2.5: Lab 5 - Más sobre Pliegues

Múltiples planos en la proyección estereográfica

Figura 1. Principio del diagrama pi, para encontrar el eje de pliegue de un pliegue cilíndrico a partir de mediciones de superficies plegadas.

Las técnicas que utilizó en el último laboratorio funcionan bien para pliegues que son perfectamente cilíndricos, y donde las orientaciones de las superficies plegadas son conocidas con gran precisión. Sin embargo, en muchos casos, las superficies plegadas no son perfectamente cilíndricas, y pequeñas variaciones en la inmersión, y los errores de medición, hacen que la geometría no sea perfecta. En estas circunstancias, para determinar la orientación de un eje de pliegue medio, es deseable medir un gran número de orientaciones, y utilizar un enfoque estadístico.

Desafortunadamente, trazar grandes números de grandes círculos rápidamente produce una proyección muy abarrotada. Por esta razón, es mucho mejor trazar postes a las superficies plegadas en lugar de grandes círculos. En el caso ideal los postes deberían estar todos en el plano de perfil, y por lo tanto trazarán como puntos en un solo gran círculo. En la vida real, las cosas no son tan simples; los postes aparecen dispersos en una banda, o faja, a ambos lados del plano perfilado, lo que tiene que estimarse como un gran círculo 'mejor' a través de la banda de puntos más densa.

Sin embargo, existe un problema adicional. Si miras la red Wulff, verás que las casillas de 2° y 10° se proyectan mucho más grandes cerca de la primitiva que en el centro de la red. Esto significa que las parcelas hechas con la red Wulff nunca deben ser utilizadas para inferencias estadísticas basadas en la densidad de puntos, ya que aumenta artísticamente la densidad en el centro y la disminuye sobre la primitiva.

Red Schmidt, para trazar proyecciones de igual área

Por esta razón, se utiliza una proyección estereográfica modificada, llamada proyección de área igual, basada en la red Schmidt. Todas las operaciones que has conocido hasta ahora son las mismas en las dos redes; la única diferencia es que la proyección de igual área no conserva los arcos circulares —los círculos grandes y pequeños son curvas complejas y no se pueden dibujar con brújula. Para este curso asegúrate de que tu red esté impresa de manera que su diámetro sea exactamente de 15 cm.

Diagrama Pi

La gráfica resultante de polos a planos en una proyección de igual área se denomina diagrama pi, que es el método más común utilizado para encontrar el eje de pliegue medio en un área de rocas plegadas donde, como suele suceder, las bisagras de pliegue individuales no están expuestas. El principio del diagrama pi se ilustra en la Figura 1. En un pliegue cilíndrico, los polos a las capas plegadas son líneas perpendiculares al eje de plegado. Por lo tanto, se encuentran en el plano de perfil, el plano que es perpendicular al eje de plegado. Si los pliegues no son perfectamente cilíndricos, o si hay pequeños errores en las mediciones, las líneas no quedarán precisamente en el plano del perfil, sino que estarán cerca de él.

Contornos en la superficie axial

Los mapas de áreas con rocas plegadas pueden ser desafiantes debido a la cantidad de superficies involucradas y debido a los rápidos cambios de golpe y caída. A menudo, aunque las capas puedan mostrar plegado complejo, las superficies axiales pueden ser aproximadamente planas. En estas circunstancias, tiene sentido separar las extremidades del pliegue dibujando trazas axiales, e incluso dibujar contornos en las superficies axiales del pliegue. Al hacer esto, es importante recordar que un solo pliegue tendrá múltiples bisagras (una por cada superficie plegada), pero que estas bisagras se encuentran en una superficie axial de un solo pliegue.

Asignación

1.* El área que contorneaste la semana pasada (Great Cavern petroleum prospect) muestra símbolos de huelga y inmersión que representan las medidas de orientación de la cama.

Trazar postes a ropa de cama para todas las mediciones de golpe y inmersión en una proyección de igual área, para hacer un diagrama pi. Encuentra y dibuja el gran círculo que mejor se ajuste a través de los postes; esto representa el plano del perfil. Marcar la mejor estimación del eje de plegado (polo al plano del perfil) y determinar su tendencia y caída. ¿Es similar al valor que obtuviste al contornear la semana pasada, y a los valores obtenidos por los demás miembros de tu equipo?

Lab 4 Mapa 2 Great Cavern Mostrar mapa

2.* Mira el mapa del condado de Somerset en los Apalaches de Pensilvania. La zona tiene una larga historia de minería del carbón, y se identifican varias vetas de carbón en la columna estratigráfica que funciona como leyenda.

a) El mapa tiene contornos de estructura, mostrados en rojo, dibujados en una superficie. ¿Cuál superficie? (Nota: cada formación en el mapa tiene una superficie superior y una inferior, por lo que solo un nombre de formación no es una respuesta completa; tu respuesta debe estar en la forma 'el límite entre la Formación x y la Formación y'.)

b) Utilizar el espaciado de los contornos de la estructura para determinar el golpe y la caída, en su punto más empinado, en cada extremidad del pliegue más conspicuo. Tenga en cuenta que los contornos están en pies, y la escala del mapa es 1:62500 (aproximadamente 1 pulgada a 1 milla). Asegúrate de que en tu cálculo de inmersión uses las mismas unidades vertical y horizontalmente. Utilice los puntos donde los contornos cruzan la bisagra de pliegue para determinar la tendencia promedio y la caída de la bisagra plegable.

c) Trazar ambas extremidades del pliegue de la parte 'b' en una proyección estereográfica. Usando la intersección y el ángulo entre los planos, estime la caída y la tendencia del eje de pliegue, y el ángulo entre miembros del pliegue.

d) Con base en estas observaciones, describa la orientación (caída, estanqueidad, orientación general) del pliegue en palabras (por ejemplo, 'anticinela sinformal apretada, abruptamente hundida')

e) Si el pliegue es cilíndrico, la orientación del eje del pliegue determinada estereográficamente debe coincidir con la orientación de la bisagra determinada por los contornos. ¿Qué tan cerca están (en grados)?

Para obtener más información, eche un vistazo a: Flint 1965 Geología y recursos minerales del sur del condado de Somerset, Pensilvania

3. El mapa 1 contiene un pliegue angular en una orientación más general que los pliegues perfectamente horizontales que trataste la semana pasada. Además hay algunas rocas desplegadas y una intrusión. Una inconformidad separa las rocas plegadas más deformadas de las rocas más jóvenes que sumergen suavemente. Para ayudarle a resolver el mapa, tenga en cuenta que en el poniente del mapa, las huellas del lecho son algo paralelas a los contornos topográficos. Estas regiones corresponden a una extremidad plegada suave. En otros lugares, los límites geológicos atraviesan los contornos en un ángulo más pronunciado; esta es una extremidad doblada empinada. Las bisagras plegables también se pueden identificar en el mapa a partir de fuertes oscilaciones en el rastro de la ropa de cama que obviamente no están relacionadas con valles y crestas. Antes de comenzar, intente usar estas bisagras para bosquejar dónde podría haber trazas axiales de pliegues; estas deberían separar regiones de camas más empinadas y de inmersión más suave. Haz esto muy a la ligera — es probable que cambies de opinión a medida que avanzas.

a) Identificar las distintas superficies del mapa. Primero, marcar la superficie de inconformidad en verde o amarillo. Después marcar el límite entre mármol y anfibolita en azul o violeta. Marcar el límite entre anfibolito y esquisto en rojo o naranja. (Nota: el esquema de color se proporciona para mayor comodidad. Si eliges diferentes colores, debes usarlos de manera consistente a lo largo de este ejercicio).

b) Dibujar contornos de estructura en la superficie verde.

c) Dibujar contornos de estructura en la superficie roja. Encontrarás que hay dos partes en esta superficie: una extremidad empinada y una extremidad suave. Estos tienen conjuntos separados de contornos. Los dos conjuntos de contornos rojos se cruzan en una bisagra plegable. Marque esto en el mapa y trazar sobre él con rojo.

d) Repita para la superficie azul y marque la bisagra azul.

e) La bisagra roja y la bisagra azul son ambas líneas que se encuentran en la superficie axial del pliegue. Unir puntos de elevación equivalente en la bisagra roja y la bisagra azul con líneas: estos son contornos de estructura en la superficie axial. Numerarlos en morado o violeta.

f) Utilizar los contornos de traza axial para predecir la traza de afloramiento de la superficie axial, y dibujar esta traza en el mapa. La traza axial debe separar la extremidad empinada de la extremidad suave del pliegue.

g) Hacer una sección transversal a lo largo de la línea XY.

h) Trazar ambas extremidades plegadas, la superficie axial y la discordancia como grandes círculos en una proyección de igual área. Marcar el punto correspondiente a la orientación del eje de plegado.

i) Describir la orientación del pliegue en palabras de la forma más completa posible

j) Enumerar los eventos en la historia geológica de la zona para la que se tiene evidencia, comenzando por los más antiguos. En el caso de las tres unidades plegadas, donde no hay evidencia directa de edad, se debe asumir que el pliegue está orientado hacia arriba (es decir, las sinformas también son sinclinas; los antiformes también son anticlinos).

Lab5 Mapa de Área Plegada

Red Schmidt 15 cm