ÍNDICE:
1. Dónde vamos / qué geología encontraremos
2. Cómo llegar
3. Medios de transporte
4. Red de comunicaciones
5. Qué tiempo hará
6. Qué tenemos que llevar
7. El informe de campo
1. Dónde vamos / qué geología encontraremos
Huelva es un territorio con una diversidad geológica excepcional en el que se pueden reconocer casi todos los tipos de materiales en un intervalo de edades que abarca la mayor parte de los tiempos geológicos. Los grandes contrastes de ambientes actuales nos permiten ir desde zonas de playa hasta las cimas más altas de las Sierras pasando por medios fluviales, lacustres o cársticos. Las manifestaciones de muchos procesos han dejado su huella en el registro geológico: series estratigráficas, yacimientos paleontológicos, erupciones volcánicas, morfologías singulares… Este patrimonio rico y cercano conforma un mosaico geológico de gran interés que tenemos a nuestro alcance.
La selección de los lugares donde realizar las actividades de campo tiene que ver con los intereses particulares de los aficionados o estudiosos de la Geología. Sin embargo, las salidas que se hacen en los diferentes niveles de enseñanza tienen más que ver con:
- Los contenidos de las asignaturas que estamos cursando.
- La geología regional del entorno más cercano a nuestro centro.
- La disponibilidad de tiempo para poder realizar las actividades de campo.
- La accesibilidad de los lugares en función del medio de transporte utilizado.
Sea cual sea el lugar elegido es importante situar la zona desde un punto de vista geográfico y conocer anticipadamente las características geológicas regionales.
Para haceros más sencilla esta primera aproximación os facilitamos los siguientes bloques informativos:
1.1. El mapa topográfico
1.1.1. Escala
1.1.2. Las Curvas de nivel
1.1.3. Perfil topográfico
1.2. El mapa geológico
1.2.1. Disposición en el espacio
1.2.2. Tipos de contactos
1.2.3. Pliegues y fallas
1.1 El mapa topográfico
Los mapas topográficos son representaciones gráficas del relieve de zonas de extensión reducida para las cuales la Tierra puede ser considerada “plana”. A menudo los mapas topográficos no se limitan a la simple representación de las formas de la superficie. Incluyen, además, todo tipo de informaciones de elementos naturales y artificiales: cursos de agua, lagos, embalses, asentamientos urbanos, vías de comunicación, construcciones, tipo de vegetación, límites administrativos, líneas eléctricas…
En un mapa topográfico se pueden diferenciar:
- Los datos topográficos que representan gráficamente el relieve
- Los datos planimétricos que recogen el resto de elementos representados
- La información contenida en un mapa topográfico supone una simplificación y una abstracción de la realidad.
Para poder interpretar un mapa topográfico es fundamental comprender que:
Para su realización se ha utilizado un sistema de proyección. Es decir, se han usado métodos de transformación geométrica para poder “proyectar” sobre un plano la compleja geometría de la superficie del terreno.
Los mapas están realizados a escala. O lo que es lo mismo, están hechos aplicando una relación de proporcionalidad conocida entre las medidas reales de los objetos y de su representación.
Los mapas topográficos usan símbolos para representar la información. De forma convencional se utilizan puntos, líneas y superficies coloreadas o tramadas para representar, respectivamente:
datos aislados, trazados lineales o equipotenciales (como las curvas de nivel) áreas diferenciadas.
1.1.1. La Escala
Para que un mapa topográfico (o cualquier tipo de mapa) sea útil tiene que estar confeccionado a escala. La representación de cualquier objeto o parte de la superficie de la Tierra se hace a menudo disminuyendo sus dimensiones. El grado de reducción utilizado, en comparación con las dimensiones reales, se denomina escala.
El objeto de la izquierda está representado con sus dimensiones reales y, por lo tanto, se corresponde a la escala 1:1 (no hay ni ampliación ni reducción). Si lo queremos dibujar a la mitad (parte central de la figura) la escala será 1:2. Una escala 1:4 (derecha) indica que hemos reducido la figura inicial a una cuarta parte.
En el mapa topográfico o geológico la escala indica la relación existente entre cualquier medida de la realidad y la misma medida tomada sobre el mapa. Esta relación se puede indicar con la conocida como escala gráfica o con la escala numérica. En la mayor parte de los mapas están representadas las dos formas.
La escala numérica se expresa con un cociente en el cual el numerador es una unidad y el denominador un número que indica el nivel de reducción, o sea, cuántas veces una medida en el mapa es menor que la misma medida en la realidad. Por ejemplo, la representación de un terreno en un mapa se ha reducido 25.000 veces. Esto quiere decir que una unidad de medida sobre el mapa (por ejemplo 1 mm) equivale a 25.000 unidades de la realidad (25.000 milímetros = 25 metros). En otras palabras, el cociente con que se representa la escala numérica es una relación entre la dimensión representada y la real, que permite hacer los cálculos con cualquier unidad de medida.
Para conocer, a partir del mapa y de su escala numérica, la distancia entre dos puntos se tiene que medir su separación en el mapa y multiplicar el número obtenido por el denominador de la escala numérica. La distancia entre el punto A de la figura (desembocadura del torrente de la Playa de Castell) y el punto C (Puig Boter) es de 4,9 cm. Por lo tanto, su separación en la realidad será de 735 metros.
La escala gráfica es una línea dividida en segmentos que nos indica distancias reales en el terreno. Generalmente, a la izquierda de la línea hay una de las unidades de medida subdividida en 10 partes, lo que permite tomar medidas más precisas.
Esta manera de representar la escala permite trabajar con más facilidad y rapidez y los cálculos son más simples. Si se quiere determinar la distancia que hay entre dos puntos del mapa se tiene que medir su separación con un compás o una simple tira de papel.
Para hacerlo se coloca el compás sobre la escala a partir de cero (situación 1). Si la otra pata de compás o el otro extremo de la tira de papel no coincide con una división exacta de la escala gráfica se hace coincidir una pata del compás con la división más cercana, con lo cual la otra pata permitirá hacer medidas más precisas (situación 2). En este caso el compás estima dos divisiones grandes de la escala gráfica y siete divisiones pequeñas: eso corresponde a 2.700 metros. El mismo procedimiento se puede hacer utilizando una tira de papel. Cuanto mayor sea la escala (cuanto menor sea el denominador) mayor será la superficie de papel necesaria para representarla. Esto hará que los accidentes geográficos o cualquier otro aspecto pueda ser representado con mayor detalle. En otras palabras: a igual superficie de papel o mapa se tiene más o menos extensión de terreno reproducida según la escala.
Y al revés, la superficie de papel necesario para representar la misma zona será menor cuanto menor sea la escala. El mapa será mucho más denso.
Para entender bien esto tenemos un ejemplo en la vida cotidiana muy sugestivo: la televisión se puede ver con aparatos de diferente tamaño, pero todos ellos muestran la misma imagen. Al variar el tamaño de la “tele” varía la escala de la imagen.
Para medir la distancia de un recorrido que tenga líneas curvas (por ejemplo un torrente) se utiliza un curvímetro. Si no se tiene a mano este aparato se puede hacer de una manera más ingeniosa:
1. Situar el mapa encima de una plancha de corcho y clavar alfileres cada vez que se observe un cambio acentuado en el recorrido del torrente. Colocar un hilo de coser encima del recorrido de este torrente utilizando los alfileres.
2. Medir la longitud del hilo y calcular, con ayuda de la escala gráfica, el recorrido total del torrente.
1.1.2. Las Curvas de Nivel
Las curvas de nivel son las encargadas de dar la idea del relieve en el mapa topográfico. Como ya se ha comentado antes, son unas líneas que unen los puntos de igual altura en relación al nivel “cero” de referencia, en muchos casos el nivel del mar (A). Estas líneas (H) representan la intersección del relieve con unos planos horizontales y equidistantes al nivel de referencia (G).
Cada una de estas líneas proyectadas sobre el plano del dibujo (B-F) constituyen la base del mapa topográfico (I). Es evidente que esta representación requiere seleccionar un número determinado de planos en función del grado de precisión deseado y sobre todo de la escala del mapa.
Para interpretar el relieve a partir de la forma de las curvas de nivel dibujadas en el mapa hace falta hacer un esfuerzo que implica entender cómo se generan estas líneas. Una manera de hacerlo es intentar deducirlas a partir de alturas puntuales.
En este ejercicio (sacado de O. Oms et al. Introducción al mapa geológico (1): topografía y fundamentos. Monografías de Enseñanza de las Ciencias de la Tierra. Serie Cuadernos Didácticos nº 2 Aepect. Girona) el relieve está expresado en una parte del mapa con curvas de nivel y en la otra con cotas altimétricas aisladas. Los ríos (fondos de valle) se expresan, en este ejemplo, con líneas punteadas y las crestas con puntos y rallas. Dibujad, de un modo aproximado, el trazado de las curvas de nivel que faltan utilizando los valores de las cotas altimétricas. En definitiva, se tiene que dibujar la curva de nivel extrapolando su situación entre dos valores altimétricos. Recuerda que en los valles la curva de nivel dibujará una V con el vértice dirigido aguas arriba y que una curva siempre delimitará a lado y lado valores superiores e inferiores al de la propia curva.
Como se puede comprobar, las curvas de nivel nunca se cortan y su separación en el mapa es variable de un sector a otro. También es muy probable que la respuesta muestre que las curvas de nivel en las inmediaciones de los valles tienen forma de V, con el vértice dirigido hacia la cabecera del río. Curvas de nivel concéntricas y más o menos cerradas indicarán una montaña o una depresión, según su valor aumente o disminuya respectivamente hacia el centro.
Dado que la separación entre una curva y la siguiente es en la realidad siempre la misma (equidistancia), su proyección sobre el mapa dará idea del relieve. Si las curvas de nivel están muy juntas (acantilados de la costa) indican un relieve abrupto. Si están separadas (resto del mapa) indican un relieve más suave. Conviene recordar que la diferencia de altura entre curvas sucesivas es siempre la misma. Por ello cada mapa topográfico muestra el relieve con unas curvas que siempre presentan un valor que es múltiplo de un número conocido como equidistancia. La elección de esta equidistancia está obviamente influenciada por las dimensiones del mapa y sobre todo por la escala del mismo. Es, en el fondo, un problema técnico de resolución del propio dibujo. Entender bien este concepto es fundamental para solucionar algunos problemas relacionados con el mapa geológico.
1.1.3. El Perfil Topográfico
El perfil topográfico - representación gráfica de una sección vertical del relieve - será utilizado para hacer los cortes geológicos. Un método práctico para hacer los cortes topográficos es hacer coincidir el extremo de una hoja o tira de papel con la dirección en la cual se quiere construir el perfil topográfico.
A continuación se marcan los puntos donde el papel intercepta curvas de nivel, anotando su valor. Conviene comprobar que todos los puntos que se han marcado corresponden a una serie de números equidistantes y ordenado de modo ascendente o descendente. Si hay dos valores iguales hay un cambio de vertiente (una montaña, tálweg de un río, valle o depresión).
Este método permite construir el perfil en un sistema de ejes. Antes se tendrá que decidir a qué escala se quiere hacer. En geología, los perfiles topográficos tienen la misma escala tanto en el eje vertical como en el eje horizontal. Los puntos del eje horizontal se pueden obtener trasladando a una tira de papel los puntos donde las curvas de nivel interceptan la línea de corte. En el eje vertical se marcaran las altitudes de cada uno de estos puntos de acuerdo con las anotaciones cogidas y teniendo en cuenta el número de milímetros que corresponden a cada punto, según la escala del mapa. Por ejemplo, si la escala del mapa es 1:25.000 y la equidistancia es de 100, la separación entre dos curvas de nivel consecutivas sobre el eje vertical será de 4 mm.
Para resaltar más un relieve o suavizarlo, se puede aumentar o bien disminuir, respectivamente, la escala del eje vertical. Es el sistema que se usa para visualizar los puertos de montaña del recorrido de una carrera ciclista.
Muchas veces interesa conocer la inclinación de la superficie de un relieve con el fin de planificar su uso agrícola, para calcular su grado de erosionabilidad o para prevenir inestabilidades gravitacionales. Otras veces lo que interesa es conocer la pendiente de un curso de agua. La pendiente corresponde a la tangente trigonométrica del ángulo de inclinación de la corriente respecto al plano horizontal. Esto quiere decir que un recorrido, medido sobre el mapa, de 100 metros nos permite salvar un desnivel de 10 metros.
Para calcular la pendiente existente entre los puntos DE de la figura adjunta se tiene que conocer la distancia entre los dos puntos y la diferencia de alturas.
En este caso la cota del punto D es de 52 metros sobre el nivel del mar y la del punto E es de 0 metros (línea de costa). La distancia que los separa es de 75 metros, por lo tanto, la pendiente (cociente que resulta de dividir la diferencia de nivel que hay entre dos puntos por la distancia que los separa) será del 69%. También se puede decir que esta vertiente tiene un ángulo de 34º respecto a la horizontal. Si se repiten estos cálculos para los puntos C y D se verá que la pendiente es más suave en esta dirección (recorrido horizontal mayor para salvar el mismo desnivel). Una vez más se puede comprobar que las curvas de nivel entre los puntos C y D están más separadas que entre los puntos D y E.
Si previamente se ha realizado el corte topográfico utilizando la misma escala para el eje horizontal y el vertical se obtiene una manera gráfica de visualizar esta pendiente.
1.2 El mapa geológico
Los mapas son gráficos que representan de una manera reducida cualquier aspecto de la Tierra utilizando una serie de signos convencionales, que permiten almacenar una gran cantidad de datos. Son una importante fuente de información y resultan imprescindibles en la enseñanza de muchas disciplinas. Un mapa geológico es la representación sobre una base topográfica de los diferentes tipos de rocas que afloran (que se encuentran en superficie) en una región, así como de su disposición en el espacio y las relaciones existentes entre ellas (tipos de contactos). Es la manera que tiene el geólogo de guardar ordenadamente sus observaciones del terreno. Es una herramienta útil de transferencia de conocimientos.
El mapa geológico es el resultado de la intersección entre las estructuras geológicas y la topografía. El mundo de la cartografía geológica no se puede abordar sin unos mínimos conocimientos de geología.
Cualquier mapa, para ser comprensible, tiene que ir acompañado de una leyenda que explique el significado de todos los elementos utilizados en la representación cartográfica (colores, símbolos, tramas, etc.). Es por ello que en principio leer un mapa tendría que ser tan fácil como leer una novela.
La primera cosa que conviene interpretar son los colores (muchas veces substituidos por tramas). Cada color representa un conjunto de rocas de una determinada edad y litología. El significado de cada color se puede localizar en la leyenda del mapa, donde se encuentran ordenados, según su edad, de más antiguo (abajo) a más moderno (arriba). Muchas veces, para evitar problemas de lectura y no confundir un color con otro de tono similar, se suele asignar un código (letras y números) a cada color. En la leyenda también aparece una descripción del tipo de rocas que integran cada unidad litológica.
Hay unos acuerdos, no respetados en todos los mapas, para asignar un color (con diferentes tonalidades) a cada unidad de tiempo geológico. Así, los colores gris claro representan el Cuaternario, los amarillos el Terciario superior, los naranjas el Terciario inferior, los verdes el Cretácico, los azules el Jurásico, etc. Esto facilita una primera idea de la distribución y extensión de cada unidad de tiempo. Aún con esto es imprescindible comprobar el significado de cada color.
Para entender el mapa nos son de gran ayuda la confección y el análisis del corte geológico para situar de manera adecuada los planos y las estructuras geológicas en el espacio. El corte geológico muestra la disposición estructural de los materiales y facilita la interpretación de los acontecimientos que han sucedido en la zona cartografiada.
1.2.1. Disposición en el espacio
En un mapa geológico hay muchos elementos dibujados (capas, fallas, contactos, etc.) que pueden asimilarse a planos. La orientación de estos planos es la clave para determinar la estructura geológica de unos terrenos en profundidad. Una manera de situar en el espacio cualquier plano es determinar la orientación de la línea de máxima pendiente que contiene (también conocida como buzamiento del plano). Esta línea (por donde circularía el agua o por donde bajaría rodando un canto rodado, etc.) es la que presenta un valor angular máximo respecto a un plano horizontal imaginario (fig. A).
La figura B muestra otras líneas sobre el mismo plano que no son de máxima pendiente. La línea de pendiente cero (mínima) es la dirección del plano y es por definición perpendicular a la línea de máxima pendiente (fig. C). Representa la intersección del plano inclinado con un plano horizontal.
Para caracterizar la línea de máxima pendiente (fig. A) nos hará falta calcular dos ángulos: el sentido del buzamiento (hacia dónde se inclina el plano) y el ángulo de buzamiento (o sea, la inclinación del plano). El sentido de buzamiento es el ángulo que hay entre el norte geográfico y la proyección de la línea de máxima pendiente sobre un plano horizontal. En nuestro caso es hacia el este (la dirección del plano es norte-sur). El ángulo de buzamiento es el ángulo que forma la línea de máxima pendiente con un plano horizontal. En el trabajo de campo estos dos parámetros se miden con una brújula y un clinómetro, respectivamente.
Para entender mejor estos dos parámetros se puede observar la figura siguiente donde se muestran (A) planos con ángulos de buzamiento diferentes (15º y 60º) pero con igual sentido de buzamiento (hacia el este) y planos (B) con ángulos de buzamiento iguales (40º) y sentido de buzamiento diferente (hacia el este y hacia el sur).
Una manera simplificada de transmitir estas medidas es dar el sentido de buzamiento, o sea, el ángulo que la proyección de la línea de máxima pendiente hace en relación con el norte (siempre midiendo en el sentido de las agujas del reloj) y después, separado por una barra, el ángulo de buzamiento. En el caso de la figura A es 090/15 (ejemplo de la parte superior) y 090/60 (parte inferior) y 090/40 y 180/40 en el caso de la figura B.
En el mapa geológico se usan las simbologías siguientes para describir la orientación de la estratificación (ver también tipos de contactos):
Las capas horizontales se representan con una cruz de brazos iguales.
Las capas inclinadas se representan con una línea alargada (que sigue la dirección del plano) del centro de la cual sale otra más corta que indica el sentido de buzamiento del plano. En este último caso también se pone el valor de la inclinación o ángulo de buzamiento.
Las capas verticales se representan con una cruz con dos brazos desiguales, el más largo de los cuales coincide con la dirección de capa o plano.
Las capas invertidas (aquellas que han sido inclinadas más de 90º) se representan como las capas inclinadas pero con un semicírculo que sale de la línea de dirección del plano.
Los bloques de la figura siguiente muestran en tres dimensiones capas o unidades geológicas horizontales (A), verticales (C) e inclinadas (B y D), todas ellas concordantes y correlativas. La parte superior del bloque representa el mapa geológico “sin relieve” con el símbolo que nos indica la orientación en el espacio de los diferentes planos. El plano que separa una unidad de otra, corresponde en el mapa a una línea representada con la simbología concreta (ver tipos de contacto). La diferente orientación de las capas se puede ver en los lados de los bloques que representan dos cortes geológicos hechos en direcciones perpendiculares. En general, cuando no se da más información, las capas se ordenan de más antigua (en la parte baja) a más moderna (parte superior) utilizando una notación numérica (1, 2, 3, 4...) o alfabética (a, b, c, d…) correlativa.
El buzamiento definido es el real, o sea, la inclinación de una capa o un plano según el sentido de la línea de máxima pendiente. Cualquier otra línea con orientación no perpendicular a la dirección del plano presentará una inclinación menor. Si se observan atentamente los bloques de la figura siguiente se ve enseguida que un “corte geológico” realizado según la dirección de las capas no muestra la inclinación indicada en el mapa con el símbolo correspondiente. En concreto, el corte geológico en dirección norte-sur del bloque B muestra capas “aparentemente” horizontales. Por el contrario, el “corte geológico” en sentido este-oeste de este mismo bloque (hecho en una dirección normal a la dirección de las capas) muestra que las capas se inclinan hacia el este.
Sólo los cortes geológicos realizados con una orientación perpendicular a la dirección de las capas pueden mostrar la verdadera inclinación de éstas. Cualquier corte o sección con orientación no perpendicular a la dirección de las capas presentará una inclinación menor: es lo que se conoce como buzamiento aparente en esta dirección.
Los valores de la inclinación de un plano varían de manera progresiva desde una valor máximo (buzamiento real) en un corte perpendicular a la dirección, hasta un valor 0 en un corte paralelo a la línea de dirección. La tabla de la figura adjunta muestra diferentes valores del ángulo de buzamiento según la desviación con respecto al sentido de buzamiento.
Esta tabla permite obtener el valor de buzamiento aparente en cualquier dirección. Una capa con una inclinación real de 40º presentará un buzamiento aparente de 30º si se corta según una dirección que forma un ángulo de 45º en relación a la línea de máxima pendiente.
1.2.2. Tipos de Contacto
Otro elemento del mapa geológico es el tipo de contacto existente entre cada unidad cartografiada, o sea, entre cada uno de los diferentes colores del mapa. Un contacto, en un mapa, es la línea resultante de la intersección entre la superficie que separa los dos conjuntos cartografiados y la topografía. Se pueden definir diversos tipos de contactos según las rocas y procesos que los han originado. Éstos se pueden ver esquematizados en forma de pequeños cortes geológicos en la figura adjunta.
Para conocer qué significa una línea de puntos dibujada en el mapa sólo hace falta mirar la leyenda: en nuestro ejemplo (ver mapa geológico) representa un contacto concordante. Esto comporta una relación de paralelismo entre dos conjuntos de rocas estratificadas superpuestas. Este paralelismo no siempre configura una continuidad. Por eso es posible que en un mapa se encuentren diferentes tipos de contactos concordantes. Muchas veces dos conjuntos de rocas pueden mantener su paralelismo y presentar una discontinuidad estratigráfica ya sea por erosión o por no deposición. Por ejemplo, las paraconformidades representan contactos concordantes donde falta (por no sedimentación) un intervalo de tiempo geológico importante. Si no se presta atención a la edad de las rocas, mirando una vez más la leyenda del mapa, esta disposición puede dar una falsa apariencia de continuidad.
1.2.3. Pliegues y Fallas
Un pliegue se puede reconocer sobre el terreno cuando una superficie presenta variaciones en la dirección, sentido o ángulo de inclinación. Los elementos del pliegue son el plano axial, el eje, los flancos y la charnela.
En función de la forma que adopte esta superficie se pueden definir diferentes tipos de pliegues.
Observando estas estructuras según una dirección que presente un cierto ángulo con el eje del pliegue, se verá de qué tipo de pliegue se trata. En cada caso el mapa geológico mostrará una serie de unidades que se repetirán de modo simétrico a partir de la línea imaginaria denominada eje del pliegue.
Para determinar, a partir del mapa, si esta repetición corresponde a un anticlinal o a un sinclinal se tiene que conocer la edad de cada unidad. Si las capas más antiguas afloran en el núcleo del pliegue, corresponden a un a anticlinal. Si por el contrario en el núcleo afloran las unidades más modernas se tratará de un pliegue sinclinal.
En el caso de que el eje del pliegue no sea horizontal, el mapa mostrará igualmente unidades simétricas en relación con el pliegue pero su trazado se cerrará (terminación periclinal) en el sentido de buzamiento del pliegue o en sentido contrario según el tipo de pliegue.
Las estructuras geológicas denominadas fallas también pueden dar lugar a mapas con unidades geológicas repetidas. Las fallas son superficies planas y, como tales, se pueden caracterizar por el sentido y el ángulo de buzamiento.
Según la orientación del plano de falla y el sentido del movimiento de los dos bloques se pueden diferenciar diversos tipos de fallas.
Una primera distinción se basa en el movimiento de un bloque respecto al otro y se habla de fallas de plano vertical o inclinado o de desplazamiento horizontal (A y B). En estos casos pueden diferenciarse la falla de salto en dirección dextra (A) y la falla de salto en dirección sinistra (B). Si el desplazamiento es según la vertical (C y D) se puede diferenciar la falla normal (C) y la falla inversa (D). Una falla es normal o directa si el bloque superior se ha movido hacia abajo con respecto al bloque inferior, llevado a más altura, por la acción de esfuerzos de distensión. La falla es inversa si el plano buza hacia la posición del bloque superior. El criterio más eficaz para determinar si una falla es normal o inversa es comprobar sobre un punto del plano de falla si el material que está por encima es más moderno o más antiguo que el que está por debajo. Cuando una falla inversa tiene un ángulo de buzamiento inferior a 45º hablamos de cabalgamiento.
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