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TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
CARACTERIZACIN GEOLGICA Y GEOMECNICA DE LOS
MACIZOS ROCOSOS DE LA SECCIN GUATIRE-CAUCAGUA DE LA AUTOPISTA RMULO BETANCOURT,
ESTADO MIRANDA
TUTOR ACADEMICO: Prof. Franco Urbani
COTUTOR ACADMICO: Prof. Feliciano De Santis
Trabajo Especial de Grado
Presentado ante la ilustre
Universidad Central de Venezuela
para optar al Ttulo de Ingeniero GelogoPor el Br. Daniel Azuarte Mendoza
Caracas, junio 2004
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Caracas, junio de 2004
Los abajo firmantes, miembros del jurado designado por el Consejo deEscuela de Geologa, Minas y Geofsica, para evaluar el Trabajo Especial de Grado
presentado por el Bachiller Daniel Alfredo Azuarte Mendoza, titulado:
Caracterizacin geolgica y geomecnica de los macizos rocosos
de la seccin Guatire Caucagua de la Autopista Rmulo
Betancourt, estado Miranda
Consideran que el mismo cumple con los requisitos exigidos por el plan de
estudios conducente al Ttulo de Ingeniero Gelogo, y sin que ello signifique que sehacen solidario con las ideas expuestas por el autor, lo declaran APROBADO.
Prof. Ing. Vctor Len Prof. Ing. Omar Mrquez
Jurado Jurado
Dr. Franco Urbani Prof. Ing. Feliciano De Santis
Tutor Acadmico Cotutor Acadmico
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Le dedico muy especialmente este trabajo a Dios primero, por permitir que este
logro sea parte de un plan de vida que gracias a su misericordia, he podido
llevar a cabo de la manera que he deseado. Lo he querido y as lo he logrado.
Tambin le dedico este trabajo amorosamente a mis padres, Adriana y Tirso,...qu
se puede decir de ellos, que me han dado de todo cuanto han podido, hasta el don de
ver el sol cada da desde mi ventana. No se puede pedir ms que eso.
Entre ellos, he podido disfrutar de la mejor excursin geolgica de toda una
existencia: la vida misma en la Tierra.
Daniel
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AZUARTE, D. AGRADECIMIENTOS
AGRADECIMIENTOS
Quisiera Expresar mis ms profundos agradecimientos a:
A la ilustre Universidad Central de Venezuela, Alma Mater que me a acogido
durante todos los aos de mi formacin acadmica profesional, ensendome
aspectos de la vida que ninguna clase formal pudiera ensear.
A la Escuela de Geologa, Minas y Geofsica, que se a convertido en una de mis
casas adoptivas, y en la que he pasado momentos tan gratos y he conocido a gente tan
valiosa a la cual poder llamar amigo (a). Es all, en esa escuela que considero
propia, donde aument mi pasin por la geologa, y el encanto que le tengo a la
naturaleza y a su sabidura.
A mi tutor acadmico, el Dr. Franco Urbani, que me dio siempre su sabio consejo
y gua para que este trabajo cumpliera su objetivo. l que siempre estuvo dispuesto a
atenderme sin importar la hora, el da ni el momento. Gracias por su gran ayuda,
siempre lo tendr presente como ejemplo del investigador nato que trabaja para
mejorar el conocimiento de nuestra ciencia. De veras, muchas gracias.
A mi cotutor acadmico, el Ing. Feliciano De Santis, que me ha tenido siempre
presente y me ha tendido la mano cuando lo he necesitado. l ha sido la ventana que
me ha mostrado como se realiza el trabajo real, en el mundo real y me ha enseado
que el primer recurso natural que hay que cuidar, es la gente. Siempre ha credo en m
y espero nunca defraudarle.
A toda la familia de Ingenieros De Santis, C.A., que me ha acogido y que siempre
me han prestado su incondicional colaboracin en todos los aspectos. Muchas gracias
al Ing. Pedro De Santis por permitirme ganarme su confianza, A la Sra. Mariellys De
Santis por sus charlas en el automvil, A Iris, William, Johana, Daniel con sus charlas
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AZUARTE, D. AGRADECIMIENTOS
y crticas asertivas que lo impulsan a uno a mejorar. A Jorge y a Raquel por ser
modelos del profesional contemporneo. A Milena por su simpata. Realmente
muchas gracias a todos por permitirme ser parte de su equipo.
Muy especialmente le doy las gracias a la persona que desde muy joven a
moldeado al profesional en que me he convertido: al Sargento Leandro Montes,
quien desde temprana edad me ha mostrado el mundo de la geologa y se convirti en
mi principal mentor. Para ti siempre listo sargento.
Tambin tengo que agradecer enormemente a mi primera jefa, la Ing. Leonor
Montilva, a quien bajo su auspicio he aprendido mucho tanto de la vida como del
mundo profesional. Gracias por creer en m y darme la oportunidad que me brindaste.
Espero que siempre tengas tus shakras alineados. Te tengo gran admiracin, respeto y
siempre te contar como una de mis mejores amigas.
Al personal que labora en la Autopista de Oriente. A todos los muchachos que me
dieron su colaboracin: A Sairi por su ayuda, y a su ta Reina por sus almuerzos. A
los topgrafos que siempre me tendieron su mano colaboradora, as como al Ing. Julio
Romero.
Durante mi paso por la escuela bsica, le agradezco a todos los profesores que
aparte de la formacin acadmica, de alguna u otra manera me suministraron
lecciones de la forma de ver al mundo. Entre ellos, y muy especialmente, al Arq.
Bronislaw Miller, al cual le profeso el mayor de mis admiraciones y respeto, tanto
como profesor, como de ser humano. A todos ellos, muchas gracias.
Al Departamento de dibujo de la Facultad de Ingeniera, que me permiti desde
muy temprano ejercer una labor docente durante gran parte de mi carrera, y
especialmente a aquellos profesores que me sirvieron de jefes durante varios
semestres: Al Ing. Peter Wozechowski (que Dios lo tenga en su gloria), a la Ing.
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AZUARTE, D. AGRADECIMIENTOS
Lourdes de Moncada, la Ing. Ariadna Gonzles, a la Ing. Yuri Medina, a la Ing.
Cristina Mejas, y al Ing. Hermann Lago.
A los profesores de la Escuela de Geologa, que nos han impartido susconocimientos, experiencias, y que estuvieron siempre dispuestos a aclarar mis dudas
y responder mis preguntas, especialmente a Ricardo Alezones. A todos ellos, una y
mil gracias.
A mis preparadores, todos ellos mil gracias por compartir su experiencia y servir
de gua. Gracias Leticia Ortega. Siempre creste en m.
A Eunice por sacarme de apuros cuando siempre lo necesit.
A todos mis compaeros, con la cual he formado una gran amistad y fraternidad
durante toda mi carrera, tanto en la bsica como en la escuela profesional: gracias por
ser tan buenos amigos, con Uds conoc el significado de la palabra pana. Gracias
Horacio Garca, Glenn Prez, Francisco Romero, Julio Ascanio, Carlos Angarita,
Helder De Acevedo, Adriana cotufa Barrios, Aried Lozano, Deiby el maracucho
Gmez, Mnica Pereira, Marisela Navarro, Jos Ramn Moncho Prez, a las
mangostas Yulner Romero y Roger Salas, Juan Umrez, Vanessa Machado, Vanessa
Ojeda, a mam Milagros Mayora, a Armando Agostini por mostrarme toda la
pennsula de Paraguan!, Leo Rivas, Alejandra Villaln, Daniel Prez, Maripili Mesa,
Alberto Varela, Leomar Lpez. Muy especialmente a Sayury Snchez que ya la
cansidero una hermana. Si hubo alguien que no mencion, igualmente gracias a ellos,
ya que todos formaron parte de mi experiencia por la Universidad. Lstima que no
tuve ms tiempo de compartir con ustedes.
A mis amigos de toda la vida, que siempre han estado conmigo, tanto en las
buenas como en las no tan buenas: Jess, Oriana, Manuel y Solsired.
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AZUARTE, D. AGRADECIMIENTOS
A ti especialmente, que llegaste a mi vida de una manera inesperada, gracias por
existir Deysa, has sido mi mejor amiga y compaera. Me too.
A mi familia, que siempre ha estado all para apoyarme y darme animo cuando lasfuerzas desfallecen.
Y a cualquier persona que directa o indirectamente haya colaborado con la
realizacin de esta investigacin, y el logro de esta meta que fue graduarme.
Si hubiesen personas, a las cual no agradec explcitamente el haber compartido
conmigo esta experiencia tan maravillosa que significa la vida, disculpen, gracias
enormemente. Tendra que escribir otra tesis para nombrar a todos aquellos allegados
que se merecen el aprecio de una amistad. A todos ellos y a los que he nombrado,
espero agradecerles no slo con palabras sino con mis acciones.
Daniel Azuarte Mendoza
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Azuarte M. Daniel A.
CARACTERIZACIN GEOLGICA Y GEOMECNICA DE LOSMACIZOS ROCOSOS DE LA SECCIN GUATIRE- CAUCAGUA DE
LA AUTOPISTA RMULO BETANCOURT, ESTADO MIRANDA
Tutores: FrancoUrbaniy Feliciano De Santis.Tesis. Caracas, U.C.V. Facultad deIngeniera. Escuela de Geologa, Minas y Geofsica. Departamento de Geologa. Ao
2004, 185 p
Palabras Claves: Cordillera de la Costa, Geotcnia, Mecnica de rocas, Parmetros deresistencia al corteVenezuela
Resumen
Por motivo de la exposicin de nuevos afloramientos provocado por la construccindel Tramo III de la Autopista Rmulo Betancourt, as como de la ambigedad en cuanto a
las caractersticas y lmites de las unidades que en la seccin completa de la Autopistaafloran, surge la necesidad de una caracterizacin, en primer lugar, geolgica para
determinar si existen las diferencias litolgicas que all se reportan, y en segundo lugar, es
necesaria una caracterizacin geomecnica de los macizos rocosos de la zona enconstruccin (Tramo III).
En base a la descripcin de estaciones seleccionadas, se realiz una descripcin de
las litologas, principalmente en cuanto a su tipologa, proporcin y forma de ocurrencia. Serealizaron descripciones en 44 estaciones a todo lo largo de la Autopista, con lo cual se
logr establecer cuatro unidades diferenciadas de acuerdo a su proporcin de litologascalcreas vs. Terrgenas, as como en la forma en que estas litologas estabas dispuestas
espacialmente. Las unidades informales establecidas en campo, denominadas Unidad A, B,
C y D; correspondieron con las unidades formales Esquisto de Las Mercedes, Esquisto deChuspita, Filita de Urape y Filita de Muruguata respectivamente. Los lmites de estas
formaciones fueron refinados de acuerdo a la establecida por estudios previos en la zona
.Estas formaciones
En cuanto a los macizos rocosos del tramo en construccin, se le realiz unlevantamiento de discontinuidades, para modelar cinemtica y mecnicamente la
estabilidad de dichos taludes. Se emplearon para el anlisis de estabilidad mecnica, dos
metodologas numricas alternas ( de Ucar y de Hoek) que permiten determinar parmetrosde resistencia al corte equivalentes, basado en el parmetro GSI de caracterizacin
ingenieril implementado por Hoek. De all se obtuvieron parmetros de resistencia al corte
(y c) que reflejaban un estado de estabilidad mecnica de acuerdo al factor de seguridad
obtenido por el mtodo de Bishop. Este estado de estabilidad no concuerda con las
observaciones realizadas en campo. Dada la naturaleza no predicativa del modelogeomecnico, se restringe su uso como metodologa alterna a ensayos de resistencia al
corte.
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AZUARTE, D. NDICE
NDICE
Pgina
1. Introduccin1.1. Alcances del trabajo 11.2. Objetivos 1
1.2.1. Objetivo General 11.2.2. Objetivos especficos 2
1.3. rea de estudio 21.4. Antecedentes y trabajos previos 3
2. Metodologa
2.1.1. Trabajo de campo 6
2.1.2. Trabajo de laboratorio 132.1.3. Trabajo de oficina 18
3. Geografa fsica
3.1. Relieve 223.2. Drenaje 223.3. Clima y vegetacin 233.4. Geomorfologa 23
4. Aspectos Geolgicos
4.1. Marco tectnico regional 25
4.2. Geologa regional 26
4.2.1. Napa CaracasEsquisto de Las Mercedes 26Esquisto de Chuspita 27
4.2.2. Napa Caucagua El TinacoFilita de Urape 27Filita de Muruguata 27
4.3. Geologa local. 31
4.3.1. Unidad A. 344.3.2. Unidad B. 374.3.3. Unidad C. 394.3.4. Unidad D. 43
i
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AZUARTE, D. NDICE
4.4. Metamorfismo 474.5. Discusiones generales geolgicas 47
5. Aspectos geomecnicos o geotcnicos 52
5.1. Ubicacin de los taludes del tramo III de la Autopista Rmulo Betancourt5.1.1. Caractersticas del talud ubicado entre las progresivas 1+420 a la
2+060 535.1.2. Caractersticas del talud ubicado entre las progresivas 2+180 a la
2+860 555.1.3. Caractersticas del talud ubicado entre las progresivas 3+300 a la
3+500 615.1.4. Caractersticas del talud ubicado entre las progresivas 3+900 a la
4+100 655.1.5. Caractersticas del talud ubicado entre las progresivas 4+380 a la
4+480 715.1.6. Caractersticas del talud ubicado entre las progresivas 4+820 a la
5+040 745.2. Clasificacin geomecnica o ingenieril de los macizos rocosos.
5.2.1. Clasificacin de Hoek de parmetro GSI(Geological Strenght Index) 79
5.2.2. Clasificacin de Barton de parmetro Q. 805.2.3. Clasificacin de Bieniawski de parmetro RMR
(Rock Mass Rating) 815.3. Clculo de parmetros de resistencia al corte
5.3.1. Mtodo de Ucar- GSI 835.3.2. Mtodo de Hoek- software RocLab 87
5.4. Anlisis de estabilidad5.4.1. Estabilidad cinemtica 945.4.2. Estabilidad mecnica 103
5.5. Discusiones generales geotcnicas. 105
6. Conclusiones y recomendaciones 109
7. Bibliografa 113
8. Anexos
8.1. Marco terico8.1.1. Mtodo de las discontinuidades sobre estereogramas. 1168.1.2. Mtodo propuesto por UCAR(2004) para la estimacin de parmetros
de resistencia al corte. 1198.1.3. Metodologa empleada por el programaRocLab 1.0para el clculo de
parmetros de resistencia al corte. 124
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AZUARTE, D. NDICE
8.1.4. Mtodo de BISHOP (1955) empleado para el clculo de la estabilidadmecnica de crculos tericos de falla (mtodo de las dovelas). 129
8.1.5. Sistemas de clasificacin geomecnicas o ingenieriles. 134
8.2. Datos de campo8.2.1. Datos geotcnicos 1428.2.2. Ventanas de medicin geolgica 149
8.3. Datos de laboratorio8.3.1. Laboratorio de mecnica de rocas 1688.3.2. Laboratorio petrogrfico 172
iii
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AZUARTE, D. INTRODUCCIN
1. INTRODUCCIN
1.1 Alcances del trabajo
El estudio de la geologa de la Cordillera de la Costa, iniciado en 1937 por
AGUERREVERE & ZULOAGA, ha avanzado mucho en especial con estudios de las
ltimas tres dcadas, con algunas controversias que apuntan algunos autores como
GONZLEZ DE JUANA, et al. (1980) que entre otras opiniones prefieren agrupar los
esquistos y filitas de tipo grafitoso del rea metropolitana y de Miranda central en una
sola denominacin, y el trabajo de SEIDERS (1965), que separa las litologas
esquistosas en diversas unidades como comenta: Las formaciones se diferencian
entre s principalmente por las proporciones relativas de tipos de rocas antes que por
litologas distintivas
Sumado a esto, est el hecho que significa el actual proceso de construccin del
tercer tramo de la Autopista Rmulo Betancourt Guatire Caucagua, en el estado
Miranda, lo que se traduce en el aprovechamiento de afloramientos frescos a lo largo
de la zona, que entre otras condiciones, son muy escasos debido a espesos mantos de
regolitos y la vegetacin.
A su vez, all se presenta una oportunidad de aplicar conceptos y tcnicas de la
geotecnia, til a otras ramas de la ingeniera como lo es la civil, para la prediccin y
comportamiento de los macizos rocosos en los movimientos de tierra que se ejecuten
en la obra.
1.2 Objetivos
1.2.1. Objetivos generales
Describir y caracterizar geolgicamente, las litologas presentes a lo largo de la
seccin Guatire - Caucagua de la Autopista Rmulo Betancourt, en busca de
1
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AZUARTE, D. INTRODUCCIN
Tramo I (km 33-45): Comienza en la Urbanizacin Villa Heroica y finaliza tres
kilmetros despus del Distribuidor Kempis.
Tramo II (km 45- 53): este es el ltimo sector de la autopista que est operativo
actualmente. Finaliza en el Distribuidor Chuspita: El Banqueo.
Tramo III (km 53-61): es el tramo actualmente en construccin. Finalizar en el
distribuidor Caucagua Norte.
Es importante recalcar, que el levantamiento geolgico se realiz a lo largo de los
tres tramos antes mencionados, en base a afloramientos seleccionados
aproximadamente cada kilmetro y cada 500 m en las zonas donde fue necesario una
mayor densidad de datos. Por su parte, el estudio geomecnico fue realizado
solamente en el tramo III, en la que se escogieron seis taludes de inters para la obra.
En consecuencia, se estudiaron aproximadamente 40 estaciones a lo largo de toda la
autopista.
1.4 Antecedentes y trabajos previos
Fueron AGUERREVERE & ZULOAGA (1937) quienes hicieron el primer estudio
sistemtico de la Cordillera de la Costa, donde se introdujo la nomenclatura que
sirvi de base para estudios posteriores, algunos vlidos hoy en da, como la primera
referencia a lo que se conoce actualmente como Esquisto de Las Mercedes.
Luego DENGO (1951), fue el primero en reconocer, delimitar y cartografiar las
unidades descritas por AGUERREVERE & ZULOAGA, al publicar el primer mapa
geolgico de Caracas y sus alrededores.
Sin embargo, el nico trabajo especfico de la zona de estudio es el de SEIDERS
(1965), la cual contina el trabajo de DENGO (1951) hacia el este de la regin Capital.
3
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AZUARTE, D. INTRODUCCIN
En su trabajo, SEIDERS(1965) realiza una descripcin muy detallada de las litologas
presentes y propone una serie de nombres formacionales, as como la naturaleza de
sus contactos, de las cuales cuatro unidades son de inters para la investigacin. En
este trabajo se describe los tipos litolgicos contenidos en cada unidad, analizando sucomposicin mineralgica, y estableciendo las posibles condiciones del protolito.
Posteriormente, WEHRMANN(1972) cartografa la zona de la Colonia Tovar hasta
Guatire, incluyendo parte de la cuenca del Ro Grande o Caucagua, sitio por donde
pasa la autopista.
Tambin ASUAJE (1972), realiza un trabajo sobre la geologa de la zona Guatire-
Cabo Codera, en la cual contina la cartografa hacia el este del Esquisto de Chuspita
de SEIDERS (1965). En ella encuentra una localidad con amonites del Cretcico
Temprano, que son estudiados por MACSOTAY (1972).
URBANI(2002), establece una nueva nomenclatura de las unidades de rocas gneas
y metamrficas de la Cordillera de la Costa, adaptada a la norma internacional paraunidades litodmicas, eliminando las denominaciones de Grupo, Formacin o
Miembro, que deben ser utilizadas exclusivamente para rocas sedimentarias
Ms recientemente, OTERO & SAN MARTN (2002), realizaron una actualizacin
geolgica de la zona comprendida entre la quebrada Conoropa y Guacarapa de
Caucagua. En este estudio se constata que el Complejo de Conoropa corresponde a
una unidad bien definida y cartografiable.
4
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AZUARTE, D. INTRODUCCIN
N
Tramo III (en construccin)
Tramo II
Tramo I
NMcpo. Zamora
10 Km
Mcpo. Acevedo
25 Km
Fig. 1 Mapas de la ubicacin relativa de la zona de estudio (El Nacional 2002).
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AZUARTE, D. METODOLOGA
2. METODOLOGA
2.1. Trabajo de campo
2.1.1. Materiales empleados
Para el levantamiento geolgico, se utilizaron los siguientes implementos: Martillo
geolgico o piqueta, solucin de cido clorhdrico (HCl) al 10%, brjula con
clinmetro, cinta mtrica de 3 m, tirro., lpices y marcadores, libreta de campo,
cmara fotogrfica, base cartogrfica, equipo de Sistema de Posicionamiento Global
o GPS (opcional).
2.1.2. Recoleccin de datos
La tcnica empleada para el levantamiento geolgico, vari ligeramente de
acuerdo a la necesidad de los objetivos. Para la caracterizacin geolgica se
estudiaron afloramientos seleccionados cada kilmetro a lo largo de la Autopista
Rmulo Betancourt y cada 500 m en las zonas de dudoso contraste litolgico. En
cada uno de estos afloramientos, se recolect informacin sistemtica basada enestaciones descriptivas, cuya informacin extrada est constituida por:
Un cdigo denominativo de la estacin a fin de facilitar la toma de datos, que est
formado por las iniciales de la entidad (para el caso de este estudio corresponde a las
siglas MI). Los distintos afloramientos se denotaron con nmeros (1, 2, 3...) cuyos
valores son ascendentes de sur a norte.
Ubicacin de la estacin en base a las coordenadas reticulares UTM (Proyeccin
Mercator Transversal o Universal Transversal Mercator por sus siglas en ingls) en
base al huso 19.
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AZUARTE, D. METODOLOGA
La orientacin y descripcin de las estructuras de foliacin, fallas y pliegues que
estn presentes.
Composicin litolgica aproximada, proporcin, tipo y modo de distribucin. A
modo de facilitar la notacin y distinguir las litologas registradas, se les denomin
los litotipos con letras (A, B, C...) para cada uno de los casos.
Reconocimiento de indicadores microtectnicos para establecer orientacin de
esfuerzos.
Recoleccin de muestras de mano. Para esta labor, se utiliz una codificacin paradenominar las muestras en base al cdigo de la estacin y el litotipo muestreado, por
ejemplo, la muestra MI-12-B, se refiere a la litologa tipo B recolectada en la
estacin MI-12.
Fotografiado general y en detalle del afloramiento. La misma debe incluir la escala
y el rumbo para considerar la orientacin de las estructuras observadas. A modo de
reforzar o complementar esta informacin grfica, se dibuj un croquis con los
detalles ms relevantes del afloramiento, con el fin de facilitar la interpretacin o
anlisis de la misma.
A su vez, para la caracterizacin geomecnica de los taludes de corte del Tramo
III, se procedi de forma ligeramente distinta, segn lineamientos de la Sociedad
Internacional de Mecnica de Rocas, ISRM (1981). Para este caso, es prioritario
conocer las orientaciones de todas las discontinuidades presentes en los taludes como
lo son:
Diaclasas, las cuales se agrupan en familias cuando son paralelas entre s, y en
sistemas al tratarse de diaclasas intersecadas. Tambin estas se pueden catalogar en
primarias y secundarias segn su relativa frecuencia y tamao.
7
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Fallas.
Grietas, la cual es un trmino empleado en geotecnia para definir una fractura
pequea.
Estratificacin, la cual corresponde a una discontinuidad exclusiva de rocas
sedimentarias que separa capas de igual o diferente litologa.
Foliacin o esquistosidad, las cuales corresponde a superficies penetrativas
desarrolladas por la orientacin de minerales durante el metamorfismo y son
generalmente perpendiculares a la direccin de esfuerzos mximo.
Estas discontinuidades fueron registradas de manera masiva en pequeos
intervalos de distancia en los taludes del tramo III, a fin de poder establecer criteriosestadsticos para su posterior anlisis. Su denominacin en el registro est dada por
las iniciales del tipo de discontinuidad y el orden en la que fueron medidas, por
ejemplo: FA, FO y D corresponden a fallas, foliacin y diaclasas respectivamente.
Entre las caractersticas que se tomaron en cuenta estn:
La orientacin de las discontinuidades definiendo el rumbo y el buzamiento
respectivo.
El espaciamiento, la cual controla el tamao el tamao de bloques individuales de
roca intacta. El espaciamiento de discontinuidades individuales tiene una gran
influencia en la permeabilidad y caractersticas de flujo del macizo rocoso.
La persistencia. Este trmino describe la extensin areal o el tamao de la
discontinuidad. Puede ser cuantificada de forma muy grosera observando las
longitudes de las trazas en la superficie expuesta. Se considera como uno de los
parmetros ms importantes del macizo, pero uno de los ms difcil de cuantificar.
(Ver Tabla 1).
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Tabla 1. Terminologa relacionada con la persistencia de las discontinuidades
(Modificada de ISRM 1981)
DESCRIPCIN PERSISTENCIA
Muy persistente 20 m
La rugosidad de las discontinuidades, las cuales se denominan ondulaciones a
las de mayor escala, y son consideradas que tienen una dimensin tal que es poco
probable que sean cizalladas. Las de segundo orden se les denomina asperezas y spodran ser cizalladas durante el movimiento. La manera ms simple de medir la
rugosidad de escala pequea, es por medio de un copiador de formas o medidor de
rugosidad. Este implemento es muy utilizado entre personas que colocan pisos y
papel tapiz, encontrndose a la venta en ferreteras comunes.
Elgrado de meteorizacinde las paredes de las discontinuidades individuales o de
un sistema en particular
Laseparacino tamao de abertura, medida perpendicularmente entre las paredes
de la discontinuidad. Para su clasificacin ver Tabla 2.
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Tabla 2 Terminologa relacionada con la apertura de las discontinuidades
(Modificada de ISRM 1981)
DESCRIPCIN APERTURA
Muy cerradas 1 m
La ISRM (1981), restringe el trmino abertura a discontinuidades abiertas en
donde el espacio relleno es aire o agua; cuando este espacio est rellenado por otro
material este espacio se denomina ancho.
Implcito a lo anterior es el determinar la presencia o no de algn tipo de relleno
con una descripcin aproximada del tamao de partcula.
La presencia de flujos de lquidos a travs de las discontinuidades, lo que se
denomina permeabilidad secundaria del macizo rocoso.
Elgrado de meteorizacindel macizo rocoso en general. En la Tabla 3 se propone
los niveles cualitativos de esta caracterstica tan importante.
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Tabla 3. Terminologa relacionada con el grado de meteorizacin del macizo rocoso
(Modificada de ISRM 1981)
TRMINO DESCRIPCIN GRADO
FrescoNo hay seales visibles de meteorizacin: tal vez una levedecoloracin en las superficies de las discontinuidades ms
desarrolladas
I
Levemente
meteorizado
La decoloracin indica meteorizacin de la roca y de superficies de
discontinuidad. Toda la roca puede estar decolorada por
meteorizacin, as como ms dbil que en condiciones frescas.
II
Moderadamente
meteorizado
Menos de la mitad de la roca est descompuesta y/o desintegrada a
suelo. La roca se puede presentar fresca o decolorada tanto como una
estructura como un ncleo.
III
Altamente
meteorizado
Ms de la mitad de la roca est descompuesta y/o desintegrada a suelo.La roca se puede presentar fresca o decolorada tanto como una
estructura como un ncleo.
IV
Completamente
meteorizado
Toda la roca est descompuesta y/o desintegrada a suelo. La estructura
original del macizo se mantiene prcticamente intacta.V
Suelo residual
Toda la roca se ha convertido en suelo. La estructura original y su
fbrica ha sido destruida. Hay un gran cambio de volumen, pero el
suelo no ha sufrido un transporte significativo.
VI
2.1.3. Mapas y fotografas areas
Los mapas que se utilizaron para este estudio, son bases topogrficas a escala
1:25.000, que segn la clasificacin propuesta por BARNES(1981 en MCCLAY1987),
corresponde a un mapa de contacto, y son los siguientes:
Tabla 4. Mapas a escala 1:25.000 empleados
1
2 3
4
1 Guarenas 6847-II-NE
2 El Placer de Siquire 6847-II-SE
3 Chuspita 6947-III-SO
4 La Fila 6946-IV-NO
11
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Estas cartas topogrficas fueron utilizados para representar la informacin
geolgica recolectada a lo largo de toda la Autopista Rmulo Betancourt.
Por su parte, para el asentamiento de la informacin geotcnica recopilada en elTramo III, se emple un mapa base de la vialidad proyectada cedido por la empresa
constructora de la misma. Este mapa de escala 1:50.000, es empleado para representar
la ubicacin de los taludes evaluados, as como las condiciones geomecnicas de los
mismos, tomando como apoyo el sistema de referencia basado en el progresivado
cuyo inicio se encuentra al comienzo de la obra, la cual a su vez, est referenciado al
sistema de coordenadas reticulares UTM en base al huso 19.
Igualmente, como material de referencia visual, se utiliz un grupo de fotografas
areas que cubren el trayecto de toda la va de comunicacin que representa la zona
de estudio, ya que a partir de stas se pueden obtener datos de las macro estructuras
que pudiesen estar presentes, como lmites de afloramiento, ejes mayores de pliegues
y trazas de fallas, para luego ser transcritos a los mapas base. Sin embargo esta
herramienta presenta una gran limitacin producto del espeso manto vegetal presente
en la regin. (ver apartado 3.3. Clima y vegetacin de la seccin Geologa fsica). La
denominacin y distribucin de las fotografas utilizadas se ilustra en la Tabla 5.
12
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Tabla 5 Listado de fotografas areas utilizadas en la zona de estudio
Zona de estudio: Curso del Ro Grande desde Guatire hasta Caucagua, Estado Miranda
Misin:030198 Abril de 1976 Escala 1:25.000
Total de fotos:22 Fuente Instituto Geogrfico Simn Bolvar
EL SIGUIENTE LISTADO SE PRESENTA DISTRIBUIDO DE NORTE A SUR Y DE
ESTE A OESTE
Banda 1 3311- 3310- 3309- 3308- 3307
Banda 2 3317- 3318- 3319- 3320
Banda 3 3372- 3371- 3370- 3369
Banda 4 3375- 3376- 3377- 3378- 3379
Banda 5 4079- 4078- 4077- 4076
2.2. Trabajo de laboratorio
2.2.1. Proyecciones hemisfricas o estereogrficas y anlisis estadstico de
discontinuidades
Las proyecciones hemisfricas o estereogrficas, son un mtodo muy eficaz para la
representacin grfica de estructuras planas y tridimensionales, a partir de su
orientacin geogrfica y disposicin angular.
Existen dos tipos de proyecciones de este tipo, la de Wulff y la de Schmidt. La
primera, tambin llamada equiangular, es empleada para resolver relaciones
angulares, particularmente cuando las construcciones geomtricas son hechas sobre la
misma red. El segundo tipo de proyeccin, conocido tambin como equiareal, ya que
no distorsiona las reas, es prctica para realizar grficos estadsticos en base a las
concentraciones de los polos de los planos graficados. Para este estudio se emple el
tipo de proyeccin equiareal o red de Schmidt.
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Es conveniente recordar que en las proyecciones estereogrficas, las estructuras
planas se grafican como grandes lneas circulares, pero pueden ser comnmente
representadas por polos (o la recta normal del plano); estos polos se grafican como
puntos en la proyeccin y no deben ser confundidos con las estructuras linealesrepresentadas tambin por puntos.
Los datos de las estructuras fueron dibujados digitalmente utilizando el software
StereoNet v.2.46 (DUYSTER 2000) de distribucin gratuita, la cual emplea como
mtodo de ingreso de datos la nomenclatura buzamiento-direccin de buzamiento
(dip-dip direction, como se conoce en ingls) a diferencia de la nomenclatura
azimutal utilizada regularmente (ver Figura 2).
Para la medicin de discontinuidades en los taludes del Tramo III de la autopista,
dado la abundancia de datos recolectados, fue necesario realizar un tratamiento
estadstico que facilitara el diagnstico de los mismos. Existen numerosos mtodos
matemticos para procesar la data de este tipo, sin embargo, para este estudio se
realiz el clculo convencional de promedios o media aritmtica y desviacin
estndar de los rumbos y buzamientos de cada tipo de discontinuidades, cuidandoincluir aquellos datos que se encontraban cerca del rumbo cero o norte. Con estos
resultados se logr diagramar planos con orientaciones representativas de cada
familia de discontinuidad.
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Fig. 2 Interfaz del programa StereoNetutilizado para la diagramacin de los estereogramas mostrados
en este trabajo.
2.2.2. Descripcin de secciones finas
Para la descripcin de una seccin fina no existe una nica metodologa a seguir,
sin embargo, en el rea de petrografa gneo metamrfica se pueden hacer algunas
recomendaciones para mejorar la eficiencia de esta actividad.
Pasos recomendados a seguir:
1) Observacin general de la seccin fina, identificando y anotando los minerales
que se hallan identificado con facilidad.
2) Seguidamente se debe observar de nuevo la seccin por un lapso no mayor de
cinco minutos, identificando y anotando esta vez los minerales de difcil
reconocimiento, que constituyan parte de los minerales mayoritarios de la roca.
15
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AZUARTE, D. METODOLOGA
3) Descripcin detallada de cada mineral. Esta descripcin no debe hacerse con un
grano mineral en particular, por el contrario, se debe tomar en consideracin todos los
granos posibles de la especie mineral que se est describiendo
4) Identificacin de los minerales accesorios de la seccin con ayuda de manuales de
mineraloga ptica y petrologa.
5) Determinacin del porcentaje que ocupa en la seccin cada mineral con ayuda de
la tabla comparativa de apreciacin visual. Este paso se recomienda en este momento
debido a que despus que se ha observado una seccin por algn rato, la vista ya se a
adaptado a la cantidad de minerales que se han reconocido, para as realizar
comparaciones ms fcilmente con la tabla.
6) Como paso final se realiza el reclculo de los porcentajes que definen los
extremos de los diferentes tringulos de clasificacin.
2.2.3. Ensayo de compresin uniaxial
A modo de determinar los parmetros necesarios para la clasificacin geomecnica
de los macizos rocosos y analizar la estabilidad de los mismos, fue necesario realizar
el ensayo de compresin uniaxial o sin confinamiento, para ncleos de roca intacta.
El mtodo utilizado para la realizacin de dicho ensayo est normalizado por laAmerican Society for Testing and Materials (A.S.T.M. por sus siglas en ingls), en su
designacin D-2938-95 (ASTM 2002), ltimo nmero que indica el ao de la ltima
revisin de la misma. A continuacin se presenta una sinopsis del contenido de dicha
norma:
16
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Significado y uso:
El esfuerzo compresivo sin confinar de rocas
es usado en muchas frmulas de diseo, y en
algunos casos una propiedad ndice para
seleccionar la tcnica apropiada de excavacin.
Es importante destacar que esta medicin hecha
en el laboratorio usualmente no refleja la misma
propiedad in situ ni a gran escala, debido a la
influencia de las discontinuidades del macizo y
otros factores.
Aparatos:
Prensa de carga.
Discos de acero para transmisin de la carga
de espesor igual a 15 mm.
Requerimientos de la muestra:
La muestra debe ser completamente cilndrica,
representativa del tipo de roca, y tener una altura
de dos a dos veces y media el dimetro del
cilindro. De no ser as, se le puede aplicar una
correccin.
Los extremos de la muestra deben ser
perpendiculares al eje del cilindro, paralelos entre s y libres de irregularidades. De no
ser as, se aplica un recubrimiento o cappingde yeso de resistencia 562.96 kg/cm2
Observacin general de la
seccin, identificando
y anotando los minerales
de fcil reconocimiento
Reobservacin de la seccin
para reconocimiento de
minerales mayoritarios de
difcil identificacin
Descripcin detallada
de cada mineralreconocido
Identificacin de los
minerales accesorios
con ayuda de la
literatura
Determinacin del porcentaje
de cada mineral
Clasificacin de la roca
(usar tringulos APQ y APF)
si amerita
ESQUEMA DE DESCRIPCIN
Fig. 3Esquema de pasos aseguir para la descripcin de
una seccin fina
17
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Procedimiento del ensayo:
Medir el dimetro del cilindro , as como su altura con precisin de 1mm.
Aplicar la carga axial constantemente a una rata de 30 Kg/seg hasta que ocurra la
falla.
Anotar la mxima carga aplicada justo cuando ocurri la falla (P).
Clculos:
Para determinar la compresin sin confinar de la muestra ensayada, se divide la
carga mxima aplicada (P) entre el rea de la seccin del cilindro, es decir:
c=P/A = 4 P/D2
2.3. Trabajo de oficina
2.3.1. Clculo de parmetros de resistencia al corte equivalentes (mtodo de
UCAR(2004))
El conocimiento de los parmetros de resistencia al corte de un macizo, son datos
de gran valor, ya que son fundamentales en el anlisis mecnico de la estabilidad y
clasificacin geomecnica del mismo. Por esto se ensay con una metodologa
numrica que permitiese obtener dichos valores de manera alternativa, utilizando
como base la descripcin geolgica. El principal mtodo numrico utilizado es el
propuesto por UCAR(2004), cuyo detalles y frmulas estn explicadas en los anexos,
en el apartado de marco terico nmero 8.1.2
A modo de facilitar el clculo en dicho procedimiento, se comput las expresiones
algebraicas en una hoja de clculo (Excel v.2000). Esto permiti comprender de
mayor manera la filosofa del procedimiento pers, as como de obtener resultados
18
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AZUARTE, D. METODOLOGA
rpidos que pudiesen compararse con otros mtodos de clculo alternos, como el
utilizado por el programaRocLab.
2.3.2.ProgramaRocLab 1.0(ROCSIENCE INC. 2003) para el clculo de cohesin
y friccin interna equivalente
Este mtodo alterno, utilizado como comparacin a los resultados obtenidos con el
mtodo de UCAR (2004), est explicado en sus fundamentos en los anexos,
especficamente en el apartado 9.1.3.
Este programa, que funciona bajo ambiente Windows (Figura 5), necesita como
datos principales la compresin uniaxial de la roca intacta, la densidad de la roca y su
ndice de resistencia geolgica (GSI), dando como resultado los parmetros del
criterio de falla de Hoek & Brown y de Mohr Coulomb, as como sus diferentes
grficos.
2.3.3.Programa Slope Stability 7.9 (GEOSTRU 2000) para clculo de la
estabilidad mecnica de los taludes segn BISHOP(1955)
Este programa de la casa GeoStru se
utiliz para determinar el factor de
seguridad (FS) de los crculos tericos de
falla que pasaban al pi del talud
(estabilidad global, plano 1, Figura 4) y a
la mitad y cuarta parte de la distancia de
corte del primer crculo con la berma o
topografa (plano 2 y 3 respectivamente
X
X 1/2
X 1/4
Fig. 4Diagramas de ubicacin de los planosde falla evaluados con el Slope Stability 7.9
19
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AZUARTE, D. METODOLOGA
de la figura 4). Esto permite evaluar la posibilidad de fallas en cuas de menores
dimensiones.
Este programa de entorno grfico (figura 6), presenta mltiples mtodos de clculo
de estabilidad, sin embargo, el utilizado para esta evaluacin fue el mtodo de B ISHOP
(1955), explicado en el punto 9.1.4 de los anexos, en el marco terico.
El mismo, fue aplicado a vetin (21) secciones de los taludes de corte que estn
contenidos en el Tramo III de la Autopista, cuyo criterio de seleccin se bas en la
mxima altura, y en secciones aproximadamente equidistantes entre ellas a lo largo de
la distancia horizontal que cubre cada uno de ellos.
Fig. 5 Interfaz del programaRocLab1.0 utilizado para el clculo de parmetros de resistencia al corte,tanto para el criterio de falla de Hoek & Brown, como el de Mohr Coulomb.
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AZUARTE, D. METODOLOGA
Fig. 6 Interfaz del programa Slope Stability7.9 utilizado para el clculo del factor de seguridad de lassecciones de los taludes del tramo III.
21
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AZUARTE, D. GEOGRAFA FSICA
3. GEOGRAFA FSICA
3.1. Relieve
La zona de estudio se encuentra entre dos unidades orogrficas principales: la
Serrana de Interior y la depresin de Barlovento. La primera es topogrficamente
ms baja que la Serrana del Litoral, llegando a alcanzar los 500 m. El relieve cuenta
con fuertes pendientes que llegan hasta 70%. La segunda corresponde a planicie de
origen sedimentario donde se identifican paisajes bajos y planos: valles, planicies de
explayamiento y litoral marino sujeto a una constante deposicin de sedimentos, pues
se trata de una cuenca sedimentaria que se est colmatando actualmente.
3.2. Drenaje
La cuenca del Ro Grande o Ro Caucagua se encuentra entre los paralelos 10 18
y 10 35 de latitud norte, y entre los meridianos 66 23 y 66 49 de longitud oeste.
Hidrolgicamente la cuenca pertenece a la cuenca del Ro Tuy, el cual fluye sus
aguas hacia el mar Caribe.
Esta cuenca fluvial, tiene una superficie de 725 km2(BEZ 2001) y su forma es un
tanto alargada y redondeada. El cauce principal tiene una longitud de 70 km, y nace
en la Fila de Ayala, muy cerca del Pico Naiguat a 2.000 msnm.
El drenaje es de tipo dendrtico bien integrado, formado por una corriente principal
con sus tributarios primarios y secundarios unindose libremente en todas las
direcciones. Posee un perfil longitudinal irregular.
El cauce del Ro Grande est compuesto fundamentalmente por arena y grava,
predominando en algunos tramos los cantos rodados de dimetros de hasta 40 cm,
mientras que en otros tramos se consiguen arenas de diferentes tamaos, pero en
22
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AZUARTE, D. GEOGRAFA FSICA
general la distribucin de los sedimentos es bastante uniforme y guarda una estrecha
relacin con la historia de crecidas que se registran en el lecho.
En el cono de deyeccin del ro, ubicado aguas abajo del puente Aragita,predominan arena y grava media, mientras que aguas arriba la distribucin de los
tamaos de los sedimentos se presentan en forma atpica, esto obedece
principalmente a la mezcla de sedimentos producido por los afluentes directos desde
la ladera.
3.3. Clima y vegetacin
En la zona oriental del estado Miranda y la depresin de Barlovento, existe un
clima de selva (Af) muy lluvioso todo el ao (El Nacional 2002), con una pluviosidad
promedio anual de 1.400 mm en una estacin que llega a durar hasta nueve meses,
producto de los vientos alisios hmedos que entran por Barlovento. La temperatura es
clida, con promedio en las depresiones de hasta 26 C.
En las reas montaosas y en los valles interiores predomina la selva tropfila,
muy densa en Barlovento y menos espesa en las dems zonas ms secas. Se
caracteriza por una gran diversidad de especies de rboles, arbustos y plantas epifitas
muy espesas. Esta vegetacin cubre el ambiente e impide que lleguen los rayos de sol
al suelo, produciendo un ambiente umbro y hmedo en las que las plantas higrfilas
prosperan sin cesar. Estos bosques estn situados sobre los paisajes accidentados que
abundan en la zona.
3.4. Geomorfologa
La seccin que corresponde a zona de estudio, pasa a travs de un sistema
montaoso de cumbres amesetadas, la cual est compuesto por una sucesin de filas
subparalelas con un rumbo aproximado de N 65E, separados entre ellos por valles
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AZUARTE, D. GEOGRAFA FSICA
angostos, que alojan una serie de drenajes secundarios que sirven de afluente al
cuerpo de agua principal, correspondiente al Ro Grande o Caucagua.
Este drenaje principal, con rumbo general de N 45 W, presenta un cauce
inadaptado formando a lo largo de su recorrido una garganta epignica que une a las
poblaciones de Guatire y Caucagua, ubicado cada una en sus correspondientes valles.
Esta garganta, fue formada por antecedencia, causado por el levantamiento de la
topografa como consecuencia de la deformacin del borde septentrional de
Venezuela con el paso de la placa Caribe por la regin centro-norte del pas. Aguas
abajo, el drenaje del Ro Grande finalmente sale de la garganta epignica, para
recorrer las planicies de la depresin de Barlovento.
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AZUARTE, D. GEOLOGA REGIONAL
4. ASPECTOS GEOLGICOS
4.1. Marco tectnico regional
La zona de estudio, est contenida geogrficamente dentro de la regin de la
Cordillera de la Costa, ubicada al norte de Venezuela. La misma es una provincia
geolgica de rocas meta-gneas y meta-sedimentarias que corresponde a rocas de
origen precmbrico, paleozoico y mesozoico, posteriormente metamorfizada y
ubicada en posicin alctona en contacto tectnico con unidades del mismo perodo
sedimentadas a borde del continente.
El ordenamiento geolgico de la Cordillera de la Costa, ha variado en cuanto a su
clasificacin nominal, fundamentalmente una variacin mejorada de la clasificacin
tectono-estratigrfica propuesta por MENNDEZ (1966). La clasificacin actual,
resultado del trabajo interinstitucional de la Universidad Central de Venezuela
(UCV), la Fundacin Venezolana de Investigaciones Sismolgicas (FUNVISIS); y
centralizada por la Oficina de Riesgo del Instituto Geogrfico Venezolano Simn
Bolvar (IGVSB-MARN), arroja el siguiente ordenamiento basada en napas
tectnicas:
1. Napas de la Serrana del Litoral
1.1.- Napa Costera
1.2.- Napa vila
1.3.- Napa Caracas
2. Napas de la Serrana del Interior (antes denominada Napas de Aragua por
BECK1985)
2.1.- Napa Caucagua - El Tinaco
2.2.- Napa Loma de Hierro (BECK1985 incluye a Paracotos en esta Napa)
2.3.- Napa Villa de Cura
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AZUARTE, D. GEOLOGA REGIONAL
A su vez, se ha producido un cambio en la nomenclatura de las unidades
litolgicas para adaptarlas a las normativas internacionalmente utilizadas para
unidades litodmicas de rocas gneas y metamrficas (NACSN 1983).
Las unidades de la Napa Caracas incluidas en este estudio, forman parte de la
denominada por URBANI (2000) como Asociacin Metasedimentaria Caracas,
estudiada originalmente por AGUERREVERE & ZULOAGA (1938), mientras que las
consideradas como parte de la Napa Caucagua El Tinaco, son definidas e incluidas
por SEIDERS(1965) en un conjunto llamado Post Grupo Caracas, trmino actualmente
considerado invlido.
4.2. Geologa Regional
Para los efectos de esta investigacin, se estudiaron las siguientes unidades
litodmicas:
4.2.1 Napa Caracas:
Esquisto de Las Mercedes:
Esta unidad fue descrita por AGUERREVERE & ZULOAGA (1938), con localidad
tipo en la antigua Hacienda Las Mercedes en Caracas (actualmente urbanizacin Las
Mercedes y Valle Arriba). Estos autores establecieron el tope de la unidad por debajo
del Metaconglomerado de Charallave.
Dicha unidad posee una gran extensin en la parte central de la Cordillera de la
Costa, bsicamente en la regin de Caracas, sin embargo, debido al creciente
urbanismo de la zona metropolitana, WEHRMANN (1972) propone como seccin de
referencia a la carretera Petare - Santa Luca, donde est expuesta una seccin casi
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AZUARTE, D. GEOLOGA REGIONAL
continua hasta su transicin con el Esquisto de Chuspita. Igualmente hay secciones
bien expuestas en la autopista Caracas - Valencia, en el tramo Hoyo de la Puerta -
Charallave, as como en la Quebrada Las Canoas, al sureste de Hoyo de La Puerta.
Esquisto de Chuspita:
De acuerdo a la opinin de diversos autores, esta unidad representa la transicin a
clsticos ms gruesos por encima del Esquisto de Las Mercedes. Esta unidad toma su
nombre del Ro Chuspita, estado Miranda, donde aflora una buena seccin parcial.
Otros afloramientos de importancia se observan en las quebradas Onoto y Morocopo,
y en cortes de la carretera Guatire-Caucagua.
4.2.2. Napa Caucagua El Tinaco
Filita de Urape:
Al noreste de Caucagua, aflora un conjunto de rocas metasedimentarias, llamadas
Filita de Urape por presentar buenos afloramientos en la quebrada del mismo nombre.
Tambin aflora e el ro Merecure y en el curso superior de la quebrada Siquire.
Los fsiles encontrados dentro de esta unidad son aparentemente radiolarios
recristalizados de difcil identificacin, as como la Globigerina cretcicayBulimina
proxila,que se extienden desde el Cenomaniense a Maastrichtiense y Turoniense a
Maastrichtiense respectivamente.
Filita de Muruguata:
Este trmino, en la actualidad informal, se aplica para definir una faja de roca
predominantemente filticas, que aparece por encima de la Filita de Urape en la
Quebrada Muruguata al noreste de Caucagua y que aflora adems en el ro Merecure
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AZUARTE, D. GEOLOGA REGIONAL
y la quebrada Aragita al noreste de Santa Luca, ambas localidades en el estado
Miranda.
A continuacin se presentan unas tablas comparativas de la litologa general que
presentan cada una de las unidades antes mencionadas:
28
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Tab
la6..
Tablacomparativadelag
eologaregionaldelasunidadespertenecientesalaNapaCarac
as
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Tabla7..T
ablacomparativadelageologaregionaldelasunidadesperten
ecientesalaNapaCaucaguaElTinaco
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
4. ASPECTOS GEOLGICOS
4.3. Geologa local.
A continuacin se presentan los aspectos geolgicos locales identificados en
campo, lo cual permiti definir una serie de unidades informales, cada una con
propiedades intrnsecas que permite su diferenciacin.
Bsicamente, las diferencias existentes entre las unidades por la que pasa la
seccin de la Autopista Rmulo Betancourt, son variaciones, en primer grado, en la
proporcin en la que se encuentran presentes los diversos litotipos, as como tambin
la forma en que se manifiesten, bien sea en capas o cuerpos aislados.
Lo anterior es muy importante, ya que se tiene una idea de las litologas y sus
cantidades porcentuales, pero no de cmo se encuentran distribuidas en el espacio. Es
decir, al mencionar un determinado porcentaje, generalmente no se aclara como est
expuesta la litologa en cuestin, bien sea como una gran capa o bloque que no
presenta frecuencia, o bien en pequeas partes distribuidas a todo lo largo de la
unidad, que al estimar una cantidad general de la presencia litolgica, se obtiene elporcentaje reportado.
En cuanto a la proporcin litolgica, cabe destacar que las proporciones que se
reportarn a continuacin para cada unidad establecida, son producto de la
apreciacin hecha visualmente en los afloramientos a escala mesoscpica, y que no
necesariamente reflejan una proporcin a nivel mineralgico, que solamente es
posible afinar a travs del estudio petrogrfico de secciones finas.
En vista de que la litologa regional es bastante similar, es difcil establecer lmites
muy especficos al momento de delimitar las unidades, ya que las variaciones ocurren
31
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
de manera aparentemente gradacional y no de manera brusca y tan evidente como
ocurre al presentarse litologas contrastantes.
Sin embargo, a lo largo de la seccin de la Autopista Rmulo Betancourt, en suseccin Guatire Caucagua, fue posible establecer cuatro unidades litolgicas
informales mencionadas de norte a sur, las cuales se denominaron: Unidad A, Unidad
B, Unidad C y Unidad D.
Una vez que se han podido establecer las unidades, de acuerdo a caractersticas
bien diferenciables, es posible tratar de comparar estas caractersticas, con las
unidades descritas por la literatura para esta zona. Es as como se obtienen las
siguientes correlaciones:
La Unidad A correspondera con los Esquistos de Las Mercedes.
La Unidad B corresponde al Esquisto de Chuspita.
La Unidad C corresponde la Filita de Urape.
La Unidad D corresponde a la Filita de Muruguata.
Estas unidades, como se mencion anteriormente, fueron diferenciadas en base a,
en primer lugar, las variaciones en componentes mineralgicos principales como el
cuarzo y la calcita. Estas variaciones son observables a travs del grfico de la figura
7, y en segundo lugar e interrelacionado con el primer criterio, est la forma en la que
se presente la proporcin de dicho mineral, bien sea en capas, budines o niveles
enriquecidos. Las caractersticas macroscpicas que diferencian a estas unidades se
presentan resumidas en la Tabla 8.
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Tabla8.Comparacin entre las caractersticas y tipo de ocurrencia de las litologas
observadas en la seccin Guatire- Caucagua.
Folia
cin
Unidad A Unidad B Unidad C Unidad D
Contnuos F-H F-OEspesor 5 mm 4 cmDiscontnuos H F-OEspesor 2 cm 2mmContnuos F-O HEspesor 7 cm 1- 1,5 cmDiscontnuos HEspesor 1 cmDiscontnuos HEspesor 3 cm
O HH
O O F-O O
Negro NegroGris anegro Negro
40 70 55 60
HCuarzoCalcita O H
PF-HH PF-H
Contnuas HEspesor 4 cmDiscontnuas F-O HEspesor 3 cm 2 cm
Gr. Oscuro Gris Gris35 20 35 0
Contnuas HEspesor 70 cmDiscontnuas H
Espesor 7 cm
Contnuas F-H HEspesor 5 cm 2 cm
Blanco Gris claro
Grisoscuro -gris claro
Blanco -gris claro
25 10 5 14
H HGris
oscuroGris
oscuro0 0 5 1
AbreviaturasF= frecuente
PF= poco frecuenteO= distribucin homegneaH= distribucin heterognea
Mrmol
Meta conglomerado
Budines grandes
Presencia de piritaPresencia de micas
Niveles verdes(volcnico)
Budines grandes
Budines pequeos
Capas delgadas
Capas gruesas
Capas delgadas
Foliada
Filita-esquisto
Color
Proporcin general (%)
Metarenisca
Niveles ricos encarbonato
Litologa
Capas gruesas
Color
Proporcin (%)
ColorProporcin (%)
Caractersticas
Material grafitosoConstituyentesinterfoliadosenlamatriz
Vetastransversales
Unidades establecidas en campo
Presencia de pirita
N
ofoliada
Niveles ricos encuarzo
Color
Proporcin (%)
Budines pequeos
Presencia de micas
33
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Comparacin de litotipos
0
20
40
60
80
100
120
MI1
MI2
MI3
MI4
MI5
MI6
MI7
MI8
MI9
MI10
MI11
MI12
MI13
MI14
MI15
MI16
MI17
MI18
MI19
MI20
MI21
MI22
MI23
MI24
MI25
MI26
MI27
MI28
MI29
MI30
MI31
MI32
MI33
MI34
MI35
MI36
MI37
MI38
MI39
MI40
MI41
MI42
MI43
MI44
Estaciones
Porcentaje(%)
Calcita CuarzoS N
UNIDAD D UNIDAD C UNIDAD B UNIDAD A
Fig 7.Comparacin del contenido de cuarzo y de calcita en las litologas descritas en cadaestacin.(ver explicacin en seccin 4.3)
Una vez observado las caractersticas que distinguen a las unidades establecidas,
se procede a mostrar grficos comparativos para cada unidad, de las proporciones
estimadas en campo de los litotipos, ya que una de las diferencias principales, radica
en la proporcin litolgica.
Unidad A (Esquisto de Las Mercedes)
Esta unidad, se distingue por poseer una importante cantidad de material
carbontico, casi a la par del material silceo, la mayora de ellos presentes en forma
de capas bien definidas y continuas, con ausencia de budines. la litologa cuyo
predominio est compartido por esquisto grafitoso no calcreo, que en la generalidad
se encuentran finamente interfoliado con vetas de cuarzo y de calcita de pocos
milmetros de espesor, en la que pocas llegan al orden del decmetro. Sin embargo el
espesor no es uniforme a lo largo de la foliacin. Dichas vetas de cuarzo presentan
una longitud continua y una alta frecuencia, as como una tintura color naranja
posiblemente producto de algn proceso de oxidacin.
34
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
40%
25%
35%
Esquisto Mrmol Metarenisca
25%
30%
45%
Niveles ricos encuarzo
Niveles ricos en
carbonatoMaterialgrafitoso
Fig. 8. Proporciones de litotipos presentes en la Unidad A Esquisto de Las Mercedes
Tambin embebido en el esquisto se encuentra una gran proporcin de material
calcreo distribuido homogneamente con poca frecuencia en forma de finas vetas
(de milmetros de espesor), distinguible por su color completamente blanco. Dichas
vetas tambin son largas, estn muy deformadas y en algunos casos perpendiculares a
la foliacin. El resto del esquisto est compuesto por material grafitoso de color
negro.
Otra litologa presente est compuestas por metarenisca gris oscuro a negro, de
grano fino, miccea con contenido de pirita. Estn dispuestos en cuerpos delgados de
hasta 3 cm, discontinuos de 30 cm de longitud, interfoliados sin llegar a formar capas
completas, ni tampoco budines. De hecho, en esta unidad la presencia de budines es
casi nula. Algunas de estas metarenisca presentan vetas de calcita alojadas en sus
diaclasas que no cortan la foliacin circundante. La distribucin de las metareniscases homognea con una alta frecuencia de ocurrencia que logra llegar hasta cada
centmetro en algunos afloramientos. Una caracterstica importante en esta unidad, es
la presencia de micas en las capas de metarenisca y en los esquistos
35
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Finalmente estn los
cuerpos de mrmol de
color rosa plido a gris
azuloso, en algunos casosgrafitoso. Dichos cuerpos
de forma alongada, muy
deformados, alcanzan
decenas de centmetros
de espesor irregular, de
disposicin interfoliada y
discontinuos, llegando a
varios metros. Presentan
una distribucin algo heterognea con abundancia local.
N
Fig. 9. Forma de plegamiento de la Unidad A Esquisto de LasMercedes
En esta unidad las estructuras presentes son bsicamente pliegues isoclinales,
moderadamente inclinados al norte con respecto a su plano axial y suavemente
inclinado con respecto a su eje.
Esta unidad fue delimitada entre la estacin MI- 36 y MI-44.
Fig. 10. Litologa caracterstica de la Unidad A Esquisto de Las Mercedes
2 m
1 m
36
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Unidad B (Esquisto de Chuspita)
Esta unidad presenta como litologa dominante a una filita grafitosa y miccea, de
color negro a gris muy oscuro, y en este caso con una textura ms suave al tacto, queen su interior se encuentra interfoliada una gran cantidad de niveles mineralgicos
que se describen a continuacin:
70%
20%
10%
Filita Metarenisca Mrmol
40%
10%
30%
20%
Niveles ricos encuarzoNiveles ricos encarbonatoMaterialgrafitosoMicas
30%
70%
BudinesCapas gruesas
Fig. 11. Proporciones de litotipos presentes en la Unidad B Esquisto de Chuspita
Vetas de cuarzo de color blanco, de forma irregular o constreidas con espesores
de 5 mm, que estn interfoliadas de manara abundante y frecuente, lo que hace que
aumente su proporcin global. A su vez estn presentes vetas de calcita menos
frecuentes que las anteriores, de color beige o blanco, de forma alongada y
discontinua con longitudes de unas pocas decenas de centmetros y espesores que van
desde 5 mm hasta 1,5 cm la ms ancha. Son ms frecuentes en algunas zonas que en
otras, por lo que su distribucin no es homognea.
37
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
A estos componentes mineralgicos de la filita caja, se les adiciona algunos
niveles de mica (moscovita) menos abundante, as como de pirita, tambin escasa y
localizada.
La siguiente litologa presente en esta unidad,
y que comparte importancia con la filita, es una
metarenisca gris clara de grano medio, que en su
mayora presentan vetas de calcita en su interior
que no llegan a cortar a la foliacin, es decir, que
no comparten el proceso de cizallamiento de la
filita. Estas metareniscas estn presentes de dos
maneras: como capas continuas y gruesas de
espesor variable (hasta 4 cm, en la Figura 12 se
observan unas ms delgadas) paralelas a la
foliacin, cuya distribucin es bastante
heterognea; y tambin como budines elipsoidales
o alongados, la mayora simtricos sin sombras de
presin, de variados tamaos (desde pocos
centmetros, hasta algunos decmetros). Su distribucin es dispersa y en algunos sitios
tienen una abundancia relativa.
Fig. 12. Litologa caracterstica dela Unidad B Esquisto de Chuspita.Los niveles ms claroscorresponden a metareniscas.
Finalmente se registra la existencia de capas gruesas de mrmoles color gris, con
espesores de 70 cm hasta de 3 m. Sin embargo, esta abundancia es local, por lo que
comparando las proporciones de litologa presentadas en la Figura 7, se muestra que
existe en esta unidad una mayor proporcin de material silceo con respecto a los
carbonatos.
En la Unidad B, la deformacin de la roca es menor que en la unidad anterior, sin
embargo se aprecian pliegues isoclinales recostados (Figura 13).
38
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Fig. 13. Forma de plegamiento isoclinal y recostado presente en la Unidad B Esquisto de Chuspita.
Igualmente esta unidad fue delimitada entre la estacin MI-35 por el norte, y por la
MI- 25 en el sur.
Petrogrficamente se pudo distinguir la presencia de meta conglomerados formado
por rocas sedimentarias (arenisca y chert sedimentario), as como otros especimenes
que contenan fragmentos de rocas volcnicas, como vidrio o cuarzo desvitrificado.
Este hecho es muy importante, ya que aproxima una idea del entorno en la cual se
form el protolito de esta unidad (Ver descripciones petrogrficas en 8.3.1).
Unidad C (Filita de Urape)
La Unidad C est definida por un enriquecimiento an mayor de material silceo,
en donde la presencia de capas delgadas discontinuas, casi sin formar budines
alargados, es muy frecuente, as como en esta unidad est la mayor presencia de mega
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
budines de metarenisca. La roca caja est bien diferenciada por ser bastante
homognea, con pocas intercalaciones de niveles delgados.
55%
35%
5%
5%
Filita Metarenisca Mrmol Conglomerado
5%
95%
BudinesCapas delgadas
55%
35%
5%
5%
Filita Metarenisca Mrmol Conglomerado
5%
95%
BudinesCapas delgadas
Fig. 14. Proporciones de litotipos presentes en la Unidad C Filita de Urape
Entre las litologas presentes en esta unidad, tenemos las siguientes:
Una filita grafitosa de color negro a gris oscuro,con marcada foliacin, y suave al tacto. En su
interior, se encuentran algunos niveles
mineralgicos interfoliados abundantes
localmente. En primer lugar se hallan los niveles
de cuarzo en forma discontinua y con espesores de
hasta 2 cm. Estos niveles no se encuentran
siempre, sino de manera localizada y heterognea.
En cuanto a la metarenisca, se presenta en
forma de budines y elipsoidales de mediano
tamao en su mayora (17 x 5 cm como promedio)
Fig. 15. Litologa caracterstica dela Unidad C Filita de Urape. Seobservan los niveles de metareniscacolor gris. Este afloramiento muyfresco es oco frecuente
40
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
que en su interior alojan algunas vetas de calcita que no llegan a cortar la foliacin,
sin embargo, en esta unidad existe la presencia de grandes budines del mismo materia
arenoso que presenta abundancias muy localizadas generalmente hacia el centro de la
unidad (Figura 17) Estos budines son generalmente de color gris, en algunos casosgris oscuro. Son bastante comunes y estn distribuidas heterogneamente, en la que
existen sitios donde su
presencia es mayor. Otra
forma de ocurrencia de la
metarenisca, que es ms
abundante, es en forma de
capas delgadas de 2 cm de
espesor de relativa
continuidad. Estas
metareniscas se hallan
bastante dispersas en lugares
de relativa abundancia
(Figura 15 y 16), pero son
menos comunes que los
budines.
Fig. 16. Litologa caracterstica de la Unidad C Filita deUrape. Se observan las capas de metarenisca color naranja aocre, producto de la meteorizacin. Este aspecto de losafloramientos es ms comn en comparacin que la que semuestra en la Figura 15 que est muy fresca y sin
meteorizacin.
Existe por parte de los materiales carbonticos una abundancia local, en su
mayora en capas delgadas, en forma continua de hasta 5 cm de espesor, con colores
que van desde el gris claro al gris oscuro. Estas capas se pueden apreciar ms
fcilmente en la medida que el afloramiento est ms fresco, como se observa en la
Figura 15. a pesar que presentan una alta frecuencia, su distribucin es heterognea a
lo largo de la unidad.
Finalmente, como litologa minoritaria y distribuida heterogneamente, comienzan
a aparecer en esta unidad los meta conglomerados, con inclusiones de rocas verdosas
como se observa en la Figura 18. Petrogrficamente, estas rocas representan a meta
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
conglomerados epiclsticos constituidos por fragmentos de rocas sedimentarias como
arenisca y chert, as como de fragmentos de rocas volcnicas como cuarzo
desvitrificado. A su vez, algunos casos de estos meta conglomerados analizados
petrogrficamente, tienen un origen exclusivamente piroclstico con algunosfragmentos de rocas gneas como diabasas.
Estructuralmente esta unidad es mucho menos compleja que las anteriores, con
una casi ausencia de plegamiento. En su mayora muy abiertos y provocado por la
perturbacin que provocan los budines sobre la foliacin. Sin embargo son muy
frecuente los clivajes crenulados que se perciben muy finamente a travs del tacto. En
algunos casos se observan hasta dos direcciones que se cruzan. Este aspecto se
detallar ms adelante
A partir de las caractersticas que sirvieron para discriminar esta unidad de las
dems, se considera que los lmites de la misma son: la estacin MI-24 en el norte
con la Unidad B Esquisto de Chuspita, y la estacin MI-8 hacia el sureste con la
Unidad D Filita de Muruguata.
Morral
Fig. 17 Variedad de budines de metarenisca presentes en la Unidad C Filita de Urape. Laimagen de la izquierda muestra un pequeo budn de tamao muy comn a lo largo de la unidad.La imagen derecha por su parte, muestra la disposicin de los mega budines tambin demetarenisca. Este budinaje es muy caracterstico de esta unidad.
42
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Fig. 18Muestra de un meta conglomerado de la Unidad C Filita de Urape con inclusiones de rocascolor verdosas. Petrogrficamente se determin que dichos fragmentos de roca tienen un origen gneo
volcnico.
Unidad D (Filita de Muruguata)
A continuacin la Figura 19 muestra las proporciones de los litotipos presentes en
Fig. 19. Proporciones de litotipos presentes en la Un
esta unidad y su abundancia determinada en campo.
idad D Filita de Muruguata
60%
25%15%
Filita oscura Filita verdosa Mrmol
30%
20%
50%
Niveles ricos encuarzo
Niveles ricos encarbonato
Materialgrafitoso
43
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Para esta unidad, se aprecia un enriquecimiento en material carbontico
comparado con la anterior unidad, esto debido a la presencia de niveles enriquecidos
en calcita embebidos en una roca caja mayoritaria de filita grafitosa de color oscuro.Estos niveles de calcita, de 1 a 1,5 cm de espesor se encuentra distribuido
heterogneamente en la unidad en la forma de laminaciones pequeas, de alta
frecuencia, siendo escasos las capas gruesas. Existan tambin niveles de material
silceo, distinguibles por su color blanco embebidos en la roca caja, la cual se
presentan tambin en forma de delgados niveles ( de hasta 2 mm), en su mayora
discontinuos y de abundancia muy local. Petrogrficamente, mucho de esta filita se
encuentra conformado por microcristales de calcita, lo que produce la reaccin de la
roca ante el cido clorhdrico, y que al considerar la proporcin petrogrfica de este
mineral, resulta que la roca corresponde a mrmoles grafitosos muy oscuros.
Fig. 19. Litologa caracterstica de la Unidad D Filita de Muruguata. Se llegan a distinguir unosniveles ms claros que representan los niveles enriquecidos en cuarzo y en calcita.
44
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
La siguiente litologa presente en esta
un
inalmente se tienen los mrmoles que se distinguen debido a su color gris claro a
bla
n cuanto a la presencia de budines, en esta unidad la abundancia de los mismos
se restringe hacia la parte noroeste de la unidad, donde existe una abundancia
idad, y que tiene el segundo lugar en
abundancia, lo constituye la presencia de
unos niveles verdosos de hasta 3 cm deespesor que se encuentran interfoliados de
manera discontinua con la filita grafitosa o
roca caja y que se distribuyen de manera
heterognea a lo largo de la unidad (Figura
20). A su vez, este material forma algunos
lentes de rocas verdes, lo cual
petrogrficamente constituyen metalavas
mficas y meta diabasas, constituidos
principalmente por anfbol, piroxeno y
plagioclasa sdica. Estas rocas constituiran
las lavas expulsadas por los volcanes
pertenecientes a una inicial cuenca retro arco
antes del metamorfismo. Estas rocas meta
volcnicas constituyen una de las principales
caractersticas que distinguen a esta unidad.
Fig. 20. Detalle de los niveles de filitaverdosa presentes en la Unidad D Filitade Muruguata. Se observan tambinalgunos niveles de cuarzo color blanco yde filita oscura (mrmoles grafitosos)
F
nco. Este material forma capas delgadas continuas de hasta 2 cm de espesor que se
encuentran distribuidas heterogneamente. Casi todos son afanticas y embebidos en
la foliacin de manera concordante. En general, mucha de esta litologa se llega a
subestimar porcentualmente, debido a que existen mrmoles con alto contenido de
material grafitoso que antes de una descripcin petrogrfica, se consideraran comofilitas grafitosas calcreas.
E
45
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
loc
enor grado de deformacin detodas, siendo la estructura ms abundante la cantidad de mega crenulaciones que se
for
anosde di a es
Finalmente se considera que esta unidad est limitada por las estaciones MI-7
acia el norte, y por MI-1, aunque esta estacin corresponde al lmite de la zona de
alizada siendo bastante escaso su ocurrencia en toda seccin. La mayora de estos
son de mrmol
Estructuralmente, esta unidad es la que presenta el m
man sobre la foliacin, la cual forma planos de discontinuidades que cortan casi
perpendicular a la misma (clivaje crenulado), como se aprecia en la Figura 21
Fig. 21. Detalle de las mega crenulaciones que se forman sobre la foliacin, y que producen plscontinuidades conocidos como clivaje crenulado. Este tipo de plegamiento de muy baja escal
la que se encuentra presente en la Unidad D Filita de Muruguata.
Crenulacin
Clivaje
crenulado
h
estudio, no se descarta la continuidad de la unidad ms hacia el sur.
46
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
4.4 Metamorfismo
Una vez realizado los anlisis petrogrficos que permiten conocer ms
detalladamente la mineraloga de las rocas que competen a este estudio, se pudo
Las unidades estudiadas presentan con mayor frecuencia es siguiente conjunto
ineralgico para las rocas grafitosas (meta sedimentarias).
cnico)
s alto que la subfacies de cuarzo
lbita muscovita clorita de la facies de los esquistos verdes de metamorfismo
reg
sociaciones mineralgicas e interpretaciones de metamorfismo concuerdan
con Seiders (1965), DENGO (1953) yWEHRMANN (1972).
Como se ha podido co suficientes que permiten
stablecer para esta regin, diferentes unidades litolgicas, bien diferenciadas y
ca
determinar la facies metamrfica a la cual pertenecen segn las asociaciones
mineralgicas.
m
Cuarzo albita clorita sericita calcita.
Para las rocas de color verdoso (material vol
Cuarzo albita clorita leucoxeno calcita.
Estas rocas han sufrido un metamorfismo no m
a
ional.
Estas a
4.5 Discusiones generales
mprobar, existen criterios
e
rtografiables, por lo que s cabe separar los macizos en grupos litolgicos
petrolgicamente distintos.
47
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
En base al estudio petrogrfico se puede interpretar el protolito de las rocas
estudiadas:
fitosa lutita rica en materia orgnica.
rmol niveles de caliza u horizontes de microfauna
agmentos de roca, bsicamente
as.
vs de un modelo de cuenca retroarco, de
guas profundas y restringidas para casi todas las
un
las
litologas originales, se encontraron evidencias de
do
Filita gra
M
Metaconglomerado ltico conglomerado de fr
tambin sedimentarias.
Metaconglomerado epiclstico conglomerado con fragmentos de rocas
sedimentarias y volcnic
Metaconglomerado piroclsticoconglomerado de fragmentos volcnicos, comovidrio, cenizas y escorias.
Meta diabasadiabasa y lava mfica
Estas litologas pudieron asociarse a tra
a
idades, con lugares donde exista una
importante influencia volcnica y piroclsticacomo en las unidades de Urape y Muruguata.
Una vez que se han metamorfizado
Foliacin predominante
0,45mm
Clivaje crenulado
Fig de una seccinfina e la Unidad B Esquisto de Chuspita que muestra
dos perodos de deformacin
. 22. imagende una filita d
s perodos de deformacin, al analizar las
estructuras presentes en los afloramientos (ver
Figura 21) y en secciones finas (Figura 22), como
son los plegamientos, el clivaje crenulado y la
foliacin. En estas imgenes se logran apreciar las
diferentes superficies de discontinuidades y los
perodos de deformacin que las originaron, como
48
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
se detalla en la Tabla 9
Tabla 9. Superfies encontradas en las rocas y los perodos de deformacin que las
SUPERFICIE P ODO DE DEFORMACIN
originanER
S0 Estra inaltificacin orig
S1 Foliacin predominante D1Rgimen dctil en cuyo clmax se
produce el metamorfismo
Rgimen frgil, con la form
de nuevos planos de
discontinuidades
S2 Clivaje crenulado D2
acin
na vez que se ha podido diferenciar la litologa en varias unidades, y luego
co
S1
S2
U
rrelacionarlas con las unidades formales, los contactos que se tienen actualmente
establecidos (como se aprecia en la Figura 23), se pueden refinar en base a la nueva
informacin adquirida en campo, proponiendo los contactos que se presentan en la
Figura 24.
49
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Fig. 23Geologa regional segn recopilacin de ORTA2003 y ANDRADE2004
CaM
CaC
CaM
QG
CaMCaM
KEMPIS
TU
CaC
ORUZA
CUPO
VILLA HEROICA
QUEBRADA SECA
RO GRANDE
CaM
CaC
TU
TU
TU
CaC
TU
CaC
CaC
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
1158
1157
1156
1155
1154
1153
1152
1151
1150
1149
1148
1147
1146
1145
1144
1143
1142
N
0 1 2 3 4 5 km
HACIA CAUCAGUA
FALLA DE CUPO
FALLA DE
ONO
TO
CaM
CaC
FILITA DE MURUGUATA
FILITA DE URAPE
TM
TU
MI-44
MI-43
MI-42
MI-41
MI-40
MI-39
MI-38
MI-37
MI-36
MI-35
MI-34
MI-33
MI-32
MI-31
MI-30
MI-29
MI-28
MI-27
MI-26
MI-25
M
I-24
M
I-23
M
I-22
M
I-21
MI-1
MI-2
MI-3
MI-4
MI-5
MI-6
MI-7
MI-14
MI-15
MI-12
MI-13
MI-11
MI-9
MI-8
MI-10
MI-20
MI-18
MI-16
MI-19
MI-17
LEYENDA
FALLA INFERIDA
FALLA DE C ORRI MIENTO INFERIDA
QG
Qal
GUATIRE
CONTCTO GEOLGICO
UNIDADES
Qal ALUVIN
FORMACIN GUATIREQG
ESQUISTO DE LAS MERCEDES
ESQUISTO DE CHUSPITA
50
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AZUARTE, D. GEOLOGA LOCAL
Fig. 24Geologa regional refinada segn esta investigacin
MI-33
ESQUISTO DE LAS MERCEDES
1148
LEYENDA
1142
1143
1144
1145
1146
1147
CONTCTO GEOLGICO
FALLA DE C ORR IMIENTO INFERIDA
FALLA INFERIDA
FILITA D E MURUGUATA
FILITA D E URAPE
ESQUISTO DE CHUSPITA
FORMACIN GUATIRE
ALUVIN
TM
TU
CaM
CaC
QG
Qal
UNIDADES
CaC
GUATIRE
CaM
RO GRANDE
VILLA HEROICA
Qal
CaM
CaM
QUEBRADA SECA
MI-44
QG
MI-43
CaM
769
770
771
772
FALLA DE CUPO
CaC
ORUZA
1149
1150
1151
1152
1153
1154
1155
1156
1157
1158
QG
768
MI-41
MI-42
KEMPIS
MI-39
MI-40
MI-36
MI-38
TU
MI-35
MI-37
CUPO
CaC
CaC
CaC
MI-32
MI-31
0 1
MI-27
MI-29M
I-30
MI-20M
I-26
MI-25
MI-24
MI-28
TU
FALL
ADEO
NOTO
2 3
MI-13
MI-17
MI-19
MI-16
MI-15
MI-14
MI-21
MI-22
MI-12
MI-11
MI-10
MI-1
4 5 km
MI-6
MI-9
MI-8
MI-7
MI-3
TU
MI-4
MI-5
MI-2
TU
CaC
MI-34
CaM
TU
777
778
779
780
781
782
783
784
N
785
CaM
CONTCTO GEOLG ICO REFINADO
TM
TM
773
774
775
776
HACIA CAUCAGUA
MI-18
MI-23
51
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64/183
AZUARTE, D. ASPECTOS GEOMECNICOS
5. ASPECTOS GEOMECNICOS O GEOTCNICOS
5.1. Ubicacin de los taludes del tramo III de la Autopista Rmulo Betancourt
El estudio geomecnico o geotcnico se llev a cabo solamente en los macizos
rocosos de los taludes de corte a lo largo del tramo III de la autopista de oriente. Esto
corresponde a seis taludes ubicados en diversos sitios como se muestra en la Figura
25.
Fig. 25. Mapa simplificado del tramo III de la Autopista Rmulo Betancourt donde se ubicanrelativamente los seis taludes de corte evaluados geotcnicamente
Esq. de Chuspita
Falla de Onoto
Filita deUrape 1000 m
Trazado del RoGrande
Trazado de laautopista
Ubicacinaproximada deltalud
T5 T6T4T3
T1 T2
Para su descripcin se utiliz el sistema de ubicacin basado en las progresivas
que cubre cada talud, crecientes hacia el este y propias de la obra, cuyo 0+000 est al
inicio de la construccin y no se rige por el progresivado nacional. As los taludes
tendrn la siguiente nomenclatura:
Talud 1: entre las progresivas 1+420 a la 2+060 Talud 2: entre las progresivas 2+180 a la 2+860
Talud 3: entre las progresivas 3+300 a la 3+500
Talud 4: entre las progresivas 3+900 a la 4+100
Talud 5: entre las progresivas 4+380 a la 4+480
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Talud 6: entre las progresivas 4+820 a la 5+160
Como convencin, se usar en los estereogramas presentados, el color violeta para
representar la foliacin, el verde para las diaclasas, el rojo para las fallas y el negropara los planos del talud.
A continuacin se describe las condiciones de cada talud por separado en los
siguientes aspectos: morfologa de la cresta, litologas presentes y las condiciones de
las discontinuidades.
5.1.1. Talud ubicado entre las progresivas 1+420 a la 2+060
Ubicado ms hacia el oeste, este talud al sur del Ro Grande, presenta una
orientacin este - oeste, con una pendiente 1:1, con exposicin norte. Tiene una
longitud aproximada de 60 m, y est compuesta por dos bermas de igual pendiente.
Morfologa del talud:
El talud presenta una morfologa bastante simple, debido a su poca extensin. Su
tope est definido por una curva parablica de forma suave, lo que no sugiere paleo-
deslizamientos laterales. Es importante mencionar que en la segunda berma, son
abundantes y grandes y crcavas de erosin, lo que indica un importante proceso de
meteorizacin y un importante manto regoltico, la cual est constituido por material
rocoso incoherente cerca de la superficie, donde se aloja el suelo residual.
Litologa:
La litologa expuesta en el talud, est conformada en su mayora por esquistos
grafitosos, de color negro, que a su vez sirve de roca caja a pequeos budines de
10cm aproximadamente, constituido por metarenisca color gris interfoliados, que no
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llegan a cortar la foliacin, as como a vetas de mrmoles de forma alongada, siendo
estas de poca longitud y menor proporcin.
Esta composicin litolgica slo es bien apreciable hacia la parte baja y este deltalud, donde la misma es ms fresca y es posible apreciar algunas estructuras, ya que
aproximadamente un 75% del talud, est altamente meteorizado, de color naranja
claro a beige, en la se observan algunos tonos oscuros por xidos. Esto implica que la
presencia de material suelto es muy abundante, formando cantos angulosos y de
forma laminar de aproximadamente 2 cm de longitud. Este contraste de
meteorizacin es de forma gradual y transicional.
Discontinuidades:
En lo concerniente a la foliacin (violeta), sta presenta una orientacin promedio
de alta frecuencia y muy homognea de N 36 W 20 N en la que se puede apreciar
que no existe variaciones producto de plegamientos megascpicos.
Las diaclasas (verdes) por su parte, presentan bsicamente tres familias: una de
orientacin general N 76 W 81 N; N 72W 82 S, y otra de N 35 E 80 N. En los
dos primeros casos, las diaclasas son muy frecuentes (Hasta cada 5 cm) y muy
persistentes (hasta 2m). La mayora cerradas, pero las que se encontraban abiertas,
presentaban en su mayora relleno de calcita y algunas de cuarzo.
En cuanto a las fallas presentes, son muy pocas, llegndose a observar dos en todo
el afloramiento. Son muy persistentes, abiertas y presentan material triturado en su
interior. A ellas se encuentran asociadas las principales vetas de cuarzo, y slo en