Práctica 1Cartografía geológica, fotogeología e

interpretación de minerales y rocas.

1.1. Mapa topográfico

Los mapas topográficos forman la base sobre la que seconstruyen los mapas geológicos

La relación entre contactos geológicos y topografía esuna fuente de información sobre la geología enprofundidad

Representación geográfica de la topografía de laTierra o parte de ella en una superficie plana

Definición de mapa topográfico

El mapa topográfico es una representación de lasuperficie terrestre mediante curvas de nivel quetiene como finalidad mostrar las variaciones delrelieve de la Tierra.

Además de las curvas de nivel, suelen incluirse otrasvariables geográficas como la vegetación, lossuelos, la red hidrográfica, las localidades..., todasellas con su correspondiente color y símbolo.

Una curva de nivel es una línea dibujada en un mapa que unepuntos que representan a los lugares que están a la mismaaltitud o altura sobre el nivel del mar.

Las curvas de nivel son:- cerradas- equidistantes- no pueden cortarse entre ellas.

Una de cada cuatro o cinco curvas se dibuja con un mayorgrosor y se rotula su altitud correspondiente; son lasllamadas curvas maestras y, entre ellas, se describen lascurvas de nivel intermedias

Sistemas de coordenadas geográficas y UTM

La localización geográfica de un punto se puede realizar detallandouno de estos dos parámetros:

- Coordenadas geográficas en formato longitud-latitud.- Son unaforma de designar un punto sobre la superficie terrestre con elsiguiente formato:

3º14´26” W

42º52`21” N

- Coordenadas (x,y) UTM. Universal Transversa Mercator:proyección que emplea un cilindro situado de forma tangente alelipsoide en el ecuador, por tanto, conserva los ángulos perodistorsiona todas las superficies sobre los objetos originales, asícomo las distancias existentes.

Coordenadas geográficas para España

Ventajas de la Proyección UTM:

- Conserva los ángulos

- No distorsiona las superficies en grandes magnitudes (pordebajo de 80º latitud)

- Es un sistema que designa un punto o zona de maneraconcreta y fácil de localizar

- Es un sistema empleado en todo el mundo, empleouniversal, fundamentalmente por su uso militar

Para las posiciones geográficas del huso 29, 30 y 31, son positivas,como todas las coordenadas x “Norting”, estén en el hemisferio norte o en el

hemisferio sur.

Escala cartográfica

Las escalas se escriben en forma de fracción donde el numeradorindica el valor del plano y el denominador el valor de la realidad.

Por ejemplo la escala 1:500, significa que un cm por ejemplo del planoequivale a 500 cm en la realidad.· Ejemplos: 1:1 , 1:10 , 1:500 , 5:1 , 50:1

Si lo que se desea medir del dibujo es una superficie, habrá quetener en cuenta la relación de áreas de figuras semejantes, porejemplo un cuadrado de 1cm de lado en el dibujo estarárepresentado un cuadrado de 50.000 cm de lado en la realidad, loque es una superficie de 50.000*50.000 cm².

En los mapas suele aparecer una escala gráfica, que es unpequeño rótulo representando una regla graduada, con laequivalencia de la distancia.

Para calcular la distancia real debemos medir la distancia en elmapa y multiplicarla por la escala. Para pasar de la distanciareal a la representación sobre el mapa debemos dividirla por laescala. Hay que tener en cuenta que siempre obtendremosresultados en las unidades en las que hayamos tomado lasmedidas.

Cuanto mayor sea el denominador más pequeño será el mapafinal que obtengamos, decimos que una escala es pequeñacuando obtenemos un mapa pequeño, y grande cuandoobtenemos mapas grandes para la representación del mismoelemento.

Las diferentes escalas nos permiten estudiar fenómenosdiferentes:

- A una escala de 1:50 y 1:100 se pueden estudiar fenómenos de muchodetalle (se puede dibujar una casa, por ejemplo). Esas representaciones se llamanespecíficamente planos.

- Con escalas entre 1:5.000 y 1:20.000 podemos representar planoscallejeros de ciudades.

- Entre 1:20.000 y 1:50.000 podemos estudiar comarcas y municipios.

- Entre el 1:50.000 y el 1:200.000 podemos estudiar regiones ycarreteras.

- Entre 1:200.000 y 1:1.000.000 podemos ver los países y sus divisiones.

- A escalas inferiores a 1:1.000.000 podemos ver continentes y hasta elmundo entero.

Perfil Topográfico

Elaboración de mapas topográficos:

- La mayoría de los mapas topográficos son elaborados mediantetécnicas fotogramétricas, es decir, a partir de medicioneshechas sobre fotografrías aéreas verticales.

- Las técnicas fotogramétricas también son usadas para obtenerortografías o imágenes formadas a partir de fotos aéreasrectificadas, libres de distorsión, con característicasgeométricas igual a las de los mapas, es decir, que sobre ellas sepueden medir con precisión ángulos, distancias y áreas.

Mapa topográficoFotografía aérea

vertical

MURCIA

Foto aérea de Nueva York

Ortografía aérea de Ruidera

Imagen de google earth del Pontón de la Oliva

Presa del Pontón de la Oliva

Imagen de satélite de la Alpujarra

Ejercicios sobre el mapa topográfico:

I. Datos de la hoja:

1. Tipo de proyección del mapa. Elipsoide utilizado. 2. Nombre de la hoja, número, columna y fila. 3. Fecha de realización. Fecha de publicación. 4. Calculo de la declinación magnética.5. Coordenadas geográficas y UTM de las esquinas del cuadrante seleccionado.

II. Ejercicios de localización:

6. Calcula las coordenadas UTM de cinco entidades puntuales diferentes (pozos, minas, graveras, ruinas, ermitas, etc.).

7. Calcula las coordenadas geográficas de una de ellas.

III. Escala:

8. Calcula la distancia real entre dos de los puntos elegidos.

9. Calcula la distancia real entre dos puntos por carretera (o la longitud de un río) utilizando un curvímetro.

10. Calcula la escala superficial o cuadrática del mapa.

IV. Estimación de cotas y pendientes:

11. Estima la cota de las entidades puntuales del apartado II.

12. Busca una zona inclinada y calcula la pendiente, en grados y en porcentaje.

V. Reconocimiento de la topografía:

13. Observa las formas del relieve de tu cuadrante. Localiza cerros, lomas, mesetas, collados, laderas planas, laderas abarrancadas, vertientes, rellanos, valles en V, cañones, valles en artesa, depresiones endorreicas. Localiza cinco de ellas (coordenadas UTM sin decimales)

14. Observa la forma de las curvas de nivel al atravesar los arroyos. Deduce hacia dónde baja el agua. Localiza tres de ellos (Coordenadas, nombre del cauce y dirección del flujo).

VI. Perfiles topográficos:

15. Elabora dos perfiles topográficos según las indicaciones del profesor. No olvides incluir datos sobre la localización y orientación en el perfil, y marcar las trazas sobre el mapa topográfico. Recuerda que todo mapa tiene que incluir título, escala y leyenda.

Nota: En todos los ejercicios tienes que detallar el procedimiento de cálculo y de ejecución.

Un mapa en el que se registra información geológica, como ladistribución, naturaleza y edad de unidades de roca (losdepósitos superficiales pueden o no pueden ser cartografiadosseparadamente) y la presencia de rasgos estructurales (pliegues,fallas, diaclasas), depósitos minerales y yacimientos de fósiles.

1.2 Mapas geológicos

Encabezamiento y leyenda

Esquema tectónico

Esquema regional

Columnas estratigráficas

Corte geológico

Dirección y buzamiento de un estrato rocoso

Estructuras tectónicas

Paraconformidad: contacto plano entre dos series conparalelismo. Hay una laguna estratigráfica entre ellas (faltade un periodo del tiempo geológico).

Disconformidad: contacto no original (ondulado por efectode la erosión) pero con paralelismo entre capas.

Discordancia: contacto plano entre dos series dedistinto buzamiento. Todas las discordancias sonangulares. Marcan grandes periodos, ligados amovimientos orogénicos (orogenias) que pliegan losmateriales de una serie.

Discordancia con paleorrelieve: contactoerosionado que conserva el relieve original entre dosseries de distinto buzamiento. Marca grandesperiodos (orogenias).

Inconformidad: contacto entre materialessedimentarios estratificados y rocas endógenas,ígneas y metamórficas, sobre las que se apoyan.

Ejercicios sobre el mapa geológico:

I. Datos de la hoja:

1. Nombre de la hoja, número2. Fecha de realización. Fecha de publicación.3. Tipo de proyección del mapa. Elipsoide.

4. Sistema de coordenadas.

II. Características geológicas generales, análisis geológico y estratigráfico

5. Ubicación con respecto a las grandes unidades geológicas de la península (Cordilleras, cuencas de sedimentación)

6. Identificación y localización de los tipos de roca presentes en el mapa (ígneas, metamórficas, sedimentarias, y entre éstas últimas, plegadas u horizontales).

7. Clasifica las discontinuidades sedimentarias, y establece la dimensión temporal de las lagunas estratigráficas detectadas.

8. Busca símbolos de dirección y buzamiento. Localiza los símbolos, midela dirección. ¿Cuál es la disposición geométrica de cada uno de losmateriales? ¿Están horizontales o plegados? ¿Qué podemos interpretarde esa disposición, acerca de los procesos orogénicos que puedan habertenido lugar en la zona? ¿Qué dirección tenían los esfuerzos? ¿En quéépoca se produjeron las deformaciones?

9. Busca símbolos de estructuras tectónicas en tu mapa, di a qué capasafectan y haz un esquema de las mismas: dos pliegues y dos fallas.

10. Busca en los materiales metamórficos símbolos de esquistosidad y/ofoliación, y explica su origen.

III. Análisis de estructuras

11. Realiza los dos cortes geológicos siguiendo los dosperfiles topográficos realizados en la práctica topográfica.

IV. Corte geológico

1.3. Fotos aéreas

Visión estereoscópica

• La visión tridimensional se consigue cuando el cerebro integraen una las imágenes obtenidas por cada ojo.

• Las diferencias entre ambas imágenes (paralaje) contienen lainformación necesaria para producir la imagen tridimensional,pero la distancia entre los ojos limita la posibilidad deconstruir dicha imagen a objetos situados a menos de unos100 m de distancia (para objetos más alejados, la sensación deprofundidad es menos precisa, y consiste en un producto de laexperiencia de observación bidimensional de las sombras y eltamaño de los objetos).

• En la fotografía aérea la visión se consigue mediante elparalaje que resulta de fotografiar el terreno desde dosposiciones distintas del avión.

• El avión toma una serie de fotos a intervalos y velocidad devuelo constantes, de tal modo que cada foto se toma cuando elavión está en la vertical de su centro.

• La visión estereoscópica se obtiene siempre que cada ojoobserve una sola de las fotos o imágenes. Entonces el cerebropuede integrarlas y producir la imagen tridimensional.

• Cada ojo enfoca los objetos mediante una deformación del cristalino, unalente que modifica su distancia focal al ser estirada más o menos por unmúsculo.

• La distancia entre los ojos y el objeto enfocado determina una ciertaconvergencia entre los ojos, que “miran” paralelamente cuando se trata deobjetos lejanos y convergen tanto más cuanto más cercano es el objeto.

• Al intentar obtener la visión tridimensional con dos fotogramas y a travésdel estereoscopio, los ojos se ven forzados a “mirar en paralelo” como sise tratase de un objeto lejano, pero debe enfocar con un cristalino unaimagen que realmente es muy cercana.

• Los diversos aparatos estereoscópicos sólo sirven para minimizar estacontradicción.

Uso del estereoscopio

• La mejor forma de garantizar la visión tridimensional es averiguarpreviamente la distancia a la que se consigue la integración deimágenes, que es distinta para cada persona y cada estereóscopo.

• El procedimiento más recomendable es el siguiente:

– Se marca en cada foto su centro y el rasgo del terreno donde se sitúa elcentro de la foto contigua.

– Se sitúa el par de fotos bajo el ETC con cuidado de:• Que las partes de la foto que se repiten queden enfrentadas en la parte central.• Los cuatro puntos que se representan los centros de las dos fotos y su

transferencia en la foto contigua deben quedar alineados, y paralelos al ejelongitudinal del ETC.

Siguiendo estas instrucciones debería obtenerse

inmediatamente la visión tridimensional de la zona fotografiada, pero falta conseguir la integración

por parte del sistema nervioso central que puede

llevar varios intentos.

Características de la fotografía aérea

• Algunos de los datos que figuran en los márgenes de la foto son importantes para poder usarla con el máximo rendimiento.

• Desafortunadamente, ni todas las fotos tienen la misma información, ni la presentan de igual forma, eso obliga a buscar los datos básicos en cada foto.

– Número de foto y número de rollo, son los identificadores básicos de la foto, necesarios para cualquier pedido.

– Fecha, dato básico cuando se hacen estudios con alguna variación temporal. Además la estación del año determina el aspecto de la vegetación y, por tanto, los colores y texturas de la foto.

– Hora, las fotos tomadas a primera y última hora del día tienen sombras muy marcadas, que dificultan su interpretación.

– Altura de vuelo (h).– Distancia focal de la cámara (f) que, junto con la altura del vuelo,

determina la escala de la foto.

La escala de cualquier mapa viene dada por la fórmula:

E = d/D,donde D es la longitud de un

segmento del objeto real y d la longitud del segmento de su

representación.

Como la distancia focal es la que hay entre el objetivo y el negativo, y la altura de vuelo es la distancia entre el objetivo y el objeto fotografiado, la escala puede calcularse:

Ef = df/D = f/h

Sin embargo, la altura de vuelo no siempre es “realmente” la distancia del objetivo al suelo: por un lado suele ser la

altitud respecto al nivel del mar, por otro lado, las diferencias de altitud del territorio fotografiado hacen

que no todas las partes de la foto tengan la misma escala.

Realización de un mapa geomorfológico

EJERCICIOS

1.- ¿Dónde está el norte de la foto? Usar las sombras.

2.- Calcula la distancia a la que debes situar puntos homólogos de la foto para una visión estereoscópica correcta. Recuerda que cada vez que cambies de estereo debes repetir este proceso.

3.- Dibuja la red de drenaje.

4.- Clasifica la red de drenaje según la ficha adjunta.

Clasificación red de drenaje

5.- Escribe junto a cada símbolo el texto correspondiente.

1. Ruptura de pendiente neta cóncava.2. Cantil, acantilado o escarpe rocoso (pendiente > 40).3. Cambio suave de pendiente convexo.4. Cambio suave de pendiente cóncavo.5. Ruptura de pendiente neta convexa.6. Ruptura de pendiente convexa y cóncava.7. Angulo de pendiente (en grados).8. Unidad de pendiente convexa.9. Unidad de pendiente cóncava.

6.- Representar las pendientes de la foto aérea según loselementos de la leyenda de la cuestión anterior.

7.- Observa con detenimiento el recorrido del río y trata deaveriguar su sentido de flujo. Explica el criterio empleado.

8.- ¿Hacia dónde buzan las capas? ¿Qué criterios tienes parasaberlo? Indica el buzamiento en varios puntos mediante elsímbolo habitual.

9.- Tratar de distinguir distintas capas de materiales.

10.- Realiza la cartografía morfológica.