Resumen
La estratigrafía en geología ha adquirido ya muchas de sus características principales, como resultado de los descubrimientos que se han ido produciendo desde el siglo XVII.
Estas características, particulares en lo que concernía a aspectos de la estratigrafía tales como fósiles, estratos e interfaces, eran generales con referencia a las leyes de la estratigrafía y las relaciones entre éstas.
Existían tres axiomas que se aplican a los estratos de rocas: las leyes de superposición, horizontalidad original y continuidad original.
El perfil topográfico es un corte o sección a lo largo de una línea dibujada en un mapa. En otras palabras, es como si se pudiera rebanar una porción de la tierra y separarla del resto para poder verla de lado a lado; la superficie de esta rebanada sería el perfil topográfico.
El mapa geológico es la representación, sobre un mapa topográfico, de los diferentes tipos de unidades geológicas que afloran en la superficie terrestre así como de sus respectivos contactos.
Introducción
La estratigrafía es la descripción de todos los cuerpos rocosos que forman la corteza terrestre y de su organización en unidades distintas, útiles y cartografiables. Las unidades están basadas en sus características o cualidades a fin de establecer su distribución y relación en el espacio y su sucesión en el tiempo, y para interpretar la historia geológica.
El concepto de estratigrafía en geología ha adquirido ya muchas de sus características principales, como resultado de los descubrimientos que se han ido produciendo desde el siglo XVII. Estas características, particulares en lo que concernía a aspectos de la estratigrafía tales como fósiles, estratos e interfaces, eran generales con referencia a las leyes de la estratigrafía y las relaciones entre éstas, a las ideas sobre cronología y a la estratificación misma, es decir, a los estratos y a las discontinuidades entre ellos o interfacies.
La construcción de perfiles topográficos es una práctica muy útil para entender lo que representan los mapas topográficos. Un perfil topográfico es un corte o sección a lo largo de una línea dibujada en un mapa.
Un mapa geológico es la representación, sobre un mapa topográfico, de los diferentes tipos de unidades geológicas que afloran en la superficie terrestre así como de sus respectivos contactos. Para distinguir las rocas se emplean diferentes tonalidades de colores. En un mapa geológico se reflejan también las estructuras tectónicas (pliegues, fallas, etc.), los yacimientos de fósiles, aspectos hidrogeológicos (fuentes, red de drenaje, etc.), recursos minerales, etc.
La elaboración de mapas geológicos es un trabajo muy especializado que requiere detallados reconocimientos del terreno. Los mapas geológicos, de acuerdo con la finalidad de la investigación, pueden ser elaborados con muy diferentes criterios. La metodología aplicada en la construcción de cada uno de ellos puede ser diferente si bien los aspectos de campo y de gabinete son comunes a todos ellos.
La estratigrafía
La estratigrafía es la descripción de todos los cuerpos rocosos que forman la corteza terrestre y de su organización en unidades distintas, útiles y cartografiables. Las unidades están basadas en sus características o cualidades a fin de establecer su distribución y relación en el espacio y su sucesión en el tiempo, y para interpretar la historia geológica
1. EL CONCEPTO DE ESTRATIGRAFÍA EN GEOLOGÍA
Charles Lyell (1830) publicó su clásico libro PrincipIes of Geology, argumenta el concepto de estratigrafía en geología había adquirido ya muchas de sus características principales, como resultado de los descubrimientos que se habían ido produciendo desde el siglo XVII. Estas características, particulares en lo que concernía a aspectos de la estratigrafía tales como fósiles, estratos e interfaces, eran generales con referencia a las leyes de la estratigrafía y las relaciones entre éstas, a las ideas sobre cronología y a la estratificación misma, es decir, a los estratos y a las discontinuidades entre ellos o interfacies.
Los descubrimientos que proporcionaron a la noción de estratigrafía una fisonomía moderna se oponían a las actitudes reinantes sobre los fósiles y la estratificación. Los primeros eran considerados como un «pasatiempo de la Naturaleza»; la segunda, como deposiciones del Diluvio. Igualmente se impusieron restricciones cronológicas al desarrollo de las ideas geológicas a causa de la entonces aceptada edad de la Tierra, calculada por referencias bíblicas en no más de 6.000 años.
1.2. Procesos geológicos
La estratificación geológica se forma por un proceso cíclico de denudación o deposición, por la elevación del terreno o su inmersión en los mares. Una vez solidificada, la estratificación puede invertirse, romperse, destruirse o alterarse respecto de sus circunstancias originales. Es posible obtener un registro de estos cambios cuando los fósiles o los fragmentos minerales de una formación antigua consiguen llegar por varios caminos –como la erosión– hasta depósitos posteriores. Estos cambios se reflejan en el aspecto inmaterial de la estratificación y en las discontinuidades o interfacies entre depósitos individuales o grupos de depósitos.
Este ciclo geológico fue descubierto en la década de 1790 en Escocia por James Hutton. Su teoría estaba incompleta sin el reconocimiento de la «discontinuidad», una interfacies entre dos formaciones de estratos diversamente orientados, uno reposando discontinuamente sobre el otro. En el ciclo de Hutton, las discontinuidades representaban el tiempo transcurrido entre la elevación y la erosión de una formación, su inmersión en los mares, y el momento en que se depositaba una nueva formación encima de la anterior.
1.2. Leyes de estratigrafía geológica
Existían tres axiomas que se aplicaban a los estratos de rocas: las leyes de superposición, horizontalidad original y continuidad original. La primera establece que en masas estratificadas los niveles superiores son más recientes, y los inferiores, más antiguos.
La segunda ley afirma que los estratos formados bajo el agua tendrán unas superficies originalmente horizontales y el hecho de que hoy día haya niveles con superficies inclinadas se debe a que han sufrido movimientos desde el tiempo de su deposición.
El tercer axioma indica que cada depósito fue originalmente un conjunto informe sin aristas expuestas y, si existen, es como resultado de la erosión o dislocación del depósito (Woodford, 1965, p. 4).
Otra ley referente a los fósiles hallados en los estratos es la ley de sucesión faunística (Dunbar y Rodgers, 1957, p. 278) o la ley de los estratos identificados por los fósiles (Rowe, 1970, p. 59). Esta ley da por sentado que los distintos restos de fósiles de etapas de vida sucesivas pueden indicar la secuencia relativa de la deposición, particularmente si los estratos han sido desplazados o volcados. La ley de superposición, por ejemplo, no puede aplicarse a estas formaciones alteradas hasta que se determine el orden de deposición.
Además de las leyes, también se establecieron los conceptos de estrato, estratificación, interfacies litológicas, fósiles y otros restos contenidos en los estratos. Los estratos fueron identificados como niveles de roca formados por cambios en el tipo de materiales durante el proceso o en las circunstancias de la deposición, siendo la estratificación la masa de niveles y las interfacies finalmente compiladas (Dunbar y Rodgers, 1957, p. 97). Las interfacies litológicas, como las discontinuidades, que marcaban los límites entre deposiciones, fueron consideradas tan importantes como los mismos estratos (ISSe, 1976, p. 11). Los fósiles se reconocieron como formas preservadas de vida ancestral. Otros restos contenidos, como los fragmentos de roca hallados en un estrato, pero derivados de formaciones más antiguas (Donovan, 1966, p. 17), se tomaron como prueba de tiempos más tempranos.
2. FACIES EN LA ESTRATIGRAFÍA.
2.1. El concepto de facies.- El vocablo "facies" en geología, y particularmente en estratigrafía y sedimentología, tiene un significado ambiguo y por ello ha sido motivo de dudas y confusión. La razón es que a lo largo del tiempo, y según sea el campo disciplinario, se lo ha empleado con muy distintas acepciones.
En el caso del estudio del registro sedimentario pueden reconocerse diversos enfoques en la definición de una facies, algunos tienen un carácter interpretativo y otro carácter descriptivo y objetivo.
2.2. Los criterios interpretativos
2.3.1. Facies e interpretación tectónica = TECTOFACIES. Una tectofacies consiste en un importante registro (espesor y distribución regional) de sedimentos que se suponen originados bajo un régimen tectónico en particular (por ejemplo tectofacies preorogénicas o flysch, tectofacies sinorogénicas o molasa).
2.3.2. Facies y ambientes sedimentarios. Consiste en una sucesión sedimentaria o conjunto de cuerpos sedimentarios que se interpretan como acumulados en un determinado ambiente sedimentario (ej. Facies fluviales, facies deltaicas, facies de estuario).
2.3.3. Facies y procesos sedimentarios. Capa sedimentaria o connunto de capas que se atribuyen a la acción de un proceso de acumulación (por ejemplo facies de turbiditas, facies de debritas, facies de tidalitas, facies de eolianitas).
La utilidad del concepto de facies radica en que constituye un elemento útil para describir los atributos que poseen las rocas sedimentarias.
De este modo, definir facies con criterio interpretativo es metodológicamente incorrecto.
Lo apropiado es hacerlo sobre la base de criterios objetivos y descriptivos. A estas facies se las define como facies sedimentarias observacionales.
2.3.4. Facies sedimentarias observacionales
2.4. Litofacies.- Cuerpo de roca sedimentaria con características específicas. Se puede definir por su color, estructuras, composición, textura, fósiles y arquitectura sedimentaria.
Normalmente por una combinación entre estos atributos. Aún cuando su definición se efectúa con un criterio enteramente objetivo, se considera que este cuerpo de roca ha sido formado bajo determinadas condiciones físicas y químicas, y por lo tanto evidencia un proceso sedimentario en particular.
Como reflejan las características físicas y composicionales de los sedimentos y sedimentitas, se las define por su:
• Litología (textura y composición)
• Estructuras sedimentarias
• Geometría o arquitectura de los cuerpos
2.5. Metodología para la definición de litofacies observacionales:
1. Selección de los atributos
2. Nivel de precisión
El nivel de precisión depende de una serie de factores, por ejemplo:
Tipo y calidad de las rocas en estudio,
Tipo y calidad de los afloramientos
Tiempo disponible
Objetivos del trabajo
2.6. Icnofacies.- Una icnofacies consiste en un conjunto de trazas fósiles que aparecen asociadas en el registro sedimentario, sea en una misma capa o en capas sedimentarias adyacentes.
Se asume que esta asociación se ha formado bajo determinados parámetros ambientales.
Normalmente, las icnofacies son recurrentes en el tiempo geológico (Buatois et al., 2002).
2.7. Asociación de facies
Grupo o conjunto de facies que guardan una clara relación física y genética entre sí. El concepto involucra tanto a las relaciones verticales como laterales entre las facies.
El concepto de asociación de facies es fundamental para definir mecanismos de formación de los depósitos sedimentarios, así como proponer modelos sobre sistemas de depositación y ambientes de acumulación.
3. EDADES
3.1 Relativas.
Ordena los estratos y acontecimientos en una secuencia según su antigüedad.
Se apoya en los principios básicos de la estratigrafía:
Principio de la horizontalidad original: Puede enunciarse diciendo que en condiciones normales los sedimentos se depositan de manera que adquieren una disposición horizontal.
Principio de la continuidad lateral: Los cuerpos sedimentarios se extienden en todas direcciones y sentidos hasta que su espesor se hace cero o llegan al borde de la cuenca de sedimentación. Es decir, los cuerpos sedimentarios no son infinitos.
Principio de la superposición: Los estratos se depositan horizontales y unos sobre otros de manera que toda capa superpuesta a otra es más moderna que aquella y a la inversa. Este principio fue aplicado por primera vez por Stenon en 1669.
Principio del uniformismo: Las leyes y los procesos naturales que rigen esas leyes han permanecido uniformes a lo largo del tiempo geológico.
Principio del actualismo: Los fenómenos y procesos que están actuando hoy en día son los mismos que han actuado durante los tiempos geológicos, y producen los mismos efectos que produjeron en el pasado.
Principio de la sucesión faunística o de la correlación: Los grupos de organismos fósiles se suceden en un orden definido y determinado, de manera que cada periodo puede reconocerse por sus fósiles correspondientes, Ejemplo: los trilobites corresponden a la era primaria; los ammonites, a la secundaria; y los nummulites, a la terciaria.
Principio de la sucesión de eventos: Todo acontecimiento geológico es posterior a las rocas y procesos afectados por él.
Principio de los fragmentos incluidos: Cuando en una roca se encuentran fragmentos de otra roca, la roca de la que proceden los fragmentos es más antigua que la que los contiene.
3.2 Absoluta
Permite hallar la edad de un estrato o acontecimiento geológico determinado, por los métodos:
Biológicos: analizan ritmos biológicos que siguen intervalos regulares de tiempo en su desarrollo (los anillos de los árboles y las estrías de los corales).
Sedimentológicos: Analizan los depósitos de sedimentos que siguen intervalos regulares de tiempo.
Ejemplo: las varvas glaciares son sedimentos en el fondo de los lagos glaciares. En invierno se deposita un sedimento delgado y oscuro; y en verano, uno grueso y claro. Así, cada pareja de capas corresponde a un año.
Radiométricos: se basan en el período de semidesintegración de los elementos radiactivos; éstos transforman en dicho período la mitad de su masa en elementos no radiactivos. Así, conocido el período de semidesintegración de un elemento radiactivo contenido en un estrato y el porcentaje del elemento radiactivo que se ha desintegrado, se puede precisar la antigüedad del material.
Comparación de las edades en las rocas
Proceso de edades absolutas…
3.3. Objetivos de encontrar las edades de las rocas.
Identificación de estratos, interpretación genética de los sedimentos que los integran y establecimiento de la sucesión estratigráfica local.
Correlación entre las series estratigráficas y diferenciación de unidades estratigráficas y tectosedimentarias que ofrezcan el armazon necesario para encuadrar los procesos y fenómenos.
Interpretación estratigráfica: A partir de los datos anteriores se pueden conocer las características de los medios sedimentarios, su extensión y sus relaciones laterales hasta llegar a la reconstrucción de la cuenca y de la geografía pretérita, es decir, la paleogeografía.
Descripción análisis e interpretación de los cambios sufridos por la Tierra a lo largo de su historia.
4. ¿CÓMO SABEMOS LA EDAD DE UN FÓSIL?
La edad de una roca se describe de dos posibles maneras: edad relativa y edad absoluta.
4.1. Edad relativa
Edad relativa es cuando sabemos la edad de un fósil o de una capa de roca en referencia a la edad de otra.
Es más vieja que o más joven que.
Un ejemplo lo podemos observar en un vertedero.
En este caso podemos determinar la edad de estos ancestros del ser humano basados en edad relativa.
Podemos determinar la edad de las capas de roca ígnea intrusiva a través de métodos radioactivos.
4.2. Edad absoluta
Edad absoluta es cuando se ha determinado la edad exacta de una roca.
Esta se logra utilizando métodos radioactivos.
Cuando se forman nuevos minerales, en ocasiones, contienen átomos radioactivos inestables.}
Estos átomos inestables se transforman en átomos estables a un paso que no es alterado por agentes físicos o químicos.
Un reloj natural.
Para determinar la edad de una roca usando métodos radioactivos utilizamos su media vida.
Media vida es el tiempo que le toma a la mitad de la muestra el cambiar de isótopo padre a isótopo hijo.
Un isótopo es un átomo de un mismo elemento con diferente masa atómica. Esto es, tienen el mismo número de protones en el núcleo pero diferente número de neutrones.
Perfil topográfico
La construcción de perfiles topográficos es una práctica muy útil para entender lo que representan los mapas topográficos. Un perfil topográfico es un corte o sección a lo largo de una línea dibujada en un mapa. En otras palabras, es como si se pudiera rebanar una porción de la tierra y separarla del resto para poder verla de lado a lado; la superficie de esta rebanada sería el perfil topográfico.
Los perfiles como los mapas, deben de estar hechos a escala. Pero dado que se manejan dos dimensiones diferentes, horizontales y verticales, cada una puede tener una escala diferente; generalmente la escala horizontal e la misma que la del mapa y la vertical frecuentemente se exagera con el fin de hacer más evidentes los rasgos del relieve.
Para construir un perfil topográfico, primero debemos debe decidir donde trazar una línea de interés que necesitemos (para el estudio que se realice) la siguiente decisión es la escala vertical que usarás, lo cual del objetivo de tu estilo y del relieve de la región donde realizaras el perfil. Exagerar la escala vertical al doble es generalmente suficiente para resaltar los rasgos del relieve.
Mediante el dibujo de un gráfico, con las distancias en el eje de las x y las altitudes en el eje de las y, se puede trazar el perfil de una sección transversal del terreno que muestre su elevación. Si se exagera la escala de las altitudes, se podrá observar con claridad las formas de las montañas y de los valles.
Dibujo y grafico de un perfil topográfico.
1. ELABORACIÓN DE UN PERFIL A PARTIR DE UN MAPA TOPOGRÁFICO
Para levantar un perfil o corte de la superficie terrestre se debe utilizar parte de la información que proporciona un mapa topográfico: las curvas de nivel y la escala. Los datos de las curvas de nivel que aparecen en el mapa topográfico se trasladan a un gráfico basado en el sistema de coordenadas: el eje vertical refleja las altitudes y el horizontal, la distancia. Como la finalidad es representar las formas del relieve más características de la zona elegida con la menor deformación posible, el corte debe ser perpendicular a las curvas de nivel, pues de otra manera se falsearían y transformarían las pendientes.
La elaboración de un corte topográfico sin el uso de un ordenador requiere varios materiales: lápiz, mapa topográfico de la zona elegida a escala apropiada, papel milimetrado o cuadriculado para facilitar el trazado de líneas, y papel transparente (vegetal o similar) que se colocará sobre la zona escogida para realizar el perfil y sobre el que se trabajará para no estropear el mapa.
Tras seleccionar en el mapa la zona a perfilar, se traza una línea recta para unir dos puntos (X y X´) sobre el papel transparente, teniendo en cuenta que debe cortar perpendicularmente las curvas de nivel. Sobre esa línea se marcan cada una de las curvas de nivel del mapa que se cruzan con ella y se anota en cada señal la altitud de la curva con lápiz para que después se pueda borrar. Es conveniente marcar solo las curvas maestras si las curvas de nivel están muy juntas, es decir, si el relieve es muy accidentado.
En el papel milimetrado se dibuja un eje de coordenadas teniendo en cuenta las escalas decididas. El eje horizontal debe tener la misma escala del mapa topográfico. El eje vertical, que presenta la altitud o la elevación del terreno, no debe tener una escala demasiado exagerada y esta se decidirá en función de la topografía de la zona (conviene observar cuáles son las curvas de nivel mayor y menor); por ejemplo, para un mapa de escala 1:50.000 podría ser 1:25.000, sabiendo que 1 cm en el mapa son 100 m de altitud en la realidad.
La recta X-X´ trazada sobre el papel transparente se hace coincidir con el eje horizontal del papel milimetrado, evitando que se mueva. Con la información de altitud de cada curva de nivel apuntada a lápiz, se levanta cada punto del eje horizontal hacia arriba hasta alcanzar la altitud correspondiente en el eje vertical, marcando los nuevos puntos.
Una vez señalados todos, se unen con una línea. Esta línea muestra el perfil del relieve en línea recta entre los dos puntos seleccionados Y y X´.
2. MAPA GEOLÓGICO
Un mapa geológico es la representación, sobre un mapa topográfico, de los diferentes tipos de unidades geológicas que afloran en la superficie terrestre así como de sus respectivos contactos. Para distinguir las rocas se emplean diferentes tonalidades de colores. En un mapa geológico se reflejan también las estructuras tectónicas (pliegues, fallas, etc.), los yacimientos de fósiles, aspectos hidrogeológicos (fuentes, red de drenaje, etc.), recursos minerales, etc.
Las unidades geológicas que aparecen en un mapa pueden haber sido agrupadas de acuerdo con variados criterios: edad común, mismo tipo de roca, mismo contenido de fósiles, igual permeabilidad, etc. Cada uno de estos mapas recibe un nombre especial.
Representación del mapa geológico a partir del
Mapa topográfico.
Ejemplo de mapa litoestratigráfico y distinción de litologías, facies, etc.
Ejemplo de mapa tectono-estructural.
3. ELABORACIÓN DE UN MAPA GEOLÓGICO
La elaboración de mapas geológicos es un trabajo muy especializado que requiere detallados reconocimientos del terreno. Los mapas geológicos, de acuerdo con la finalidad de la investigación, pueden ser elaborados con muy diferentes criterios (Figuras 5 y 6): Mejorar el conocimiento geológico general de una región (mapa geológico s.l.), distinguir tipos litológicos (mapas litoestratigráficos), agrupar formaciones geológicas por edades (mapas cronoestratigráficos), poner en evidencia zonas con un elevado riesgo geológico (mapas de riesgo), racionalizar el uso y explotación de los suelos (mapas de ordenación del territorio), etc. La metodología aplicada en la construcción de cada uno de ellos puede ser diferente si bien los aspectos de campo y de gabinete son comunes a todos ellos.
En los trabajos de campo, el geólogo realiza una serie de itinerarios buscando afloramientos, es decir, zonas expuestas en la superficie de la Tierra que permiten observar las características geológicas del subsuelo. Una vez encontrado un afloramiento, éste se sitúa sobre un mapa topográfico o bien sobre una foto aérea (Figura 7). Con la ayuda de las herramientas típicas del trabajo de campo (martillo, lupa, brújula), intenta identificar las rocas presentes en el afloramiento así como todas aquellas características útiles (fósiles, orientación de planos y lineaciones en las rocas, etc.) en la posterior identificación. Debéis saber que el trabajo de campo puede ser extremadamente duro por lo que, a menudo, se trabaja previendo que no se volverá más al afloramiento estudiado. Así, cualquier observación ha de ser minuciosamente documentada en una libreta de campo, esquematizada mediante gráficos adecuados, fotografiada si se considera necesario y muestreada si ello es indispensable.
Al final de los trabajos de campo, el mapa resultante no es otra cosa que una serie de manchas de color y símbolos dispersos sobre el mapa topográfico o en la foto aérea. Si la cartografía ha sido efectuada con rigor, se trata de un mapa objetivo de extraordinario valor, puesto que debiera ser independiente de la persona que lo haya realizado: Se reflejan tan sólo aquellas características verificables en cualquier momento por cualquier otro observador.
El trabajo realizado en el campo y resumido como mapa objetivo debe ser complementado en el gabinete mediante la interpolación entre afloramientos separados. Cualquier técnica de interpolación introduce incertidumbre dado que se interpola para obtener información donde esta no ha sido tomada (por estar cubierto o inaccesible el terreno, por ejemplo). A diferencia de las interpolaciones matemáticas, la interpolación realizada en el gabinete por el geólogo se basa en la utilización de información obtenida mediante técnicas geofísicas directas (sondeos), indirectas (sísmica, magnetometría, gravimetría, etc.), en su propia experiencia, así como en el conocimiento geológico que posee de la región estudiada. El resultado final es un modelo geológico (un mapa) validado con la ayuda de los datos geofísicos y de campo. Los mapas finales poseen, por tanto, una cierta componente interpretativa.
Referencias
1. Dr. Héctor O. Panarello. (n.d.). principios-estratigrafia.pdf. Retrieved from http://www.minera-net.com.ar/educacion/contenidos/edaddelasrocas.asp
2. Perez, A. (n.d.). edad de las roca.pdf. Retrieved from http://centrodeartigos.com/revista-digital-universitaria/contenido-22832.html
3. Urtado. Leon. (2010). 60Concepto- ClasEstratigrafica.pdf. Retrieved from http://es.geologia.wikia.com/wiki/Estratigraf%C3%ADa
4. Sanches A. topograficos.pdf. 2012. Available at: ttp://www.ehowenespanol.com/utilizan-geologos-determinar-edad-absoluta-rocas-fosiles-info_265308/.
5. . Alvarez JD. mapa topografico.pdf. 2012. Available at: http://www.ehowenespanol.com/utilizan-geologos-confeccion.mapeo-geologico.//56525.
Anexos
ANEXO # ASOcIAION DE FACIEs
Monografía presentada en cumplimiento parcial
De la asignatura de Geología.
Autor:
Rodríguez Calampa, Nelson Yohel
Fernández Puerta, Jhoisy Fiorella.
Flores Pérez, Paul Martín.
Docente:
Ing. VÁSQUEZ BRIONES, Ivone.
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN
FACULTAD DE INGENÍERIA Y ARQUITECTURA.
E.A. PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL.
Morales, octubre de 2013