A y B, est situado al SW de la horizontal AB; el plano entonces donde vemos la traza A, B y C tiene un echado hacia el SW. El smbolo de rumbo y echado en forma de T precisa sta orientacin.

III.3.1 la determinacin precisa de la inclinacin El valor preciso de la inclinacin de un plano (limite de capa o falla), se puede obtener

ayudados de la construccin siguiente. Escogemos sobre la traza t del plano estudiado, los puntos A y C de la misma altitud (200

m aqu), para los cuales trazamos la recta D1 (Fig. III.8). Esta recta D1, es una horizontal del plano donde ella nos indica la direccin de D. siempre sobre la traza del plano, ubicamos un tercer punto (B), de altitud diferente (aqu 100 m), por el cual trazamos un recta D2, paralela a la recta D1, esta recta D2 es una segunda horizontal del plano; su altitud es conocida gracias a la altitud de la curva de nivel que ella intersecta (punto B). A partir de estas dos rectas construimos un tringulo rectngulo donde la base Eq es igual a la diferencia de altitud que separa estas dos rectas (la longitud del segmento Eq est a la escala de la carta).

Perpendicularmente a stas dos rectas D1 y D2 trazamos enseguida el segmento E (que es la separacin de las horizontales) y terminamos el tringulo trazando su hipotenusa (Fig. III.8). El ngulo , opuesto al segmento Eq es la inclinacin del plano del cual conocemos la traza t. este ngulo es medido directamente sobre la construccin o deducido de su tangente.

III.3.2 Echado real y echado aparente La medida de la inclinacin de un plano puede hacerse en diversas secciones de este. Solo

la inclinacin medida en el plano vertical, ortogonal a la direccin D del plano (V1, Fig. III.9), corresponde a la inclinacin real o echado verdadero. Todos los otros echados, tales como , medidos segn secciones de orientacin diferente (V2, por ejemplo), son echados llamados aparentes (Fig. III.9).

III.4 Del plano a los estratos III.4.1 Nocin de superficies de afloramiento Las Formaciones geolgicas que estn representadas por superficies de afloramiento en las cartas geolgicas son, en realidad, volmenes. Las secciones, hechas segn un plano vertical, dan un aspecto de su organizacin. Tratndose de Formaciones sedimentarias, existen relaciones geomtricas estrechas y directas entre el espesor de las capas (medidas en el campo), su inclinacin y la forma de la superficie topogrfica, donde ellas afloran. La superficie de afloramiento de una capa, corresponde a la interseccin de sta con la superficie topogrfica. Siendo la carta la proyeccin de la superficie topogrfica sobre un plano horizontal, que es generalmente una superficie irregular, ms o menos inclinada, No hay una correspondencia exacta entre la superficie real de los objetos que reposan sobre la superficie del terreno y la superficie de la carta. Debemos entonces distinguir las superficies aparentes representadas en las cartas, de las superficies reales medidas por ejemplo por la geometra, sobre el terreno. As, la superficie aparente (de la carta), es la mayora de las veces ms pequea, eventualmente igual a la superficie real (del terreno) pero jams ms grande. En seccin se observa por la misma razn que la anchura de los afloramientos real (lo) o aparente (lc) de una capa dada, de espesor ep est en funcin del echado () de la capa y del valor () de la pendiente de la topogrfica (Fig. III.10a). Notamos as que: - Si el echado de una capa de espesor ep, es constante, su espesor de afloramiento aparente lc ser ms pequeo cuando la pendiente topogrfica sea fuerte. - Para una superficie topogrfica de pendiente dada fija, una capa de espesor fijo ep estar representada por espesores reales y aparentes diferentes (Fig. III.10c); el espesor de afloramiento aparente b ser igual al espesor de la capa cuando el echado sea vertical; - Finalmente una capa de espesor ep puede tener el mismo espesor de afloramiento real lo y aparente lc, teniendo un echado muy diferente: Posicin 1 y echado 1 y posicin 2 con el echado 2 (Fig. III.10d).

Como corolario: - Si se conoce el echado de una capa, se puede dilucidar su espesor ep, con la condicin

de que el echado sea constante sobre toda la anchura de afloramiento considerada. (Fig. III.11a). La construccin de la capa en seccin se hace trazando, en el lmite superior s e inferior i de la traza del afloramiento lo las rectas Ds y Di de echado .

- Si se conoce el espesor ep de una capa y solamente el sentido de su echado (mtodo de los tres puntos), se puede deducir el valor de su echado (Fig. III.11b).

La construccin de la capa en seccin es la siguiente: Para el punto s, la traza de la cima de la capa es la superficie topogrfica, se traza un arco de circulo de radio ep (ep: espesor de la capa) (a, Fig. III.11b); para el punto i, traza de la base de la capa, se dibuja la tangente Di a el arco del circulo (b, Fig. III.11b). Para s se traza la paralela Ds a Di; Ds representa la cima de la capa, el echado de la capa despus de la figura puede ser conocido por la medida directa sobre la seccin (c, Fig. III.11b).

III.4.2 Variacin de la pendiente sobre una misma superficie de afloramiento

Es comn en las regiones deformadas, que el echado de una capa varia a lo largo de su traza de afloramiento. Dos casos pueden presentarse: - Las variaciones estn indicadas por diferentes signos y valores del echado (Carta, Fig. III.12a); siendo conocido el espesor de las capas, se constata que varias trazas de capas son posibles (seccin, Fig. III.12a). - Si un solo signo de echado es indicado (carta, Fig. III.12b); siendo conocido el espesor de las capas, varias trazas de capas son tambin posibles (seccin, Fig. III.12b). Estos dos ejemplos muestran que una seccin no es ms que una interpretacin de la realidad; Esta puede ser aproximada a la realidad con datos complementarios, tales como datos de pozos, perfiles geofsicos, etc.

III.5 Ejercicios y aplicaciones La lectura de una carta geolgica, entendida como la comprensin de la estructura de la regin que ella cubre, es un ejercicio complicado que necesita tomar en cuenta un importante nmero de datos. La seccin geolgica es el medio clsico de representar sta estructura, pero ella no la visualiza que sobre una seccin vertical y local de la carta. Con la finalidad de leer la totalidad de informacin indicada sobre la carta geolgica, se propone, en complemento a la realizacin de secciones, un mtodo de aprendizaje a la lectura directa de las cartas geolgicas. La adquisicin de sta lectura global, se hace con la ayuda de ejercicios grficos especficos. Estos ejercicios tienen por finalidad el hacer comprender, con ejemplos simples, las relaciones geomtricas que ligan la orientacin de las superficies (direccin, echado), figurando elementos geolgicos (lmites de capas, fallas, etc.) y su interseccin con una superficie (topogrfica), de forma directa y adquiriendo as un automatismo reflexivo de la lectura de las cartas geolgicas.

Estos ejercicios comportan: - Un fondo topogrfico en curvas de nivel; - Datos geolgicos puntuales, idnticos a los encontrados en el campo (trazas de afloramientos, lmites de capas, fallas), datos de subsuelo como por ejemplo aquellos aportados por pozos (naturaleza, edad, espesor de capas atravesadas); - Datos ms generales tales como secciones geolgicas o de perfiles geofsicos (ssmicos).

Principio del mtodo Todas las superficies geolgicas (capas, fallas) son asimiladas a planos o a porciones de

planos. Estos estn caracterizados por su actitud (direccin del echado). Sobre los principios geomtricos elementales anteriormente descritos, vimos que cualquier plano poda ser representado por una red horizontal (Rh) donde las altitudes (cotas) son escogidas idnticas a las de las curvas de nivel de la superficie topogrfica; dicho de otra manera la equidistancia y la cota de las horizontales son las mismas que las de las curvas de nivel (Fig. III.4a).

Proyectadas sobre el fondo cartogrfico, las horizontales del plano analizado forman una red (Rh) de rectas paralelas y equidistantes llamada red de horizontales donde la orientacin con respecto al Norte, indica la direccin () del plano, mientras que su separacin (e), indica el valor de la pendiente (); El sentido de echado es directamente deducido de la variacin de las cotas horizontales (Fig. III.13).

- La primer etapa de la realizacin de estos ejercicios es la bsqueda y construccin de la red de horizontales (Rh) de la superficie S estudiada.

Varios tipos de datos permiten hacer esta construccin; Estos son generalmente trazas de afloramientos de poca extensin, informacin de pozos o galeras de minas.

- La segunda etapa consiste en construir la traza de diversas superficies geolgicas con la ayuda de la red de horizontales.

Caso de la traza (t) de una superficie S, sobre la cual, por medio de tres puntos de

altitud conocida, dos tienen la misma altitud (Fig. III.14a). Por los dos puntos de la misma altitud (puntos a y b, Fig. III.14), se traza la recta ab; sta

recta es una horizontal de la red de horizontales (Rh). Sobre la figura, esta horizontal de altitud de 300 m o h 300. A y B simbolizan los terrenos separados por la traza t.

Buscamos enseguida, siempre sobre la traza t, un tercer punto (c) de altitud diferente, situado a la interseccin con una curva de nivel diferente de la precedente (punto c, Fig. III.14c). Por c, se traza una recta paralela a ab: es una segunda horizontal de la red de horizontales Rh (aqu la horizontal h250). La red de horizontales que caracteriza el plano S, donde conocemos solo una pequea parte de la traza, es entonces completamente determinado en direccin (orientacin de las horizontales) y en separacin e (distancia entre las horizontales) (Fig. III.14d); se puede dibujar sobre el conjunto de la carta o donde se supone que estas caractersticas son incambiables.

La traza (t) del plano S con la superficie Topogrfica puede entonces ser extendida al conjunto de la carta, encontrando sistemticamente todas las intersecciones de las horizontales y las curvas de nivel de la misma altitud (Fig. III.14d). La traza completa del plano se obtiene juntando estos puntos de interseccin, sabiendo que entre dos horizontales sucesivas (por ejemplo entre las horizontales h200 y h250), la traza t no puede encontrarse que entre las curvas de nivel correspondientes (200 y 250).

Caso donde la traza t del plano S no posee puntos con la misma altitud

(Fig. III.15) La red de horizontales (Rh) es determinado de la manera siguiente. Se construye el tringulo abc, pasando por los puntos de interseccin a, b y c de la traza t

y de las curvas de nivel 100, 200 y 300. Del punto de altitud intermedio (aqu 200m) se traza la mediante bm (Fig. III.15a): Ella

corresponde a la horizontal h200 de la red de horizontales. Paralelamente a sta, se trazan las horizontales h300 pasando por a y h100 pasando por c (Fig. III.15b). Despus la red se dibuja sobre el conjunto de la carta.

La construccin de la traza t del plano S, se hace entonces como en el caso precedente.

Caso donde la traza del plano S tiene dos puntos de altitud conocida (Aqu de la misma altitud)

Este dato cartogrfico es completado por datos de pozos (Fo) (Fig. III.16). La direccin de la red de horizontales (Rh) es determinada por la recta ab (Fig. III.16a;

h300m). La lectura de los datos del pozo nos indica la altitud a la cual el pozo intersecta la

superficie S, limitando los terrenos A y B. As es determinada la segunda horizontal de Rh (h100, Fig. III.16b).

La red Rh puede entonces ser extendida a toda la carta y la traza t dibujada en su totalidad (Fig. III.16b).

Caso donde la traza t del plano S intersecta una sola curva de nivel, pero donde una medida de echado es realizada (Fig. III.17)

El smbolo del echado nos indica la direccin de la red de horizontales: La primera horizontal de la red (h200) pasa por a y es trazada paralelamente a la direccin dada por el smbolo del echado (Fig. III.17b).

Sobre la base de sta primer horizontal, se construye el tringulo (bcd) del echado del plano (Fig. III.8): Este tringulo es rectngulo; su base Eq corresponde a la equidistancia de las curvas de nivel (aqu 100m) y el ngulo opuesto al lado Eq corresponde al echado (). Para construir este tringulo, es suficiente de llevar a partir del punto b con una posicin de altitud con un valor cualquiera sobre 200m, la normal (db) de esta, por c, situada a una distancia Eq de a sobre la horizontal h200, se traza el segmento cd, que hace un ngulo /2 - con bc. Por d, se traza la paralela a la horizontal h200; su altitud es h Eq (aqu: h100) (Fig. III.17b). Se obtiene entonces la segunda horizontal de la red de horizontales (Fig. III.17c).

Esta red es enseguida extendida a toda la carta y la traza de t es dibujada en su totalidad (Fig. III.17d).

Otros numerosos casos pueden presentarse, segn que se conoce y que no, para una superficie el valor del echado y otros datos. Se puede igualmente resolver grficamente ejercicios con datos solo de subsuelo, por ejemplo la descripcin de datos de tres pozos o barrenos prximos.

Ejemplos de realizacin de ejercicios grficos

Afloramientos localizados de dos series monoclinales discordantes - Los datos Los afloramientos de dos series sedimentarias diferentes A y B son observados en el

campo y reportados en la carta. Un pozo (Fo) se realizo en la parte Oeste de la carta. El atraves las capas B3 y B2 y se detuvo en B1; Los resultados del pozo se indican (Fig. III.18a). La serie C es ms joven que la serie B. - La construccin La red de la serie C: La direccin de las horizontales esta dada por la traza de la base de C1 (puntos a y b) (Fig. III.18a). Trazar la horizontal de la base de C1 150; por c, paralelamente a esta pasa la horizontal C2/C1 200 (Fig. III.18b). La red de la serie B: La direccin de las horizontales se obtiene sobre la traza de B3/B2: La horizontal B3/B2, pasa por d y e (Fig. III.18c). El mismo lmite es cortado de nuevo en el pozo a la altitud de 100m (Fig. III.18e). La red de la serie B esta entonces definida. El lmite B2/B1, es deducido del pozo por la diferencia de la red de - 150m (Fig. III.18d). El conjunto de la carta geolgica puede entonces ser reconstruido. Note que la base de C1 esta en posicin netamente discordante sobre la serie B (Fig. III.18d).

Bsqueda de la direccin y el echado de las series B y C. La direccin B y C de las series B y C son medidas sobre la carta, con respecto a la direccin del Norte. El echado se obtiene por la construccin del tringulo del echado que tiene por lado Eq (valor de la equidistancia a la escala de la carta), e (separacin de la horizontales); el echado es entonces medido sobre la carta o deducido del valor de su tangente (tan = Eq/e).

Reconstruccin de una carta geolgica a partir de dos secciones ortogonales - Los datos Fig. III.19, alto) Dos secciones geolgicas AB (E-W) y AC (N-S) y un fondo topogrfico desnudo. Las secciones muestran dos series sedimentarias estratificadas (nivel 1,2,3,4 y 5). La serie 1, 2, 3 y 4 es monoclinal con un dbil echado hacia el SE; la serie 5 es horizontal. Su base es discordante (D). Una falla (F) inclinada al NW, con un juego de componente normal afecta las dos series. - La construccin (Fig. III.19, bajo) a) El trazo de la falla: Sobre las secciones EW y NS se ubican los puntos a y a (cota 50m) y b y b (cota 150m); Despus de reportarlo sobre la traza de las secciones, obtenemos los puntos ao, ao, bo y bo. Juntando ao con a y bo con bo, obtenemos las horizontales 50 y 150 del plano de falla. La horizontal 100m se deduce fcilmente y la traza de la falla puede dibujarse sobre la carta (Fig. III.19 bajo). b) El trazo de la serie 5: Siendo sta horizontal, su interseccin con la superficie topogrfica est a una altitud constante (aproximadamente 210 m) en el compartimiento E y su traza sigue aproximadamente el contorno de la curva de nivel de 200 m. En el compartimiento W, ella sigue siendo horizontal, pero su altitud es de 110 m. C) El trazo de la serie monoclinal 1, 2, 3 y 4: Para encontrar su red de horizontales, ubicamos sobre las secciones, puntos de un mismo lmite y de altitud idntica; por ejemplo e y e (150 m) y f y f (100 m) de la superficie lmite 2/1 (base de la capa 2 y cima de la capa 1). La recta que une las proyecciones eo y eo, da la direccin de las horizontales. La paralela a eo, eo pasando por lo da una segunda horizontal. La red se extiende entonces a toda la carta. Las cotas de la red son separadas por cada lmite de capas. Se buscan sistemticamente las intersecciones de las curvas de nivel y de las horizontales de igual altitud por cada lmite de placas. Se ligan los puntos sucesivamente para obtener la traza geolgica correspondiente. - Consejos Hay que comenzar por trazar las capas o series ms recientes. Para precisar el trazado, se utilizan horizontales y curvas de nivel intermedias. - Bsqueda de la direccin del echado de las series 1, 2, 3. El echado se obtiene por la construccin de un tringulo de pendiente; La direccin es encontrada por el ngulo en funcin del N. - Echado y direccin de la falla. Estos valores se obtienen de la misma manera que para las capas; hay que remarcar que los echados sobre las secciones son echados aparentes; solo el echado medido ortogonalmente a las horizontales es exacto (verdadero). - Cada de la falla. El desplazamiento vertical de la serie 5 es de 100 m.

IV. LAS PRINCIPALES ESTRUCTURAS GEOLOGICAS IV.1 Las estructuras tabulares y monoclinales IV.1.1 definicin En ciertas regiones, las capas estn dispuestas horizontalmente unas sobre otras en su posicin original. Estas regiones tienen una estructura tabular (Fig. IV.1a). Cuando la direccin y el echado de stas capas son constantes y regulares, la estructura se llama monoclinal (Fig. IV.1b). Finalmente si las capas son verticales y su direccin constante, se trata de una regin con estructura monoclinal vertical (Fig. IV.1c). El pasaje rpido, en algunas decenas o centenas de metros de una estructura tabular a una estructura monoclinal se llama flexura o bien pliegue monoclinal (Fig. IV.1d). IV.1.2 Expresin cartogrfica de estructuras tabulares y monoclinales La carta (Fig. 4.2) representa una regin formada por una sucesin de capas de direccin N-S, Sonde el echado vara de Oeste a Este: El echado es nulo ( = 0) al Oeste, Se inclina hacia el Este al centro y el es vertical ( =90) al Este. Estas variaciones del echado, se marcan claramente en la carta en la traza de las capas. - Cuando las capas tienen un echado nulo, sus lmites siguen el contorno de las curvas de nivel;

- Cuando las capas tienen un echado inclinado, sus lmites muestran inflexiones en forma de V al pasar por los valles y en forma de al pasar por las crestas. El valor del ngulo de las V en los valles vara, de Este a Oeste en funcin del valor del ngulo : El es agudo al Oeste y al centro, donde el echado de las capas es dbil (20-40); es obtuso al Este donde el echado es ms fuerte (50-80); - Cuando las capas tienen un echado vertical, sus lmites no se inflexionan al pasar por los valles y las crestas y por el contrario continan rectilneos cualquiera que sea su direccin IV.1.3 Relacin entre morfologa y estructura Sobre la carta de la figura IV.2 remarcamos que las formas del relieve estn ligadas a la naturaleza de las capas y a su orientacin (principalmente su inclinacin). Al Oeste, un relieve tabular forma una meseta, al frente del cual, un testigo de erosin fue borrado por la erosin, el borde Oeste de sta meseta, que corresponde al frente principal de erosin de las capas, es llamado cuesta. Este relieve est directamente ligado la estructura tabular y a la naturaleza resistente a la erosin de la capa que arma la meseta. Al Este, el relieve est bajo la dependencia de las capas ms resistentes a la erosin de la estructura monoclinal. Est constituido por una sucesin de colinas asimtricas (la pendiente de las vertientes E, con el mismo sentido que el echado de las capas, es menos inclinado que las pendientes de las vertientes al Oeste) y estn alineadas segn la direccin de las capas (N-S). Finalmente a la extremidad Este de la carta, donde las capas son verticales, las colinas son verticales.

IV.2 Las estructuras plegadas IV.2.1 Definicin.

Las regiones afectadas por esfuerzos de compresin se deforman, a veces plegndose, creando as estructuras en forma cncava y convexa en detrimento de las superficies inicialmente planas (empilamiento de capas de series sedimentarias, esquistocidad o foliaciones de series metamrficas, etc.): Tales estructuras son llamados pliegues (Fig. IV.3). Estos pliegues, llamados anticlinales (estructura curva convexa) y sinclinales (estructura curva cncava), indicando que la deformacin de las rocas se hace de manera continua y heterognea. Un pliegue es definido geomtricamente por un eje (lugar de la mxima deformacin), de una parte y otra de este se encuentran los flancos (porcin de la capa mas o menos plana entre un eje anticlinal y sinclinal) El lugar de los ejes del pliegue de un conjunto de capas deformadas determina su superficie axial ms comnmente llamado plano axial (Fig. IV.3). La inclinacin del plano axial (PA) permite describir la vergencia del pliegue, opuesto al sentido del echado del plano axial. Segn el valor del echado del plano axial, son definidos clsicamente los pliegues simtricos (PA = 90), los pliegues volcados (90 > PA >60), los pliegues recumbentes (6 > PA >0) y los pliegues recostados (PA = 0) (Fig. IV.3).

IV.2.2 Expresin cartogrfica de estructuras plegadas El oeste de la regin representada sobre la carta de la figura IV.4, est afectada por un

pliegue anticlinales (a echados divergentes) y sinclinales (a echados convergentes), de eje N-S. Todo al Oeste, el anticlinal (punto de cota 552) es poco cerrado (flanco a echado dbil de aproximadamente 30) y simtrico (echado de los flancos idntico y por lo tanto el plano axial es vertical). A lo largo del valle que corta ortogonalmente el anticlinal, afloran de manera simtrica las capas ms ancianas (b). El anticlinal y el sinclinal situado ms el Este son disimtricos

(echado del flanco Oeste ms fuerte que el del Este): Ellos estn volcados hacia el Oeste. El sinclinal del punto de cota 613, con el flanco vertical, se une a un anticlinal fuertemente erosionado, donde afloran las Formaciones ms ancianas (a) de la regin.

En la parte Este de la carta, los anticlinales y sinclinales estn francamente recostados hacia el Oeste; a nivel del punto de cota 632, el flanco oriental del sinclinal formado de Formaciones (d), tiene sus capas invertidas. Fallas inversas (F1 y F2), con echado al Este, cortan los flancos de los pliegues volcados. La falla F1, que atraviesa la carta de Norte a Sur, es ms importante que la falla F2, localizada en el corazn del anticlinal ms al Este.

IV.2.3 Relacin entre morfologa y estructura Morfolgicamente, el relieve de la regin Oeste es conforme, o sea que a los anticlinales

corresponden los relieves altos (crestas, montes) mientras que a los sinclinales corresponden los relieves bajos (valles). El sinclinal y el anticlinal situados en medio, estn ya fuertemente atacados por la erosin y su flanco forma un relieve remarcable (cresta) en el paisaje (punto cota 252).

IV.3 las estructuras falladas IV.3.1 Definicin Luego de que una regin es sumida a esfuerzos tectnicos, se deforma y se rompe. Luego que se produce un desplazamiento a lo largo de este rompimiento, estamos en presencia de una falla. El movimiento de una falla es siempre definido de manera relativa. Nos referimos a la disposicin de compartimientos (terrenos separados por la falla) en comparacin a la geometra del plano de falla, por definir los diferentes tipos de falla.

Para toda falla no vertical, el compartimiento situado sobre la falla se llama techo y el situado bajo la falla muro o bajo (Fig. IV.5a). Cuando a lo largo de la falla, el techo de la falla desciende con respecto al muro, se est hablando de una falla normal; Si el techo sube con respecto al muro, la falla es inversa (Fig. IV.5b). En estos dos tipos de fallas, el movimiento de la falla se realiza en el plano vertical. Pero si el movimiento de la falla se produce en el plano horizontal la falla es llamada derrochante o lateral y su juego puede ser destral o sinestral segn el movimiento relativo de los compartimientos visto por un observador situado sobre la falla. (Fig. IV.5c). La determinacin del tipo de falla (normal, inversa o lateral), se hace con la ayuda de puntos de control desplazados por el movimiento de la falla, las capas de las series sedimentarias son puntos de control comunes. El conocimiento exacto del salto (cantidad del desplazamiento de los bloques limitado por la falla) es generalmente difcil: En general solo se puede determinar un salto aparente en el plano horizontal o vertical de observacin. Los diversos tipos de fallas, se traducen en condiciones de deformacin diferentes: Las fallas normales indican una tectnica en extensin, las fallas inversas una tectnica en compresin, las fallas laterales una tectnica de transtensin o transcompresin. IV.3.2 Expresin cartogrfica de estructuras falladas Se reconoce sobre una carta la traza de una falla, por la lnea que es ms espesa que la lnea de los otros lmites geolgicos; cuando la existencia de una falla es incierta o supuesta, la

lnea se dibuja en lnea discontinua. La naturaleza de una falla (normal, inversa o lateral), es definida si se conoce la orientacin del echado del plano de la falla - lo que permite situar el compartimiento representando el techo y el muro y si se conocen las edades relativas de las Formaciones del techo y del muro (Fig. IV.6). El desplazamiento cartogrfico de un nivel gua situado al contacto de una falla se interpreta con precaucin, porque existen desplazamientos falsos y verdaderos. La figura IV.7 muestra la influencia de la inclinacin de una superficie situada y del juego de una falla sobre el desplazamiento de una traza. El ejemplo escogido es el de un pliegue anticlinal erosionado, cortado por una falla inclinada: En el caso (a) y (b), los desplazamientos del nivel gua son falsos desplazamientos horizontales y estn asociados a movimientos verticales de la falla; solo los desplazamientos del caso (c) son significativos de un juego derrochante. Uno observa que el ancho de los afloramientos de los compartimientos Este (IE) y Oeste (IW) son diferentes en los dos primeros casos e idnticos en el ltimo. La regin representada en la figura IV.8 est cortada por fallas de tipo muy diferentes. Al Oeste, las fallas F1 y F2 son a echado opuesto (orientacin opuesta de la V de las trazas en el valle); la falla F1 tiene una inclinacin hacia el Este y la falla F2 hacia el Oeste. La inclinacin de la falla F1 es mas fuerte (el ngulo de la V esta ms abierto, 160), del orden de 70, que el de la falla F2 (ngulo de la V 140 130), de 50. Estas fallas F1 y F2, tienen un techo constituido por Formaciones ms jvenes (f g) que las del piso (c e): Estas son fallas normales. La direccin de la falla F1 es N S y de la falla F2 NNE SSW. Simblicamente, las brbulas dibujadas a lo largo de la traza de las fallas, indica la posicin del techo. La asociacin de stas dos fallas normales, crea una fosa tectnica o graben; la inclinacin de las capas (g) que

rellenan la fosa muestra que sta es asimtrica, el juego de la falla F1 es ms importante que el de la falla F2.

En la parte central, las fallas F3 y F4 tienen una inclinacin dbil (30 40) hacia el Este. El techo de estas fallas est formado por Formaciones ms ancianas que las del bajo: por lo tanto se trata de fallas inversas. La figura en tringulos vacos, a lo largo de su traza indica el techo.

La traza rectilnea de la falla F3, en el fondo del valle, muestra que ella es vertical a profundidad; en revancha la inclinacin de la falla F4 resta constante hacia el Este. Al Este, una falla , con inclinacin de muy dbil a nula, separa las Formaciones ancianas (a) sobreponindose a Formaciones ms recientes (b c): Se trata de una falla cabalgante. La parte cabalgante es llamada nappa (N); Ella est constituida por Formaciones tectnicamente desplazadas llamadas alctonos. Los testigos de erosin de las Formaciones alctonas (a) aislados en el frente Oeste de la nappa son llamados Klippes (K); y son producidos por su erosin parcial. La erodacin de la nappa por los ros forma las ventanas (F) o medias ventanas (1/2F), donde afloran los terrenos no transportados llamados autctonos. Las figuras triangulares a lo largo de la traza de la falla cabalgante, estn dispuestos del lado de los terrenos alctonos. En la esquina NW de la carta, la falla F5 (vertical), orientada ENE WSW, desplaza las fallas normales F1 y F2. Se trata de una falla lateral con juego destral (el compartimiento Norte se desplaza hacia el Este relativo al compartimiento Sur). La amplitud del desplazamiento horizontal es del orden de 800 m. IV.4 Plutonismo y vulcanismo IV.4.1 Definicin La actividad interna de la Tierra se expresa, entre otras, en la superficie, por el vulcanismo. Conos de proyecciones, domos y coladas, son algunas de las estructuras en que se traduce sta actividad (Fig. IV.9). Estas estructuras son afectadas por la erosin que las desmantela rpidamente haciendo aparecer, a veces de manera espectacular en el paisaje, formas que reflejan el contraste en la dureza de las rocas (diques, sills). Otra parte de esta actividad interna es visible en la superficie de la Tierra: El plutonismo. Volmenes de roca de composicin generalmente grantica se producen despus de la fusin de la base de la corteza continental, suben hacia la parte superior y cristalizan a pocos kilmetros de la superficie bajo la forma de masas ms o menos lenticulares llamadas plutones (Fig. IV.10). Al contacto de stas masas llamadas intrusivas, las rocas encajonantes son transformadas por efectos trmicos, sobre algunas decenas o centenas de metros, formando una aureola de metamorfismo de contacto. Filones de composicin grantica se separan de los plutones e intrusionan tambin las rocas encajonantes. Al eliminar por algunos kilmetros la superficie de la corteza continental, la erosin hace aflorar estas rocas formadas a profundidad. IV.4.2 Expresin cartogrfica de las estructuras volcnicas y plutnicas En la regin Oeste de la carta de la figura IV.11, tres conos volcnicos reposan sobre un basamento de rocas ancianas metamorfizadas (X). El cono V3 reposa en parte sobre el flanco del volcn V2 y ste es por lo tanto posterior. Las coladas de basaltos 2 y 3 se escapan de estos conos, ellas se deslizaron en el fondo de los valles que parcialmente rellenaron. Del cono V1, situado ms al Norte, se escap la colada 1; actualmente en posicin de meseta, ella es una parte erosionada al pie del volcn, por la erodacin de un valle E-W; Esta colada entonces es ms anciana que las coladas 2 y 3. En la parte Este de la carta, aflora un plutn grantico (), rodeado de una aureola de metamorfismo de contacto (amc) y de dos filones granticos N-S y NNE-SSW, este plutn intrusiona una formacin Z, fuertemente plegada.

IV.4.3 Relacin entre morfologa y estructura Un fenmeno morfolgico llamado inversin del relieve est al origen de la posicin topogrfica alta de la colada 1. Inicialmente esta colada se deposit como las coladas 2 y 3, en el fondo de un valle. La erosin de las Formaciones vecinas menos resistentes, provoco que la colada se encuentre actualmente colgada dominando el paisaje.

U

M

Z3 500400

300200

100

400300200

DD'

M

amc

500m

90010

001100

600

1200

500400

3001

1

1

2

3

3

V1

700

800

90010

00

1100120

01300

1100

700

600

500

400300

U

20

25

5

5

50

40

20

700

600

V2

V2

V3

V3

X

X

U

U

Z3

Z3

Z2

Z2

Z1

Z1

amc

M

M

D1

D2D3

D D'

0

500

1000

1500

Figura IV.11.Estructuras plutnicas y volcnicas: Carta y seccin esquemtica

IV.5 Concordancias y discordancias IV.5.1 Definicin Cuando en una cuenca sedimentaria los depsitos se realizan regularmente, las capas que ah se forman, son tambin dispuestas regularmente y en continuidad (llamada estratigrfica) unas sobre otras: Los estratos estn dispuestos en concordancia. Pero numerosos fenmenos geolgicos son susceptibles de perturbar este orden. Las capas son entonces nombradas discordantes. Entre estos mecanismos, las deformaciones ligadas a fases tectnicas compresivas (pliegues), o el basculamiento asociado a fallas normales son los ms conocidos: Estos movimientos son seguidos de una fuerte erosin nivelando el relieve que viene de ser creado. Cuando nuevos depsitos cubren las ancianas estructuras, se forman las discordancias angulares. A veces espectaculares (ngulo de varias decenas de grados entre los depsitos discordantes y las Formaciones que las subyacen). Un reinicio de la sedimentacin despus de un periodo ms o menos largo de no sedimentacin, por ejemplo despus de una trasgresin marina sobre una plataforma continental, est generalmente marcado por una disposicin en discordancia de las capas transgresivas; pero la discordancia es entonces dbil (ngulo de algunos grados entre la base de la serie discordante y las series sobreyacientes): La discordancia es llamada entonces cartogrfica, porque ella aparece ms netamente sobre la carta geolgica que sobre el terreno. IV.5.2 Expresin cartogrfica de discordancias. En una serie sedimentaria donde las capas son concordantes, una capa cualquiera n, reposa siempre sobre la capa n-1 y ella es siempre sobreyacida por la capa n+1. Cartogrficamente esta relacin es fcil de establecer ya que los afloramientos de la capa n estarn siempre sobreyaciendo a la capa n-1 y subyaciendo a n+1, cualesquiera que sea la geometra de estos afloramientos (Fig. IV.12a). Cuando una serie sedimentaria n reposa en discordancia sobre una serie (JX), la base de la capa ms anciana -llamada superficie de discordancia o ms simplemente discordancia-, reposa sobre Formaciones de edad diferentes de la serie bajoyaciente (J1, J2, , J4) (Fig. IV.12b). Cartogrficamente encontramos esta propiedad: Los afloramientos de la capa n, discordante, estarn en contacto estratigrfico (contacto de depsito) con diversos afloramientos de la serie bajoyaciente. Signos de echado prximos, situados de una parte y otra de la discordancia y mostrando los valores de la inclinacin y/o las direcciones de las capas diferentes, pueden precisar la importancia de esta discordancia. La naturaleza de una superficie de discordancia es siempre un contacto de origen sedimentario y no deber ser confundido con un contacto por falla que, por naturaleza, viene a perturbar la disposicin original de las Formaciones geolgicas. Para evitar esta confusin, se recuerda que las fallas tienen una traza marcada por una lnea ms espesa que los contactos estratigrficos. En la figura IV.11 varias formaciones reposan en discordancia. Al centro la Formacin U, con un rumbo N-S y un echado de 20 hacia el Oeste, reposa en discordancia (D1) al Este sobre la serie Z extremadamente plegada. En revancha, su lmite Oeste con la Formacin X ms anciana se hace por medio de una falla normal N S, con fuerte inclinacin hacia el E. Al Este (parte Norte), la serie sedimentaria M, con dbil inclinacin hacia el NE, reposa en discordancia (D2) sobre el granito y su aureola metamrfica, sobre la serie Z y sobre la Formacin U.

Finalmente las Formaciones volcnicas (coladas y conos) reposan tambin en discordancia sobre diversas formaciones de edad y naturaleza muy diferentes que les sirve de substrato.

V. CRONOLOGIA DE EVENTOS GEOLOGICOS Una carta geolgica es una representacin de objetos (capas sedimentarias, depsitos volcnicos, intrusiones granticas) donde la gnesis e historia (pliegues, fallas, discordancias) se extienden por muy grandes periodos. Cierto, tambin existen fenmenos geolgicos que son breves a la escala de la vida humana (terremotos, erupciones volcnicas, derrumbes); estos son frecuentemente catastrficos. Pero la mayor parte de los fenmenos geolgicos se desarrollan por periodos que sobrepasan grandemente el milln de aos. La carta geolgica permite apreciar este factor de tiempo y de estimar la duracin de los fenmenos tanto sedimentarios como tectnicos o magmticos. Esta dimensin temporal hace de la carta geolgica una herramienta esencial en las ciencias de la tierra. Sin embargo, el tiempo no puede percibirse si no hay puntos o eventos de control. Estos pueden ser de naturaleza e importancia muy diferentes. Los lmites de los bancos de estratos de una misma naturaleza son tambin puntos de control que nos traducen discontinuidades menores de un fenmeno geolgico continuo. Una discordancia, en revancha, traducir una interrupcin o cambio mayor en los procesos geolgicos. Son entonces eventos de sta naturaleza que debern buscarse durante la lectura de la carta, para establecer las etapas principales de la historia geolgica de una regin. V.1 La nocin de marcador Tomemos una sucesin de capas sedimentarias, numeradas 1. 2. 3. 4 en el orden de depsito. Si esas capas estn plegadas (Fig. V.1), se data la deformacin de las capas por referencia a la edad de la capa ms joven plegada: Aqu, el plegamiento es posterior a la edad de la capa 4; decimos que la deformacin es post-4. Si estos estratos son cortados y desplazados por una falla (Fig. V.2), el movimiento de esta falla y por lo tanto la actividad tectnica que ella representa es posterior a la edad de la capa ms joven afectada (cortada y desplazada por la falla): Aqu, ella es posterior a la edad de la capa 4; decimos que ella es post-4. En estos dos casos, el fenmeno geolgico (de naturaleza tectnica) datado no es conocido que por un solo lmite temporal que es un lmite inferior. Entre este lmite y el tiempo presente, ignoramos precisamente cuando este fenmeno se produjo y su datacin esta poco precisada. V.2 La nocin de cubierta La superposicin de fenmenos tectnicos y sedimentarios permite precisar la edad de ciertos eventos. Si estratos horizontales reposan estratigrficamente sobre estratos plegados (Fig. V.3), la edad del plegamiento es ms reciente que la edad de la capa mas antigua plegada (aqu la capa 4) y mas antiguo que la edad de la capa ms anciana no plegada (aqu la capa 6); decimos que el plegamiento es post 4 y ante 6. La capa 6 no plegada cubre los pliegues. El mismo razonamiento puede aplicarse a estratos fallados /Fig. V.4): el juego de la falla (F) es mas reciente que la capa 4 (cortada); ella es post 4 y ante 6. La capa 6 no afectada por la falla, cubre a esta. En estos dos ejemplos se produjo una erosin que nivel los relieves nacidos despus del evento tectnico. Los depsitos tectnicos reposan en discordancia (D), aqu es angular o cartogrfica, segn la importancia del ngulo de la inclinacin de las superficies de control de las dos Formaciones que ella separa. La duracin entre el evento tectnico y el nuevo depsito define

50

40

45 50

35

304

42

1

A

A'

3

50

40

4

3

2 1

4

B

B'

4

4

2

20 153

3

43

21

43

2

1F

Figura V.2.Estructura fallada (falla normal).

A A'CARTA

SECCION

B B'CARTA

SECCION

Figura V.1.Estructura plegada: Seccin y carta esquemtica

un periodo de tiempo cuya importancia puede ser muy variable (de algunas centenas de aos o menos, a varias centenas de millones de aos). La precisin de la edad de este evento tectnico estar entonces directamente en funcin del valor de este espacio de tiempo.

Figura V.5.Serie plegada (con depsitos sin-plegamiento (4)) y seriediscordante horizontal.

7

7

6

6

6

1

2

2

3

3

4

44

2

3 4

C D

C'1

1

50 50

40

40

45

CARTA

SECCION

DD

c c'

Figura V.3.Pliegue y serie discordante horizontal.

CARTA

7

7

6

6

4

4 4

3

3 3

2

2 2

D

DD

D

D

D'

D'

34

20 15

1SECCION F

Figura V.4.Serie fallada (falla normal) y basculada, y serie discordantehorizontal.

4b

4b

4c

4c

4a

4a

E'

E'

E

E

25

55

D

D D

CARTA

SECCION

7

7

6

6

3

3

2

2

3

31

V.3 Los marcadores sintectnicos Ciertos depsitos o ciertas estructuras sedimentarias pueden indicarnos ms precisiones sobre la edad del evento tectnico cuando stos se registran en los depsitos que le son contemporneos: Estos son como por ejemplo una acumulacin de brechas provenientes de un relieve prximo (pliegue, escarpe de falla) creado por la tectnica (Fig. V.5 y V.6). Cuando estos depsitos llamados sintectnicos son datados, ellos indican claramente la edad y duracin del evento tectnico. Este ltimo, puede ser netamente mas corto que la edad indicada por el periodo de tiempo precisado por la edad de las Formaciones afectadas, y que cubren. De una manera ms general, la sucesin de varios ciclos sedimentarios y tectnicos, se traducen por una secesin de depsitos, de deformaciones, de periodos de erosin, de los cuales podemos encontrar testigos sobre la carta geolgica. Se puede tratar de una sucesin de varias fases compresivas (Fig. V.7) y de extensin (Fig. V.8) o bien, de la alternancia de fases de compresin y de extensin (Fig. V.9), Cada una de ella separada por periodos de erosin y de depsito.

F F1763

2

1

5b4

32

DD5c

7

63

D

5d5c

D

6 7

4F1

F

20

20

2

H H15

6

D2 D1 3

21

F1F2

1

23

6 H

D2D1

3

1

F2

F135

2 2

30

5

30

3H

G8 7

4D1

2 12 3

478

10D1D2G1

D2

D1 158

20 78

207G

450

37

10

D2 G1D1 50

25 2404

10

Figura V.7.Superposicin de dos series discordantes plegadasy de una serie discordante horizontal.

Figura V.6.Serie fallada (con depsito sin-movimiento de la falla (5)) yserie discordante horizontal.

Figura V.8.Tectnica poliface en falla normal y seriediscordante horizontal.

V.4 Los marcadores plutnicos y magmticos Las formaciones magmticas permiten igualmente reconstruir a partir de las cartas geolgicas, la historia geolgica de una regin. Si los edificios volcnicos (conos, domos) son rpidamente destruidos por la erosin inmediatamente despus de su actividad, es sin embargo aun probable encontrar testigos de la actividad volcnica por medio de las coladas de lava (b) depositadas en la superficie o an sills o diques (fisuras rellenas de material magmtico) descubiertas por la erosin. Los principios de superposicin, tiles en las series sedimentarias, son, en el caso de coladas y sills, utilizados con precaucin y debemos referirnos a la localizacin de las superficies de enfriamiento y calentamiento que los acompaa para asegurarse de su naturaleza, de depsito o intrusiva (Fig. V.10a). Tratndose de formaciones plutnicas, intrusionadas en los distintos niveles de la corteza terrestre, sus relaciones geomtricas con la roca encajonante son claramente identificables sobre las cartas geolgicas; el contexto cronolgico es entonces fcilmente reconstruido. Por ejemplo los plutones granticos desarrollan generalmente, en la roca encajonante, una aureola de rocas de metamorfismo de contacto. Filones de composicin grantica se escapan del plutn hacia la roca encajonante. Cartogrficamente estas diversas estructuras son fcilmente observables (Fig. V.10b).

Figura V.10.Marcadores volcnicos (a) y plutnicos (b): cartas y secciones esquemticas.

D2

D2D2

10

10

7

6

6

7

7

6

6

4

4

3

3

4

4

3

3

2 2

2

D1

D1 D1

25

5 12

30

510

I

I

I'

I'CARTA

SECCION1

Figura V.9.Tectnica en falla normal, plegamiento y serie discordantehorizontal.

S

S

N

N

CARTA

SECCION

a

V

S

S

M

Mamc

amc

CARTA

SECCION

b

f

f

VI. LA SECCION GEOLOGICA El gelogo se interesa en la disposicin de las Formaciones en la superficie, pero tambin a su prolongacin en profundidad, ya sea por el conocimiento desde el punto de vista acadmico o por las aplicaciones: Exploracin petrolera, minera, perforacin de tneles Donde el no dispone generalmente que de la carta geolgica, que es un documento plano, horizontal. El examen de la disposicin de las Formaciones sobre la carta permite de ah localizar los pliegues, fallas y cabalgaduras, pero no puede dar una imagen precisa de la estructura de las Formaciones en profundidad. La construccin de secciones geolgicas en los planos verticales, es una tcnica que permite restituir las Formaciones en profundidad a partir de las cartas; ella es indispensable en la formacin de todo gelogo, cualquiera que sea su especialidad. Este captulo presenta los principios de base para la construccin de secciones geolgicas de Formaciones sedimentarios horizontales, inclinadas, plegadas y falladas.

VI.1 Preparacin y presentacin de la seccin VI.1.1 Escoger el emplazamiento de la seccin sobre una carta geolgica Sobre una carta con una estructura plegada, para mostrar la forma real de los pliegues en seccin, la seccin debe estar orientada perpendicularmente a los ejes de los pliegues, o sea a la direccin general de los estratos en los flancos de los pliegues sobre la carta. El emplazamiento de la lnea de seccin sobre la carta, ser escogido en un sector representativo de las estructuras de la carta. Para situar bien la seccin se buscar una zona rica en informacin como los signos de rumbo y echado, o las relaciones geomtricas entre topografa (curvas de nivel) y lmites de Formaciones o accidentes tectnicos que permitan estimar las inclinaciones de los elementos. Se evitarn los sectores con pequeas complicaciones tectnicas locales si ellas no son tiles, o si son cubiertas en gran parte por formaciones superficiales recientes que esconden las Formaciones de nuestro inters. En estructura monoclinal, la seccin es generalmente orientada en la direccin del echado del conjunto de estratos. En estructura tabular horizontal, la orientacin y el emplazamiento de la seccin son ms libres. VI.1.2 La construccin del documento La seccin se realiza sobre una banda rectangular de papel milimtrico ms larga de la seccin con el fin de situar, a la derecha de sta, la columna litoestratigrfica, que funciona como leyenda de las Formaciones encontradas. El perfil topogrfico, trazado del relieve a lo largo de la seccin, se situar en el tercio superior de la banda, para tener espacio sobre el perfil con la finalidad de anotar el ttulo de la seccin y la toponimia (nombre de los relieves, cursos de agua, aglomeraciones puntos de cotas y otros elementos de ubicacin). La orientacin de la seccin ser indicada por letras en sus dos extremos (Fig. I.2). A la derecha de la seccin a la misma altura y a la misma escala, la columna litoestratigrfica constituye la leyenda de las Formaciones encontradas en la seccin, con las mismas tramas. Estas tramas sern escogidas en funcin de mejor representar la litologa, o sea las Formaciones. (Tab. VI.1).

Se aconseja de dibujar en el borde derecho de la columna como un acantilado erosionado: Con partes salientes y entrante, que marcan las diferentes resistencias a la erosin de las diferentes rocas, caracterstica generalmente visible en la topografa de la carta geolgica y sobre el perfil topogrfico, por la correspondencia de Formaciones duras con las crestas o fuertes pendientes y de rocas blandas con las zonas bajas. A la derechas de la columna, los ndices y nombres de los pisos de las Formaciones, que figuran en la leyenda de la carta, darn una escala estratigrfica, o sea la edad de las Formaciones de la seccin (ver tabla 2.1). Finalmente la escala de distancias se da en forma grfica: Por ejemplo, anotando 500 m bajo una lnea de un centmetro de largo para las cartas 1: 50 000. Este tipo de escala permanece justo aunque el documento se agrandado o reducido. Recordemos que solamente si la estructura es tabular, si el relieve es bajo y/o las Formaciones poco espesas, podemos exagerar la escala vertical, pero el relieve ser exagerado. En estructura monoclinal y ms an en estructura plegada, no hay que hacerlo: Las inclinaciones se exagerarn