Prácticas Semestre 2021-II Curso Geología de Minas PDF

CURSO GEOLOGÍA DE MINAS PRACTICAS SEMESTRE 2021-II  PRACTICA 1 INTERPRETACION DE MAPAS TOPOGRAFICOS INTRODUCCION La elaboración de mapas en la mayoría de los países del mundo se inició como resultado de la necesidad de tener una adecuada representación topográfica que resp...

CURSO GEOLOGÍA DE MINAS PRACTICAS SEMESTRE 2021-II  PRACTICA 1 INTERPRETACION DE MAPAS TOPOGRAFICOS INTRODUCCION La elaboración de mapas en la mayoría de los países del mundo se inició como resultado de la necesidad de tener una adecuada representación topográfica que respondiera a objetivos militares, sin embargo hoy en día, además del interés público o militar, abundan las aplicaciones civiles hacia el diseño y planificación de proyectos de todo tipo, desde proyectos urbanísticos, viales, constructivos, de exploración y explotación de recursos naturales y mineros hasta proyectos de protección ambiental. Un mapa puede adoptar diferentes modalidades, dependiendo básicamente de la información o contenido, la escala en que esté representado y el uso final. Según su contenido, los mapas pueden ser generales o temáticos; los mapas generales representan información básica sobre relieve, sistema fluvial, principales ciudades o poblaciones y vías de comunicación. Los mapas temáticos son llamados así porque destacan un aspecto determinado, ya sea físico, biótico o cultural, y toman su nombre según el tema representado: mapa geológico, mapa de vegetación, mapa geomorfológico, mapa de suelos, etc. Según la escala los mapas se clasifican en mapas sinópticos, de escala media, de gran escala, mapas detallados y planos.  Tipo de mapa Escala Mapa Sinóptico 1:100.000 y escalas menores Mapa escala mediana 1:25.000 - 1:50.000 Mapa de escala grande1:10.000 - 1:25.000 Mapa detallado 1:2000 - 1:5000 Plano 1:2000 y escalas mayores En este laboratorio se presenta el conocimiento básico para comprender y usar los mapas topográficos y geológicos. Se muestran algunos mapas con propósitos especiales para mejorar la comprensión de alguna aplicación específica. OBJETIVOS Desarrollar la capacidad para interpretar mapas topográficos. Comprender cómo se elaboran los mapas topográficos y conocer la nomenclatura utilizada. Aprender a construir perfiles topográficos. Aprender a extraer información numérica asociada a los mapas topográficos.  CARACTERISTICAS DE LOS MAPAS TOPOGRÁFICOS Un mapa topográfico es la representación bidimensional (plana), de la superficie de la tierra, e ilustra tanto las características naturales del terreno como aquellas hechas por el hombre. El relieve o variaciones en altura (información tridimensional), se representa en este tipo de mapa, mediante curvas de nivel que pueden mostrar los valles, laderas, lomos, filos, cumbres, etc. La característica principal de un mapa topográfico es mostrar datos de altura sobre el nivel del mar y se diferencia de los mapas o planos planimétricos, (p.e. mapa de vías terrestres o turísticos), en que estos no muestran datos de elevación. Un mapa topográfico provee una perspectiva aérea, es decir, una vista desde el aire, perpendicular al terreno. Además de las curvas de nivel, todo mapa topográfico debe contener una red de coordenadas geográficas representadas por líneas de latitud y longitud y/o coordenadas planas. Incluye igualmente una identificación de su ubicación en el país a través de un sistema de cuadrángulos por medio de números de cuadrángulo. De otra parte, un mapa debe estar acompañado de una leyenda que incluye la representación gráfica y numérica de la escala y de símbolos que demuestran la presencia de elementos geográficos y de relieve. Los mapas topográficos muestran la red de drenaje (ríos, quebradas, lagos o lagunas), pantanos, carreteras, caminos, pueblos, ciudades, líneas eléctricas, nombres de picos, montañas, sitios de interés, escuelas, viviendas, líneas de ferrocarril, oleoductos, gasoductos, y en algunos mapas más detallados, las áreas de bosque. Estos mapas son una herramienta fundamental para los estudios geológicos y de ingeniería y cualquiera que requiera conocer o representar un tema sobre la superficie del terreno. LATITUD Y LONGITUD Las líneas de latitud son líneas imaginarias paralelas al Ecuador, denominadas “Paralelos”, y representan distancias expresadas en grados, minutos y segundos al Norte y Sur del Ecuador (entre 0° y 90°) Las líneas de longitud son llamadas meridianos y están representadas por líneas imaginarias que pasan por el Polo Norte y el Polo Sur, indicando distancias expresadas en grados, minutos y segundos al Este y Oeste del Primer Meridiano (entre 0° y 180°) denominadas Longitud Oriental y Longitud Occidental. El Primer Meridiano o meridiano cero, se denomina Meridiano de Greenwich, y pasa a través de Greenwich en Inglaterra Cualquier punto sobre la superficie de la tierra puede ser representado como la intersección de una línea de Latitud y una línea de Longitud. Líneas imaginarias de Latitud y Longitud que circundan el globo terrestre y que aparecen en los mapas. Son utilizadas para localizar puntos y áreas sobre la superficie de la tierra. Cualquier punto o área en el globo puede localizarse mediante distancias angulares medidas desde el origen de coordenadas en el Ecuador (latitud 0°) y el Primer Merididano (longitud 0°). ESCALAS Los mapas topográficos y mapas geológicos, son modelos del terreno, siempre elaborados de manera parecida a una maqueta, o un modelo de un carro en tamaño pequeño. La escala es la proporción por la cual se reducen las medidas de un objeto real para llevarlo a un tamaño determinado en el modelo. Por ejemplo, para elaborar un modelo a escala de un edificio a ¼ de la escala real, si el edificio tiene una dimensión de 16 m de alto, el modelo a escala sería de 4 m de alto. (las demás dimensiones se reducirían en igual proporción).La escala o relación modelo - objeto real, en este caso sería 4:16, que es lo mismo que 1:4. De acuerdo con lo anterior, la escala en un mapa es una relación de magnitud entre las dimensiones medidas en ciertas unidades (cm, m, pies), mostradas en el mapa y las dimensiones reales medidas en las mismas unidades (cm, m, pies), en el terreno. Los mapas topográficos son modelos a escala de áreas de la superficie de la tierra, cuyas dimensiones pueden llegar a cientos de kilómetros por lo que esta relación puede involucrar valores numéricos de gran magnitud, como por ejemplo la escala 1:25.000, que quiere decir que la porción del terreno representado ha sido reducida a 1/25.000 del tamaño real. Por ejemplo al interpretar un mapa elaborado a escala 1:25.000, cualquier unidad (cm, m, km, etc.), medida en el mapa, representa 25.000 de las mismas unidades (cm, m, km, etc.), sobre el terreno; en este caso se mide 1cm en el mapa, esta longitud en el terreno es de 25.000 cm, es decir, 250 m en el terreno (1). O al contrario si en el terreno se ha medido una distancia de 500 m y se quiere representar en un mapa a esta escala, se tendría que trazar una línea de 2 cm (2). 1cm 25000 cm X 1m /100 cm 250 m (1) Entonces 250m : 1cm X= 1cm x 500m/250 m (2) 500m : X X = 2 cm Algunos mapas indican su escala mediante una barra en blanco y negro (escala indicada), impresa en la parte baja del mapa. En esta barra, generalmente se indican las dimensiones en segmentos de cualquier dimensión, indicando a su vez la equivalencia en el terreno en Km ó m. Debe tenerse en cuenta que sobre los mapas se representan datos tanto puntuales como lineales y de áreas, aunque estos últimos pueden representarse mediante líneas. Es importante tener en cuenta que la exactitud o detalle de un mapa depende de la escala a la cual esté elaborado, por lo cual se debe tener en cuenta la escala de un mapa al interpretar la información contenida en este. Por ejemplo, la ubicación de un deslizamiento de 500 m de largo por 300 m de ancho en un mapa a escala 1:100.000 apenas corresponde a un pequeño rectángulo de 5 mm por 3 mm de lado, dentro del cual, casi ninguna otra información podría indicarse; como por ejemplo la corona, el escarpe, cabeza y pie del deslizamiento, etc. Por el contrario, en un mapa a escala 1:10.000, el área del deslizamiento sería representado en el mapa en un área de 5 cm por 3 cm, dentro del cual se podrían cartografiar en detalle las características del deslizamiento. CURVAS DE NIVEL Como se ha visto, los mapas topográficos son modelos en dos dimensiones de la superficie de la tierra, la cual es tridimensional; dos de las dimensiones se representan en un pliego de papel que igualmente presenta dos dimensiones. La tercera dimensión, es decir, la altura o elevación, se muestra en estos mapas por medio de curvas de nivel. Una curva de nivel es una línea, generalmente curva, que conecta puntos de igual elevación sobre el nivel del mar. Una curva de nivel actúa como un límite imaginario que separa áreas por encima de esa cota o altura sobre el nivel del mar, de áreas por debajo de esta. Al trazar una línea que cruce curvas de nivel en un mapa topográfico se está subiendo o bajando topográficamente en el terreno Características de las curvas de nivel Cada punto sobre una curva de nivel, se encuentra exactamente a la misma altitud; es decir, las curvas de nivel unen puntos de igual elevación. Las curvas de nivel, siempre separan puntos de mayor elevación de puntos de menor elevación. El lector puede determinar en un mapa la dirección de las áreas más elevadas o más bajas, en relación con una serie de curvas adyacentes. Esto se hace chequeando la dirección en la cual bajan o suben los valores de las curvas u otras características como la red de drenaje.  En un mapa topográfico, la diferencia de elevación entre dos curvas de nivel adyacentes, se denomina el intervalo de contorno. A menudo cada quinta curva de nivel se resalta en el mapa de manera que al leerlas se puede contar de a cinco veces el intervalo de contorno. Estas líneas más gruesas son las curvas índice debido a que son las que tienen el dato de elevación impreso sobre ellas. Las curvas de nivel nunca se cruzan unas con otras en un mapa topográfico. Las curvas de nivel pueden llegar a unirse para formar una única curva de nivel solo donde existe un escarpe vertical. Curvas de nivel distribuidas uniformemente o regularmente espaciadas indican una ladera de pendiente uniforme.  Entre más cercanas estén las curvas de nivel, mayor será la pendiente del terreno. Por el contrario entre más separadas aparezcan las curvas de nivel, más plano será el terreno. Una serie de curvas de nivel cerradas y concéntricas representan una montaña ó una depresión cerrada en el terreno.  Cuando se está en una corriente de agua; aguas arriba es la dirección de donde viene el agua; aguas abajo es la dirección hacia donde corre el agua. Se nombran las márgenes del río como margen derecha (m.d.) o margen izquierda (m.i.) mirando siempre aguas abajo. Los valles de quebradas y ríos de montaña se identifican por curvas de nivel en forma de V cuyo vértice apunta hacia aguas arriba  Por el contrario una loma alargada o un filo presenta curvas de nivel en forma de V pero su vértice apunta pendiente abajo 1400 1200  Las curvas de nivel siempre se cierran formando un círculo irregular; solo que algunas veces parte de las curvas de nivel se extienden más allá del área cartografiada, por lo que no se puede ver entonces el círculo formado. Cuando en un mapa se representa una depresión, sus curvas de nivel son cerradas y concéntricas al igual que en el caso de una montaña, pero se diferencian porque en las depresiones a partir de la curva que empieza a descender las demás tienen pequeñas rayas apuntando al centro de la depresión 1400 1600 1 1600 Relieve El relieve se refiere a la diferencia de elevación entre dos puntos dentro de un mapa topográfico. Estos dos puntos pueden indicar el Relieve Local, el cual se refiere a la diferencia de altura entre valles y cumbres o altos adyacentes, o pueden indicar el Relieve Total, que es la diferencia de elevación entre el punto más bajo y el punto más alto dentro del mapa topográfico o área en estudio. El punto más alto se refiere a la cima de la montaña o colina más alta; el punto más bajo corresponde generalmente al punto donde la corriente principal del área sale del mapa o entra al océano. Un BM (o punto de referencia), en un mapa topográfico se refiere a puntos a los cuales el IGN ha determinado su altura exacta sobre el nivel del mar (generalmente localizados en pueblos, puentes, monumentos, puntos de amarre, etc.), y ha amojonado y marcado a lo largo del territorio nacional mediante una placa en cobre donde se da el dato de altitud. CONSTRUCCION DE PERFILES TOPOGRÁFICOS Un perfil topográfico es una representación del relieve (laderas, elevaciones, pendientes), en un corte imaginario realizado a lo largo de una dirección determinada dentro de un mapa topográfico. Estos cortes son muy útiles en geología para representar las estructuras geológicas, tipos de rocas, profundidades de contactos, etc., con el fin de que el geólogo interprete y represente su modelo del subsuelo en forma de imagen. Para construir un perfil topográfico o “corte”, sobre un mapa topográfico se deben hacer los siguientes pasos: A.- Se debe definir entre que puntos se quiere realizar el perfil topográfico, marcarlos en el mapa y trazar una línea recta uniendo los puntos seleccionados. Generalmente en geología se quiere mostrar en los perfiles la topografía existente atravesando estructuras como filos, cañones, montañas, o cortando las curvas de nivel. El punto inicial y final del perfil se denotan con letras por ejemplo A----B o A A”. B.- Se toma una tira de papel blanco angosta, que tenga como mínimo la misma longitud del perfil y uno de sus bordes rectos. Se coloca el borde recto paralelo muy cercano a la línea del perfil trazada sobre el mapa topográfico. Se marcan en el borde de la tira de papel los puntos donde las curvas de nivel se intersectan con dicho borde y se coloca el valor de altitud de la curva de nivel correspondiente en cada marca sobre la tira. Igualmente se marcan los picos, las márgenes de los ríos o puntos de las quebradas, etc. 3.- En otra hoja de papel milimetrado o blanco se realiza un perfil ideal, mediante el trazo de líneas paralelas desde una cota más baja, (debe revisar en el mapa topográfico cual es la curva de nivel más baja que atraviesa la línea del perfil y restarle unas tres curvas de nivel). Coloca tantas líneas paralelas horizontales como curvas de nivel de diferente altura cruce con la línea de perfil en el mapa topográfico, es decir, la diferencia de relieve se divide por el intervalo entre curvas y se obtiene el número de curvas a representar con líneas rectas (la escala vertical del perfil debe ser igual a la escala del mapa e igual, por supuesto, a la escala horizontal). Por ejemplo, en un mapa a escala 1:25.000 con curvas de nivel cada 100 m, las curvas de nivel, representadas por líneas rectas, se colocarán en el papel cada 4 mm.(realice el cálculo; 1 cm es a 250m, 100 m a cuanto equivalen en mm?). D.- Coloque la tira de papel con las marcas de intersección de las curvas de nivel paralelo a la línea más baja del perfil y proyecte estos puntos en la vertical hasta encontrar la curva de nivel que corresponda con cada marca, por ejemplo si en la marca lee 1200, debe proyectar la línea hasta encontrar la línea horizontal que represente la cota 1200 y marcar con un punto esta intersección (Figura 7.4.c). Luego una los diferentes puntos mediante una curva suave para representar el perfil topográfico de la sección escogida. Finalmente, nombre los puntos importantes cruzados por el perfil, como ríos, picos, valles, etc. Algunas veces es necesario construir perfiles topográficos en los cuales la escala vertical está exagerada cierto número de veces con respecto a la escala horizontal. Esto solo se hace en pocos casos en los cuales se quiere hacer el perfil algo esquemático e impactante o llamativo y no es relevante su exactitud (en geología es recomendable realizar los perfiles a la misma escala tanto en la vertical como en la horizontal).  A 7.4. A. 1400 Loma El Espino 1200 1000 1200 B  1400 Loma El Espino 1200 1000 1200 TRABAJO A REALIZAR Sobre el Mapa No 1. marque cada curva de nivel con la elevación apropiada, utilizando un intervalo entre curvas de 20 metros. En ese mismo mapa una los dos puntos más bajos dentro de las dos depresiones con una línea recta y calcule la distancia entre estos, sabiendo que la escala del mapa es 1:10000. Mapa 1. Escala 1:10.000  Sobre el Mapa No 2. realice el perfil topográfico del terreno a lo largo de A—A´.  1200 1000 1200 1200 GRACIAS