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Geología General

LA CARTOGRAFIA

1. Definición:

Es una fuente de información geográfica que nos permite tener un conocimiento más o menos exacto de una porción de la superficie terrestre. El resultado final de los estudios cartográficos se materializa en una representación sobre el papel que denominamos mapa o plano.

Ante todo la cartografía impone el uso de determinados sistemas orientados a describir una zona desde dos puntos de vista:

Cualitativo: Que accidentes y detalles posee el terreno, su ubicación y su geometría. Cuantitativo: Las dimensiones métricas de los accidentes. Para identificar estos dos conceptos podemos pensar, por ejemplo, en una montaña. La descripción cualitativa nos da la posición de la montaña y su forma, la descripción cuantitativa nos da su altitud o distribución de altitudes; en el caso de un río, la descripción cualitativa es su trazado, mientras que la cuantitativa es la medida de ese trazado.

Al principio los planos se centraron más en la descripción cualitativa del terreno, o sea, un mapa podía consistir en una mera expresión de las localidades, ríos y montes de una zona que se situaban de forma más o menos precisa sobre el papel. Posteriormente los mapas evolucionaron hacia la información cuantitativa, pudiendo ser útiles para la determinación de distancias, pendientes del terreno o rumbos.

En cualquier caso hay que dejar claro que un plano es una representación y, como tal, se compone de un conjunto de símbolos y sistemas que permiten obtener información útil de un terreno.

Figura 1: Carta Geográfica e instrumentos aplicativos en las mediciones de sus partes

2. Orientación:

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La utilidad de un mapa es clara. Podemos situarnos y seguir un itinerario por una zona que incluso podemos llegar a desconocer por no haber estado antes físicamente en ella.

Todo itinerario se compone de un punto de salida y uno de llegada (que pueden ser idénticos), y un conjunto de puntos intermedios por los cuales debemos pasar. El problema consiste en conocer nuestra posición en todo momento con objeto de poder avanzar hacia el punto siguiente. Pensemos, por ejemplo, en el recorrido que efectúa una persona para ir de su casa al trabajo. Conocemos el origen y el punto de destino, pero son posibles varios itinerarios, algunos de los cuales serán más cortos, aunque pueden resultar más complejos, y otros más sencillos podrían resultar más largos. En cualquier caso si un turista de otra ciudad pretendiese realizar el recorrido sin ayuda externa necesitará un mapa para examinar todo el itinerario y los puntos intermedios por los cuales debe pasar, los cuales le servirán de referencia. El recorrido se reduce, entonces, a discurrir por ciertas calles hasta llegar al destino.

En un terreno no urbano, no se puede llevar a cabo este sistema por no existir calles, aunque puede haber sendas o caminos. Pero en el caso último de no existir estos, tendremos que andar de punto a punto, de referencia a referencia, siguiendo segmentos más o menos rectilíneos ( como las calles ) hasta el destino final. Se hace necesario pues disponer de medios que nos permitan evaluar en qué dirección caminamos. Estos medios nos los proporcionan los métodos de orientación.

Los medios de orientación se basan en ciertos fenómenos naturales como el movimiento aparente del sol sobre el firmamento, la posición de las estrellas o el magnetismo terrestre (que ha dado origen a las brújulas). Todos ellos proporcionan alguna dirección geográfica con más o menos exactitud, por ejemplo, el Norte. Conocida la dirección Norte queda determinada cualquier otra dirección.

Figura 2: La brújula nos dará la orientación de los elemento geológicos graficados dentro de la carta

3. Situaciones de orientación:

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En primer lugar cabe precisar diversos tipos de situaciones en las que puede verse inmersa una persona que se desplaza sobre un terreno:

-Cuando un sujeto conoce su posición se dice que está localizado. Este sujeto todavía no tiene por qué estar en disponibilidad de poder dirigirse a cualquier lugar que se le indique ya que no tiene por qué conocer todos los caminos que desde ese mismo lugar partan.

-Cuando un sujeto, conozca su posición exacta o no, sabe determinar la dirección de su marcha, se dice que se encuentra orientado.

-Cuando un sujeto se halla localizado y orientado hacia su destino entonces decimos que se halla absolutamente orientado.

-Cuando un sujeto conoce más o menos su posición pero no sabe con exactitud la dirección de su marcha, decimos que está desorientado. Si dispusiese de algún medio para conocer su dirección de marcha en todo momento pasaría a ser un sujeto orientado, aunque no sepa exactamente su localización.

Finalmente, si un sujeto no sabe dónde está ni a donde se dirige, decimos que se haya Perdido o Extraviado. Esta es la situación más grave y peligrosa, y la que hay que tratar de evitar a toda costa.

Para ser un sujeto orientado bastará con disponer de alguna técnica o mecanismo que permita conocer la dirección de marcha (la brújula, el sol). Evidentemente que no todos estos recursos son igualmente precisos, por lo que puede haber sujetos mejor orientados que otros en función de los medios que utilizan para obtener la dirección de su marcha.

Los métodos como el Sol y las Estrellas no se hallan siempre disponibles ( niebla , horario ), y los métodos basados en indicios naturales pueden no resultar muy fiables o precisos. Por ello una persona que base su orientación en estas herramientas nunca podrá asegurar que este bien orientado. Sí, en cambio todo aquel que lleve consigo una brújula. Por tanto, estar orientado será tan fácil como llevar una brújula consigo.

Sin embargo, y como se ha dicho, estar orientado no significa que se esté localizado, pues de poco sirve conocer nuestra dirección de marcha sino sabemos a dónde nos dirigimos. Localizarse conlleva a disponer de un buen conocimiento del terreno que pisamos o de un mapa detallado. Se deduce que la combinación del mapa con la brújula nos puede llevar al estado deseable de absolutamente orientado.

4. Causas de la desorientación:

Son varias las causas que pueden llevar al montañero o excursionista a la desorientación o pérdida, y resulta interesante reflexionar sobre las mismas. Fundamentalmente son:

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- La falta de visibilidad: Motivada por la frondosidad de la vegetación ( bosques tupidos, laderas cubiertas por matorral alto, etc. ), por la niebla, la ventisca o la oscuridad de la noche.

- La falta de atención: No coger correctamente un cruce de caminos, no tomar para el regreso el mismo camino que el empleado en la ida, perder la señalización del itinerario (marcas de pintura, hitos), etc. - Causas técnicas: No poder superar un obstáculo y verse obligado a rodearlo teniendo que cambiar de direcciones, desviarse hacia un lado u otro para evitar la vegetación, un barranco o un río. Esto puede ocurrir en todo tipo de personas, en las menos entrenadas y en las conocedoras de la zona. También hay que señalar que las pérdidas y desorientaciones suelen suceder en ciertos parajes clave: bosques frondosos, zonas llanas cubiertas por la niebla, nudos de cordales montañosos, cruces de caminos o sendas, etc.

Como importante factor de riesgo no hay que dejar de citar la niebla que, en ocasiones, cubre muy rápidamente áreas montañosas. Este fenómeno es, sin lugar a dudas, el que más pérdidas provoca.

La reacción del sujeto que se ha perdido puede ser muy variable pero, en general, predominará la sensación de angustia, que se incrementa ante la presión de tener que llegar a un sitio determinado antes de una hora dada o antes del anochecer.

Figura 3: Falta de conocimiento sobre el uso correcto de los elementos cartográficos

LA TIERRA

1. Forma:

Posee la forma de una esfera achatada por los polos. Se aprecian en ella dos deformaciones principales: Un achatamiento polar y un abultamiento ecuatorial. A causa de tales deformaciones su geometría es la correspondiente a otro cuerpo geométrico denominado elipsoide.

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Figura 4: Representación gráfica de la forma elíptica de la tierra

Una elipse se obtiene por deformación de la circunferencia. A diferencia de ésta, la elipse posee sus dos ejes de longitud diferente. Si hacemos girar esta figura entorno a uno de sus ejes se obtiene una superficie de revolución, el elipsoide. Si piensa en el aspecto de un balón de rugby o de un melón, entonces estará visualizando elipsoides.

Isaac Newton, en 1.687, enuncia que la forma de equilibrio de una masa fluida homogénea sometida a las leyes de gravitación universal que gira alrededor de un eje ( llamado polar ) es un elipsoide de revolución aplastado por los polos.

Sin embargo, si se tienen en cuenta otras pequeñas deficiencias, la forma de la tierra queda representada mediante un cuerpo ideal conocido con el nombre de geoide.

El geoide es la superficie de equilibrio materializada por los mares en calma y que se prolonga de manera imaginaria por debajo de los continentes. En cualquier punto del geoide su superficie es perpendicular a la

fuerza de la gravedad.

2. Eje Polar y Polos:

La tierra posee dos movimientos fundamentales. EL primero es el de traslación en una órbita alrededor del sol, con un período de 365,25 días por vuelta. El segundo es la rotación entorno a un eje imaginario que atraviesa a la tierra por su propio centro, con una cadencia de 24 horas por vuelta.

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Figura 5: Representación gráfica del eje de rotación terrestre y los polos (Norte y Sur)

Al eje imaginario entorno al cual se produce la rotación terrestre se le denomina eje polar. El eje polar pasa, como se ha dicho, por el centro del planeta y corta a la superficie terrestre en dos puntos que se conocen con el nombre de polos.

Para distinguir un polo de otro se les ha dado el nombre de Polo Norte (N) y Polo Sur (S). Convencionalmente se representa la tierra de modo que su Polo Norte queda arriba y el polo Sur, abajo.

3. Círculos de la Tierra:

3.1. Paralelos:

Son aquellos círculos imaginarios que se trazan paralelos a la Línea del ecuador y que mantienen siempre la misma distancia con respecto al ecuador y a los demás paralelos.

La Línea Ecuatorial es el Círculo máximo que divide a la Tierra en dos Hemisferios: Hemisferio Norte y Hemisferio Sur.

Figura 6: Representación gráfica de la división de la tierra por la Línea Ecuatorial en hemisferios Norte y Sur.

La Línea Ecuatorial:

Es el plano perpendicular al eje de rotación de un planeta y que pasa por su centro. El plano del ecuador corta» la superficie del planeta en una línea imaginaria (un círculo máximo) que equidista, se encuentra exactamente a la misma distancia de los polos geográficos

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3.2. Meridianos :

Son los círculos máximos que pasan por los polos. Se ha determinado como Meridiano de origen a aquel que pasa por el observatorio Astronómico de Greenwich, en Inglaterra.

El Meridiano de Greenwich divide a la Tierra en dos Hemisferios: Hemisferio Oeste u Occidental y Hemisferio Este u Oriental.

Figura 7: División de la tierra por el Meridiano de Greenwich en los hemisferios Oriental y Occidental

Meridiano Base:

Es también conocido como meridiano cero, es el meridiano a partir del cual se miden las longitudes. Se

corresponde con la circunferencia imaginaria que une los polos y recibe su nombre por pasar por la localidad

inglesa de Greenwich, en concreto por su antiguo observatorio astronómico.

El meridiano fue adoptado como referencia en una conferencia internacional celebrada en 1884

en Washington, auspiciada por el presidente de los Estados Unidos, a la que asistieron delegados de 25

países.

COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LOCALIZACIÓN

1. Definición:

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Son un conjunto de líneas imaginarias que permiten ubicar con exactitud un lugar en la superficie de la Tierra, utiliza las dos coordenadas angulares: latitud (Norte y Sur) y longitud (Este y Oeste). Estas coordenadas se suelen expresar en grados sexagesimales.

Se pude determinar la ubicación de un punto de la siguiente manera:

Lima (Perú), tiene latitud 12.0622°S, y longitud 77.0361°W. Así un vector dibujado desde el centro de la tierra al punto 12.0622°S referente al Ecuador y 77.0361°W con respecto a Greenwich pasará por Lima.

2. Elementos:

Estas cuentan con tres elementos que nos permitirán conocer la localización de cualquier punto en el globo terráqueo:

2.1. Latitud:

Es el ángulo, medido en grados sexagesimales, existente entre cualquier punto de un paralelo ubicado en el norte o sur con respecto a la Línea Ecuatorial, cabe mencionar que a las líneas de latitud se les denominan paralelos.

Para el paralelo del Ecuador, sabiendo que la circunferencia que corresponde al Ecuador mide 40.075,004 km, 1° equivale a 111,319 km.

Como existen 90 paralelos en cada hemisferio (norte y sur), la mayor latitud que se puede medir en cada uno es de 90º.

Figura 8: Señalización de La Línea Ecuatorial y su relación con la latitud.

2.2. Longitud:

Es la distancia en grados, entre cualquier meridiano (circulo máximo que pasa por los polos) y el Meridiano de Greenwich, que es un punto universal de referencia; se mide exclusivamente hacia el Este o hacia el Oeste.

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Como existen 180 meridianos en cada hemisferio, la mayor longitud que se puede medir en cada uno es de 180º, tanto en dirección este como en dirección oeste.

Figura 9: Señalización del Meridiano Base y su relación con la longitud.

2.3. Altitud:

Es la distancia vertical que existe entre un punto de la tierra y el nivel del mar.

Para calcular esta se toma como referencia el nivel del mar o nivel medio del mar. Sin embargo, no es constante debido a la acción de las mareas y a las diferencias que existen según la región.

Figura 10: Altitud de los lugares y la relación de esta con su ambiente.

3. Instrumentos de medición:

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Existen diversos instrumentos construidos desde tiempos antiguos hasta la época actual, que han servido de mucho en el avance tecnológico del ámbito geográfico (saber la exacta localización de un determinado punto

terrestre, atraves de la medición de sus coordenadas geográficas), estos son:

Astrolabio :

Antiguo instrumento de navegación que representaba la esfera celeste con las principales estrellas, era utilizado para observar y determinar la altura, la posición y el movimiento de los astros sobre el horizonte, además servía para deducir la hora y la latitud.

Figura 11: Astrolabio del Periodo de Taifas (1079 d.C.)

Ballestilla:

Es un instrumento que nos permite determinar la altura de un astro por encima del horizonte, y con ello calcular la latitud. Se la conoce también como "palo de Jacob", cruz geométrica o varilla de oro.

Los españoles y los portugueses usaban la ballestilla para determinar la latitud a la que se encontraban midiendo la altura de la estrella polar sobre el horizonte (la altura de Polaris sobre el horizonte es una buena

medida aproximada de la latitud).

Figura 12: Ballestilla española (1704 d.C.)

Brújula Magnética:

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Es un instrumento de orientación que utiliza una aguja imantada para señalar el norte magnético terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por lo que señala el norte magnético en vez del norte geográfico.

En la actualidad aún es muy popular en actividades que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el acceso a energía eléctrica, de la cual dependen los demás instrumentos electrónicos de medición.

Figura 13: Utilización de brújula para medir el rumbo del estrato de caliza.

Girocompás:

Es un instrumento que mira siempre al Norte geográfico usando un juego de discos o anillos que giran muy rápido y las fuerzas de fricción, para así aprovechar la rotación de la Tierra. Los girocompases se usan ampliamente en los barcos.

La aplicación del girocompás en minería, donde instrumentos como el GPS o la brújula no serían útiles debido a la dificultad en la recepción en GPS o a la poca fiabilidad de la brújula debido a la presencia de vetas metálicas.

Figura 14: Girocompás regido por el movimiento de inercia.

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Altímetro:

Es un instrumento de medición que indica la diferencia de altitud entre el punto donde se encuentra localizado y un punto de referencia; habitualmente se utiliza para conocer la altura sobre el nivel del mar de un punto.

Figura 15: Altímetro ubicado en el Mirador de la Formación Chicama.

HUSOS HORARIOS

1. Definición:

Son cada una de las veinticuatro áreas en que se divide la Tierra;  se definen en relación con el denominado tiempo universal coordinado (UTC), huso horario centrado sobre el meridiano de Greenwich

Puesto que la Tierra gira de oeste a este, al pasar de un huso horario a otro en dirección este hay que sumar una hora. Por el contrario, al pasar de este a oeste hay que restar una hora.

Figura 16: Sistema horario y la variación temporal producida en los diferentes países.

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LA RED GEOGRÁFICAEs la red terrestre de líneas imaginarias que sirve para localizar cualquier punto sobre la superficie terrestre mediante dos coordenadas la latitud y la longitud.

La carta geológica del Perú

CARTA GEOLÓGICA NACIONAL Escala 1: 100,000 Correspondientes a mapas de boletines elaborados hasta el año 1999

La Carta Geológica Nacional está conformada por 501 mapas a escala 1:100,000 que cubren todo el territorio. Cada mapa geológico o grupo de mapas, vienen acompañados de un estudio geológico, en el que se describe la geomorfología, estratigrafía, tectónica, geología económica, geología histórica de la región estudiada, ilustrada con fotografías de campo a todo color, secciones estratigráficas, resultados de análisis de laboratorio y la bibliografía de referencia, para darle al producto la solidez científica y técnica. Los usuarios disponen de mapas en formato jpg en la web para visualizarlos previa a su adquisición.

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CARTA GEOLÓGICA a escalas 1:100,000 y 1: 50,000 de las Franjas 1,2,3 y 4 (actualizados desde el año 2000 hasta el 2004)

El año 2000 se inició un programa de revisión de los mapas geológicos, en especial los preparados y editados los primeros años del proyecto de la Carta Geológica Nacional (1960 - 1970). Este trabajo iniciado desde el sur del país ha permitido hasta al momento revisar y actualizar 166 cuadrángulos geológicos de los cuales, 106 fueron su misma escala, esto es 1:100,000 y 52 fueron actualizados a mayor detalle, escala 1:50,000 (4 mapas por cuadrángulo). La base topográfica oficial impresa publicada por el Instituto Geográfico Nacional (IGN), se empleo como base para el levantamiento geológico, todos los nuevos mapas vienen acompañados de memorias descriptivas en las que se reportan los cambios efectuados en el cartografiado geológico y están disponibles para los clientes en formato digital E00.

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1. Coordenadas UTM :

El sistema de coordenadas universal transversal de Mercator (en inglés Universal Transverse

Mercator, UTM) es un sistema de coordenadas basado en la proyección cartográfica transversa de Mercator,

que se construye como la proyección de Mercatornormal, pero en vez de hacerla tangente al Ecuador, se la

hace tangente a un meridiano.

A diferencia del sistema de coordenadas geográficas, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el

sistema UTM se expresan en metros únicamente al nivel del mar, que es la base de la proyección del

elipsoide de referencia.

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2. Proyección Transversa de Mercator :

La UTM es una proyección cilíndrica conforme. El factor de escala en la dirección del paralelo y en la

dirección del meridiano son iguales (h = k). Las líneas loxodrómicas se representan como líneas rectas sobre

el mapa. Los meridianos se proyectan sobre el plano con una separación proporcional a la del modelo, así

hay equidistancia entre ellos.

Sin embargo los paralelos se van separando a medida que nos alejamos del Ecuador, por lo que al llegar

al polo las deformaciones serán infinitas.

Por eso sólo se representa la región entre los paralelos 84ºN y 80ºS. Además es una proyección compuesta;

la esfera se representa en trozos, no entera. Para ello se divide la Tierra en husos de 6º de longitud cada uno,

mediante el artificio de Tyson .

La proyección UTM tiene la ventaja de que ningún punto está demasiado alejado del meridiano central de su

zona, por lo que las distorsiones son pequeñas. Pero esto se consigue al coste de la discontinuidad: un punto

en el límite de la zona se proyecta en coordenadas distintas propias de cada Huso.

Para evitar estas discontinuidades, a veces se extienden las zonas, para que el meridiano tangente sea el

mismo. Esto permite mapas continuos casi compatibles con el estándar. Sin embargo, en los límites de esas

zonas, las distorsiones son mayores que en las zonas estándar.

3. Coordenadas UTM :

3.1. Husos UTM:

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Se divide la Tierra en 60 husos de 6º de longitud, la zona de proyección de la UTM se define entre

el paralelo 80º S y 84º N. Cada huso se numera con un número entre el 1 y el 60, estando el primer

huso limitado entre las longitudes 180° y 174° W y centrado en el meridiano 177º W. Cada huso

tiene asignado un meridiano central, que es donde se sitúa el origen de coordenadas, junto con el

ecuador. Los husos se numeran en orden ascendente hacia el este. Por ejemplo, la Península

Ibérica está situada en los husos 29, 30 y 31, y Canarias está situada en los husos 27 y 28. En el

sistema de coordenadas geográfico las longitudes se representan tradicionalmente con valores que

van desde los -180º hasta casi 180º (intervalo -180º → 0º → 180º); el valor de longitud 180º se

corresponde con el valor -180º, pues ambos son el mismo

3.2. Bandas UTM:

Se divide la Tierra en 20 bandas de 8º Grados de Latitud, que se denominan con letras desde la C hasta

la X excluyendo las letras "I" y "O", por su parecido con los números uno (1) y cero (0), respectivamente.

Puesto que es un sistema norteamericano (estadounidense), tampoco se utiliza la letra "Ñ". La zona C

coincide con el intervalo de latitudes que va desde 80º Sur (o -80º latitud) hasta 72º S (o -72º latitud).

Las bandas polares no están consideradas en este sistema de referencia. Para definir un punto en cualquiera

de los polos, se usa el sistema de coordenadas UPS. Si una banda tiene una letra igual o mayor que la N, la

banda está en el hemisferio norte, mientras que está en el sur si su letra es menor que la "N".

Notación:

Cada cuadrícula UTM se define mediante el número del huso y la letra de la zona; por ejemplo, la ciudad

española de Granada se encuentra en la cuadrícula 30S, y Logroño en la 30T.

3.3. Excepciones:

La rejilla es regular salvo en 2 zonas, ambas en el hemisferio norte; la primera es la zona 32V, que contiene el suroeste de Noruega; esta zona fue extendida para que abarcase también la costa occidental de este país, a costa de la zona 31V, que fue acortada. La segunda excepción se encuentra aún más al norte, en la zona que se conoce como Svalbard (ver mapa para notar las diferencias).

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