Patrones litológicos y modelamiento geológico para perfiles de ríos

Dos características principales en las unidades geológicas son la edad y la litología. En Geomodelr podemos asignar estas convenciones fácilmente. Veamos cómo.

La característica de edad está representada por los colores de la tabla cronoestratigráfica, mientras que la litología, está representada por el tipo de roca que la compone. 

Usando las convenciones de clasificación, propuestas por el USGS, podemos diferenciar las unidades cronoestratigráficas y litológicas, que nos sirve para entender los procesos de la tierra de hace miles de millones de años, que forman y transforman las rocas. Y también, son claves para entender cómo es la dinámica de varios procesos que tienen lugar hoy en día, como por ejemplo, la incisión de los ríos y la tectónica activa en las montañas.

La nueva herramienta de Geomodelr.com que sirve dibujar los patrones litológicos es útil en este tipo de estudios, por lo tanto, en el presente artículo se introducirá el uso de dicha herramienta y se dará un ejemplo de estos estudios. ¡Comencemos!

Pasos para implementar patrones geológicos en Geomodelr

Para implementar estas convenciones en las unidades litológicas de tus proyectos, abre tu modelo y sigue los siguientes pasos: 

a) En la pestaña Unit Operations en el editor de geología (Geology Editor), selecciona la herramienta U.

b) Posteriormente, selecciona la unidad a modificar en el mapa, y en la ventana que se abre al costado derecho, haz clic en Add or Change Units.

c) Al realizar la acción anterior, se abrirá la siguiente ventana y, en ella, haremos clic en el cuadrado correspondiente a la unidad a la que se le agregará el patrón litológico.

d) En la ventana recién emergida, se procederá a agregar el patrón correspondiente. Primero, selecciona la opción USGS Geological Patterns y, en las tablas que se despliegan, selecciona el patrón que represente la litología de dicha unidad, así:

e) Observamos que ahora salga, como en la imagen de abajo, Pattern: Selected: Sedimentary: 620 y hacemos clic en Change Color. De este modo, a la unidad le ha sido agregado el atributo pattern

f) Para finalizar y visualizar los patrones agregados al modelo geológico, se deberá activar la herramienta Hide or show patterns, ubicada de la pestaña Options. Al hacerlo, ¡se dibujarán los patrones litológicos a las unidades del mapa!

Ejemplo: caso de estudio de perfil de ríos, litología y neotectónica

Ahora, tras explicar cómo agregar los patrones geológicos en Geomodelr, se procederá a hablar del caso de estudio: Los factores que influyen la forma del perfil de los ríos y cómo esta puede correlacionarse con la tectónica activa.

La forma del perfil longitudinal de los ríos (puntos de altura del río a medida que se avanza por su canal) representa, de manera general, cómo se equilibran el levantamiento de roca con la erosión que se genera en drenaje (imagen 1). En este equilibrio participan varios factores como: la tectónica de placas, las fallas activas de la zona que se esté estudiando, el substrato sobre el que fluye el río, la cantidad de agua, la capacidad erosiva de la corriente, los afluentes, entre otros. 

 

Imagen 1. Representación de un perfil de río bajo condiciones de estabilidad entre el levantamiento y la erosión. Brown, E. (2013). River profiles. Recuperado de http://sageography.co.za/wiki/grade-12-caps/geomorphology/fluvial-processes/river-profiles/ 

Para dar un ejemplo sencillo, en los estudios que se adelantan de modelos geológicos en neotectónica, usando geomorfología tectónica, los cambios en la pendiente de un río, o knickpoints, pueden estar atribuidos a los factores mencionados anteriormente. No obstante, las principales causas, para los canales en equilibrio estable, son las litológicas o por fallas activas, y se han de excluir posibles incidencias litológicas, en los knickpoints, para entender, a través de esta metodología, los patrones de levantamiento actuales. Esto se hace delimitando las unidades geológicas y fallas, observando qué puede estar correlacionado el escarpe en el río y atribuir el knickpoint a dicha causa (imagen 2).

 

Imagen 2. Una roca muy difícil de erosionar (ver el patrón de un gneiss), en contacto con una fácil (litoarenita o waka), del curso alto al bajo de un río, puede generar un escarpe a), b) más una falla activa también puede generarlo. Si se sabe que el escarpe es producto de un cambio litológico, no se puede considerar directamente que este sea producto de una falla activa.

Para este caso de estudio, se ha elegido un río localizado en el costado oriental de la Cordillera Oriental de Colombia y se asumirá que los agentes que afectan la forma de su perfil son principalmente, la litología y las fallas activas. Esto se puede asumir porque 1) en análisis previos se pudo concluir esto, 2) en varios estudios a nivel global estos dos han probado ser dos de los agentes más influyentes y 3) por fines explicativos prácticos. (Sin embargo, ¡recuerda que los otros factores son importantes!). Ahora, centrándonos en nuestro caso de estudio, tenemos un escenario más complejo. Observa la imagen 3 ¿Cuáles son tus observaciones? ¿Crees que es la litología la que genera los escarpes de este río o es la falla activa cercana?

 

Imagen 3. En esta imagen se pueden observar las características del río Guape. A la izquierda la topografía y forma del drenaje. En la mitad la geología cercana el río y una falla activa en rojo (Realizado con Geomodelr). En la parte derecha se encuentra el perfil longitudinal (Realizado con Topotoolbox). El cuadrado amarillo indica la ubicación del escarpe o knickpoint.

Respuesta: Al estar el knickpoint en la misma unidad litológica, este se le puede atribuir a un patrón de deformación generado por la falla activa que se encuentra en la parte inferior del río. 

Para concluir, aunque este tipo de estudios pueden llegar a ser complejos, la herramienta para dibujar los patrones geológicos disminuye el sesgo a la hora de elegir a qué factor se le atribuye el escarpe del río, como puede ser la resistencia a la erosión de las diferentes unidades o a pequeños levantamientos por causa de fallas activas. Localizar estos escarpes, producto de fallas activas, es un reto en neotectónica para trazar estructuras activas y entender mejor las dinámicas de levantamiento, más que todo en zonas inaccesibles para estudios de campo. Sin embargo, debido a lo novedoso de este método y las muchas variables que se han de considerar, estas se deben incluir, de ser posible, para calibrar los métodos y mejorar las conclusiones de estos estudios.

Por: Sofía Carvajal - Gecientífica / Univeridad de los Andes

Close Menu