3: Hacer una sección geológica

1. Identificar dos puntos que definen un perfil de sección transversal, por ejemplo, A-A'. Estos puntos se eligen tales que la línea entre ellos es aproximadamente perpendicular a las direcciones de ataque de las unidades intervinientes de roca.
2. Se dibuja un perfil topográfico entre los dos puntos, A-A'. Instrucciones de cómo generar un perfil topográfico se proporcionan en un video diferente.
3. Tomar una tira de papel y alinee a lo largo de la línea, marcando cuidadosamente los contactos entre las unidades de rocas diferentes.
4. Transferir los contactos en el perfil topográfico.
5. En cada contacto, el buzamiento de las capas adyacentes se utiliza para proyectar este límite en el subsuelo. Como el perfil topográfico no tiene ninguna exageración vertical, las pendientes del mapa pueden ser utilizadas directamente. Por ejemplo, si el dip en un límite de la piedra caliza/piedra arenisca (contacto) es de 20°, entonces ese contacto puede ser dibujado como extensión en el subsuelo en un ángulo de 20°.
6. Utilizar esta proyección y conocimiento de la geología local para deducir los pliegues o fallas en el subsuelo. Por ejemplo, capas de roca que sumergen lejos del eje central (una vez más, como las tejas en un techo de picos) pueden indicar la presencia de un anticlinal o Antiforme. Además, si las capas de roca a lo largo del eje central son mayores que los que son sucesivamente más lejos del eje, entonces esto es aún más confirmación de una estructura anticlinal.
7. Extender las capas de rocas en la región anterior de tierra mediante líneas de puntos; Esto demuestra la presencia inferida de las rocas antes de la erosión.
   Como comentamos en la sección de principios, la línea punteada sobre la superficie efectivamente son una representación de una estructura geológica que una vez existió, pero ha sido eliminada por la erosión.

Las secciones transversales geológicas pueden evaluar modelos temporales de formación rocosa a través del tiempo.

Utilizando mapas geológicos, se pueden generar secciones transversales que predicen los estratos de las rocas bajo la superficie y estiman la forma de la roca sobre el suelo antes de la erosión.

La sección transversal resultante es una imagen recortada muy parecida a las que se ven en las paredes de los cañones o en los cortes de las carreteras. Si bien los geólogos pueden inferir tales características a partir de un mapa geológico en planta, la adición de una sección transversal proporciona una tercera dimensión de información que puede mejorar en gran medida la capacidad de evaluar pliegues y fallas.

Este video ilustrará el proceso de creación de una sección transversal geológica y destacará algunos de los usos extensivos de esta herramienta geológica.

El primer paso para crear un mapa geológico es tomar un mapa topográfico y codificar por colores las regiones que contienen diferentes tipos de rocas. En el campo, los geólogos observan las características mineralógicas y texturales, que luego se utilizan para identificar distintos tipos de rocas y unidades de rocas. Las líneas entre cada sección de la unidad de roca son los contactos. Dentro de cada tipo de roca, se agregarán datos de rumbo y buzamiento para ilustrar la orientación del afloramiento superficial de los estratos rocosos.

Estos datos de rumbo y buzamiento indican deformaciones de tipo pliegue que generan estratos deformados hacia arriba, análogos a un cuenco invertido, que se denominan anticlinales. Los pliegues que involucran estratos deformados hacia abajo son sinclinales. Por el contrario, las fallas son el resultado de una deformación frágil, por la cual las rocas se rompen en lugar de doblarse a lo largo de una superficie de ruptura distinta. Esta superficie es el "plano de falla".

En conjunto, el tipo de roca, la posición y la orientación se utilizan para crear una sección transversal geológica. El primer paso es crear un perfil topográfico, que muestra la elevación y el contorno de la región objetivo. A continuación, los datos geológicos se añaden a este perfil. Esta sección transversal ahora se puede usar para inferir la estructura subterránea. Por ejemplo, los lechos que se alejan de un eje central son indicativos de anticlinas, mientras que los lechos que se hunden hacia ellos indicarían sinclinales.

Además, las secciones transversales geológicas se utilizan para reconstruir pliegues y fallas que pueden ser crípticas, debido a los efectos de la erosión en las características de la superficie. Esto se logra extrapolando los datos de superficie y subsuelo existentes hacia arriba por encima del plano existente.

Ahora que estamos familiarizados con los principios detrás de la construcción de una sección transversal geológica, echemos un vistazo a cómo se lleva a cabo esto en un mapa de ejemplo.

Para construir una sección transversal geológica, primero tome un mapa geológico del área de estudio objetivo. Comience eligiendo dos puntos que definan un perfil de sección transversal de interés. Etiquete estos puntos como A y A'. Estos deben seleccionarse de manera que una línea entre ellos sea aproximadamente perpendicular a las direcciones de rumbo de las unidades de roca intermedias. Conecte estos puntos y cree un perfil topográfico, sin exageraciones verticales, basado en los contornos que intersectan la línea. A continuación, tome una tira de papel y alinéela a lo largo de la línea A-A', y marque cuidadosamente los contactos entre las diferentes unidades de roca.

En cada contacto, la información de buzamiento de las capas adyacentes se utiliza para proyectar el límite en el subsuelo. Nótese que en la proyección hacia el subsuelo, utilizamos un buzamiento medio a través del pliegue. Esto mantiene constante el espesor de la cama en la proyección.

Usando un transportador, mida el ángulo del buzamiento de acuerdo con el mapa original y extienda las capas de roca en línea recta debajo de la superficie. La proyección de esta información en cada punto de contacto proporcionará una vista transversal aproximada de los estratos rocosos debajo de la superficie. A continuación, busque patrones en las proyecciones rocosas que puedan indicar pliegues del mismo tipo de estratos rocosos. Si estas líneas de estratos predichas parecen encontrarse, esto indica un plegamiento del mismo sustrato, y deben unirse en una proyección suave basada en las magnitudes de buzamiento dadas en la superficie.

Finalmente, extienda las capas de rocas hacia la región aérea. Esto muestra la presencia inferida de rocas y estructura geológica antes de la erosión.

El mapa utilizado para esta demostración muestra una parte del mapa geológico del USGS de MASONVILLE, COLORADO, cuadrilátero de 7,5 minutos. Las capas de roca y los contactos se han transferido al perfil geológico, y las proyecciones se han realizado en el subsuelo y la superficie. En el caso de una de las unidades, el grupo Dakota, etiquetada como KD y resaltada en verde, vemos las capas sumergiéndose en un lado de lo que se conoce como el anticlinal, hacia el este, y hacia el oeste en el lado opuesto. En general, las proyecciones sugieren una combinación de anticlinal-sinclinal, y la cresta del anticlinal se registra en el mapa original como una línea discontinua, con la vaguada (pronunciada "trof") del sinclinal indicada hacia el oeste por una línea discontinua diferente. Esta combinación da como resultado un conjunto de formaciones rocosas arqueadas y una formación arqueada, producida por tensiones de compresión pasadas en los estratos rocosos. El grupo Dakota, que sigue este patrón anticlinal-sinclinal, es una unidad de importancia ya que representa una arenisca, que contendrá agua o petróleo, que puede ser de interés para la minería.

Las secciones transversales geológicas son herramientas útiles para varios tipos de investigación geológica. Aquí se exploran algunas de estas aplicaciones.

El análisis de las secuencias de deposición, intrusión, deformación o erosión a lo largo del tiempo puede informar no solo las dimensiones espaciales de la roca, sino también la dimensión temporal. Con esta información, también es posible simular y anticipar cambios futuros en la estructura de la Tierra, como la erosión de sustancias más blandas, dejando expuestas rocas más duras.

Yacimientos minerales de mayor importancia económica; incluyendo oro, plata, cobre y molibdeno; se asocian a rocas ígneas. Si tales rocas se encuentran en la superficie durante un estudio geológico, y sus contactos superficiales pueden ser evaluados, es posible usar una sección transversal geológica para extrapolar dónde se pueden encontrar posibles minerales en el subsuelo.

Las secciones transversales geológicas son clave para evaluar el flujo de fluidos en el subsuelo. Comprender la orientación de las capas que mejoran el flujo, o acuíferos, frente a las capas que evitan el flujo, o acuicludos, permite a los geólogos predecir el movimiento del agua subterránea y, potencialmente, determinar áreas adecuadas para la perforación de pozos. En general, los tipos de rocas que contienen un espacio poroso considerable, como la arenisca, serán acuíferos, y aquellos con una estructura más densa y poco espacio poroso, como la pizarra, actuarán como acuicludos. De manera crucial, esta información también permite el análisis del movimiento acuoso de contaminantes y el desarrollo de posibles estrategias de mitigación en tales eventos.

Acabas de ver la introducción de JoVE a las secciones transversales geológicas. Ahora debería comprender cómo crear un perfil geológico a partir de un mapa geológico y los usos y aplicaciones de estas secciones transversales geológicas.

¡Gracias por mirar!