Mapeo y confección de un mapa geológico

Introducción:

Mapas geológicos son los requisitos más importantes en la geología y minería. La idea principal de un mapa geológico es la representación de una situación geológica en un mapa. Es decir se dibujan arriba de una carta topográfica modificada en color o con simbología la litología. Cada estrato, unidad o formación entones aparece con su propio color o símbolo.

Mapas geológicos permiten una interpretación rápida de un sector de interés. Para confeccionar un mapa se trabajan en varias etapas:

Etapas de un proyecto de mapeo geológico:

Etapa

Mapa detallada

Mapa regional

1

Estudio de Antecedentes

2

Análisis de fotos aéreas

3

Estratigrafía

Estratigrafía (en terreno)

4

Topografía en detalle

Perfil litológico

5

Definición de unidades del mapeo

6

Mapeo en terreno 
Mapeo litológico 
Verificación con fotos aéreas 
Levantamiento estructural

7

Dibujo del mapa

8

Confección de perfiles

9

Informe con descripciones detalladas

 Mapas geológicos tienen una base topográfica (tal vez simplificada). Como informaciones topográficos importantes se incorporan infraestructura (caminos, ferrocarriles), ríos, pueblos y curvas de nivel con cotas. No se traspasan tipo de vegetación, símbolos especiales topográficos. La base topográfica normalmente tiene solamente un color (negro o café).

Todos los mapas geológicos además representan por gran parte un modelo geológico, es decir en algunos sectores la información geológica tiene su base en la interpretación geológica de los autores. Mejor sería la confección de mapas "verdaderas" significa mapas con una alta porcentaje de información real, solo con poca información interpretada.

Cada mapa tiene su objetivo. Mapas geológicas de la región tienen un objetivo distinto como mapas para una impresa minera o mapas para una empresa de agua potable. Además cada mapa refleja una situación geológica simplificada. La manera de la simplificación pertenece al objetivo y del autor de la carta. Por eso mapas antiguas se ve tal vez bastante diferente como mapas modernas.

Tabla: Objetivos de un mapeo

Objetivo

Contenido

Para reducir

Mapas regionales

Todas las formaciones

detalles

Mapas para la minería

Todas las rocas, Todas las mineralizaciones, tectónica

cuaternario

Mapas para empresas sanitarias

cuaternario, limites de estratos, fallas, manantiales

rocas sólidas generalizadas

 

 

 

 

 

 

 

 

El mapa:

Una carta geológica no solamente es la mapa. Es decir adicionalmente contiene el titulo, escala (gráfica y en números), una leyenda topográfica, una leyenda geológica (con símbolos tectónicos), la ubicación del mapa, los autores con fecha del mapeo en terreno (con ubicación del trabajo), un (o más) perfil(es) geológico(s), flecha del Norte y las coordenadas en UTM y/o longitud/latitud. Aparte de la carta se publican normalmente un informe con descripciones más detalladas del sector (como tipo de fósiles, columnas estratigráficas, descripciones de los estratos, formaciones y unidades.

 

 

Confección de un mapa geológico

 

El comienzo de un mapeo geológico es un estudio profundo de los antecedentes de la región. Antecedentes pueden ser:

Mapas topográficos
Mapas geológicos antiguos
Mapas geológicos de gran escala
Publicaciones en revistas geológicas
Fotos aéreas

Mapas topográficos:

Los informaciones que tienen mapas topográficos son muy importante para la geología. Además para la realización del mapeo se necesitan una base topográfico.

Los informaciones más importantes son la morfología, red de drenaje, minas (en producción y abandonadas), manantiales, lagos, acantilados.

Fotos aéreas

 Los fotos aéreas apoyan un mapeo en varias partes:

a) Detección de límites litológicos
b) Detección de sectores geológicamente interesantes
c) Detección de fallas y otras estructuras tectónicas
d) Acceso al sector

Estratigrafía

El conocimiento de la estratigrafía de un sector es la base para realizar un mapeo. En esta etapa se toma todas las informaciones en terreno sobre la litología de las rocas, los espesores de las capas, su contenido y las relaciones temporales (cronología).

Informaciones litológicos importantes:

A) Se observa en terreno:

Tipo de roca Sedimentaria, volcánica, intrusiva, metamórfica
Resistencia contra la meteorización muy duro / duro / normal / blando / muy blando
Rompimiento irregular / regular / liso / 
Color negro, verde, café.... 
Contenido de minerales comunes cuarzo, feldespatos, plagioclasa, biotita, ....
Minerales especiales epidota, malaquita, pirita, hornblenda, piroxeno...
Textura porfídica, clástica, fina, criptocristalino...
Foliación estratificación -fina, -cruzada, regular, irregular, flujo magm.
Techo / Piso Tipo de roca 
Otros fósiles, marcas 

Dirección de inclinación y manteo: Se toma los datos de la foliación primaria (estratificación) con la brújula.

Espesor real: Se mide al final el espesor real

 

B) En laboratorio:

Descripción de la muestra más detallada: Con lupa, estimación del contenido modal.
Reconocimiento de los fósiles: Grupo, especie y época(s) de vida.
Sección transparente de la muestra: Conteo del contenido modal de minerales, identificación de minerales accesorios.
Análisis químicas( por difractometría de rayos x): Contenido de los elementos químicos principales (Si, Al, Fe,..) y los elementos químicos de traza como Ba, Sr, Rb...

Todas las informaciones se resume en un informe y/o un listado muy detallado cronológico. Lo mejor sería la elaboración de una columna litológica (véase abajo), con una gran cantidad de los informaciones y como manual del mapeo.

Perfil Litológico

 Un perfil litológico o columna litológica representa gráficamente la estratigrafía generalizada de un sector. Abajo se dibuja los estratos más antiguos arriba los estratos más jóvenes. El eje horizontal representa la resistencia contra la meteorización. En la figura (ejemplo no real) abajo entonces las ignimbritas son muy resistente contra la meteorización (y forman por eso lomos o cerros en el terreno).

 

Definición de las unidades del mapeo

En un mapeo normalmente es una generalización de los informaciones litológicos necesario. Es decir tenemos que juntar un grupo de estratos litológicamente parecidas para definir un techo y un piso de la unidad del mapeo. Claro que en algunos unidades se encuentra capas "extrañas" como una capa delgada de andesitas en la unidad de rocas clásticas. Además conviene para la definición de techo y piso de las unidades del mapeo el uso de capas vistosas.

Mapeo en terreno

Mapeo litológico:

Métodos:

  a) Mapeo por material suelto:

En la mayoría (no en el desierto) las capas no afloran directamente a la superficie, es decir una capa de suelo, vegetación y/o bloques sueltos cubren las rocas sólidas. En este caso los pocos afloramientos que existen son de alto valor. Con las informaciones de estos afloramientos (cortes de carreteras, canteras, minas, riberas de ríos, acantilados, excavaciones profundos, perforaciones) y la ayuda de bloques sueltos, de la morfología y de la vegetación se puede interpolar las informaciones. En regiones áridas o desérticas este problema no es tan grave, pero también no siempre las rocas afloran en una manera satisfactorio. Arena, mares de bloques, barro, rellenos de quebradas o rocas sueltas cubren las informaciones. Entonces durante un mapeo se buscan cualquier tipo de información que puede ayudar en la confección del mapa geológico. Solo en casos especiales se hacen perforaciones.
 

En sectores horizontales normalmente los bloques sueltos vienen como producto de erosión y meteorización desde abajo de las rocas sólidas. Pero casi siempre se observa cerca de los de límites litológicos un sector de mezcla de los bloques sueltos (por la agricultora o fenómenos físicos). Pero estos sectores no son tan ancho, que al final en un mapa de escala de 1:10.000 este sector desaparece por la resolución. Entonces la mitad de la zona de mezcla se usa como límite litológico.

 

También en sectores inclinadas funciona el método bastante bien. La regla más importante es: "Rocas sueltas solo se caen hacia abajo". Es una regla muy simple pero muy importante. Significa abajo del cerro se puede encontrar una mezcla de todas los rocas sueltas que afloran arriba. Entones durante de un mapeo siempre se sube a los cerros en la búsqueda del ultimo trozo suelto de una roca determinada. Significa en el ejemplo abajo la persona tiene que subir al cerro para encontrar el ultimo trozo de arenisca (el trozo más alto). Este punto marca el límite litológico. Eso se verifican en otras partes varias veces.

 

 

b) Mapeo por morfología

El método más eficiente es un mapeo por morfología. Se puede usar este método en regiones sin vegetación y en regiones cubiertas de bosques y praderas. La idea principal es, que cada roca o estrato tiene su propia resistencia contra la erosión y meteorización. Estratos duros se ve como lomos con pendientes fuertes, estratos blandos muestran pendientes suaves o producen depresiones, valles o quebradas. Además se puede determinar la manera del desgaste: Estratos duros producen mares de bloques del tamaño grande; estratos blandos producen partículas más finas o un polvo.

 

c) Mapeo en regiones cubiertas de vegetación
 

La vegetación se puede usar como indicador litológico. La idea es, que cada tipo de rocas permite el crecimiento de un conjunto de plantas especiales. En la naturaleza se observa entonces un cambio de la vegetación brusco arriba de un límite litológico. Este método de mapeo "indirecto" solo funciona en conjunto de informaciones litológicas directas. Entonces se necesita un afloramiento qué índica el cambio litológico y se nota las diferencias de la vegetación (como en un camino rural cual produce un afloramiento y esta cruzando un bosque). La continuación del límite se puede detectar solo por la vegetación hasta un otro punto de referencia. 

 

 Este método por supuesto solo funciona en regiones de densa vegetación. Pero también en el desierto se nota algunas veces este cambio de la vegetación por la litología. También este método funciona bien para detectar fallas (zonas de fallas).
 
 

  Procedimiento de la confección de un mapa geológico

(Etapa 7)

Procedimiento de la confección :

 

Fase

Titulo

Palabras claves

1

Diseño preliminar

Ubicación al papel del mapa, leyenda, titulo, perfil

2

Margen del mapa

Dibujo del margen 

3

Topografía

Dibujo de la topografía (papel diamante con grafo) 

4

Límites geológicos

Dibujo de los límites geológicos, generalización

5

Simbología

Dibujo de los símbolos en negro (grafo)

6

Leyenda

Diseño y dibujo en b/n de la leyenda

7

Titulo

Titulo (letras grandes)

8

Dibujo del perfil

Confección y dibujo del perfil 

9

Fotocopiar en b/n

Fotocopias a papel normal

10

Dibujos en colores

Relleno de los sectores con los colores correspondientes

 
 

1. Diseño preliminar:

 

2. Margen del mapa:

3. Topografía:

4. Límites geológicos:
 

Para límites geológicos conocidos se usan líneas continuas (ancho: 0,35mm). Las líneas se dibujan a mano libre sin regla y nunca corren exactamente paralelo como estructuras artificiales como caminos (entre otros).

 
   

 
(amarillo=cuaternario)

Sí un límite geológico está cubierto por cuaternario y no se conoce su ubicación correcto (como en un relleno de una quebrada) se "esconde" también el límite bajo cuaternario.

 
  Recuerde: cuaternario solo cubre las rocas más antiguas superficial:

 

Cronología:

Durante del dibujo de la carta verifique que la cronología de las estructuras del mapa corresponde con la naturaleza. Es decir: Estructuras jóvenes cortan (interceptan) estructuras más antiguas. Un dique de la época jurásica no puede cortar el terciario. Generalmente en depósitos cuaternarios no hay fallas y diques (solo existen pocas excepciones).
 

En este ejemplo la falla corta y desplaza el dique, dique y falla afloran en triásico y jurásico, dique y falla no afloran en los depósitos del cuaternario. Conclusión: Falla y dique son más joven como las rocas del jurásico y más antigua como cuaternario. La falla es más joven como el dique.

 

Generalizaciones

El traspaso de los informaciones del terreno al papel de una carta significa en gran partes una generalización de los informaciones. Informaciones no importantes se pierde, informaciones importantes se mantiene. El primer problema es la escala y la resolución. Una escala 1:50.000 significa que una línea de 1mm en el mapa tiene un ancho equivalente en terreno como 50m. Es decir cuerpos geológicos pequeños normalmente no salen en un mapa. Existen cinco posibilidades para generalizar:

a) Juntar varios cuerpos iguales a un cuerpo grande:


En el caso que afloran cuerpos (importantes) de la misma roca en cantidades grandes de yacimientos pequeños, se puede juntar todos los afloramientos pequeños a un cuerpo grande.

b) Estratos: Juntar varios estratos parecidos para una unidad o formación; o decir estratos de...

Sí aflora un conjunto de estratos litológicamente parecidos y cada estrato tiene un espesor tan pequeño que no alcanza para dibujar en el mapa se puede juntar estos estratos a una "unidad". En la leyenda se puede decir: "Estratos de xx" o "Unidad xx".

c) Uso de un símbolo:

En el caso que afloran muchos cuerpos pequeños con alta importancia (como alteraciones o mineralizaciones) se puede marcar la ubicación con un símbolo y adicionalmente se puede juntar los puntos a una zona "sector mineralizado".

d) Aumento del tamaño del cuerpo en el mapa (solo sí es un cuerpo/estrato muy importante:

Sí aflora una estructura (dique, veta) o un estrato muy importante, se puede aumentar la escala de este estructura. Es decir se dibuje la estructura o el estrato más ancho como aparece en la naturaleza. Pero eso se indica en la leyenda.

Nota: En mapas topográficos es un método muy común para caminos y casas (entre otros). Un camino de 10 m de ancho en la naturaleza tenía en un mapa topográfico de la escala 1:50.000 correctamente un ancho de 0,2 mm. Pero se dibujan normalmente caminos en un mapa más grueso.

  e) No dibujar el cuerpo (solo para estructuras no tan importantes p.e. cuaternario):

Cuerpos pequeños sin importancia como por ejemplo cuaternario simplemente no se traspasa al mapa geológico. Claro, que en este caso existe la posibilidad para juntar todas afloramientos a una mancha grande (véase "a"). El objetivo de la carta geológica y el estilo del autor manejan al final el estilo del mapa. La generalización por "no dibujar" no se hacen para rocas extrañas de la zona ni por rocas importantes. En la mayoría le toca solamente al cuaternario para desaparecer.
 
   más ejemplos y recomendaciones

5. Simbología:

Se puede diferenciar entre símbolos generales como túnel, mina, cueva, fósiles y símbolos litológicos, cuales determinan un cierto tipo de roca. Los símbolos litológicos se puede reemplazar por colores.

Símbolos generales:

Aparte de la simbología litológica se usan una gran cantidad se símbolos generales:
 

Línea fina (0,3mm): Límite geológico 
Línea gruesa (0.7mm): falla tectónica 
Línea gruesa segmentada: Probablemente falla tectónica 

 

Para mapas en color:

Solamente se dibujan los símbolos geológicos como fallas, cabalgamientos, rumbo/manteo, ejes de pliegues, fósiles, toma de muestra, mina y edades absolutos. Además se ingresan las letras de identificación de los estratos. Sí se quiere una combinación de colores y símbolos litológicos además se dibujan los sectores con símbolos en negro: Zonas alteradas, litología especial-detallada, conos aluviales y dunas.

Para mapas en blanco y negro:

Normas para el uso de los colores:

Se dibujan los símbolos para la litología y los símbolos tectónicos.
 

  6. Leyenda
 

En la leyenda litológica o geológica tienen que aparecer todas unidades y/o formaciones que existen en el mapa. Arriba vienen los unidades más joven, abajo los más antiguos. Sí hay dos facies (dos unidades con diferentes rocas, pero del misma edad) se dibuja al mismo nivel horizontal. Sí no se conoce la edad absoluto (¿cretácico o terciario ?) se dibujan el cajoncito arriba del límite como en el caso del granito. Los cajoncitos contienen una identificación de letras (por ejemplo: Qe) para facilitar la comparación de los colores con el mapa. Además se dan una descripción de las unidades en una forma muy corta

 

7. Titulo

Cada carta necesita un titulo y algunos informaciones adicionales como escala, autor y organización.
 

Carta geológica de [PAÍS]

Hoja [Sector]

Escala 1: XX.000

[ORGANIZACIÓN, AUTOR]

  8. Dibujo del perfil

Abajo de la carta se dibujan un perfil o mejor dos perfiles (longitudinal y tranversal) pero un perfil tiene que ser perpendicular del rumbo general de los estratos. En mapas de color se usan en el perfil las mismas colores como en el mapa. En mapas en blanco y negro se usan la misma simbología. Normalmente la escala horizontal del perfil es igual de la escala de la carta y la escala vertical del perfil es igual de la escala horizontal.

véase confección de un perfil

9. Fotocopias

10. Relleno con color

Normas para el uso de los colores:

Normalmente, sí es posible se usan los colores cuales corresponden por la época y/o los colores cuales corresponden por un tipo de rocas. En mapas detalladas se puede romper este esquema, pero con cuidado: amarillo claro siempre para cuaternario, rojo siempre para rocas intrusivas, rosada y violeta para rocas extrusivas, azul para calizas o rocas sedimentarias.
 
 

Simbología

1. Simbología litológica para mapas y perfiles en blanco y negro

Una buena alternativa (más económico) sería la confección de un mapa en blanco y negro. Las unidades litológicas se rellenan con símbolos. La desventaja de este tipo de mapas es la cantidad limitada de información. No es posible incorporar grandes cantidades de unidades litológicos en este tipo de mapa. Pero para como máximo 6 unidades no hay problemas.

La elección de los símbolos litológicos tiene que ser bien hecha. Primero hay símbolos determinados (exclusivamente) para un tipo de rocas. Además se puede variar el tamaño de los símbolos: Símbolos grandes son más fácil para dibujar pero en afloramientos pequeños se ve feo o no se puede diferenciar. Generalmente existen símbolos orientados (como los ladrillos de la caliza) y símbolos sin orientación (como arenisca). Gráficamente se ve mejor una combinación de los dos tipos de símbolos en una mapa (Sí la litología lo permite!). El uso único de símbolos orientadas produce tal vez un desorden en el mapa. El problema general es, qué solo al final se ve la estética del mapa. Puede ser qué por el conjunto de grandes cantidades de símbolos se produce un mal diseño, y no hay ninguna manera para borrar los símbolos....

Símbolos en perfiles o cortes geológicos se adaptan a la orientación de las rocas. Es decir en un pliegue también los símbolos son plegadas. En capas inclinadas se inclinan también los símbolos (solo para símbolos orientadas).

Algunos programas computacionales como CorelDraw® (entre otros) permiten la creación de símbolos. Eso ayuda mucho, por que automáticamente se puede rellenar un sector definido con un símbolo adecuado. Sí al final se ve feo rápidamente se puede cambiar el diseño sin dibujar el mapa completamente nuevo. Se puede elegir la combinación estética más favorable.

Para carbonatos como caliza, dolominas, margas y otras:

Para calizas como rocas sedimentarias químicas se usa normalmente una simbología orientada como los "ladrillos. Diferentes tipos de calizas se puede diferenciar por tamaño de los ladrillos.

 

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

Rocas volcánicas como Andesitas, Basaltos, Riolitas y para
Rocas intrusivas como Granito, Diorita, Sienita:

Rocas metamórficas deformadas como Pizarras, Esquistosos, Eclogitas:

Otras tipos de rocas:

  2. Simbología en color

Mapas "más profesionales" normalmente son de color. Se usan distintas colores para diferenciar entre unidades (formaciones) litológicas. El uso de los colores está bajo de algunas normas.
1) Esquema "época por color": Cada época tiene su color propia.
2) Esquema " litología y color": Cada roca tiene su color propia

En mapas regionales y oficiales se cumple esta norma por cien porcientos. Para mapas de sectores, cartas más detalladas, algunas veces no se puede cumplir está norma. Sí un mapa detallada por ejemplo solo contiene una época y se diferenciaron como 20 unidades litológicas en está carta. Por la norma "color de época" sería obligatorio para buscar 20 distintas tono del color principal. Por Ejemplo: Una carta contiene 15 unidades litológicos del jurásico. Bajo la norma sería obligatorio el uso de 15 distintas tonos de azul. Eso puede ser difícil y no se ve bueno. Entonces en el caso de mapas geológicas especiales se puede romper este norma y usar otras colores. Pero con cuidado:
 

1.

 Siempre amarillo claro exclusivamente para cuaternario 

2.

 Rojo solo para rocas intrusivas; violeta o rosado para rocas volcánicas 

3.

 Azul para calizas o rocas sedimentarias 

4.

 Se prefiere los colores asociados a la época

 
 
2.1. Colores por edad

Edad 

Color 

Cuaternario

amarillo muy claro

Terciario

amarillo

Cretácico

verde claro

Jurásico

azúl

Triásico

violeta

Permico

café-azul

Carbonífero

gris

Devónico

café

Silúrico

verde-azul

Ordovício

verde oscuro

Cámbrico

gris-verde

 

2.2 Colores litológicos

Roca 

Color 

Intrusiva antigua

rojo

Intrusiva jóven

rosada

Volcanita antigua

violeta

Volcanita joven

violeta clara

Caliza

azul

sedimentos blandas

amarillo