Ingeniería Geológica y Riesgos Geológicos LABORATORIO: ORIENTACIONES DE ESTRUCTURAS EN EL PLANO Y REPRESENTACIONES ESTEREOGRÁFICAS PROFESOR:PAULA ESCOBAR

Orientaciones de estructuras Son importantes para obras de ingeniería sobre rocas. Son importantes para obras de ingeniería sobre rocas. Las orientaciones de las discontinuidades pueden determinar que tan inestable es un talud o túnel. Las orientaciones de las discontinuidades pueden determinar que tan inestable es un talud o túnel. Las orientaciones en discontinuidades poseen distintas formas de ser representadas según orientación. Las orientaciones en discontinuidades poseen distintas formas de ser representadas según orientación.

Representación de Planos Tipos de Notaciones Tipos de Notaciones Existen diversas maneras para anotar el rumbo y manteo de un plano Cuadrante Cuadrante Azimut y Cuadrante Azimut y Cuadrante Dip /Dip Direction Dip /Dip Direction Azimut (Mano derecha) Azimut (Mano derecha)

Representación de Planos Notación por cuadrante Notación por cuadrante ◦El rumbo se da en un ángulo (en grados) hacia el este u oeste c/r al norte. ◦Se indica el ángulo de manteo y en la dirección en que este cae. ◦El rango de posibles direcciones de manteo es dividido en 4 cuadrantes (NE, SE, NW y SW) ◦No se diferencia entre el inicio o el final de una linea (N20°E = S20°W) N30W, 40SW Rumbo Manteo

Representación de Planos Notación Azimutal (Cuadrante) Notación Azimutal (Cuadrante) ◦Todas las posibles direcciones están en un circulo de 360º ◦El norte se asigna como 000º o 360º ◦Siempre se utilizan 3 dígitos N30W,40SW 330º,40SW Rumbo Manteo

Representación de Planos Notación Azimutal (Mano Derecha) Notación Azimutal (Mano Derecha) Similar a la anterior, solo que no se específica la dirección de manteo. 045º,20º 20º 225º,20º Rotación Horaria

Representación de Planos Dip / Dip Direction (Manteo, Dirección de Manteo) Dip / Dip Direction (Manteo, Dirección de Manteo) En esta notación se mide la dirección de máxima pendiente (perpendicular al rumbo), y el manteo. El plano queda descrito sin necesidad de indicar hacia donde cae el manteo N30W,40SW 330º,40SW 330º,40º Rumbo Manteo 40/240 Manteo Dirección De Manteo

Representación de Planos Notación Datos Utilizados VentajasDesventajas Cuadrante N30ºW/ 25ºNE Rumbo Manteo Fácil Orientación Dato NO numérico Azimut(Cuadrante) 150º/ 25ºNE Rumbo Manteo X No num. Marea Azimut (Mano Derecha) 330º/ 25º Rumbo Manteo Solo Núm. No num. Marea Dip / Dip Direction 25º/ 60º Manteo, Dir. de manteo Software, Fácil Orientación Solo Núm. X

Descripción de lineamientos Azimut de una línea Azimut de una línea ◦Dirección c/r al norte Equivale al rumbo Buzamiento de una línea Buzamiento de una línea ◦Angulo c/r a un plano horizontal Equivale al manteo

Descripción de lineamientos Notaciones Notaciones La actitud de una línea queda completamente representada por el azimut y buzamiento. La actitud de una línea queda completamente representada por el azimut y buzamiento. ◦Buzamiento (dos números) ◦Azimut (3 números) ◦48º, 021º ◦48º,N21º E

¿Qué es una red estereográfica? Una red estereográfica es una representación en 2 dimensiones de una esfera en la que es posible ubicar estructuras planares como fallas, fracturas, diaclasas, etc. Para esto basta con tener una buena medición del rumbo y manteo de la estructura.

Proyecciones Proyecciones estereográficas Equiangular: Ángulos correctos, distancias falsas = Red de WULFF Equidistancial: Distancias correctas, ángulos falsos = Red de SCHMIDT En geología estructural se usa la red de Schmidt, proyectando en el hemisferio inferior. Se evita una concentración muy grande de puntos en el centro de la red, como ocurriría con una red de Wulff.

Proyección estereográfica La proyección estereográfica permite representar y analizar datos 3D en 2D Líneas y puntos pueden representar planos, puntos pueden representar líneas Una limitación importante es que no representan la posición espacial o el tamaño de la estructura

Conceptos preliminares Rumbo (strike) Rumbo (strike) Manteo (dip) Manteo (dip) Dip-Direction: Dirección del manteo (a 90º del rumbo). Dip-Direction: Dirección del manteo (a 90º del rumbo). Rake: Inclinación del movimiento de la falla. Rake: Inclinación del movimiento de la falla. Buzamiento: Manteo de una Línea. Buzamiento: Manteo de una Línea.

Rumbo – manteo - rake:

Red de Wulff Igual ángulos. Se usa mayormente en cristalografía

Red de Schmidt Red ecuatorial de igual área

Proyecciones

Proyecciones

Proyección en red de Schmidt

Medición de Rumbo y Manteo La circunferencia exterior equivale a la proyección de un plano horizontal por ende en ella se miden los rumbos (ángulo respecto al norte).

Medición de Rumbo y Manteo Los manteos se miden en los círculos mayores en el eje este-oeste (ángulo con respecto al plano horizontal).

Polos de un plano Se le llama polo de un plano a una línea normal al plano. En la proyección estereográfica, corresponde a un punto a 90º del plano medido ortogonal al rumbo.

Polos de un plano Para trabajar con un alto número de datos, es más conveniente usar los polos de cada plano.

Diagrama de circulo máximo y de polos.

Aplicaciones Definir direcciones preferenciales cuando se tienen muchas mediciones. Determinar ángulos de intersecciones de planos. Determinar manteos reales. Medir ángulos entre planos. Etc…

Rosettas

Ploteo en redes (DIPS)

Sets de Fallas

Actividad -ejemplo

Actividad Formato dirección de inclinación/manteo

EJEMPLO Plano que representa una falla con dip/dipdirection de 50/170

Actividad Plotee los siguientes planos y sus respectivos polos a mano en la red de Schmidt. TABLA 1 Plano NºDip / DipDirection 123/ /25 385/92

Actividad Rumbo Manteo

Actividad Cambie la notación de los planos de Rumbo/Manteo a Dip/DipDirection. TABLA 2 Plano NºRumbo / Manteo 4 N75W/42E 5 N40E/15E 6 N68W/84W

¿Cómo se ve …  … Un estrato horizontal?  … La línea de intersección entre dos planos?

Actividad Plotee los planos 5 y 6, y sus polos respectivos. Señale cual seria el azimut y buzamiento de la línea de intersección. ¿Cuál es la importancia del polo del plano que contiene a las normales de dos planos?

Software Dips DIPS es un programa diseñado para el análisis interactivo de orientaciones de las discontinuidades basados en datos geológicos.

DIPS (Rocscience) 1.Crear un archivo DIPS File > New Setup > Job Control … Ingresar datos en la tabla en el formato correspondiente … Guardar archivo 2.Plotear polos (abrir archivo) View > Pole plot Setup > Stereonet Options >> tipo de red, hemisferio de proyección Setup > Display Options >> selección de colores 3.Generar sets y planos de sistemas principales: Sets > Add plane window Select > Add plane Select > edit planes o set

FIN…