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Introduccin a la interpretacin de esquemas y cortes geolgicos. Antonio Arenal

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INTERPRETACIN DE ESQUEMAS Y CORTES GEOLGICOS

- Introduccin - Smbolos litolgicos - Estructuras tectnicas - Discontinuidades - Caractersticas de los medios sedimentarios - Transgresiones y regresiones marinas - Indicadores climticos sedimentario - Fsiles - Lista de fsiles frecuentes - Criterios de polaridad de estratos - Criterios de antigedad - Principios bsicos para establecer la secuencia de los procesos

geolgicos - Tabla crono estratigrfica simplificada - Rocas comunes en cortes geolgicos

INTRODUCCIN

El mapa geolgico es un modelo a escala en el que representamos en planta a partir del mapa topogrfico- las estructuras (pliegues, fallas) y los materiales (rocas y minerales) que constituyen el terreno de una regin. La representacin grfica de una seccin del terreno levantada a partir del mapa geolgico es lo que denominamos esquema o corte geolgico.

Interpretar un corte geolgico consiste en la identificacin de las

estructuras geolgicas, en determinar su origen, en la deduccin de los fenmenos o eventos geolgicos que las han formado o modelado y en el establecimiento de la secuencia en que han ocurrido esos fenmenos geolgicos. SMBOLOS LITOLGICOS En todo corte geolgico debe de figurar una leyenda representativa de las rocas que hay en el esquema.

Los smbolos pueden variar algo de unos autores a otros y tambin por necesidades tipogrficas. En el cuadro siguiente figuran algunos de los smbolos ms usuales.


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ESTRUCTURAS TECTNICAS: PLIEGUES Y FALLAS En los mapas geolgicos utilizamos signos convencionales para indicar los pliegues y las fallas


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En los esquemas se dibujan algunos elementos no visibles en el mapa, para interpretar correctamente un corte geolgico es necesario conocer y distinguir los elementos geomtricos de pliegues y fallas as como los tipos ms importantes de estas estructuras tectnicas. Consltese, si es necesario, un manual de geologa general. Para indicar el sentido de las estructuras tectnicas debemos tener en cuenta que en los pliegues su sentido viene dado por la vergencia, es decir, la direccin hacia donde se inclinan el plano o los planos axiales. En el caso de los pliegues del ejemplo siguiente es hacia el sur. En las fallas el sentido viene determinado por la orientacin de la inclinacin (buzamiento) del plano de falla. En el ejemplo la falla buza hacia el sur.

En los cortes es habitual utilizar los trminos de muro y de techo.

En un estrato, plegado o no, el techo es la parte superior de la capa sobre la que se apoya, si existe, el estrato situado encima. El muro lo constituye la base, la parte inferior original.

En las fallas, el techo es el bloque que queda por encima del plano de falla y el muro por debajo, independientemente de que la falla sea directa o inversa.


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TECTNICA Y OROGENIAS EN LOS CORTES GEOLGICOS En un ciclo orognico existen:

- Plutonismo. - Vulcanismo o volcanismo. - Metamorfismo. - Deformaciones plsticas y fracturas.

En una orogenia podemos encontrar diversas fases tectnicas:

- Cada fase tectnica es una discordancia: contacto plano entre dos series de estratos de distinto buzamiento.

- Dentro de una misma fase tectnica podemos tener etapas compresivas y distensivas.

o Las compresivas originan pliegues, fallas inversas, cabalgamientos y mantos corrimiento.

o Las distensivas producen vulcanismo, intrusiones magmticas (plutones), fallas directas (descarga) y fallas normales o verticales.

o En o entre ambas fases se da metamorfismo. DISCONTINUIDADES ESTRATIGRFICAS

- Conocemos como discontinuidad estratigrfica la interrupcin de la serie estratigrfica con falta de un periodo representativo en el tiempo geolgico.

- Reflejan acontecimientos tectnicos que alteran la secuencia de sedimentacin.

- La discontinuidad pude producirse : o Por no deposicin, HIATO o Por erosin, VACIO EROSIONAL

Tipos de discontinuidades


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- Paraconformidad: contacto plano entre dos series con paralelismo. Hay una laguna estratigrfica entre ellas falta de un periodo del tiempo geolgico- por hiato. Las paraconformidades estn ligadas a la emersin de la cuenca sedimentaria.

- Disconformidad: contacto no original ondulado por efecto de la erosin- y con paralelismo entre capas. Ligadas a movimientos epirognicos o eustticos.

- Discordancia: contacto plano entre dos serie de distinto buzamiento.

Todas las discordancias son angulares. Marcan grandes periodos, ligadas a movimientos orognicos (orogenias) que pliegan los materiales de una serie.

- Discordancia con paleorrelieve: contacto erosionado que conserva el relieve original entre dos serie de distinto buzamiento. Marca grandes periodos (orogenias)

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- Inconformidad: Contacto entre materiales sedimentarios estratificados y rocas endgenas, gneas o metamrficas, sobre las que se apoyan.

CARACTERSTICAS DE LOS MEDIOS SEDIMENTARIOS

- Medios continentales o Fluviales: llanuras de inundacin. Sedimentos detrticos.

Aluviones. o Lacustres: sedimentos detrticos, ms raramente qumicos y

orgnicos. o Glaciales: polos y glaciares de montaa. Sedimentos detrticos. o Elicos: desiertos y regiones ridas y subridas. Detrticos

- Medios costeros

o Playas: depsitos en la lnea de costa sometidos a la accin de las olas y mareas. Sedimentos detrticos.

o Deltas: desembocadura de grandes ros. Sedimentos detrticos y orgnicos.

o Bahas y albuferas: lagos costeros comunicados con el mar. Sedimentos detrticos y qumicos. Localmente orgnicos.

- Medios marinos

o Plataforma continental: parte sumergida del continente, poca pendiente y profundidad (hasta 200 m). Sedimentos detrticos y qumicos (carbonatos).

o Talud continental: fuerte pendiente. Pocos sedimentos. Detrticos, qumicos, bioqumicos y orgnicos.

o Fondo ocenico: gran profundidad. Sedimentos detrticos muy finos, qumicos, bioqumicos y orgnicos.

o Arrecifes: construcciones de corales en aguas clidas y claras. Sedimentos carbonatados orgnicos.


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o Depsitos de turbiditas: al pie del talud y en la desembocadura de caones submarinos. Sedimentos detrticos (redepsito de sedimentos anteriores)

TRANSGRESIONES Y REGRESIONES MARINAS

Las transgresiones y regresiones marinas son, respectivamente, avances o retrocesos del mar respecto al continente. Los fsiles son muy buenos indicadores de los biomas y ecosistemas aunque existen otros criterios.

- Series sedimentarias transgresivas: se producen porque el mar invade el continente (movimientos epirognicos o movimientos eustticos). Es normal que en estas series nos encontremos grano fino sobre grano grueso, por ejemplo es frecuente que nos encontremos de abajo-arriba los siguientes materiales, yesos-conglomerados-areniscas-arcillas-margas-calizas- yesos.

- Series sedimentarias regresivas: retirada del mar, emersin del

continente. En estas serie se sita el grano grueso sobre el grano fino, por ejemplo de abajo-arriba, yesos-calizas-margas-arcillas-areniscas-conglomerados-yesos.


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Facies Caractersticas litolgicas, ambientales y paleontolgicas que definen un estrato o un conjunto de estratos. El cambio de facies puede ocurrir en vertical o en horizontal.

INDICADORES CLIMTICOS SEDIMENTARIOS

- Clima clido: bancos de calizas potentes, sedimentos arcillosos rojos (xidos de hierro). Gran diversidad de flora y fauna fsiles: dinosaurios y corales.

- Clima fro: tillitas, pavimentos y bloques estriados. Fsiles poco variados.

- Clima rido: sales y arenas de origen elico. Fauna fsil muy escasa. - Clima hmedo: capas de carbn en ambientes templados (en

ambientes clidos la madera se pudre). Gran diversidad de flora y fauna fsiles

FSIL Un fsil es el resto, casi siempre mineralizado, o el molde de un ser vivo ya extinto o de cualquiera de sus partes por lo general las ms duras: esqueletos, conchas, testas... que encontramos en las rocas sedimentarias o entre los sedimentos. Tambin son fsiles, las impresiones y huellas (icnitas), las pistas de reptacin, los excrementos (coprolitos), las piedras del estmago de reptiles y aves (gastrolitos) y las inclusiones en ambar de polen, hojas, insectos u otros artrpodos. Fsil gua Nos define una edad geolgica en cualquier tipo de ambiente.

- Caractersticas: Amplia distribucin geogrfica. Evolucin y extincin rpidas. Se encuentra abundantemente. Vida en diversidad de ambientes.

Fsil de facies Fsil que vive en un ambiente muy concreto.


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Capa gua Capa fcilmente identificable con extensin regional amplia -a veces mundial- con fsiles caractersticos y posicin estratigrfica definida, que puede venir indicada por sus fsiles caractersticos o sus estratos superior e inferior.

Ejemplo: calizas Griotte del Carbonfero. Calizas rojas con Goniatites. Aparece en la base de Calizas de Montaa, capa gua del Prmico con Fusulinas.

CRITERIOS DE POLARIDAD Sirven para situar el muro y el techo de un estrato; esto nos permite conocer si una serie estratigrfica est invertida o no.

- Granoseleccin: lo ms grueso y pesado se deposita en el muro.

- Seales de oleaje y rizaduras (ripple-marks): los picos hacia arriba nos indican la posicin normal, techo arriba.

- Fsiles: si estn en posicin vital el estrato no est invertido.


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- Estratificacin cruzada: tienen una posicin normal caracterstica.

- Pilow-lavas: tienen una posicin normal caracterstica.

- Otros como las grietas de retraccin en el techo de estratos arcillosos CRITERIOS DE ANTIGEDAD 1. Entre rocas endgenas y sedimentarias:

- Una roca endgena es siempre posterior a la ltima roca exgena que atraviesa. Esta regla es vlida cuando existe aureola de contacto (corneanas o cornubianitas).

2. Entre metamrficas y plutnicas. a. Contacto entre roca metamrfica de grado bajo o medio y roca

plutnica: si aparecen , pizarras, filitas, esquistos o micacitas mosqueadas, la intrusin del plutn es posterior al metamorfismo.

b. Contacto entre rocas metamrficas de alto grado y roca plutnica: cuando la roca plutnica est en contacto con gneises o migmatitas, la intrusin es siempre posterior.

PRINCIPIOS BSICOS PARA ESTABLECER LA SECUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLGICOS


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PRINCIPIO DEL ACTUALISMO GEOLGICO Los fenmenos geolgicos han ocurrido siempre de la misma forma con las mismas reglas en todas las pocas- que acaecen actualmente. PRINCIPIO DEL UNIFORMISMO (=GRADUALISMO) Los fenmenos geolgicos son lentos en la escala humana- y se han producido de forma gradual sin acontecimientos bruscos. NEOCATASTROFISMO Postula la excepcin, a veces frecuente, al principio del Uniformismo. Las catstrofes - eventos de tipo catastrfico- se han repetido a lo largo de la historia de la Tierra: impactos de cometas y meteoritos, erupciones de carcter explosivo, inundaciones... PRINCIPIO DE LA HORIZONTALIDAD DE LOS ESTRATOS Los sedimentos se depositan en las cuencas de sedimentacin en capas horizontales, y los estratos de rocas los encontraremos en esa disposicin si no han sido afectados por algn proceso que les haya hecho perder la horizontalidad. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIN DE LOS ESTRATOS Los estratos ms antiguos ocupan las posiciones ms bajas de una serie. Existen excepciones:

a. Pliegues tumbados: por erosin se producen series invertidas.

b. No es vlido en paleorrelieves: los materiales modernos rellenan los

huecos del paleorrelieve y, por lo tanto, ocupan posiciones ms bajas.


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c. Terrazas fluviales: la ms antigua es la ms alta.

d. Mantos de corrimiento: pliegue tumbado, generalmente de muchos kilmetros, que se rompe en un punto y se desliza gracias al material plstico de su base- desde el lugar de formacin hacia zonas topogrficamente ms bajas; puede recorrer grandes extensiones.

e. Coladas volcnicas.

f. Sedimentos del Karst.

g. Dunas.


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PRINCIPIO DE LA RELACIN ENTRE ROCAS Y PROCESOS Todo proceso es posterior a las rocas que afecta y anterior a las que no afecta. Las deformaciones son siempre posteriores a los materiales que afectan. El vulcanismo y el plutonismo tambin. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIN FLORSTICO Y FAUNSTICO Las capas con los mismos fsiles tienen la misma edad. Podra existir alguna excepcin:

- Especie que se extingue en una zona antes que en otra. - Movimientos migratorios importantes.

EL TIEMPO GEOLGICO

DIVISIN DEL TIEMPO GEOLGICO TABLA CRONOESTRATIGRFICA SIMPLIFICADA

EON ERA SISTEMA SERIE M.a. OROGENIAS HOLOCENO 0,01 CUATERNARIO PLEISTOCENO 1,8 PLIOCENO 5,3 NEGENO MIOCENO 23,5 OLIGOCENO 34 EOCENO 53

CENOZOICO

PALEGENO

PALEOCENO 65 CRETCICO 135

ALPINA (ALPDICA)

JURSICO 205

MESOZOICO

TRISICO 250

PRMICO 300 CARBONFERO 360

HERCNICA

DEVNICO 410 SILRICO 435 ORDOVCICO 500 CMBRICO 540

CALEDONIANA

FANEROZOICO

PALEOZOICO

VNDICO 650 PROTEROZOICO

2500 ARCAICO

4550

GRANDES OROGENIAS PRECMBRICAS


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RELACIN DE ALGUNOS FSILES IMPORTANTES QUE SUELEN APARECER EN LOS CORTES GEOLGICOS INVERTEBRADOS

- Arqueociatos. Cmbrico. o Aldanocyathos. Cmbrico inferior

- Cnidarios. Proterozoico a actualidad

o Corales rugosos Calceola. Devnico

o Corales Escreactineos. Trisico-actualidad Placosmilia. Cretcico-Eoceno

- Briozoos. Ordovcico-actualidad

o Fenestella. Ordovcico a Prmico

- Braquipodos. Cmbrico a actualidad. o Rinconlidos. Ordovcico-actualidad.

Tetrarhynchia. Jursico o Espirifridos. Ordovcico a Jursico

Paraspirifer. Devnico. o Terebratlidos. Devnico-actualidad

Pygope (terebratlidos). Jursico - Moluscos. Cmbrico a actualidad.

o Bivalvos. Ordovcico a actualidad. Hippurtidos. Cretcico

Hippurites. Cretcico. Trignidos. Trisico-Cretcico

Trigonia. Trisico-Cretcico Ostreidos. Mesozoico-actualidad

Exogyra. Cretcico

o Gasterpodos.Ordovcico-actualidad Arqueogasterpodos. Ordovcico-actualidad

Bellerophon. Silrico-Prmico Mesogasterpodos. Trisicoa-actualidad

Turritella. Cretcico-actualidad o Cefalpodos.

Ortocertidos. Ordovcico-Silrico Orthoceras. Ordovcico.

Nautiloideos. Trisico-actualidad Nautilus. Trisico-actualidad

Goniattidos. Devnico-Prmico Goniatites. Carbonfero.

Cerattidos. Trisico Ceratites. Trisico.

Ammontidos. Jursico-Cretcico.


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Hildoceras. Jursico Belemntidos. Jursico a Cretcico.

Belemnopsis. Jursico - Artrpodos. Cmbrico a actualidad.

o Trilobites. Cmbrico a Prmico Paroxides. Cambrico

- Equinodermos. Cmbrico-actualidad

o Crinoideos. Cambrico-actualidad Encrinus. Trisico

o Equinoideos. Ordovcico-actualidad Heterster. Cretcico

- Foraminferos.

o Fusulnidos. Carbonfero-Prmico Fusulina. Carbonfero-Prmico.

o Rotlidos. Prmico-actualidad Nummulites. Palegeno.

o Textulridos Orbitolina . Cretcico.

- Graptolitos. Cmbrico a Carbonfero.

o Didymograptus. Ordovcico VERTEBRADOS

- Codrictios o Carcharodon. Mioceno-actualidad

- Reptiles o Quelonios. Trisico-actualidad

Testudo. Eoceno-actualidad o Dinosaurios. Trisico-Cretcico

Iguanodon. Jursico-Cretcico

- Mamferos. Trisico a actualidad. o Proboscdeos. Terciario-actualidad

Deinotherium. Mioceno o Perisodctilos. Terciario actualidad

Equus (perisodctilos). Pleistoceno a actualidad. o Primates. Terciario-actualidad

Homo. Cuaternario. PLANTAS

- Pteridofitas. Silrico-actualidad. o Calamites. Carbonfero-Prmico.

- Prefanergamas. Devnico-actualidad o Pecopteris. Carbonfero-Prmico


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- Fanergamas. Carbonfero a actualidad. o Quercus. Eoceno a actualidad.

ROCAS COMUNES EN CORTES GEOLGICOS Rocas magmticas o gneas

- Plutnicas o intrusivas: granito, sienita, monzonita, diorita, gabro y peridotitas.

- Volcnicas o efusivas: riolita, traquita, andesita, basalto, obsidiana y pumita.

- Filonianas o hipoabisales: prfidos, pegmatitas, aplitas, lamprfidos y diabasas.

Rocas metamrficas

- Metamorfismo dinmico: milonitas. - Metamorfismo trmico o de contacto: corneanas y cornubianitas. - Metamorfismo regional: pizarras, esquistos, micacitas, gneises,

mrmoles y cuarcitas. Rocas sedimentarias

- Detrticas: conglomerados (brechas y pudingas), areniscas (grauvacas y arcosas) y arcillas.

- Carbonatadas: calizas, margas, creta, dolomas y lumaquelas (calizas conchferas).

- Evaporitas: yeso, anhidrita, halita, silvina y carnalita. - Silceas: trpoli y diatomitas. - Alumnico-ferruginosas: lateritas y bauxitas. - Fosfatadas: guano. - Organgenas: carbones (turba, lignito, hulla y antracita) y petrleo.

EJEMPLOS DE INTERPRETACIN SIMPLIFICADA Corte 01 En el siguiente esquema geolgico, establezca el orden de los acontecimientos geolgicos


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Solucin corte 01 L a interpretacin podra ser : 7. Erosin actual 6. Basculamiento y elevacin de toda la serie, de 1 a 4. (contemporneo con la falla F2?) 5. Falla F2, inversa, (posterior a F1) 4. Falla F1, directa, posterior a 4 y al dique Q 3. Intrusin (inyeccin) del dique Q 2. Depsito de los estratos 1 a 4 1. Hundimiento con formacin de cuenca sedimentaria

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