INTRODUCCIÓN.
Una formación geológica es una unidad que existe de rocas con unas características litológicas comunes, que las diferencian de las adyacentes. Una formación geológica se puede subdividir si existen subunidades bien diferenciadas, estas subunidades se llaman miembros. Los miembros se pueden subdividir en niveles (a veces llamados capas, especialmente cuando se trata de carbón).
Dentro de una formación de caliza la espeleogénesis frecuentemente está limitada a uno u algunos miembros. Si queremos averiguar si la formación de una cueva realmente se limita a un cierto miembro o no, tenemos dos opciones. La primera es realizar observaciones dentro de la cueva. Esto es un aspecto que deberíamos hacer siempre, pero a menudo la estratificación es muy obscurecida y es muy difícil de sacar conclusiones claras.
La segunda es proyectar las líneas de nivel de la base y del techo del miembro sobre el plano de la cueva, y mirar si los datos de altitud en el plano coincidan o no. Es decir, si un punto medido se encuentra entre la base y el techo, entonces esta galería está dentro del miembro. Para poder proyectar las líneas de nivel sobre un plano, o para poder dibujarlas en un alzado, hace falta saber el grosor del miembro.
DETERMINACIÓN DEL GROSOR DE UN MIEMBRO.
Como ejemplo usamos unos datos que he recogido esta tarde (23-12-2008), es decir un caso real. La situación es la siguiente: Hay un pendiente con un ángulo a con la horizontal, los estratos inclinan montaña adentro con un ángulo b y la estratificación aflora prácticamente horizontal (figura 1).
Figura 1 muestra la situación de pendiente, estratos y ángulos.
OBTENER LAS MEDIDAS.
Primero se determina la distancia entre la base y el techo del miembro, midiéndola paralelo a la superficie. Lo mejor es medir con una cinta métrica o con un medidor láser.
Sin embargo, esta tarde el medidor láser era completamente inútil, porque el puntito rojo ya era invisible a muy poca distancia (por culpa del sol). A final tuve que usar un método alternativo que se explica más adelante.
Segundo se determina el ángulo a del pendiente, no olvides de poner la altura de los ojos al ras del suelo, y el ángulo b de la estratificación. Para determinar la inclinación de la estratificación es mejor tomar unas cuantas medidas y calcular la media. En este caso la distancia paralelamente a la superficie es 26,2 metros, el ángulo a de la pendiente es 35 grados y la inclinación b de los estratos es 30 grados (figura 2).
La figura 2 muestra la distancia paralela y los ángulos a (35º) y b (30º).
UN POCO DE TRIGONOMETRÍA ELEMENTAL.
El grosor de una formación, miembro o capa, se mide perpendicular a la base y el techo y en la gran mayoría de los casos también perpendicular a la estratificación. Ahora podemos dibujar un triángulo rectángulo donde la hipotenusa representa la distancia paralela a la superficie y el cateto adyacente el grosor del miembro, separados por un ángulo c (figura 3). En la figura 3 también se puede ver que 180º = a + c+ 90º + b. Como a y b son conocidos podemos calcular que c = 25º. La combinación de hipotenusa y cateto adyacente nos indica que tenemos que usar el coseno.
cos c = cateto adyacente dividido por la hipotenusa.
Ahora podemos rellenar los valores que ya sabemos y obtenemos:
cos 25º = grosor miembro : 26,2
Pués: el grosor del miembro = 26,2 * cos 25º = 23,7 metros
De este modo podemos calcular el grosor de todos los miembros y capas o incluso de la formación entera.
La figura 3 muestra el grosor del miembro.
DETERMINACIÓN DEL DESNIVEL ENTRE BASE Y TECHO DEL MIEMBRO.
Porque nos puede interesar el grosor de un miembro?
Porque con el grosor del miembro y la inclinación de los estratos se puede calcular la diferencia vertical entre la base y el techo (el desnivel), lo cual es necesario para poder dibujar las líneas de nivel.
OTRO POCO DE TRIGONOMETRÍA ELEMENTAL.
Una vez obtenido el grosor se puede dibujar otro triángulo rectángulo con un ángulo d2 cuyo cateto opuesto es el grosor del miembro y donde la hipotenusa representa el desnivel vertical (figura 4). Como a + d1 = 90º, entonces d1= 60º. La figura 4 muestra que d1 y d2 son ángulos en zeta y por lo tanto son iguales. La combinación de hipotenusa y cateto opuesto nos indica que tenemos que usar el seno.
sen d = cateto opuesto dividido por la hipotenusa.
Ahora podemos rellenar los valores que ya sabemos y obtenemos:
Sen 60º = 23,7 : desnivel
Pués el desnivel = 23,7 : sen 60º = 27,4 metros.
Además, el grosor de un miembro o de una formación a menudo es muy constante lateralmente. Es probable que a cierta distancia la inclinación de los estratos es diferente pero el grosor del miembro sigue siendo el mismo. En este caso solo tenemos que medir la inclinación y repetir el último cálculo
La figura 4 muestra el desnivel entre la base y el techo del miembro.
MÉTODO ALTERNATIVO.
Aquí se describe un método alternativo para calcular la distancia entre la base y el techo del miembro, paralelo a la superficie. Este método funciona si se dispone solo de un clinómetro. Primero se determina el desnivel entre la base y el techo. Se pone con los pies a la altura de la base del miembro y con el clinómetro se busca un punto que se encuentra exactamente a la misma altura que los ojos ( a 0 grados de inclinación) y donde luego se puede poner los pies. Una vez que estamos de pie sobre este punto, repetimos el proceso hasta llegar al techo del miembro. El último tramo se puede aproximar o medir. El desnivel total es igual a la cantidad de mediciones multiplicado por la altura de los ojos más el último tramo (figura 5).
Cuando se realiza las operaciones siempre hay que ponerse del mismo modo y lo más recto posible para que la altura de los ojos sea constante. La altura de los ojos se puede determinar tranquilamente en casa.
Si representamos la situación con un triángulo rectángulo (figura 6), entonces se ve que lo que queremos saber es la hipotenusa y que se calcula con el seno.
La figura 5 muestra el modo de determinar los tramos a la altura del ojo. Con el clinómetro completamente horizontal. La figura 5 no está dibujada a la misma escala que la figura 6, eso porque el hombrecillo se hubiera quedado todavía más pequeño.
La figura 6 muestra el triángulo rectángulo con lo cual se puede calcular la distancia paralela.
sen a = cateto opuesto : hipotenusa
sen 35º = desnivel : distancia paralela
distancia paralela = desnivel : sen 35º
distancia paralela = 15,0 : sen 35º = 26,2 metros.
De este modo hemos conseguido averiguar la distancia paralela a la superficie, incluso faltando una cinta métrica o medidor láser. Lo malo es que este método puede tener (bastante) más error, especialmente cuando no se encuentran buenos sitios donde poner los pies. Lo bueno es que lo puede hacer una sola persona.
Articulo que en la primera lectura me parecio muy tecnico, despues de releerlo mas detenidamente, lo estoy biendo como basico y necesario para comprender las capas, estratos y miembros que componen la superficie terrestre.
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