Elementos de los mapas geológicos

Desde un punto de vista formal, un mapa geológico es un documento cartográfico en el cual se ha proyectado, sobre un plano horizontal, información en cuatro dimensiones: las tres dimensiones del espacio ordinario, a las cuales se añade el tiempo geológico. Es importante remarcar que la coordenada Z (vertical) no se refiere sólo a la elevación topográfica, sino también a la columna de rocas que se puede encontrar por debajo de un punto determinado, y también a los materiales que lo recubrían y que han sido erosionados.

En un mapa geológico se representan los elementos geológicos, convenientemente simbolizados: las unidades cartográficas con los epígrafes que las identifican, los contactos entre éstas y los datos puntuales, y también otros elementos correspondientes a líneas o a superficies geológicas.

Las unidades cartográficas son los elementos esenciales de un mapa geológico. Una unidad cartográfica es la representación de un volumen de roca con una litología o asociación litológica constante, de una edad determinada, limitada por superficies que lo ponen en contacto con los cuerpos de roca adyacentes. Se puede reconocer sobre el terreno y se puede diferenciar de las unidades cartográficas con las que se encuentra en contacto (foto y figura 1). Con frecuencia, las unidades de rocas sedimentarias se denominan Formaciones (Fm.) si han sido definidas formalmente en un lugar concreto o localidad tipo (p.e. Fm. calizas de Girona, Fm. conglomerados de Montserrat). En el mapa geológico se representa el área de intersección entre estos volúmenes rocosos y la superficie topográfica (figuras 1 y 2).

Foto y figura 1: En la fotografía se observan claramente dos conjuntos de roca: una unidad rojiza y blanda en la parte inferior a la que se superpone un conjunto de estratos de areniscas de color ocre, más masivos en la base. El contacto entre ambas unidades es limpio. En la figura se representan estas unidades y se traza la proyección del contacto sobre el mapa topográfico.

Figura 2: a) Representación de varias unidades cartográficas y los diferentes tipos de contactos que las delimitan sobre el sombreado del terreno. Abajo, la leyenda geocronológica y de símbolos convencionales. b) Bloque diagrama en el que se han representado las mismas unidades cartográficas de la figura 2a.

Cada unidad cartográfica se caracteriza en el mapa por un color, indicativo de la edad o del tipo de roca, que puede tener sobrepuesta una trama indicativa de la litología o de algún proceso geológico (figura 2). Se identifican mediante epígrafes.

Un epígrafe es un código formado por la combinación de elementos alfabéticos y/o numéricos con el cual se designa una unidad cartográfica. Su formulación informa de la edad de ésta o de los procesos que intervinieron en su génesis. Los epígrafes acompañan a las unidades cartográficas en todos los elementos del mapa geológico (mapa principal, cortes geológicos y esquemas) y es el código que permite relacionar cada unidad cartográfica del mapa con la explicación de la leyenda.

Los contactos son las superficies que delimitan los volúmenes rocosos. En un mapa geológico se representa la línea de intersección entre la superficie que limita dos volúmenes de roca diferentes y la superficie topográfica. Los contactos geológicos se clasifican en cuatro grandes grupos, atendiendo al proceso geológico que los ha generados:

• Contactos sedimentarios: son los contactos originarios entre rocas sedimentarias, o entre estas y su sustrato; los más comunes son “el contacto normal o concordante”, los “contactos transicionales” y los “contactos discordantes”
• Contactos ígneos: son los contactos que limitan masas de rocas ígneas intrusivas de las rocas encajantes, o entre ellas mismas; en el caso de las rocas volcánicas la base de las coladas de lava también se considera así.
• Límites de procesos metamórficos: corresponden a los contornos de los volúmenes rocosos afectados por metamorfismo, es decir, el límite de la aureola de metamorfismo de contacto, o bien los límites entre diferentes zonas de metamorfismo regional.
• Contactos mecánicos: son aquellos contactos entre unidades rocosas que corresponden a superficies de fractura, acompañados de un movimiento relativo de los dos bloques delimitados por éstas. Pueden ser de varios tipos, los más comunes son las “fallas normales”, los “cabalgamientos” y las “fallas inversas”.

Cada tipo de contacto se representa en el mapa mediante líneas de trazo, color o simbología específicas (figura 2). Cuando no es posible determinar con precisión sobre el terreno la traza de un contacto, debido a las condiciones de afloramiento, se indica en el mapa geológico como “contacto supuesto o deducido”.

En el mapa geológico también se representan las trazas de otras superficies: son aquellas que caracterizan las estructuras de plegamiento (planos axiales) u otros elementos geológicos relacionados con la geometría interna de unidades cartográficas o conjuntos de éstas (diaclasas, trazas de foliación, etc.). A diferencia de los contactos, estas líneas no delimitan unidades cartográficas.

En los mapas geológicos se incluyen, convenientemente simbolizados, los datos de las medidas de orientación de las superficies (estratificación, diaclasas, clivaje, etc.) y datos relativos a las estructuras lineales (ejes de pliegue, estrías de falla, etc.) necesarios para su correcta lectura e interpretación. También se representa la situación de yacimientos paleontológicos cuyos datos se hayan utilizado para datar los materiales que los incluyen, indicios minerales, fuentes, sondeos y pozos, entre otros.

El sistema de representación de los elementos cartográficos descritos tiene por objetivo facilitar la lectura del mapa, proporcionando de manera sencilla indicaciones sobre la distribución de las unidades cartográficas, su edad y las relaciones espaciales y cronológicas entre ellas, y también indicaciones sobre su disposición en profundidad. Esta capacidad para comunicar información sobre dimensiones adicionales (subsuelo, tiempos pasados) y la componente interpretativa, sitúa el mapa geológico a un nivel diferente respecto a otros mapas temáticos.

Todos los mapas geológicos van acompañados de una leyenda descriptiva de las unidades cartográficas y de una relación de los símbolos geológicos (contactos, trazas y elementos puntuales) utilizados (figura 2a). En la leyenda de las unidades cartográficas se explican las características de cada volumen rocoso cartografiado. En general, las leyendas son esencialmente descriptivas, pero también informan sobre la génesis de cada unidad, sus propiedades, su edad, los nombres formales u otros datos que se consideren relevantes. La ordenación de las unidades cartográficas en la leyenda es cronológica, de más moderna arriba a más antigua abajo. Esta sistematización es evidente para el registro sedimentario, si bien es algo más compleja en el momento de incluir las rocas ígneas y metamórficas. La leyenda de símbolos convencionales es la relación y la explicación de la simbología gráfica de los contactos entre las unidades cartográficas y otras trazas y elementos puntuales.

Los mapas geológicos pueden incorporar otros elementos gráficos que amplían la información expresada en el mapa y complementan la descripción de las unidades cartográficas. En el caso del registro sedimentario se incluyen columnas estratigráficas (figura 3), paneles de correlación y esquemas de relaciones estratigráficas. Para facilitar la visualización de la estructura en profundidad se incluyen los cortes geológicos (figura 4) o los bloques diagrama (figura 2b).

Figura 3: Columnas estratigráficas con indicaciones de la correlación entre ellas.

Las columnas estratigráficas son una representación gráfica de la sucesión vertical de las rocas sedimentarias y volcánicas tal y como se depositaron: las más antiguas en la parte inferior y las más modernas en la superior; la potencia (el grosor) de cada unidad se mide directamente en el campo y se representa a escala. En la columna estratigráfica se indica la constitución litológica de cada unidad mediante una simbología específica.

Los esquemas de relaciones estratigráficas y los paneles de correlación sintetizan conceptualmente la posición relativa de cada unidad cartográfica respecto a las otras unidades y también respecto a las estructuras geológicas. Proporcionan una idea sobre la sucesión de acontecimientos geológicos y la relación entre ellos, completando la información expresada en la leyenda de las unidades cartográficas.

Los cortes geológicos son la representación gráfica, en un plano vertical, de la interpretación de la disposición de los materiales en el subsuelo (figura 4). Los cortes geológicos se construyen mediante la proyección en profundidad de los datos obtenidos en superficie, esencialmente la posición de los contactos, las medidas del buzamiento de las capas y las relaciones entre los diferentes volúmenes rocosos. Son un modelo de la distribución real de las rocas en profundidad, coherente con el resto de la información del mapa. La interpretación en profundidad es más exacta si se dispone de información sobre el subsuelo, como pueden ser los sondeos.

En resumen, la información en los mapas geológicos se estructura de forma que permita diferentes niveles de lectura, desde la más básica, en la cual el usuario identifica la litología en un punto concreto del terreno (dos dimensiones, 2D), la previsión de lo que se puede encontrar en profundidad para un punto concreto (tres dimensiones, 3D) hasta poder deducir la sucesión de acontecimientos geológicos a lo largo del tiempo (cuatro dimensiones: 3D + Tiempo) de la región que abarca el mapa, es decir, la historia geológica.

Figura 4: Corte geológico.