4 TRABAJO GEOLOGICO

5/13/2018 4 TRABAJO GEOLOGICO - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/4-trabajo-geologico 1/65SALIR


http://slidepdf.com/reader/full/4-trabajo-geologico 2/65

4.1 Trabajos de Exploración

Existen varios métodos de exploración para obrasimportantes de Ingeniería Civil, los cuales son:

Métodos Eléctricos

Métodos Electromagnéticos

Métodos Sísmicos

Trincheras

Túneles

Perforación

REGRESAR



Las propiedades eléctricas del subsuelo puedenexplorarse, bien eléctricamente, bienelectromagnéticamente. Tres métodos puramenteeléctricos son:

Potencial

Espontáneo

Resistividad

del Terreno

Polarización

Inducida

Métodos Eléctricos

REGRESAR



Métodos Eléctricos – Potencial Espontáneo

Este método como indica su nombre, se basa en lamedición de las diferencias de potencial naturalesque suelen existir entre dos puntos cualesquiera del

terreno.

Estos potenciales en parte variables y en parte

constantes, están asociados con corrienteseléctricas que fluyen a través del terreno y por lasacciones electroquímicas en las rocas superficialeso en cuerpos encajados en ellas.

SIGUIENTE



Métodos Eléctricos – Potencial Espontáneo

La medición del potencial espontáneo es muysencilla. Cualquier mili-voltímetro con impedanciade entrada suficientemente alta se conecta a dos

electrodos clavados 10-15 cm. en el subsuelo y selee la tensión entre ellos. Las usuales barrenas dehierro no valen en general para estas mediciones,puesto que su acción electroquímica en el contactocon el suelo perturba la medición de los potencialesnaturales.

REGRESAR



Métodos Eléctricos – Resistividad

En el método de resistividades se introduce en elterreno una corriente eléctrica (continua,conmutada o alterna de baja frecuencia) a travésde dos electrodos (barras de hierro o cable desnudo

convenientemente tendido en el terreno)conectados a los terminales de una fuente portátil.

Así se establece en el terreno una distribución depotencial que se estudia y cartografía por medio de

dos“sondas”

(barras de hierro o preferiblementeelectrodos impolarizables) y de cuyo conocimientopuede deducirse la distribución de la resistividadeléctrica en el subsuelo.

SIGUIENTE



Métodos Eléctricos – Resistividad

La importancia de las anomalías eléctricas registradassobre un terreno heterogéneo, depende del contrastede resistividad entre las diferentes rocas. La mayoría delas rocas y minerales son aislantes en estado de

sequedad, sin embargo en su estado natural, casisiempre contienen algún agua intersticial con salesdisueltas, y adquieren, por lo tanto, una conductividadiónica que depende del grado de humedad y de la

naturaleza y concentración de los electrolitos. La formade la roca ejerce un efecto secundario en ladeterminación de la resistividad, Minerales como elgrafito, la pirrotita, pirita, galena y magnetita son

conductores relativamente buenos. REGRESAR



Métodos Eléctricos – Polarización

Si una corriente que circula a través del terreno esinterrumpida, la diferencia de potencial no caeinstantáneamente a cero, sino que, por elcontrario, se ha observado de que desciende

lentamente durante varios segundos o minutospartiendo de un valor inicial, que es una fracciónpequeña de la tensión que existía mientras quefluía la corriente. Este fenómeno ha sido

denominado polarización inducida o sobre tensión.

REGRESAR



Métodos Electromagnéticos

Una gran ventaja de los métodos electromagnéticoses que pueden emplearse con éxito incluso cuandolos conectores con el suelo (electrodos)indispensables para los métodos eléctricos no son

factibles a causa de que las formacionessuperficiales son muy resistivas o aislantes.

Esto es frecuentemente el caso en zonas muy áridaso en regiones polares.

SIGUIENTE



Métodos Electromagnéticos - Eltran

Se ha empleado, especialmente en América, un métodoen el cual en vez de ondas electromagnéticas continuasse utilizan agudos impulsos eléctricos que son enviadosal subsuelo, registrándose mediante un receptor lasseñales de retorno.

Suelen aplicarse al terreno por medio de dos electrodosde corriente clavados en el suelo o también una espirarde cable aislado. El elemento receptor consiste en doselectrodos de potencial. La separación entre cada

electrodo es por lo regular de 300 m.Los impulsos llegan al receptor después de habersufrido retrasos y distorsiones que dependen de laconductividad del terreno, la distancia al receptor y las

reflexiones que hayan sufrido. REGRESAR



Métodos Sísmicos

Se basan en el hecho de que las ondas elásticasviajan con velocidades diferentes en rocasdiferentes. El principio es iniciar tales ondas en unpunto, y determinar en un cierto número de otros

puntos el tiempo de llegada de la energía que hasido refractada o reflejada por las discontinuidadesentre diferentes formaciones rocosas.

Esto permite deducir la posición de lasdiscontinuidades

Método deRefracción

Método deReflexión

REGRESAR



Métodos Sísmicos - Refracción

El método de refracción se aplica en la ingenieríaen la exploración de minerales y en la ingenieríacivil por ejemplo:

Para determinar la profundidad a una capa rocosacubierta por aluviones por ejemplo.

Para estimar la profundidad hacia una capa

rocosa cubierta con sedimentos no consolidados. Para averiguar la posibilidad de fracturamiento

de las rocas.

SIGUIENTE




Método más antiguo. Perfiles de 100 km de longitud y más. Mayor distancia entre tiro y geófonos

El parámetro relevante es la velocidad de lasondas correspondiente a una capa litológica. Esdecir una interface caracterizada por unavariación en la densidad de las rocas, donde lavelocidad de las ondas no cambia, no se detecta

aplicando la sísmica de refracción. Lasvelocidades correspondientes a las diferentescapas, en que se propagan las ondas sísmicas, seobtienen a través de la sísmica de refracción.

SIGUIENTE




REGRESAR



Métodos Sísmicos – Reflexión

A través de los datos entregados por las reflexiones

sísmicas se puede construir el horizonte dereflexión aplicando uno de los métodos siguiente:

Método de la tangente

Método de las imágenes

SIGUIENTE




SIGUIENTE




SIGUIENTE




Método más moderno y más común.Menor distancia entre tiro y geófonos.Se determina la impedancia = producto de la velocidady la densidad correspondiente a una capa. Se obtiene

informaciones acerca de la geometría de lasformaciones geológicas (localización de interfases).La configuración de los geófonos es relativamentecompleja.El procesamiento y la interpretación de los datos sonmás sencillos en comparación a la sísmica derefracción.Se las aplica en la sísmica marina, en la prospecciónpetrolífera, en la prospección minera y en la sísmicasubterránea.

REGRESAR



Trincheras

Las ventajas principales del método de trincheras son :1. Proporciona un corte continuo de los extractos delsuelo

2. En caso de que se llegue a la roca firme, se obtiene

una visión excelente del contacto entre la roca y elrecubrimiento y los rasgos estructurales en la rocacono diaclasas o fractura

3. Es fácil tener testigos in situ.

4. Se excavan generalmente sin estibación y suprofundidad depende de la estabilidad de sushastíales para un terreno dado.

No es factible excavar una trinchera bajo el nivel deagua freática

SIGUIENTE



Trincheras

REGRESAR



Túneles

Un túnel es una excavación horizontal o casihorizontal abierta a la superficie del terreno por susdos extremos.

Se utilizan para hacer pasar la línea bajo un

obstáculo, como una colina o sierra, para losferrocarriles o carreteras subterráneas, entre otros.

SIGUIENTE



Túneles

SIGUIENTE



Túneles

En un túnel es importante saber como se va acomportar la presión en el túnel y la forma que sedistribuye, esto dependerá de la estratificación dela roca en la que se construye.

REGRESAR



Perforación

Existen muchos tipos de Perforaciones, uno de los métodosmas comunes es la perforación por rotación la cual consiste enoradar un agujero mediante la acción rotatoria de una barrena yla remoción de los fragmentos que se producen se eliminan através de un fluido que continuamente se hace circular,

conforme el trépano penetra en los materiales de la formación.En el sistema rotatorio de circulación directa, el fluido deperforación es bombeado a través de la tubería y expulsado por las boquillas de ésta. El lodo, entonces, fluye verticalmente

hasta la superficie por el espacio anular que se halla alrededor de la tubería. Ya en la superficie del terreno, el fluido se conducehasta una fosa de sedimentación y de ahí a otra de reserva. Deésta, es de nuevo bombeado al interior del pozo una vez que elcontenido de fragmentos se haya sedimentado.

SIGUIENTE



Perforación - Aplicaciones

Perforación rápida en arcillas y limos compactados así comoen arenas y gravas.

Permite el muestreo de núcleos de roca consolidada medianteel empleo del dispositivo adecuado.

Permite el muestreo de materiales no consolidados empleando

cucharas y muestreadores de pared delgada. Existen una gran variedad de herramientas que permiten

perforar a varios diámetros y profundidades.

Se pueden implementar desde los más simples programas deperforación y de fluidos de perforación, hasta los mássofisticados.

El empleo de fluidos de perforación, permiten la creación de lacostra filtrante en las paredes del pozo, misma que esnecesaria para los sondeos y registros geofísicos.

REGRESAR



4.2 Simbología y Trabajo Geológico

MapaGeológico

TrabajoGeológico

REGRESAR



Mapa Geológico

Se representan los marcos de referencia, y loselementos considerados en la carta topográfica. Entodas las escalas se señalan: la litología, que es laclasificación de las rocas de acuerdo con su origen y su

composición mineralógica; las estructuras, que son lossistemas de fallas o fracturas producidas por losmovimientos tectónicos; la clasificación de los suelos deacuerdo con su origen; y la ubicación de minas y catas,con el señalamiento de los minerales que son extraídos.

SIGUIENTE



Mapa Geológico

Adicionalmente,; y en las

cartas 1:250,000 y 1:1’000,000 se representa laestratigrafía, que sirve para la clasificación de las

unidades litológicas de acuerdo con la edad en la cualse originaron, dentro de la escala del tiempo geológico.

Para todas las escalas y como informacióncomplementaria no representada cartográficamente,

SIGUIENTE



Mapa Geológico - Aplicación

Son varias las actividades humanas que pueden sercondicionadas por la naturaleza de las rocas; tal vez sea másfácil apreciarlo en la explotación de minerales o delpetróleo, que solamente se realiza en cierto tipo de rocas; ypor tanto, es requisito previo la localización de dichas rocasantes de iniciar la exploración a nivel de detalle.

. Por ejemplo,

.

SIGUIENTE



Mapa Geológico - Aplicación

En la búsqueda de acuíferos subterráneos es necesarioconocer la permeabilidad y fracturamiento de las rocas,así como la dirección que tienen sus capas o estratos,para poder determinar los sitios hacia los que másprobablemente se desplaza el agua proveniente de lalluvia o de los escurrimientos que la conducen enalguna dirección.

SIGUIENTE



Mapa Geológico

Los símbolos empleados en el mapa se reflejan enla LEYENDA:

Colores o tramas

Líneas de contactos

Símbolos estructurales

Símbolos geomorfológicos

Cronología

SIGUIENTE

Los mapas geológicos son mapas

de afloramientos rocosos.

En la Leyenda se explica el significado

de cada símbolo



Mapa Geológico

Se realizan a partir de los

estudios de campo y del empleode fotografía aérea vertical y de

ortoimágenes de satélites



Mapa Geológico – Colores

Amarillo muy claro

Amarillo

Verde claro

Azul

VioletaCafé-azul

Gris

Café

Verde-azul

Verde oscuro

Gris verde

Cuaternario

Terciario

Cretácico

Jurásico

TriásicoPérmico

Carbonífero

Devónico

SilúricoOrdovícico

Cámbrico

Rojo Intrusiva antiguaRosado Intrusiva joven

Violeta Volcánica antigua

Violeta clara Volcánica joven

Azul Caliza SIGUIENTE



Mapa Geológico –Tramas

Las unidades litológicas también se representa consímbolos.Además se puede variar el tamaño de los símbolos:Símbolos grandes son más fácil para dibujar pero enafloramientos pequeños se ve feo o no se puede

diferenciar. Generalmente existen símbolos orientados(como los ladrillos de la caliza) y símbolos sinorientación (como arenisca). Gráficamente se ve mejoruna combinación de los dos tipos de símbolos en unamapa (Sí la litología lo permite).

Símbolos en perfiles o cortes geológicos se adaptan a laorientación de las rocas. Es decir en un pliegue tambiénlos símbolos son plegadas. En capas inclinadas seinclinan también los símbolos (solo para símbolosorientadas).

SIGUIENTE




Para carbonatos como caliza, dolomías, margas y otras:Para calizas como rocas sedimentarias químicas se usanormalmente una simbología orientada como los"ladrillos. Diferentes tipos de calizas se puede

diferenciar por tamaño de los ladrillos.Calizas Puras Dolomías Carbonatos impuras y margas

SIGUIENTE




Para rocas sedimentarias clásticas: Areniscas, Arcillas,Pizarras, Conglomerados y Brechas:

Conglomerados / Brechas Arena,

Arenisca

Arcillas,

Pizarras

SIGUIENTE




Rocas extrusivas como Andesitas, Basaltos, RiolitasRocas intrusivas como Granito, Diorita, Sienita:

SIGUIENTE

Rocas extrusivas Rocas intrusivas




Rocas metamórficas deformadas como Pizarras,Esquistos, Eclogitas y otro tipo de rocas

SIGUIENTE

Rocas Metamórficas Estratificadas y no

estratificadas

Estratificadas



Mapa Geológico – Líneas de contacto

SIGUIENTE



Mapa Geológico – Líneas de contacto

Contacto normal

Contacto discordanteContacto mecánico

Trazas de capa

Falla

Falla supuesta

Falla de dirección

Falla cabalgante

Falla con indicación de

hundimiento

Manto de corrimiento

Milonitización

Anticlinal

sinclinal

Anticlinal tumbado

Sinclinal tumbado

Anticlinorio

Sinclinorio

Buzamiento

Buzamiento subvertical

Buzamiento subhorizontal

Buzamiento invertido

Esquistosidad

Esquistosidad subvertical

SIGUIENTE



Mapa Geológico – Columnas Estratigráficas

En las columnas estratigráficas se representan las

formaciones litológicas presentes en el mapa.

Se disponen cronológicamente, situándose las

más antiguas en la base de la columna.

Las columnas tienen una escala propia y unacorrespondencia marcada por números

SIGUIENTE



Mapa Geológico – Columnas Estratigráficas

Columna estratigráfica de la Sonda de Campeche

REGRESAR



Trabajo Geológico

Los trabajos geológicos son diversos, pero los masconocidos son:

Levantamientos cartográficos.

Levantamientos catastrales.

Estudios hidrológicos.

Cartas de uso de suelos

Cartas geológicas

Carta topográfica

Entre otras

SIGUIENTE



Trabajo Geológico

Representación cartográfica de las característicasmorfológicas, físicas y químicas de los suelos del país.Contiene información acerca de la textura superficialdominante y en su caso las limitantes químicas (sal,

sodio) o físicas (roca, tepetate, pedregosidad) que másafectan el uso y manejo del suelo.

Constituye un apoyo fundamental en la planeación yejecución de acciones encaminadas al uso óptimo de los

recursos naturales, marco de referencia para laprevención de desastres ecológicos y degradaciónambiental, ocasionados por la sobreexplotación o usoinadecuado del suelo.

SIGUIENTE



Trabajo Geológico

SIGUIENTE



Trabajo Geológico

La finalidad de la carta es proporcionar la informaciónreferente a la naturaleza, las características de lasrocas y el origen de los suelos del territorio nacional.

En esta carta también se representan los marcos dereferencia, y los elementos considerados en la cartatopográfica. En todas las escalas se señalan: la litología,que es la clasificación de las rocas de acuerdo con suorigen y su composición mineralógica; las estructuras,

que son los sistemas de fallas o fracturas producidas porlos movimientos tectónicos; la clasificación de lossuelos de acuerdo con su origen; y la ubicación deminas y catas, con el señalamiento de los minerales queson extraídos.

SIGUIENTE



Trabajo Geológico

Son varias las actividades humanas que pueden sercondicionadas por la naturaleza de las rocas; tal vez sea másfácil apreciarlo en la explotación de minerales o delpetróleo, que solamente se realiza en cierto tipo de rocas; y

por tanto, es requisito previo la localización de dichas rocasantes de iniciar la exploración a nivel de detalle y de latoma de muestras para el análisis físico-químico.

En la búsqueda de acuíferos subterráneos es necesarioconocer la permeabilidad y fracturamiento de las rocas, así

como la dirección que tienen sus capas o estratos, parapoder determinar los sitios hacia los que más probablementese desplaza el agua proveniente de la lluvia o de losescurrimientos que la conducen en alguna dirección.

En la construcción por el tipo de rocas y caracteristicas.SIGUIENTE



Carta geológica

Útil en la exploración minera, petrolera y de aguas subterráneas, ubicación de

explotación de minerales y rocas, construcción de obras civiles, planeación,ordenamiento territorial e investigación.

REGRESAR



4.3 Determinación de Rumbos y Fechados

La disposición o geometría de un rasgo estructuralse anuncia con dos parámetros:

es la dirección de una línea

horizontal de una capa, o sea el ángulo formadopor la línea de intersección entre el plano decapa y un plano horizontal con la línea Norte Sur.

.

SIGUIENTE



Rumbo

Rumbo.Supóngase un plano inclinado del cual se puedendibujar las curvas del nivel (CN), perpendiculares ala línea de máxima pendiente (ZL); ver diapositiva

siguiente.

El rumbo será el ángulo horizontal que hace una

curva de nivel del plano inclinado (CN) con laNorte-Sur, de tal manera que el ángulo sea agudo.

SIGUIENTE



Rumbo

Plano inclinado: este plano inclinado representa unasuperficie de falla o cualquier otro rasgoestructural. El ángulo con la norte es horizontal y elángulo alfa, vertical.

SIGUIENTE



Rumbo

Para determinar el rumbo de unalínea es necesario conocer laubicación de la línea de referenciadesde la estación (punto de medida).En el caso de la figura de la izquierda

se supone que existe un instrumentolocalizado en el punto O (estación),desde el cual se puede observar lalínea Norte – Sur (NS) y configurar unacruz que señala los cuatro puntoscardinales. Luego se da vista alsegundo punto que conforma la línea,para el ejemplo van a ser cuatro: A,B, C y D.

SIGUIENTE



Buzamiento

Buzamiento. La línea de máxima pendiente (ZL)muestra la trayectoria de las aguas lluvias sobre elplano inclinado. Esa línea y también el plano tienen porbuzamiento el ángulo medido con relación alhorizonte. Después del ángulo se escriben dos letrasconsecutivas, la primera N o S y la segunda E o W, detal manera que quede registrado el cuadrante hacia elcual el plano inclinado se deprime, es decir, hacia elcual avanza la línea de máxima pendiente (ZL). Comolas curvas de nivel (CN) y las de máxima pendiente (ZL)son perpendiculares, una de las dos letras cardinalespara el buzamiento (), será igual a otra de las quetiene el rumbo ().

SIGUIENTE



Buzamiento

Si al rumbo de una línea se le cambian las dos letrascardinales, se produce un giro de 180; si se lecambia una sola letra, se producirá un giro de 90.

SIGUIENTE



Medición con Brújula

Brújula TipoBrunton decaratula fija

Brújula Tipo Silvade caratula

movible

SIGUIENTE

Botón para detener elmovimiento del aguja

Aguja imantada

Caratula fija

Pínula




Lo que se mide de ellos esuna línea: la intersección delplano de interés con unplano horizontal imaginario

Esta línea deintersección es el rumbodel plano geológico deInterés.

SIGUIENTE




SIGUIENTE

Se mide:1.- El rumbo de la líneade intersección entre losplanos de estratificacióny la horizontal: Rumbode la estratificación

Plano de estratificación

2.- El ángulo vertical de la inclinaciónmáxima (dip) del plano deestratificación: Inclinación de laestratificación




Debe usarse unabrújula de canto lateral plano como lo Brunton o Silva ya queeste canto debe tocar el plano por medir.

SIGUIENTE

Aunque la pínula puede apuntarhacia cualquier extremo, sueleusarse la convención de quesiempre apunte al mismo lado

de donde “cae” el estrato, comose observa en el dibujo.




SIGUIENTE

La medición del ángulo deinclinación incluye también

hacia donde está

inclinada la capa(hacia donde caería una gota de aguasobre dicho plano)

Por construcción geométrica la inclinaciónmáxima es a 90° con respectoal rumbo de estratificación.




SIGUIENTE

Dirección deinclinaciónmáxima




SIGUIENTE




Se anota la lectura de acuerdo a si es:

SIGUIENTE

N xx°W S xx°EN xx°E S xx°W

Donde xx° son los gradosde 0 a 90° de cadacuadrante

xxx° Donde xxx° son los grados

de 0 a 360° de la brújulaazimutal



Medición con BrújulaPara medir la inclinación de la capa, se coloca la carátula

extendida en posición vertical.

SIGUIENTE

En la Brunton se gira el clinómetro aque la burbuja este en ceros.

En la Silva el clinómetro cae por

gravedad

En la Brunton la lectura queda“congelada”, en la Silva se tiene

que leer ahí mismo




SIGUIENTE

Lineaciones de estructurassedimentarias que indican dirección

de flujo

Lineaciones de ejes decrenulación




Planos y líneas que se pueden medir con brújula:Planos de estratificación, de fallas, de fracturas,foliación, etc.

Líneas de dirección de máxima inclinación de losplanos (estratificación, fallas, fracturas)

Líneas de orientación de clastos ó mineralesprismáticos (lineación), de ejes de plegamiento,

de estrías de fallas o por hielo, etc. Pueden o notener un sentido.

Documents

4 TRABAJO GEOLOGICO