Capitulo 3Capitulo 3

PATRONES DE AFLORAMIENTO PATRONES DE AFLORAMIENTO DE CAPAS HOMOCLINALESDE CAPAS HOMOCLINALES

Ing. Jorge Arturo CamargoIng. Jorge Arturo Camargo

Universidad SurcolombianaUniversidad Surcolombiana

PATRONES DE AFLORAMIENTO PATRONES DE AFLORAMIENTO DE CAPAS HOMOCLINALESDE CAPAS HOMOCLINALES

Objetivos:• Determinar sobre mapas la orientación de

capas homoclinales a partir de su traza.

• Determinar la orientación de capas mediante la solución del problema de los 3 puntos.

• Predecir el patrón de afloramiento de capas homoclinales.

ALGUNAS DEFINICIONESALGUNAS DEFINICIONES

• Afloramiento: exposición en superficie de la litología y/o estructuras geológicas.

• Capas homoclinales: capas paralelas cuyo rumbo y buzamiento se mantiene más o menos constante en un área; las capas homoclinales pueden yacer en posición horizontal, vertical o inclinada.

• Traza: línea de intersección de un plano estructural cualquiera (plano de estratificación, plano de falla, plano axial, etc.) con la superficie del terreno.

Mapa de capas

horizontales

Bloque diagrama con capas

horizontales

CAPAS HORIZONTALES (Grand Canyon)CAPAS HORIZONTALES (Grand Canyon)

MAPA DEL GRAN CAÑONMAPA DEL GRAN CAÑON

ALGUNAS DEFINICIONESALGUNAS DEFINICIONES

Espesor de capa EE : distancia medida en dirección perpendicular entre el techo y la base de una capa; el espesor así medido se denomina espesor estratigráfico o espesor verdadero

ALGUNAS DEFINICIONESALGUNAS DEFINICIONES

Anchura de afloramiento: distancia horizontal (w) medida entre techo y base de una capa, en dirección perpendicular al rumbo de capa

ESPESORESPESOR ESTRATIGRAFICOESTRATIGRAFICOSi se conoce la anchura de aforamiento (w) y el ángulo de buzamiento () de una capa que aflora en un terreno horizontal, es fácil calcular su espesor estratigráfico (EE) utilizando la siguiente ecuación:

EE = w. sin

PROFUNDIDAD DE CAPAPROFUNDIDAD DE CAPATambién es posible calcular la profundidad (P) a la cual se interceptaría la capa inclinada en un pozo vertical perforado a una determinada distancia (x), medida en dirección perpendicular al rumbo de la capa:

P = x. tan

Espesor vertical y espesor estratigráfico

EE = EV. cos

Cuando la superficie del terreno no es plana, las trazas del techo y de la base de una capa dejan de ser rectas paralelas.

En los cauces las trazas forman una V, cuyo vértice apunta en la dirección del buzamiento de las capas.

Regla de las V´sRegla de las V´s

REGLA DE REGLA DE LAS Vs.LAS Vs.

LINEAS DE RUMBO DE UN LINEAS DE RUMBO DE UN PLANO INCLINADOPLANO INCLINADO

Ejercicio 3.3Ejercicio 3.3  Los puntos A, B y C corresponden a tres Los puntos A, B y C corresponden a tres pozos verticales que perforaron el tope de pozos verticales que perforaron el tope de una arenisca petrolífera a las siguientes una arenisca petrolífera a las siguientes cotas: A = -3500 pies, B = -7000 pies y C cotas: A = -3500 pies, B = -7000 pies y C = -4500 pies.= -4500 pies.

Determinar el rumbo y buzamiento de la Determinar el rumbo y buzamiento de la arenisca y calcular a qué cota se arenisca y calcular a qué cota se pincharía la arenisca si se perfora el pozo pincharía la arenisca si se perfora el pozo D en el sitio indicado. D en el sitio indicado.

DETERMINACION DE DETERMINACION DE RUMBO Y BUZAMIENTORUMBO Y BUZAMIENTO

  A partir del mapa con curvas A partir del mapa con curvas de nivelde nivel

1. Determinar el rumbo y el 1. Determinar el rumbo y el buzamiento de las capas que buzamiento de las capas que allí afloran.allí afloran.

2. Construir la columna 2. Construir la columna estratigráfica del área.estratigráfica del área.

PProcedimiento: rocedimiento:

1. Determinar los puntos de 1. Determinar los puntos de intersección de la traza intersección de la traza correspondiente al techo de la correspondiente al techo de la caliza con las curvas de nivel caliza con las curvas de nivel topográfico.topográfico.  2. 2. Unir con líneas rectas los Unir con líneas rectas los puntos de intersección de igual puntos de intersección de igual elevación (cota). Estas líneas elevación (cota). Estas líneas son por definición líneas de son por definición líneas de rumbo de la capa estudiada rumbo de la capa estudiada equidistantes. Bautizar cada equidistantes. Bautizar cada línea de rumbo con su línea de rumbo con su correspondiente cota en pies.correspondiente cota en pies.

3.  Determinar el rumbo de la 3.  Determinar el rumbo de la capa midiendo la orientación capa midiendo la orientación de las líneas de rumbo sobre de las líneas de rumbo sobre el mapa.el mapa.  4. 4. Medir la distancia horizontal Medir la distancia horizontal ((ss) entre dos líneas contiguas ) entre dos líneas contiguas de rumbo. Para determinar la de rumbo. Para determinar la dirección del buzamiento es dirección del buzamiento es necesario aplicar la Regla de necesario aplicar la Regla de la V.la V.  5. 5. Calcular el ángulo de Calcular el ángulo de buzamiento con la siguiente buzamiento con la siguiente ecuación: ecuación:   tan tan δδ = = ΔΔh/h/ΔΔSS

6. Construir la columna 6. Construir la columna estratigráfica.estratigráfica.

DETERMINACIONDETERMINACIONDE PATRON DE DE PATRON DE AFLORAMIENTOAFLORAMIENTO

En el punto A aflora la base En el punto A aflora la base de una capa homoclinal de de una capa homoclinal de arenisca con rumbo E-W y arenisca con rumbo E-W y con buzamiento 45º S; en el con buzamiento 45º S; en el punto B aflora el techo de la punto B aflora el techo de la arenisca. arenisca.   1. 1. Predecir el patrón de Predecir el patrón de afloramiento de la base y del afloramiento de la base y del techo de dicha capa, es decir, techo de dicha capa, es decir, dibujar sus trazas. dibujar sus trazas.

1. Determina gráficamente el 1. Determina gráficamente el espesor estratigráfico de la espesor estratigráfico de la arenisca. arenisca.

PATRON DE PATRON DE AFLORAMIENTOAFLORAMIENTO

1. Trazar una línea de rumbo 1. Trazar una línea de rumbo E-W que pase por el punto A, E-W que pase por el punto A, cuya elevación es 300 m.cuya elevación es 300 m.  2. 2. La distancia horizontal (La distancia horizontal (s) s) entre líneas de rumbo entre líneas de rumbo consecutivas se calcula consecutivas se calcula conociendo el ángulo de conociendo el ángulo de buzamiento buzamiento = 45º y el = 45º y el intervalo entre curvas de nivel intervalo entre curvas de nivel h = 100 mh = 100 m

tan tan δδ= h/= h/ΔΔSS ΔΔS= 100/tan 45°S= 100/tan 45° ΔΔS= 100 m S= 100 m 3. 3. Trazar líneas de rumbo Trazar líneas de rumbo paralelas a la línea 300 m, paralelas a la línea 300 m, distanciadas a 100 m. distanciadas a 100 m.

REGLA DE LAS V’sREGLA DE LAS V’s

•

Ejercicio 3.2 Ejercicio 3.2   En el área aflora una En el área aflora una secuencia homoclinal de secuencia homoclinal de shale, que contiene tres shale, que contiene tres capas delgadas de carbón capas delgadas de carbón (espesores entre 0.8-1.2 m); (espesores entre 0.8-1.2 m); la capa superior aflora en el la capa superior aflora en el punto Z donde es explotada a punto Z donde es explotada a cielo abierto. cielo abierto.

Trazar el patrón de Trazar el patrón de afloramiento de las tres afloramiento de las tres capas de carbón a partir de capas de carbón a partir de las profundidades en metros las profundidades en metros a las cuales fueron pinchadas a las cuales fueron pinchadas las capas en los pozos las capas en los pozos verticales P-1 y P-2. verticales P-1 y P-2.

Determinar a qué cota se Determinar a qué cota se pincharían las capas si se pincharían las capas si se perfora el pozo P-3.perfora el pozo P-3.

Durante un levantamiento Durante un levantamiento geológico en el área del mapa de geológico en el área del mapa de adjunto, se localizaron 6 contactos adjunto, se localizaron 6 contactos geológicos y en todos los casos el geológicos y en todos los casos el rumbo y buzamiento de las capas rumbo y buzamiento de las capas se mantuvo constante: se mantuvo constante: N49ºE/27ºSE.N49ºE/27ºSE.   Est. Contacto Est. Contacto 1 base de caliza gris1 base de caliza gris 2 base de shale negro2 base de shale negro 3 base de limolita3 base de limolita 4 base de shale gris4 base de shale gris 5 base de arenisca acuífera5 base de arenisca acuífera 6 base de lodolita6 base de lodolita

MODELO DE SECCIÓN MODELO DE SECCIÓN GEOLÓGICAGEOLÓGICA

CROSS SECTIONCROSS SECTION

• MUCHAS GRACIAS!!!