Trabajo Práctico N 3

Transcripción

1 Departamento e Geología Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares Objetivos: - Métoos gráficos para la obtención e orientaciones. Determinación gráfica el rumbo y buzamiento a partir e os atos e buzamientos aparentes. Definir los conceptos espesor y profunia. Ejercitar los métoos inirectos para la meición e espesores. Métoos gráficos para la eterminación e orientaciones planares Las construcciones gráficas son importantes ya que permiten visualizar y comprener correctamente las relaciones angulares en el espacio. El bloque iagrama e la figura 2.1 muestra las relaciones angulares entre los segmentos que representan el rumbo (OP), la irección e buzamiento (OA) y una irección e buzamiento aparente (OB).El triángulo (OAX) es la representación gráfica e la irección e buzamiento real, mientras que el triángulo (OBY) representa la irección e un buzamiento aparente. El segmento (AX), resultaría e un largo igual al segmento (BY), representano caa segmento una istancia () o profunia ese el plano horizontal hasta la localización el punto. Para caa punto el segmento OA (el triángulo que representa la irección e buzamiento real, le correspone un punto en el segmento OX cuya profunia es mayor a meia que los puntos se aproximan al punto X. En el punto A la profunia el punto X es. Esta profunia resulta la misma istancia ( ) que existe para el punto Y el segmento OY, en el punto B el segmento OB. Meiante esta relación se puee meir el ángulo a saber utilizano el triángulo (OBY), que brinará la inclinación el plano en esta irección o sea el buzamiento aparente para el rumbo requerio. O δ α P β N B Y B α? A δ X N A Y P O a. X b. Figura 2.1 Diagrama que muestra la relación angular entre rumbo, buzamiento, irección e buzamiento y irección e buzamiento aparente a) En 3D. b) Desglosao en un plano 2D. Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 1

2 Departamento e Geología Relación gráfica entre os irecciones e buzamiento aparentes, el rumbo y buzamiento real y la irección e buzamiento El bloque iagrama e la figura 2.2, muestra las relaciones angulares entre los segmentos que representan el rumbo (OP), una irección e buzamiento aparente (OA), otra irección e buzamiento aparente (OB) y la irección e buzamiento real (OC). Resulta fácil e apreciar que en un punto eterminao, caa triángulo: (OAX), representano la irección aparente A; (OBY) la irección aparente B y (OCZ), la irección e buzamiento real, presentan la misma istancia () o profunia. O Rumbo α δ B Y α Figura 2.2 Relación gráfica entre os irecciones e buzamiento aparente, el rumbo, buzamiento y irección e buzamiento real. P C Z β N A X Determinación gráfica e rumbo y buzamiento real En base os atos e irecciones e buzamientos aparente e un mismo plano, es posible calcular gráficamente rumbo y buzamiento real. Ejemplo: aos os buzamientos aparentes (10º, N72ºO y 25º, N35ºE) hallar el buzamiento real y el rumbo el plano (Fig. 2.3). 1- En un papel colocar una línea que represente el norte. Trazar os líneas a partir el mismo punto O, que representan caa línea e irección (LD) aparente: OA (LD1) y OB (LD2) (tenieno en cuenta la línea norte graficaa). 2- Respecto a caa línea e irección (LD) meir con el transportaor los buzamientos aparentes para caa caso. Contano en forma antihoraria u horaria según correspona. En base a los ángulos meios trazar os líneas que pasen por el punto O. 3- Respecto a la LD1, a una istancia conveniente en cuanto a la escala el ibujo, trazar una línea perpenicular que pase por el punto A, e intersecte la línea graficaa en el paso anterior (2), eterminano el punto X. De esta forma quea construio el triángulo OAX, que representa una e las irecciones e buzamiento aparente (OA). El cateto (AX) representa la istancia () la cual es igual en caa triángulo. Meir con una regla el segmento AX. Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 2

3 Departamento e Geología 4- Dese la LD1, trazar un segmento perpenicular a la misma, con la misma longitu obtenia en el paso anterior y que intersecte la línea graficaa en el paso 2, eterminano el punto Y. De esta forma quea construio el triángulo OBY, que representa la seguna e las irecciones e buzamiento aparente (OB). Done el cateto (AY) posee la misma longitu que el segmento AX. 5- Trazar un segmento que una el punto A con el punto B. Esta línea representa el rumbo el plano. Al trazar un segmento perpenicular al segmento AB, que pasa por O, se genera el segmento OC que representa la irección e buzamiento real el plano. Utilizar el transportaor para eterminar el valor angular respecto al norte, tanto para el segmento que representa al rumbo (AB) como el segmento que representa la Dbz real (CO). 6- Dibujar un segmento paralelo al rumbo a partir el punto C, con la misma longitu () que los segmentos AX y BY. Obtenieno el segmento CZ. 7-Trazar un segmento entre los puntos O y Z. De esta forma quea construio el triángulo OCZ que representa la irección e buzamiento real el plano. Para eterminar gráficamente el ángulo e buzamiento real (δ), se ebe colocar el centro el transportaor en el punto O y el 0 en el segmento OC, contano los graos existentes hasta el segmento OZ. LD 1 X A α 2 = 10 N 72 O Z δ L D C B N 35 E α 2 = 25 L D Y N Respuesta: rumbo N 90 O y buzamineto real 30 N O Figura 2.3 Determinación gráfica el rumbo, buzamiento real y irección e buzamiento. Espesor y profunia Definiciones: Espesor o thickness (t): Distancia perpenicular entre os planos paralelos que limitan un cuerpo e roca tabular (Fig. 2.4). Cualquier espesor meio en otra relación resulta un espesor aparente (w) o ancho e afloramiento (Fig. 2.4). Profunia o epth (): Distancia vertical meia hacia abajo ese un nivel específico (por lo general la superficie el terreno) hasta un punto, línea o plano (Fig. 2.4). w Figura 2.4 Representación gráfica e espesor (t), espesor aparente (w) y profunia (). t Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 3

4 Departamento e Geología Meición e espesores Los espesores e cuerpos e rocas con tenencia a geometría tabular, pueen meirse en forma irecta sobre el terreno o calcularse en base a por ejemplo atos e perforaciones. Meición irecta Se trata e la meición en el afloramiento meiante cintas métricas en el caso e estratos verticales u horizontales (Fig 2.5 a y b), mientras que en cuerpos o estratos inclinaos se puee meir meiante la bara e Jacob o técnicas con brújulas (Fig. 2.5 c). a. b. c. Figura 2.5 Diferentes técnicas e meición irecta el espesor e cuerpos rocosos, con cinta en a) cuerpos verticales b) cuerpos horizontales; c) con la vara e Jacob. Meiciones Inirectas Cuano el espesor real no puee meirse en forma irecta, existen iferentes alternativas para eterminar espesores reales a partir e espesores aparentes. Entre las iferentes técnicas existe la utilización e ábacos o tablas trigonométricas, métoos gráficos o cálculos trigonométricos. La alternativa que se aplique epenerá e las características el terreno, el equipo isponible, e la complejia e la estructura o e las preferencias personales. Resulta siempre recomenable realizar entro e las posibiliaes, las meiciones en forma irecta. El métoo más sencillo consiste en meir el ancho e una capa, perpenicularmente a su rumbo en una superficie plana horizontal (Fig. 2.6). A partir e este afloramiento e ancho W y ángulo e buzamiento α se puee eterminar el espesor T construyeno un triángulo a escala o aplicano la siguiente ecuación: T= W. sen α Figura 2.6 Espesor aparente meio en un plano horizontal, eterminación el espesor real. Determinación e espesores en planos inclinaos En casos que se efectúan meiciones e espesores aparentes en terrenos inclinaos, el métoo a aplicar es esencialmente el mismo, variano en función tanto Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 4

5 Departamento e Geología el buzamiento el cuerpo como e la peniente el terreno. En la figura 2.7, se muestran los casos posibles e meición e espesores Figura 2.7 Diferentes casos e meición e espesores aparentes y el cálculo corresponiente para eterminar el espesor real. Determinación e la profunia Para obtener la profunia a la cual es posible intersectar un plano en un punto e interés (ej.: perforación) es necesario contar con la actitu el el plano (rumbo y buzamiento, irección e buzamiento real o aparente) y la istancia (m) ese el afloramiento al punto e interés. Siempre resulta recomenable realizar un croquis o ibujo esquemático e la situación a resolver para tratar e clarificar la comprensión el problema, sieno posible aplicar una resolución gráfica o con la aplicación e cálculos trigonométricos. El caso más simple resulta cuano la istancia al punto e interés se mie en forma perpenicular al rumbo el plano a intersectar en profunia, sobre una superficie horizontal. Este caso se puee resolver a través e la gráfica e un triángulo rectángulo (Fig. 2.8) o aplicano la siguiente fórmula: = m. tg δ 1 2 Figura 2.8 Relación gráfica para eterminar la profunia e intersección e un plano en un punto e interés. Miieno la istancia (m) al punto e interés en forma perpenicular al rumbo (1) o en una irección e buzamiento aparente (2). En los casos en que la istancia al punto e interés (m), no se mie perpenicularmente al rumbo en un plano horizontal, se ebe utilizar el buzamiento aparente la irección e meia (Fig ). Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 5

6 Departamento e Geología Determinación e profunia en planos inclinaos En el caso en que las meiciones se realicen en planos inclinaos (ej.: talues), aemás e contar con la actitu el el plano y la istancia (m) ese el afloramiento al punto e interés, se necesita meir la actitu el talu o peniente en base a la cual se efectuaron las meiciones. En este caso se ebe aplicar las siguientes fórmulas, variano en la suma o resta e los componentes, en el caso que la peniente y el buzamiento sean opuestos (Fig. 2.9c), o que se encuentren en el mismo sentio (Fig. 2.9 a y b) respectivamente: : profunia m: istancia σ: peniente a. b. δ: buzamiento c.. Si la istancia meia en el talu, se obtiene en una irección istinta a la perpenicular el rumbo e la capa e interés, se ebe utilizar el ángulo e buzamiento aparente en la irección el trayecto realizao para efectuar la meia. Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 6

7 Departamento e Geología Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares Alumno: Fecha: Ejercitación 1- Buzamiento veraero y aparente. Recortar y ensamblar el moelo e papel 3D. Analizar y responer: el rumbo es 180, el buzamiento real que se observa en la cara E-O es e 45 O, cual es el buzamiento aparente que se observa en la cara NE-SO. 2- Un buzamiento aparente e un filón tabular e cuarzo es N 47 E / 33, otro es e 286 / 12. Cuál es el rumbo y buzamiento real el filón? 3- Cual es el rumbo y buzamiento real e un nivel arenoso con hirocarburos, si se obtuvieron los siguientes atos: N 80 O / 20 y N 10 E / Un banco e arenisca buza un ángulo e 35ºE. La superficie es horizontal y la meia el Techo a la Base, en línea perpenicular al rumbo, es e 428 mts. Realizar un croquis el problema. Se esea saber: a) Cuál es el espesor? b) Cuál es la profunia a la que se hallará el Techo el estrato en un punto ubicao a 1200mts. el afloramiento recorrieno el terreno en irección el buzamiento? 5- En un talu que mira al NO aflora un ique e iabasa con una actitu e 30º/25ºSE. La longitu el trayecto ese la base al techo, en irección 120º es e 523 mts. y el ángulo e la peniente es e +40º. Graficar esquemáticamente y responer: a) Cuál es el espesor el ique? b) Cuál es la profunia a la cual se interceptaría el ique, en un punto localizao a 300 metros por encima el techo en irección perpenicular al rumbo? 6- Un punto sobre la base e un estrato cuyo rumbo es E-O está a una elevación e 1200 m. A una istancia e 700 m en irección S30ºW e ese punto se halla un afloramiento corresponiente al techo e ese estrato la elevación es e 1500m. El estrato buza 25ºS, hallar el espesor veraero y el espesor vertical que se obtenría en una perforación ese el techo a la base. Elaborar un mapa y un perfil esquemáticos el problema. Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 7

8 Departamento e Geología Geología Estructural Rumbo 180 Buzamiento real 45º O Determinar Bz Ap en la cara NE-SO Geología Estructural Trabajo Práctico N 3 Técnicas geométricas auxiliares 8