mapeo geomorfologia y geotecnia

5/25/2018 Mapeo Geomorfologia y Geotecnia

1/92

INSTITUTO COLOMBIANO

DE GEOLOGIA Y MINERIA

INGEOMINAS

Propuesta Metodolgica para el Desarrollo de la Cartografa Geomorfolgica para la Zonificacin Geomecnica


2/92



INGEOMINAS


TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION ............................................................................................................................ 11.1 ANTECEDENTES...................................................................................................................... 21.2 OBJETIVOS............................................................................................................................... 3

1.2.1 Objetivo General ................................................................................................................. 3

1.2.2. Objetivos especficos ......................................................................................................... 51.2.3. La Geomorfologa aplicada a la Zonificacin Geomecnica ............................................. 5

2. MARCO TEORICO CONCEPTUAL ................................................................................................ 72.1 PRINCIPIOS............................................................................................................................. 7

2.1.1. EL Paisaje Terrestre .......................................................................................................... 82.1.2. Procesos Morfodinmicos Naturales. ............................................................................... 9

2.2 FUNDAMENTOS DE LA CARTOGRAFIA GEOMORFOLOGICA ........................................... 92.2.1 Morfologa ........................................................................................................................... 92.2.2. Morfognesis.................................................................................................................... 102.2.3 Ambientes Morfogenticos ............................................................................................... 132.2.4 Morfoestructura y Litologa .............................................................................................. 142.2.5 Morfodinmica................................................................................................................... 15

2.2.6 Morfoclimatologa .............................................................................................................. 152.2.7 Morfocronologa ................................................................................................................ 202.3 LOS MAPAS GEOMORFOLOGICOS...................................................................................21

2.3.1. Mapas Geomorfolgicos Analticos ................................................................................ 222.3.2 Mapas Geomorfolgicos Sintticos .................................................................................. 222.3.3 Mapas Geomorfolgicos Pragmticos.............................................................................. 222.2.4 Contenido General de los Mapas de Geomorfologa para Ingeniera............................ 222.2.5 Escalas.............................................................................................................................. 24

2.4 CLASIFICACION Y CATEGORIZACION GEOMORFOLOGICA............................................ 242.4.1 Sistema de Clasificacin y Jerarquizacin de las Categoras Geomorfolgicas.............. 25

3. LA GEOMORFOLOGIA PARA PROPOSITOS DE ZONIFICACION GEOMECANICA................ 323.1 PARAMETROS DE LA ZONIFICACION GEOMECANICA..................................................... 32

3.1.1. Origen. ............................................................................................................................. 333.1.2 Fbrica. ............................................................................................................................. 343.1.3 Condiciones de Fase. ....................................................................................................... 343.1.4 Propiedades bsicas......................................................................................................... 343.1.5 Condiciones de drenaje. ................................................................................................... 353.1.6 Historia de Esfuerzos........................................................................................................ 363.1.7 Propiedades de Esfuerzo Deformacin. ........................................................................ 36

3.2 CARACTERIZACION Y DESCRIPCION DE LAS GEOFORMAS AL NIVEL DE UNIDADPARA PROPOSITOS DE ZONIFICACION GEOMECANICA....................................................... 37

3.2.1 Morfometra. ...................................................................................................................... 373.2.2. Composicin Litolgica de Las Unidades Geomorfolgicas............................................ 413.2.3 Morfodinmica................................................................................................................... 42

4. PROCESO METODOLOGICO...................................................................................................... 474.1 FASES PARA LA ELABORACIN DE LA CARTOGRAFA GEOMORFOLGICA............... 47

4.1.1. Fase preliminar de oficina................................................................................................ 474.1.2 Fase de campo ................................................................................................................. 494.1.3 Fase final de oficina.......................................................................................................... 49

4.2. ELABORACIN DE MEMORIA TCNICA........................................................................... 502

5. NOMENCLATURA Y SIMBOLOGA DE LOS MAPAS GEOMORFOLGICOS PARAZONIFICACIN GEOMECNICA..................................................................................................... 53


3/92



INGEOMINAS


5.1 ESTNDARES GRFICOS PROPUESTOS .......................................................................... 535.1.1 Estndares de nomenclatura de las unidades geomorfolgicas ...................................... 535.1.2 Nomenclatura para los Polgonos de las Unidades Geomorfolgicas .............................54

5.2 Simbologa de Formas de Terreno y Procesos.......................................................................555.3 Definicin de los Colores para los Polgonos.......................................................................... 55

6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................................................. 86


4/92



INGEOMINAS

Propuesta Metodolgica para el Desarrollo de la Cartografa Geomorfolgica para la Zonificacin Geomecnica 1

1. INTRODUCCION

La Geomorfologa es la ciencia de la tierra que estudia la relacin entre las formasde la superficie terrestre, los materiales naturales su disposicin estructural y losprocesos que las originaron. De esta manera se constituye en una herramientafundamental para poder evaluar y proyectar el comportamiento de los terrenos, ysu interrelacin con obras de infraestructura, enfocado entre otros al anlisis delas amenazas naturales y Planes de Ordenamiento Territorial.

Inicialmente estos temas son tratados acadmicamente, siempre relacionados alconocimiento del origen, evolucin, composicin y clasificacin de las formas delterreno; no obstante, la necesidad y demanda de una aplicacin practica y conbeneficio al hombre, se hace necesario el desarrollo de tcnicas mediante laobtencin de datos de imgenes de percepcin remota y la aplicacin de lossistemas de informacin Geogrfica.

Con el fin de que la Geomorfologa tenga una aplicacin ms precisa y pueda serutilizada como una herramienta para determinar el origen y la evolucin de lospaisajes y de su aplicacin para determinar eventuales modificaciones en lasgrandes obras de desarrollo, se consider necesario desarrollar una metodologaaplicada. De esta manera se requiere que la informacin geomorfolgica bsica ytemtica, constituyan la base de integracin de otras variables, tales como lalitologa, suelos, hidrologa y propiedades geomecnicas de los materialespresentes en un rea de estudio.

El objeto principal de la metodologa propuesta es la de implementar y traducir lasvariables naturales con aplicacin a la ingeniera civil y a la zonificacingeomecnica en particular. La geomorfologa involucra el aspecto externo de losmateriales naturales, de acuerdo a su origen y evolucin. La forma corresponde auna imagen instantnea de un(os) proceso(s) natural(es), por lo tanto, puede serrepresentada como un rea o un volumen segn la forma como se proyecte. Losprocesos naturales imprimen paisajes caractersticos, los cuales permiten suidentificacin, delimitacin, y cartografa. La evolucin del paisaje se puedededucir al comparar y establecer la magnitud, la repeticin de los trazos y rasgos,y la distribucin de los componentes.

El objetivo de la Geomorfologa aplicada est dirigida hacia la clasificacin de losterrenos para lograr la agrupacin de los materiales naturales (rocas y suelos),dentro de una variedad de categoras con base en las caractersticas como:composicin mineralgica y litolgica, estructuras, procesos activos, tendencia,evolucin geolgica y distribucin geomtrica de los cuerpos rocosos o de losdepsitos de suelos.

El mtodo de cartografa y clasificacin de terrenos propuestos esta basadoprincipalmente en el Sistema International Institute for Aerospace Survey and


5/92



INGEOMINAS


Earth Science - ITC Van Zuidam, (1986), Verstappen y Van Zuidam, (1992) yCarrillo E, (1999), mediante la interpretacin de imgenes aerospaciales y surespectiva comprobacin de campo, cuyo objetivo es delimitar reas, y volmenesde los materiales naturales de manera concisa y sistemtica con base en las

formas del terreno y los procesos geomorfolgicos que actan sobre ellas,siempre recordando que el objetivo de la informacin adquirida debe ser agrupaday compilada mediante sistemas de informacin Geogrfica (SIG).

Las caractersticas, el detalle, la calidad y las escalas necesarias para serpresentadas se escogern de acuerdo al objetivo y tipo de la investigacin.

1.1 ANTECEDENTES

Entre las escuelas de avanzada sobre la disciplina de la Geomorfologa engeneral, se tiene el sistema del International Institute for Aerospace Survey andScience - ITC, (Verstappen y Van Zuidam, 1992).

Proponen la siguiente metodologa soportada por los recientes desarrollostecnolgicos en reas tales como percepcin remota mediante imgenes desatlite, cartografa asistida por computadora y sistemas de informacingeogrfica, los cuales han modificando gradualmente los mtodos delevantamiento Geomorfolgico.

El anlisis de la literatura geocientfica a nivel nacional, se observa la existenciade diferentes grupos de investigacin que temporalmente han trabajado en formaaislada la Geomorfologa, destacndose entre ellos, el grupo del profesor Van DerHammen, el Grupo del IGAC, la Universidad Nacional sede Medelln, EAFIT yrecientemente el IDEAM.

Igualmente se destaca un nmero crecido de investigadores nacionales yextranjeros que de alguna manera han tratado en forma muy general o puntual latemtica de la Geomorfologa. En los ltimos aos se ha venido trabajando lageomorfologa en temas aplicados particularmente en el contexto ambiental y parazonificacin de riesgos Naturales, sin embargo es notable la forma no sistemticacomo se ha llevado a cabo el anlisis. El esfuerzo institucional ms reciente, fue eltaller sobre el estado de la Geomorfologa en Colombia, evento realizado enagosto de 1999 y que cont con la participacin de entidades como el IGAC,IDEAM e INGEOMINAS.

En este evento se presentaron importantes temas relacionados con la disciplina dela Geomorfologa y permiti conocer de manera preliminar el estado actual de estadisciplina en el pas (Navas y Forero, 2001). Es importante recalcar que a la fechano existen estudios geomorfolgicos orientados a zonificacin geomecnica,solamente se han realizado estudios aplicados a zonificacin de amenazasgeolgicas.


6/92



INGEOMINAS


1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo General

El objetivo general de esta propuesta es desarrollar una metodologa sistemtica yadecuada para la elaboracin de mapas de Geomorfologa, con nfasis hacia lazonificacin geomecnica, mediante la utilizacin e interpretacin de imgenesaerospaciales (imgenes de satlites y fotografas areas). Igualmente lametodologa se fundamenta en el uso de informacin temtica secundaria de:topografa, relieve, clima e hidrologa con su respectiva comprobacin de campo.

El objetivo de la presente metodologa es lograr identificar y clasificar a losmateriales naturales de un rea, segn sus caractersticas y condicionesmecnicas.

Los materiales naturales pueden identificarse, delimitarse, describirse ycaracterizarse de acuerdo a normas y sistemas que usualmente se utilizan engeologa.

Los mapas geolgicos consignan las agrupaciones de las unidades roca y suelocon el propsito de establecer un modelo que permita entender la evolucin y lahistoria de la corteza terrestre en general. Su objetivo es mostrar una clasificacingentica de los materiales y la distribucin segn las estructuras tectnicas.

En el caso que interesa actualmente, comprende la labor que permita identificar elcomportamiento mecnico, inicialmente de manera evolutiva y finalmentecuantitativo.

En la naturaleza, tanto los materiales, como los procesos son interactivos, y elresultado es el paisaje terrestre. Esta situacin es la primera aproximacin a lareaccin mecnica de los materiales naturales. Aquellos ms resistentes y a losprocesos naturales podrn considerarse como los de mejor comportamiento fsico,obviamente con ciertas salvedades o excepciones.

Algunos se fragmentan o desintegran bajo condiciones severas, otros podrnsoportar algunas modificaciones segn el ambiente qumico, y otros se distribuyenen la superficie dependiendo del proceso natural dominante.

Como se indico anteriormente el objetivo de la metodologa es establecer unazonificacin geomecnica de los materiales. Por este fin entonces debe efectuarseel acopio de la informacin existente general, y la identificacin en detalle deaspectos geomorfolgicos; al confrontar toda la informacin geogrfica de maneraordenada y sensata, se puede lograr la clasificacin de los terrenos naturalessegn ndices y parmetros aplicados al factor mecnico, (Vase Figura 1).


7/92



INGEOMINAS


Figura 1. ndices y parmetros aplicados al factor mecnico

INFORMACIONSECUNDARIA Y ANALITICA

CARTOGRAFIAGEOMORFOLOGICA

Morfologa / Morfometra:Formas y medidasgeomorfolgicas de lasu erficie terrestre.

Morfognesis:Delimitacin,demarcacin de losrocesos naturales.

Morfocronologa:

Evaluacin del paisajesegn eventos que afectael rea.

Morfodisposicin:Identificacin ydelimitacin de materialesy procesos.

MAPAS ANALITICOS

MAPAS PRAGMATICOS

MAPAS SINTETICOS

MAPAS

CLIMATICOS

Lluvias

Vegetacin

Temperatura

TOPOGRAFIA

Relieve

Pendiente

Formas / Geometra

Drena es

GEOLOGIA

Litolo a

Suelos

Estructuras

Regionales

Estructuras

Locales

Meteorizacin

VolcanismoY Simicidad

HistoriaGeolgica


8/92



INGEOMINAS


Esta metodologa ser aplicada en su fase experimental en los estudios dezonificacin geomecnica de las reas piloto escogidas para tal fin: Sabana deBogot y Departamento del Quindo, con el propsito de realizar los ajustes y la

calibracin correspondiente.1.2.2. Objetivos especficos

a) Cartografa Geomorfolgica. Se deben considerar las siguientes labores:

Establecer los procedimientos para la compilacin, levantamiento yelaboracin de la cartografa geomorfolgica aplicada a Ingeniera.

Definir y clasificar los diferentes ambientes morfogenticos existentes enlas reas de estudio en funcin de sus rasgos y caractersticas

morfolgicas. Identificar y establecer los diferentes procesos dominantes recientes y

antiguos, que han modelado las diferentes unidades geomorfolgicas yque han contribuido en su evolucin en las reas de estudio.

Determinar las caractersticas paramtricas de las unidades de terreno yestablecer su relacin y clasificacin morfolgica correspondientes (p.e.:mapa de pendientes, formas de las laderas y longitud de ladera entreotras).

Desarrollar la metodologa para la toma de la informacin, lacomprobacin de campo, el procesamiento de los datos, la elaboracinde los mapas y la presentacin de la informacin final.

Implementar la informacin necesaria y requerida para establecer lazonificacin de terrenos desde el punto de vista geomecnico.

1.2.3. La Geomorfologa aplicada a la Zonificacin Geomecnica

La zonificacin geomecnica se debe basar en dos conceptos bsicos:

1. Cartografa Geomorfolgica analtica.2. Informacin complementaria y aplicada a la condicin geomecnica,

obtenida bien de origen primario o secundario tales como: Informesescritos; mapas; y listados o tablas, los cuales complementan quepermiten establecer mapas sintticos (holisticos).


9/92



INGEOMINAS


La cartografa Geomorfolgica incluye la delimitacin y notacin de cuatroaspectos esenciales:

1. Morfologa y morfometra: Considera los aspectos descriptivos de tipo

paisajstico as como, los elementos de condicin paramtrica.2. Morfognesis: Incluye y resalta los procesos naturales de orden

exgeno y endgeno, de condiciones activa o pasiva y probablesmagnitudes segn las condiciones estructurales tectnicas y globales.

3. Morfocronologa: Corresponde a establecer el orden de los procesosnaturales y sus probables causas.

4. Morfodisposicin: Identificacin y delimitacin de los cuerpos demateriales naturales.

La informacin complementaria con aplicacin hacia la zonificacingeomecnica incluye los siguientes aspectos:

1. Mapa de pendientes con intervalos adecuados.

2. Definicin de la composicin litolgica y suelos para cada una de lasgeoformas establecidas

3. Tipo de estructuras y discontinuidades mecnicas en las masas

rocosas.

4. Definicin de las zonas de fracturacin y fallas tectnicas.

5. Definicin de perfiles de meteorizacin o cubierta de materialesestriles.

6. Establecer y complementar los atributos evaluados y analizadosmediante una base de datos relacionada con la cartografa.

7. Superponer la informacin cartogrfica hasta obtener la zonificacingeomecnica a partir de los mapas analtico y sinttico.


10/92



INGEOMINAS


2. MARCO TEORICO CONCEPTUAL

2.1 PRINCIPIOS

Las formas del relieve o en general el paisaje terrestre, pueden asimilarse aimgenes que se producen en un momento dado durante la reaccin entre losprocesos naturales y los materiales, que tienden a conformar una superficiehorizontal, sin alcanzarlo. Esto implica que existen entonces una serie deprocesos que permanentemente producen el desgaste de las partes elevadas, yotros procesos que contribuyen a su acumulacin, rellenando las partesdeprimidas. Los procesos actuantes son externos( o exgenos) e internos (oendgenos).

Por lo tanto la expresin morfolgica del terreno depende de: (a) los tipos demateriales; (b) la disposicin estructural, (c) los procesos naturales queinteractan de acuerdo al ambiente o condiciones externas e internas dominantesy; (d) el tiempo de duracin de los mismos (Gregori, 1978 en Kller y Rockwell,1984; Roberston, 1990, Carvajal, 2002). Lo anterior permite determinar lasiguiente concepcin geomorfolgica:

+= EXTERNOSFACTORESINTERNOSFACTORESPAISAJEGEOFORMA /

La interpretacin de la geomorfologa tiene por finalidad la descripcin de lasformas del terreno, y la explicacin de: (a)su gnesis (origen); (b)evolucin atravs del tiempo geolgico, (c) la definicin de la naturaleza de los materiales,

(d)la clasificacin de los paisajes segn el proceso o agente natural dominante,(e)composicin; (f) edad, y (g) la explicacin de la magnitud de los agentes yprocesos geomorfolgicos modeladores.

Al comprender cada uno de los elementos y procesos naturales que le dieronorigen al paisaje, es posible deducir o pronosticar el comportamiento del terrenocon relacin a diversos procesos naturales y antrpicos. De igual manera sepuede lograr reconocer y deducir la resistencia de los materiales litolgicosrelacionados a los procesos y a las condiciones degradacionales ydenudacionales.

El anlisis de las condiciones geomorfolgicas conduce a:

a) Entender la influencia y control de las estructuras geolgicas regionales sobrelas geoformas (Ej.: escarpes y drenajes asociados).

b) La gnesis de las geoformas, que reflejan la dinmica de los procesosnaturales actuales: endgenos y exgenos (denudacin, acumulacin).


11/92



INGEOMINAS


c) Relacionar la geometra de los terrenos (las formas de las laderas) a tipos demovimientos antiguos o activos de remocin en masa. En algunos casospermite deducir situaciones crticas o potenciales.

d) Establecer la magnitud de la dinmica de los procesos denudativos que estnactuando sobre una geoforma en particular.

e) Las relaciones espaciales de las geoformas, debido a que determinan zonashomogneas con caractersticas litolgicas y geomecnicas similares.

2.1.1. EL Paisaje Terrestre

Bloom (1974) considera que el paisaje terrestre est compuesto por rocas ysuelos, modelados segn las condiciones y los procesos internos y externos dela tierra, los cuales que han actuado a travs del tiempo geolgico. Por lo tanto un

paisaje es el resultado o el producto de la interaccin entre el tipo de material ysu disposicin, y los agentes y los procesos naturales tpicos de un ambientemorfogentico en particular, lo cual se manifiesta a travs de los procesos de ladegradacin (qumica y/o fsica) y de la acumulacin o sedimentacin demateriales.

De acuerdo con lo anterior, el paisaje actual esta conformado por rocas y suelosque constituyen el armazn y cuya forma, y tamao dependen de la composicin,discontinuidades estructurales y de las propiedades tanto fsicas como qumicas,as como de los procesos y el tiempo que han actuado durante su exposicincerca de la superficie.

Las masas rocosas expuestas en o muy cerca de la superficie terrestre, guardanuna estrecha relacin con la distribucin y caractersticas del relieve. Estasexponen una diferente disposicin, bien en funcin a su elementos estructurales,o bien, por las modificaciones posteriores determinadas por la tectodinmica.

La geomorfologa ayuda en cada paisaje a establecer cualitativamente los gradosde estabilidad relativa potencial o real. Las geoformas de un relieve, correspondena la expresin de las caractersticas geolgicas del material all presente, lascuales pueden relacionarse al comportamiento similar desde el punto de vista desu estabilidad y que se puede clasificar como zona homognea.

En un sentido general, es posible definir zonas homogneas por medio de unanlisis geomorfolgico. La estabilidad de una ladera por ejemplo puede deducirsede acuerdo al comportamiento dinmico que presenta en la actualidad o segnlos rasgos que puedan identificarse, obteniendo de esta manera una evaluacinsemi-cuantitativa y relativa de estabilidad por movimientos en masa. De unamanera similar, se puede obtener conocimiento sobre la calidad y el


12/92



INGEOMINAS


comportamiento de los materiales naturales, cuando se compara su reaccin conrespecto a los procesos degradacionales y denudacionales a que han sidosometidos y que afectan a un material. En ese sentido, se puede decir que elmedio ambiente natural acta a manera de ensayo de laboratorio in situ, y la

evaluacin geomorfolgica es su registro y su manifestacin.2.1.2. Procesos Morfod inmicos Naturales.

Los procesos geomorfolgicos son dinmicos y por lo tanto corresponden a todoslos movimientos que ha experimentado la tierra desde sus inicios, tanto aquellosque se originan en su interior (Geodinmica interna, o procesos endgenos), comolos que se generan por la interaccin de la hidrosfera y la atmsfera (fuerzasexternas), que actan en la superficie terrestre (Geodinmica externa, o procesosexgenos).

Los procesos geodinmicos externos (exgenos), estn representados por losfenmenos que actan en la superficie terrestre, son esencialmente procesos quecontribuyen al remoldeo y reduccin del relieve inicial; la accin de los procesosexgenos se traduce en la meteorizacin de las rocas, la erosin y transporte demateriales y los fenmenos de remocin en masa. Estos procesos que sondestructores modificadores de las geoformas iniciales son a la vez constructoresde nuevos paisajes mediante la sedimentacin o depositacin de materialesproductos. En la Figura 2y Tabla 1 se presenta esquemticamente los diferentesprocesos geodinmicos, tanto endgenos como exgenos, su relacin einfluencia en la conformacin morfolgica de una vertiente o ladera.

2.2 FUNDAMENTOS DE LA CARTOGRAFIA GEOMORFOLOGICALa geomorfologa involucra y relaciona al paisaje con los procesos que le dieronorigen y sus condiciones ambientales. Por lo tanto para lograr una descripcin ycaracterizacin adecuada es necesario representarla y transmitirla en formagrfica o de mapas.

Para lograr una adecuada cartografa geomorfolgica se deben incluir cuatroaspectos principales:

2.2.1 Morfologa

Aqu se incluye fundamentalmente los gradientes topogrficos y las formasrelativas.

Morfografa: Corresponde a aspectos relacionados a la geometra y descritossegn adjetivos descriptivos y representativos.


13/92



INGEOMINAS


Figura 2: Modelo descriptivo de la relacin entre los procesos geodinmicos tanto endgenoscomo exgenos en una ladera. Tomado y modificado de Corts (1989).

Morfometra:Trata de aspectos cuantitativos en trminos de medidas de longitud,rea, forma y pendiente. Tambin se incluye la comparacin segn la relacingeomtrica entre las diferentes posiciones espaciales.

Hasta ste momento es posible delimitar y describir un paisaje mediante formascon medidas o distribuciones que pueden ser representadas en un mapa, p.e.;referirse a un cerro, colina o serrana de bordes angulosos, o redondeados, yextensiones cortas o largas, o cncavas o convexas. No obstante, todava no sesabe como fue su gnesis, que procesos naturales incidieron y en que proporcin,ni que materiales fueron comprometidos. (Vase Figura 3A).

2.2.2. Morfognesis

Como sus races lo indican, ste aspecto implica la definicin del origen de lasformas del terreno. Es decir las causas y procesos que dieron inicio a lasgeoformas o paisajes. En ese sentido el origen de un paisaje depende de losprocesos y agentes que actan sobre la superficie terrestre en diferentesproporciones e intensidades, y durante intervalos de tiempo geolgico.

FACTORES EXOGENOS

CLIMA

Tem eratura

Temperatura

Precipitacin-

Precipitacin

Preci itacin Pluvial -

Nivel

RELIEVE

Energa Cintica

Ener a Potencial

Precipitacin

DisminucinEnerga P y C

Infiltracin

Permeabilidad YPorosidad

DISCONTINUIDADESESTRUCTURALES

COMPOSICIONMINERALOGICA

TEXTURAS Y FABRICA

METEORIZACION

TECTONISMOVOLCANISMO

MAGMATISMO

FACTORESENDOGENOS

RELACION DE FACTORES ENDOGENOS Y EXOGENOS EN UNA VERTIENTE

-La asociacin y ponderacin de los factores determinan un sistema morfogentico.

ALTERACIONHIDROTERMAL

ESCORRENMovimientos en Masa

ESCORRENTA

Perfil de Meteorizacin

P

PRODUCCION REGOLITO


14/92


Tabla 1Relacin de procesos Geodinmicos y Categoras Geomorfolgica

PROCESOS GEODINAMICOS (AGENTES) PROCESOSMORFOGENETICOS

CATEGORIASGEOMORFOLOGICAS

MAYORES

INTERNOS(Endgenos)

Deriva ContinentalTectnica dePlacas

MORFOESTRUCTURAL

Magmatsmo (intrusinVolcanismo)Tectonismo:Compresin,distensin, Plegamiento,Fallamiento.Ssmicos

Cadenas montaosas(Cordilleras).Altillanuras (Llanosorientales)Piedemonte

DENUDATIVO (Marino,Fluvial, Glaciar, Elico,

Lacustre, antrpico).(Degradacional)

MeteorizacinErosin: fluvial, glaciar,hdrica y marinaFenmenos de Remocin

en Masa.Excavaciones antrpicas

Valles Intramontanos(Valle Magdalena yCauca)Altiplanicies

Planicies MarinasSuperficies Antrpicas

EXTERNOS(Exgenos)

Agua, Hielo,Viento, Gravedad,fenmenosMeteorolgicos,CorrientesFluviales yMarinas, LluviasActividad biolgicay del hombre.

AGRADACIONAL(Marino, Fluvial, Glaciar,Elico, Lacustre,Antrpico).

Formacin de: SuelosDepsitos (Residuales;coluviales, aluviales,glaciares, fluvio glaciales,marinos, lacustres).Actividad Humana y/oBiolgica

Llanuras aluviales;Sabanas LlanurascosterasLlanuras lagunaresCampos de dunaPlanicies antrpicas


15/92



INGEOMINAS


Figura 3. Diferentes modalidades de presentar la cartografa Geomorfolgica, para el mismopaisaje

A. Mapa Morfolgico y Morfomtrico B. Mapa Morfo - cronolgico

C. Mapa MorfogrficoD. Mapa Morfogentico y Dinmico

Quiebre convexo de la l adera

Quiebre Cncavo de la ladera

Cambio convexo de la ladera

Cambio cncavo de la ladera

Direccin de la inclinacin

Escarpe

Quiebre cncavo-convexo apretado

Unidad cncava

Unidad convexa

Lnea de nivel en metros

Cota en metros

Profundidad de incisin

Superficie horizontal del Terciario

Conglomerado

Lodolita intensamente meteorizada

Limolita Incisin del Pleistoceno

Sedimentos no-consolidadosTerraza aluvial y relleno

Arena aluvial reciente

Bloques angulares mezclados con

grava y arena reciente.

Procesos en superficie

Deslizamiento activo

Buzamiento

Superficie aplanada

Escarpe rocoso

Ladera Rocosa

Ladera de Talus

Ladera Coluvial

Terraza y relleno aluvialLadera de valle incisivo

Deslizamiento

Canal menor

Manantial

Suelo afectado por reptamiento en borde convexo

Desprendimiento y cadas de rocas

Talus Detritos rocosos

Deslizamiento en roca meteorizada

- Activos R Rotacional TR Translacional.

Inestabilidad potencial en terrazas de GravasDeslave en terrazas

Erosin en canales hdricosCrcavas de erosin activa

Canal Permanente


16/92



INGEOMINAS


La asociacin de las condiciones naturales que intervienen en una regin, biensean exgenos o endgenas determinan los ambientes morfogenticos. (VaseFigura 3B)

Un paisaje se produce segn los materiales, la magnitud de los agentes naturales(agua, viento, hielo), eventualmente la presencia de fenmenos de remocin enmasa, y de la orientacin y frecuencia de las discontinuidades estructurales.

El aspecto final de un paisaje es la sumatoria segn la proporcin dada en cadacaso de:

Morfoestructura (condicin pasiva): Su incidencia dependede la composicin litolgica y de los suelos, de la estructura delas masas rocosas, de la distribucin de los suelos (residuales,traspuestos y transportados)

Geotectonismo (condicin activa): Consiste de lainterrelacin entre los elementos y materiales naturales y delos factores endgenos dinmicos tales como: sismicidad,volcanismo y tectonismo. Involucra reas continentales yregionales.

Geoclimatologa y Ambientes Terrestres: Consiste de lainterrelacin entre los elementos naturales y los factoresexgenos (agentes naturales y ambientales), tales como:precipitacin pluvial o nival, temperatura, intensidad ypersistencia de los vientos y por lo tanto cubierta vegetal.

Al conjugar los tres factores anteriores se puede apreciar el grado demovilidad o dinamismo al que cada paisaje puede estar sometido.

Los principales ambientes morfogenticos naturales son:

2.2.3 Ambientes Morfogenticos

- AMBIENTE MORFOESTRUCTURAL: Corresponde a las geoformas generadaspor la dinmica interna de la tierra, especialmente las asociadas aplegamientos y fallamientos. Incluye el AMBIENTE NEOTECTONICO(Geoformas originadas por la actividad tectnica activa y que se ha prolongado

durante el Cuaternario). El color utilizado en la cartografa para estos paisajeses el marrn.

- AMBIENTE VOLCANICO: Asociado en las regiones donde predominan losprocesos que generan geoformas volcnicas por la extrusin de materialesfundidos procedentes del interior de la tierra. Color recomendado el rojo deacuerdo con Verstappen y Van Zuidam (1992).


17/92



INGEOMINAS


- AMBIENTE DENUDACIONAL: Determinado por la actividad dominante de

procesos erosivos hdricos y de fenmenos de transposicin o de remocin enmasa sobre geoformas pre-existentes. Para este tipo de regiones el color

adoptado es el prpura.- AMBIENTE FLUVIAL: Corresponde a las geoformas generadas por los

procesos relacionados con la actividad fluvial. Se propone el color azul paraestas regiones.

- AMBIENTE MARINO PROFUNDO Y COSTERO: Determinado por lasgeoformas construidas por la actividad de las corrientes marinas y el oleajecostero del mar. El color propuesto para este tipo de regin es el verde.

- AMBIENTE GLACIAR: Definido por las geoformas originadas por la accin

glacial, tanto de los casquetes polares, como en altas montaas. Color de lasimbologa para la cartografa de este tipo de ambiente natural es el gris.

- AMBIENTE ELICO: Geoformas formadas por la accin del viento, comoagente modelador del paisaje en zonas desrticas principalmente. Lasgeoformas de este ambiente se identifican con color amarillo de acuerdo conde acuerdo al sugerido por Verstappen y Van Zuidam (1992).

- AMBIENTE KARSTICO: Definido por las formas producto de la meteorizacin ydilucin de rocas y materiales de fcil dilucin en ambientes hmedos yclidos, tales como las calizas y sal. Este tipo de geoformas se recomienda

utilizar simbologa en color naranja de acuerdo a la metodologa ITC.(VERSTAPPEN Y VAN ZUIDAM 1992).

- AMBIENTE ANTROPOGENICO Y/O BIOLOGICO: Morfologas formadas por laactividad del hombre que modifica la superficie del terreno. Geoformascartografiadas en tramas de color negro.

2.2.4 Morfoestructura y Lito loga

Segn Van Zuidam, 1986, la Morfoestructura incide en el modelaje del paisajesegn:

a. Condicin Activa: Corresponde a los procesos morfogenticosendgenos asociados tanto a la deformacin y al fracturamiento tectnico(antiguo y reciente), como al vulcanismo que determina geoformas deconfiguraciones y dimensiones variables.

b. Condicin Pasiva: Analiza las formas resultantes de los procesos odeformaciones tectnicas (activas e inactivas), expresadas en el relieve de


18/92



INGEOMINAS


la superficie terrestre, con dimensiones y configuraciones variables. (VeaseFigura 3B y 3C).

2.2.5 Morfodinmica

Trata de los procesos denudativos ocurridos tanto en el pasado como en elpresente o aquellos que se puedan activar en el futuro. Es el aspecto msimportante, desde donde se logra comprender el cambio permanente al que elplaneta tierra esta sujeto. Es entender el grado de movilidad o de actividad al querelacionado un paisaje. Consiste en determinar el tipo de proceso y su intensidaden la conformacin de las geoformas. (Vase Figura 3B).

2.2.6 Morfoc limatologa

En la interpretacin y anlisis de los procesos geomorfolgicos es necesario

apreciar y comprender la influencia de los climas actuales de la tierra. As mismoes importante investigar y entender la influencia mltiple de los cambios climticosy geomrficos ocurridos durante el Pleistoceno.

Estos dos principios nos indican que para analizar cualquier superficie del terrenoe identificar las geoformas existentes, es necesario identificar y analizar losfactores climticos tanto actuales como pasados y su influencia en los procesosque actuaron o actan en el modelado del paisaje de un rea determinada.

El clima definido como el conjunto cambiante y fluctuante de las condicionesatmosfricas, caracterizado por los estados y las evoluciones del tiempo en una

porcin determinada del espacio (ESLAVA, 1994), est determinado porelementos tales como: temperatura, presin, movimiento del viento, humedad,nubosidad, precipitacin, evaporacin. Igualmente es necesario tener en cuentaciertas condiciones fsicas diferentes a los elementos climatolgicos como: latitud,altitud, distribucin de tierras y mares, continentalidad, distancia al litoral,topografa, corrientes ocenicas, entre otros.

Estos factores climticos se convierten en agentes que producen o modifican elresultado visible de los elementos que crean el clima. Si analizamos la variacindel conjunto de elementos y factores que condicionan el clima durante un perodolargo de tiempo (p,e., 30 aos), estamos definiendo el clima de una regin.

Los elementos formadores del clima que ms se tienen en cuenta como factoresinfluyentes en los procesos geomrficos formadores de una unidadgeomorfolgica son: temperatura, precipitacin, la latitud, altitud y relieve(topografa). La influencia del clima sobre los procesos geomorfolgicos puede serdirecta e indirecta; influye directamente con la meteorizacin de los materiales queconstituyen la geoforma e indirectamente sobre el tipo y clase de vegetacin.


19/92



INGEOMINAS


La localizacin latitudinal de un lugar determina una serie de procesosrelacionados con el sol y la radiacin solar, tales como los cambios estacionalesen el total diario (salida y puesta del sol y la direccin de la misma). En ese sentidolas variaciones climticas y los contrastes estacionales son mayores en las

latitudes altas, determinando que la duracin del da entre verano e inviernoaumenta a medida que se acerca a los polos.

La topografa influye en la determinacin del clima de un lugar, dependiendo tantode la combinacin de latitud, pendiente y direccin de la vertiente con respecto ala direccin de radiacin solar como por la situacin del lugar con respecto a laprincipal cadena montaosa y por la ubicacin y orientacin de las cordillerascercanas respecto a los litorales. La altitud influye en el clima por la influencia queejerce el descenso de la presin atmosfrica con el aumento de la altitud, ladisminucin de la temperatura con la altura y la oscilacin diurna de la temperaturaque es mayor a grandes altitudes que a nivel del mar.

Las caractersticas antes mencionadas en conjunto con las variaciones en latemperatura y en la precipitacin en una localidad, inciden en la meteorizacinqumica y fsica de los materiales. Se ha definido que la meteorizacin qumica esmenor en regiones ridas, donde no hay humedad y la meteorizacin fsica esmxima.

En regiones fras a muy fras, la pluviosidad es escasa y el agua permanececongelada, la meteorizacin qumica es mnima. En el caso de una regin dondese presentan heladas y deshielo continuos, los procesos de meteorizacin fsicapredominan sobre los qumicos.

La relacin entre los factores climticos y la meteorizacin fueron estudiados porPeltier 1953 en Thornbury (1960), quien estableci que a una temperaturadeterminada y bajo condiciones de precipitacin media se establecen diferentestipos de meteorizacin dominante, ver Figura 4

Igualmente las variaciones climticas influyen con diferentes grados de intensidaden todos procesos geomrficos conocidos. Es as como la rapidez y tipo deerosin pluvial, los movimientos en remocin en masa y la erosin son variablesde acuerdo a la variacin de los factores climticos, ver diagramas de la Figura 5.

De estos diagramas se deduce que la mxima degradacin por la accin de losmovimientos en masa se presenta cuando las condiciones climticas conducen aque se presenten severos procesos de meteorizacin fsica y qumica. Igualmentela rapidez y tipo de erosin hdrica depende no solamente de las condiciones delmaterial (permeabilidad del suelo, del substrato, porosidad, disposicin de losmateriales), sino tambin de factores climticos (cantidad y tipo de vegetacin,grado de evaporacin y transpiracin, intensidad de la precipitacin y frecuenciade las lluvias


20/92



INGEOMINAS


Figura 4: Diagrama de los diferentes tipos de meteorizacin dominantes bajo condiciones detemperatura y precipitacin variables. Tomado de Peltier 1953 en Thornbury (1960).

.

Figura 5: Importancia relativa de los fenmenos de A) Remocin en masa, B) Erosin pluvial y C)Erosin elica, bajo condiciones climticas variables. Tomado de Peltier 1953 en Thornbury (1960).


21/92



INGEOMINAS


La intensidad, frecuencia y duracin de las lluvias y la evaporacin- transpiracininciden en las reacciones qumicas o en los procesos de hidratacin, hidrlisis ysoluciones que producen lixiviacin o remocin de elementos qumicos y decondiciones de oxidacin - reduccin, los cuales controlan la distribucin de

minerales arcillosos y la zonacin en los perfiles de meteorizacin.2.2.6.1 Regiones Morfogenticas y Sistemas Climticos

Con el propsito de zonificar las variaciones propias de los factores quedeterminan el clima de una regin se determinan las regiones morfogenticas.Segn Thornbury (1960), una REGION MORFOGENETICA se define comoaquella rea en que bajo la influencia de condiciones climticas actualespredominan procesos geomrficos particulares, los cuales le imprimen al paisajecaractersticas que lo distinguen de otras reas desarrolladas bajo condicionesclimticas diferentes. En el diagrama de la Figura 6, se indica grficamente losatributos climticos de la las REGIONES MORFOGENTICAS definidas por LouisPeltier y presentadas por Thornbury (1960). Con esta divisin de regionesmorfogenticas se establece una clara diferenciacin entre la erosin lateral y ladeflacin en regiones ridas, semiridas y de Sabana. En Europa y Amrica delNorte han establecido relaciones entre los procesos distintivos de las regionesperiglaciales y las caractersticas climticas de tales regiones. Igualmente sedefine que la intensidad qumica se presenta con mayor intensidad en las regionestropicales hmedas (selva) que en las latitudes medias hmedas.

Figura 6: Diagrama los limites posibles de las regiones morfogenticas establecidas por Peltier1953 en Thornbury (1960).


22/92



INGEOMINAS


Las REGIONES CLIMATICAS se establecen de acuerdo al MODELOCLIMTICO DE CALDAS - LANG, el cual es el resultado de la unificacin delmodelo propuesto por Francisco Jos de Caldas en 1802 y Lang 1915; el primeroaplicado al trpico americano, basado en los valores de temperatura con respectoa su variacin altitudinal, estableciendo pisos trmicos en la Regin AndinaTropical, y el segundo que relaciona la precipitacin media anual y la temperaturamedia anual, cociente denominado ndice de Efectividad de Precipitacin o factorde lluvia de Lang.

En la Tabla 2 se relacionan las regiones morfogenticas definidas por LouisPoltier, con las regiones climticas definidas por Caldas - Lang (en Eslava, J.A.,1994 y Villota H.1997) con sus caractersticas climticas, los procesosdominantes, las caractersticas morfolgicas y las geoformas asociadas.

Tabla 2

Relacin de las regiones morfogenticas y las regiones climticas definidas por Peltier 1953 enThornbury (1960) y Caldas Lang en Eslava 1994 respectivamente.

REGIONMORFOGE

NETICA

REGIONCLIMATICA

TEMPERATURAMEDIA ANUAL

(C)ALTITUD (m)

PRECIPITACIONMEDIA

ANUAL (mm)

PROCESODOMINANTE

AMBIENTEMORFOGENETICO

CARACTERISTICASDEL PAISAJE

GlacialNival o NievesPerpetuas

-18 a 7

> 47000 a 1150

Meteorizacinmecnica fuerteGlaciacin,NevadosAccin elica

Ambiente Glacial :predomina la erosinGlacial y la Accindel viento

Labrado GlaciarTopografa AlpinaMorrenasKames, Eskers y engeneral Geoformasglaciares.

Periglacial Subnival- 15 a 1

4200 - 4700

125 a 1400Meteorizacinmecnica mod.GelifraccinSolifluxinAccin fluvial

Ambiente Periglacial:

Movimientos en masaacentuadosAccin del viento demoderada a fuerteEfecto fluvial dbil

Geoformas tales comoSuelos poligonales.

Vertientes desolifluxin.Lbulos, terrazasPlanicies de Lavado

Boreal

Pramo AltoHmedo. ASuperhmedo

- 9 a 3

3600 a 4200

150 a 1500Meteorizacinmecnica demoderada afuerte.GelifraccinAccin elica

Ambiente Periglacial:Accin moderada degelifraccinAccin moderada delviento

Geoformas tales comoSuelos poligonales.Vertientes desolifluxin.Lbulos, terrazasPlanicies de Lavado

Martima

Extremadamentefrio de hmedo asuperhmedo

Fro de hmedo aSuperhmedo,Frio secoMedio hmedo

2 a 21

3600 a 2000

1300 a 1900

MeteorizacinmecnicamoderadaMeteorizacinqumicamoderadaErosin fluvialRemocin enmasa

Ambientes Fluvial yDenudacional:Efecto fluvialmoderadoMovimientos en masaacentuados

Geoformas de tipofluvial y gravitacionales


23/92



INGEOMINAS


Selva

Fro hmedoFro muy hmedoTempladohmedoTempladoSuperhmedoClido

semihmedo

1 a 29

De 0 a 2000

1400 a 2300

Meteorizacinqumica fuerte.Movimientos enmasaErosin fluvial

AmbienteDenudacional yFluvial:Accin acentuada demovimientos en masaModerado efecto deerosin por

escorrentaAccin nula del viento

Geoformas de tipogravitacional y deerosin fluvial:

Vertiente suaveconvexa - cncavaPerfil de meteorizacin

ampliamentedesarrollada

Moderada

Muy Fro hmedoMuy FroSuperhmedo

Fro SecoFro hmedo

Clido secoClido muy seco

1 a 29

500 a 3700

900 a 1500Meteorizacinmecnica yqumicamoderadaErosin pluvialmximaMovimientos enmasa moderados

Ambiente fluvialpredominante yDenudativomoderado:Efecto mximo de laaccin fluvial.Moderada accin demovimientos enmasa.Leve accin degelifraccin

Geoformas y procesosfluviales y Denudativo:Vertiente suaveSuelos residualesCrestas y vallesExtensos depsitosaluviales y coluviales

Sabana

Fro HmedoFro Seco

Templado hmedoTemplado SecoClido secoClido muy seco

1 a 29

0 a 2000650 a 1300

Meteorizacinqumica

moderadaErosin elicamximaErosin pluvial demoderada amxima

Ambiente fluvial y

elicopredominantes:

Accin fluvial demximo a moderadoAccin fuerte delviento

Geoformas de origenelico y fluvial

asociados:Extensas zonas planasVertientes de suaves afuertesExtensas reasafectadas por laerosin elicasExtensos depsitosaluviales.

Semirida

Muy fro secoMuy fro hmedo

Fro semiridoFro rido

TempladosemiridoTemplado rido

Clido semiridoClido rido

1 a 29

De 0 a 3000250 a 650

Meteorizacinmecnica de levea moderadaMovimientos enmasa mnimo,pero rpidosErosin pluvialmoderado amximo

Ambiente elico yfluvial:

Accin fuerte delvientoAccin fluvial defuerte a moderado

Geoformas de erosiny depositacin elica yfluvial:

PedimentosAbanicosVertientes angularescon detritos gruesosBadlands

Arida

Fro deserticoFro rido

TempladodeserticoTemplado rido

Clido deserticoClido ridoClido semirido

1 a 29

0 a 20000 a 400

Muy pocameteorizacinAccin elicamximaAccin pluvial demnima amoderadaMovimientos enmasa mnimos

Ambiente elicopredominante y fluvialleve:

DesecacinAccin elicaAccin fluvial

Geoformas elicaspredominantes:

DunasPlayasCuencas de deflaccinVertientes angularesRiachuelos

2.2.7 MorfocronologaEst relacionada con la edad relativa de cada una de las geoformas del terreno,las cuales estn caracterizadas por el perodo de su formacin y su desarrolloposterior. Es esencial hacer una distincin entre las formas de edades diferentes,en particular, entre las formas recientes y aquellas heredadas de perodosanteriores, cuando prevalecan distintas condiciones climticas.


24/92



INGEOMINAS


Dado que la cronologa, y en particular la datacin absoluta, es a veces difcil deestablecer, las indicaciones para la edad deben ser flexibles. Se recomienda unsistema de letras cuyo nivel de detalle variar con el conocimiento disponible, enese sentido, se propone la utilizacin de la tabla de edades geomorfolgicas

propuesta por Villota (1997) y modificada por Carvajal (2002) con base eninformacin preexistente (Ver tabla 3). Si la edad de las geoformas del terreno esincierta las letras simplemente se omiten.

2.3 LOS MAPAS GEOMORFOLOGICOS

El propsito de la cartografa geomorfolgica es proporcionar informacin concisay sistemtica sobre las formas del terreno; su origen, los procesos naturales quehan ocurrido y los fenmenos naturales activos. En ese sentido los mapasgeomorfolgicos deben ser herramientas tiles que permitan aplicar y evaluar elcomportamiento de los terrenos en diferentes aplicaciones tales como evaluarposibles amenazas naturales, elaborar Planes de Ordenamiento Territorial,

considerar el desarrollo de obras de infraestructura, y establecer zonificacionesgeomecnicas entre otras.

La informacin geomorfolgica se presenta generalmente en mapas planos, enasocio con un banco de datos para su manejo, empleando un sistema deinformacin geogrfica (SIG).

Los mapas geomorfolgicos con sus elementos de convenciones y smbolosdeben ir acompaados de un cuidadoso anlisis encaminado a la reconstruccinde los eventos que afectaron, modificaron y establecieron un paisaje, bajo lainfluencia de factores endgenos y exgenos. De tal manera que se debe

establecer la sumatoria de la informacin morfomtrica, y morfogentica ydescriptiva. La primera para evaluar y delimitar volmenes, reas y ordenes demagnitudes; las segundas para establecer la condicin evolutiva, los procesosambientales dominantes y el orden de los acontecimientos.

Siguiendo los lineamientos de la metodologa I.T.C (VERSTAPPENN Y VANZUIDAM, 1992), Las formas del terreno deben ser especificadas y clasificadasdesde un punto de vista morfogentico, en trminos tales como: terraza fluvial,evitando trminos descriptivos y topogrficos. Dado que la identificacin de lasformas del relieve se ha basado normalmente en su modo de formacin, lamorfologa y la morfognesis difcilmente se pueden separar. Las formas, de

hecho, deben ser representadas de tal manera, que su origen y desarrollo seanclaramente reconocibles. Los procesos geomorfolgicos y las estructurasgeolgicas tienen un profundo efecto en las formas del terreno y por eso merecenuna atencin detallada.

Se han considerado tres tipos de mapas de acuerdo a la informacin que serequiera y se consigne para diferentes aspectos de acuerdo con la metodologa


25/92



INGEOMINAS


I.T.C (VERSTAPPEN Y VAN ZUIDAM, 1992). Un primer mapa denominadoanaltico en donde se consigna la informacin bsica y de orden natural; unsegundo mapa denominado sinttico, donde se relaciona la informacincomplementaria e interdisciplinaria; y un tercer mapa denominado como

pragmtico, que comprende la unin o superposicin de la informacin obtenidaen los mapas anteriores.

2.3.1. Mapas Geomorfolgicos Analticos

Este tipo de mapa es el resultado de estudios geomorfolgicos mono-disciplinariosy que proporcionan informacin sobre las formas del relieve y de los procesos,destacando la morfognesis y la morfocronologa, y por supuesto incluyendo lainformacin correspondiente de la litologa y de la morfoestructura. Este tipo delevantamientos proporciona las unidades de cartografa bsica y la informacingeomorfolgica de detalle.

2.3.2 Mapas Geomorfolgicos Sintticos

Estos mapas proporcionan una informacin general y sinttica del terreno conbase en temas multidisciplinarios. Corresponde a la informacin adicional ycomplementaria que se requiere para establecer la incidencia de los factoresendgenos y exgenos en los procesos naturales.

Aqu se tiene en cuenta la expresin del terreno (morfologa) y otros factores,tales como el clima, litologa, suelos, hidrologa y vegetacin. Se escogern lostemas que tienen una mayor incidencia sobre el objetivo final que se persigue.

2.3.3 Mapas Geomorfolgicos Pragmticos

Son mapas producto de investigaciones geomorfolgicas realizadas con unpropsito especfico, como es el caso de caso de la evaluacin de amenazas yriesgos naturales o de un proyecto de planeacin y ordenamiento para eldesarrollo territorial. Para tal efecto se usa la informacin tanto de los mapasanalticos como sintticos, los cuales se complementan entre s.

2.2.4 Contenido General de los Mapas de Geomorfologa para Ingeniera.

Los mapas geomorfolgicos para propsitos de zonificacin geomecnica debencontener los siguientes aspectos:

a) Las diferentes geoformas o tipos de terrenos que se presentan en un reade estudio (Unidades Morfolgicas).


26/92


Tabla 3

Edad Geomorfolgica (Referencia Vander Hammen 1976 1995, Van Easinga 1975 en

ERA PERIODO EPOCAEDAD PALINOLOGICA EDAD RELAT

GEOMORFOLO

(Simbolo)EDAD AOS

Cenozoica CUATERNARIO Neoboreal Siglo XV Fecha A. Actual (a)

Holoceno Tardio. 600 AJC 1450 DJC Subactual (sa

Holoceno Medio 5100 600 AJC Reciente

Holoceno Temprano 7400 5100 AJCHOLOCENO

Tardiglacial(Culmina fusinacelerada del

hielo enEuropa)

9500 7400 AJC

Subreciente (s

Fuquense10140 73000

Bacatense 73000 128000

Subense 128000 335000

Cotense 335000 660000

Pleistoceno Tardio

Fuchense 660000 1000000

Antiguo (an)

PLEISTOCENO

Pleistoceno Temprano Funzense 1000000 2200000

Plioceno Tardio Engativense 2200000 2700000

Chocontense 2700000 3200000NEOGENO

PLIOCENO

Sisgense 3200000 - 3650000

MuyAntiguo (ma


27/92



INGEOMINAS


b) Las unidades Morfolgicas deben estar caracterizadas por los siguientes

parmetros o elementos propios con sus caractersticas correspondientes: Contraste de relieve Relieve relativo.

Caracterstica de la ladera (inclinacin, longitud, forma). Drenaje (patrn, densidad, frecuencia y textura) Composicin litolgica.

c) Procesos morfodinmicos (procesos erosivos y movimientos de remocinen masa).

Cada elemento cartogrfico, debe estar representado, por smbolos; convencionesy colores ubicados en estndares de uso internacional.

2.2.5 Escalas

La escala aplicada en la cartografa de estudios geomorfolgicos debe sercompatible con la utilizada para la geologa aplicada a la ingeniera y debe cumplirlos mismos principios, es decir, debe satisfacer los objetivos buscados. En la tabla2 del Volumen 1 del capitulo de geologa para geomecnica, se presenta unailustracin sobre las diferentes escalas y sus caractersticas, las cuales soncompatibles con la cartografa geomorfolgica.

2.4 CLASIFICACION Y CATEGORIZACION GEOMORFOLOGICA

Teniendo en cuenta que la geomorfologa es la disciplina que estudia las formasdel relieve terrestre, en su aspecto prctico para su aplicacin a la zonificacin

geomecnica, se puede enfocar teniendo en cuenta fundamentalmente lamorfognesis, es decir su gnesis y evolucin de las formas de los terrenos y losprocesos que han actuado sobre ellos. Los aspectos de la cartografageomorfolgica estn definidos por el mapa de unidades morfolgicas,morfomtricas (pendiente) y procesos morfodinmicos.

Un mapa de unidades morfolgicas representa una zonificacin de reashomogneas de relieve que son el producto de la interaccin de procesos tantoendgenos (tectonismo, magmatsmo, volcanismo), como exgenos (procesosdenudativos), de los factores climticos, hidrolgicos, geolgicos, agrolgicos,ecolgicos, entre otros.

Las zonas homogneas tienen una aplicacin muy importante en el estudio de laestabilidad de los macizos rocosos, teniendo en cuenta que cada unidadmorfolgica tiene un comportamiento geotcnico y geomecnicoespecfico .


28/92



INGEOMINAS


2.4.1 Sistema de Clasificacin y Jerarquizacin de las CategorasGeomorfolgicas.

En los estudios de cartografa Geomorfolgica aplicada, es fundamental ladiferenciacin de unidades geomorfolgicas que estn ntimamente relacionadasde acuerdo a los objetivos de los estudios, los mtodos de zonificacin y la escalade trabajo, y estos a su vez ligados con los procesos de generalizacin depolgonos en un SIG.

En el presente documento (propuesta metodolgica), se aplican los principiosgenerales y mtodos de anlisis de los sistemas de clasificacin y evaluacin deterrenos P.U.C.E (provincia, patrn, unidad y componente de terreno),desarrollado con fines ingenieriles por Grant, (1967 y 1978 en Ferrero y Garcia,1987), Cortes (1989), y Carvajal (2002, propuesta para INGEOMINAS). De estossistemas de clasificacin se tiene que la ms simple y clara base de clasificacin,es la definicin de unidades homogneas fciles de identificar y cartografiar auna escala dada de estudio.

2.4.1.1 Clasificacin Geomrfica y Categoras.

Una zona homognea, segn Ferrero y Garca (1987), puede ser definida comouna unidad de terreno en el cual sus propiedades y comportamiento de estabilidadson similares, dependiendo de la escala de investigacin, y permiten suextrapolacin a reas en condiciones geolgicas, morfolgicas y climticassimilares.

La clasificacin de reas o regiones segn Cortes (1989), se ha basado en eltrmino terreno, el cual fue utilizado originalmente desde el punto de vistageomorfolgico y es definido como una unidad del paisaje que tiene unacomposicin definida y presenta cierta amplitud de variaciones en suscaractersticas a escalas constantes. Desde el punto de vista de su aplicacin a laingeniera (zonificacin geomecnica), un terreno es considerado como elresultado de la interaccin entre la geologa y los procesos naturales, a travs deltiempo, que produce una identidad caracterstica, segn su forma, rea, relieve,drenaje, vegetacin y que presentan un comportamiento similar en cuanto a suestabilidad, esto implica unas propiedades geomecnicas similares.

Para la identificacin y clasificacin morfolgica se utiliza la metodologa delsistema ITC de Holanda, (1968), modificada por Carrillo (1995) y utilizadaparcialmente por INGEOMINAS, en sus proyectos de evaluacin de amenazasnaturales especialmente en la Microzonificacin de ciudades (INGEOMINAS2000, 2001 y 2002). Para tal efecto se han tenido en cuenta como parmetrosbsicos: la morfognesis, la morfologa, la morfoestructura y/o morfolitologia, lamorfometra y la morfocronologa.


29/92



INGEOMINAS


De acuerdo con las escalas a desarrollar en los estudios o reas a cubrir, sedeben considerar determinados niveles de investigacin o presentacin de losresultados, por ejemplo: general, regional, intermedio y de detalle. Todos estosniveles deben estar basados en principios morfogenticos y morfolgicos,

existiendo una secuencia en cadena de orden jerrquico, segn el nivel de interspara lograr una clasificacin de unidades que presente una utilidad en laaplicacin a zonificaciones geomecnicas.

Se debe considerar la definicin y el objetivo de la aplicacin prctica en aspectosingenieriles para reas donde sea posible su agrupacin, por su homogeneidadsegn condiciones geolgicos, geomorfolgicos, hidrolgicos, hidrogeolgicos yen particular de los procesos naturales, segn lo plantea Cortes (1989).

El concepto bsico para la clasificacin geomorfolgica esta dado en el conceptode geoforma (Land Forms), lo que significa: unidad morfolgica territorial y que

es equivalente a una unidad geomorfolgica, en un sentido amplio. De acuerdocon Savigear 1968 en M.O.P.T, (1990), el land Form es una superficie de la tierracon caractersticas morfolgicas distintivas, definidas en su desarrollo por unproceso en particular que deja reflejada una configuracin tpica de cadaambiente.

De acuerdo con lo anterior ser posible delimitar una unidad (a cualquier nivel oescala), y en el cual se reconocen y distinguen las geoformas y los procesosnaturales fundamentales que all se han desarrollado para su anlisis y evaluacincon fines de zonificacin geomecnica.

Para facilitar el anlisis geomorfolgico de una zona de estudio se adopta lajerarquizacin geomorfolgica propuesta por Carvajal (2002), que relaciona lasescalas de trabajo con la subdivisin geomorfolgica, la gnesis y los ambientesmorfogenticos.

Las categoras definidas de escala mayor a menor son: zona geoestructural,provincia geomorfolgica, regin geomorfolgica, unidades y subunidadesgeomorfolgicas y componente geomorfolgico, ver esquema (Figura 7 y Tabla4).

a) ZONA GEOESTRUCTURAL (< 1:2.500.000). Est referida a grandes reaso amplios espacios continentales o intercontinentales caracterizados porestructuras geolgicas y topogrficas regionales tales como:

Cratn Escudos Plataformas Grandes cuencas Cinturones orognicos Valles en Rift


30/92



INGEOMINAS


b) PROVINCIA GEOMORFOLGICA (Escala. 1:1000.000 a 1:500.000).

Corresponde a una etapa de investigacin a nivel General y Regional.

Figura 7: Esquema de jerarquizacin geomorfolgica propuesto para INGEOMINAS (Tomado yadaptado de Carvajal 2002).

Corresponde a conjuntos de regiones con geoformas similares. En general estadefinida por mega geoformas que puede asimilarse a regiones naturales y deterrenos geolgico, los cuales estn demarcados por fallas regionales ycontinentales definidas. Dentro de esta clasificacin en Colombia se puedendefinir como provincias entre otras:

Peneplanicies y llanuras de la Orinoqua

Peneplanicies de la Amazona

Cordilleras (Oriental, central, Occidental)

Valles Interandinos (Magdalena, Cauca Pata, Cesar) Sierra Nevada de Santa Marta

Cinturn Montaoso del Sin

Planicies de la Media y Baja Guajira

Planicies del Pacfico

ESQUEMA DE JERARQUIZACIONGEOMORFOLOGICA

ZONA GEOESTRUCTURAL

COMPONENTE GEOMORFOLOGICO

SUBUNIDAD GEOMORFOLOGICA

UNIDAD GEOMORFOLOGICA

REGION GEOMORFOLOGICA

PROVINCIA GEOMORFOLOGICA

ES

C

A

L

A

NIVEL

DE

ESTUDIO

ESTUDIO REGIONALEstudios con imgenes

de satlite

ESTUDIO DE CAMPO

1: 25.000

< 1: 2.500.000

1: 1.000.0001: 500.000

1: 250.0001: 100.000

1: 50.000

> 1: 10.000

1: 1.500.000

MENOR

MAYOR


31/92



INGEOMINAS


---------------+

TABLA 4.CATEGORIAS GEOMORFOLOGICAS Y ESCALAS RELACIONADAS

(Adaptada y modificada de Carvajal, 2002)

CATEG

ORIA

ESCA

LA

PROVINCIA

GEOMORFOLOGICA

1.5

00

.000

1.0

00.000

REGION

GEOMORFOLOGICA

500

.000

250

.00

0

UNIDAD

GEOMORFOLOGICA

100

.000

50

.000

SUBUNIDAD

GEOMORFOLOGICA

25

.000

10

.000

COMPONENTE

GEOMORFOLOGICO

>10

.000

AMBIENTEMORFOGENETICO

AltiplanicieestructuralCadena montaosaEstructural

Valle SinclinalMontaa EstructuralMeseta TectnicaColina estructural

Ladera EstructuralLoma de obturacinLomos de presinSag ponds

Escarpe estructuralEscarpe de fallaFlancos de plieguesCornisa estructural

ESTRUCTURAL

Macizo MontaosoVolcnico

Colina VolcnicaPlanicie nter volcnicaMontaa volcnica

CrterLadera volcnica

Borde de crterCuello volcnicoLadera internaCrter

VOLCANICO

O

rinoqu

ay

Amazon

a

C

ord

illera

Cen

tra

l

C

ord

illera

Orien

tal

Macizo denudativoPlanicies y MesetasDenudadas

Piedemonte coluvialColina ResidualCerro residual

DeslizamientoLadera Denudativa

CrcavasEscarpe ppal desliz.TerracetasSurcos

DENUDACIONAL

Llanura aluvialesPlanicies deltacas

Ll. inundacinValle aluvialTerraza fluvialAbanico aluvial

Deltas de desbordeMeandroBasines

OrillaresEscarpe de terrazaCauce actual FLUVIAL

Pac

fico

Cinturn

O.

De

lSin

Planicies y llanurasCosteras

Terraza marinasIsla barreraLlanura costera

Plataforma costeraPlayasPlanos intermareales

AcantiladoCresta de playaAb. De Sobrelavado

MARINO

Cadena MontaosaGlaciada

MorrenasValle glacialLadera fluvio glaciar

Morrena Lateral.DrumlimLago glacialAb. Fluvio glaciar

Circo glacialBloque errtico

GLACIAL

Campos de dunas yloess

BarjnPlanicie elicaSabana de arenas

YardangsHoyo deflacin

Surco de deflacinValle interdunar EOLICO

Montaas Krsticas PoljeTorre KrsticaCaones KrsticosValles secos

DolinaCavernaFondo de polje

Lad. Caada KarstPuente naturalEntrada de cavernaDepresin Krstica

KARSTICO

Cord

iller

aOcc

iden

tal

Serran

as

de

laAlta

Gua

jira.

Va

lle

inte

ran

dino

Cauca

Pa

ta.

SuperficiesAntrpicas

Depsitos de basurasC. escombros

CanteraPresa industrialMinas

CanalesEspolonesTalud

ANTROPICO Y/OBIOLOGICO


32/92



INGEOMINAS


c) REGION GEOMORFOLGICA (Escala 1:250.000 a 1:500.000).Involucra a

las geoformas relacionadas a la gnesis de los paisajes, y definidas por unmarco de ambiente morfogentico definido y afectados por procesos

dinmicos parecidos. Aqu se pueden agrupar reas equivalentes avertientes que estn contenidas dentro de una provincia geomorfolgica yque representen un ambiente morfogentico particular con condicionesclimticas homogneas:

Ambiente Elico Ambiente fluvial

Ambiente Fluvial Intra montano Ambiente Fluvial Intra Andino Ambiente Fluvial de Piedemonte Ambiente Montano Pluvial

Ambiente Residual Pluvial Ambiente Volcnico

Volcnico Glaciar Volcnico- Fluvial

Ambiente Glaciar Glaciar montano

Ambiente Denudativo Denudativo estructural Denudativo Pluvial

Ambiente marino y costero Ambiente krstico Ambiente estructural

Estructural denudativo Ambiente antropognico

d) UNIDAD GEOMORFOLGICA (Unidad de Terreno, Escala 1:50000 a1:100.000). Corresponde a los elementos bsicos que componen un paisajeo modelo geomorfolgico, los cuales estn definidos con criterio gentico,morfolgico, y geomtrico en funcin de la escala del proceso natural quelo conform, ver Tabla 5.Como tal, se considera establecer segmentos o

intervalos caractersticos para cada caso particular. Los ambientesnaturales, de acuerdo a su magnitud y estado de desarrollo, puedenreconocerse desde la etapa denudacional, en va de transporte, y deacumulacin. En cada rea incide un proceso y una geoformacaracterstica, la cual podr traducirse en la condicin requerida de suaplicacin a la ingeniera. Cada extensin con materiales sometidos a


33/92



INGEOMINAS


Tabla 5Caracteristicas de unidades geomorfologicas (Fuente: Van Zuidam 1986 - Carrillo, 1995)

AMBIENTE

(PROCESO)MORFOGENETICO

GEOFORMAS

ASOCIADAS

PATRON DE

DRENAJETIPICO

SEDIMENTO O ROCA

TIPO

MORFOESTRUCTURALProcesosendgenos(Neotectonismoplegamientos,fallamientos).

Horst o Pilar TectnicoGraben o Fosa Tectnica.CuestaValle Sinclinal.Escarpe De Falla.Laderas Irregulares.Altiplanicies Estructurales.Domos.Caones de fallas activasSag pondsHogback

No especficoNo especficoParalelo subparalelo, dendrticoSubparalelo centrpetoDislocado, dendrtico , trellis paralVarios tiposVarios tiposRadial AnularDislocadoCentripeto finoParalelo - Subparalelo

Varios tipos de roca posiblesVarios tipos de roca - sedimento posibleAlternancia - roca sedimentaria - resistente altopeVarios tipos de roca S-M - sedimentoCualquier tipo de roca pelada o suelo delgCualquier tipo de roca o sedimentoCualquier tipo de roca resist.ente - HorizontalAlternancia de rocas blandas y resistenteMezcla de F. Roca de diferentes tiposAcumulaciones de sedimento finoRocas sedimentarias resistente. Muy inclinada

VOLCANICO

Actividad volcnica

Cerro Volc, crter volcnicoMesetas volcnicasColinas Volcnicas.

Conos piroclastosPlanicies de Flujos Piroclsticos.Planicies nter volcnicas.Abanico de: lahar,

Radial, centrpetoVarios tiposVarios tipos

Radial, surcos y carcavasPinadoVarios tipos, general/ insecuenteDicotmico, pinado

En crter comnmente Mezcla M. sueltoLavas de diferente composicinLavas de diferente composicin

Lava intercalada con ceniza volcnica. BlandaMaterial volcnico suelto (ceniza, lapilli)Lavas de diferente composicin - cenizaMaterial clstico fluvio volcnico

DENUDACIONALProcesosexgenos(Meteorizacin,procesosdenudativos).

Colina y ladera Denudada.Planicies y Mesetas.Conos de Deyeccin.Ladera Estructural Denudada.Terraza Estructural Denudada.Cerro Estructural Remanente.Deslizamiento.

Varios tipos. Abundantes crcavasVarios tipos. Abundantes crcavasDicotmico fino distributarioVarios tipos. Abundantes crcavasVarios tipos. Abundantes crcavasDendrtico rectangular + crcavasDesordenado

Diferentes tipos de rocaDiferentes tipos de rocaMaterial coluvial inconsolidadoDiferentes tipos de rocaDiferentes tipos de material rocosoRocas blandasMezcla de rocas y sedimentos sueltos

FLUVIAL YDELTAICOErosin y

Sedimentacin.

Valle Aluvial.Llanura de Inundacin.Terrazas Fluviales.Abanicos Aluviales.Cauces Actuales.Laderas Fluvio Coluviales.Cuencas de decantacin

Planicies deltaicas

Mendrico, recto.Mendrico, trenzado, canales aband.Localmente subparaleloDicotmico

Dendrtico-subparalelo, dicotmicoZonas pantanosas

Meandrico - Desordenado

Rellenos clsticos diferente composicinMaterial gravoso, arenoso, limoso,Grava, arena, limo arcillaMezcla de gravas, arenasArenas y gravas inconsolidadasMateriales inconsolidados mezcladosPredominio de material fino + MO

Predominio de arenas finas arcillosasGLACIAL YPERIGLACIALErosin ySedimentacin.

Nieves Perpetuas- Hielo Glacial.Circos GlaciaresValle Glacial.Campo de Morrenas.Abanicos Fluvio Glaciares.Terrazas Kame

Varios tiposSubparalelo-desordenado.DesordenadoDicotmico, trenzado finoPosible patrn trenzado fino

Hielo y nieve con escombros rocososDiferentes tipos de roca posiblesDiferentes tipos de roca posiblesMaterial heterogneo. Predominan FinosMaterial grueso a medio inconsolidadoGrava y arena inconsolidada y estratificada

COSTERO YMARINOErosin ySedimentacin.

Acantilados - arrecifes coralinosLlanuras -planicies costeras.Terrazas marinasLagunas costerasPlanicie de mareaPlayasTmbolo

Paralelo-desordenadoSubparalelo-desordenadoVarios tipos de acuerdo a material.

Dendrtico subparaleloDrenaje internoDepresiones paralelos desordenado.

Calizas arrecifales duras o blandasMaterial semiconsolidado. Pred. ArenasMaterial semiconsolidado grueso - coralMaterial inconsolidado fino predomina.Material inconsolidado . Predomina finoMaterial inconsolidado. Predomina arenaMaterial semiconsolidado arena - arcillas

KARSTICOSolucin yredepositacin.

Montaas KrsticasCan / Caada Krstica.Valles Krsticos Colapsados.Paljes.Uvalas

DesordenadoSubparalelo desordenado.Subparalelo desordenado.Subparalelo desordenadoDesordenado - depresiones

Calizas en capas gruesasCalizas muy meteorizadasCalizas, areniscas y arcillolitasMaterial suelto coluvial en fondoMaterial coluvial fino de disolucin

EOLICOErosin ySedimentacin.

Campos de Dunas .Sabanas, Montes de Arena.Campos de Loess.Planicie Desrtica

Drenaje internoDrenaje internoDesordenado. Local crcavamientoDesordenado. Acumulacin en dep

Arenas sueltasArenas en capas delgadasLimos y arenasArena, limo y grava

ANTROPOGENIC

O y/o BIOLOGICO

Basuras / Escombros en Zonas Planas.Rellenos de Escombros en Laderas.Rellenos en Cauces de ros.

Artificial Acumulaciones de basura y materiales deconstruccin


34/92



INGEOMINAS


condiciones similares representa una zona caracterstica y fundamental dentrodel paisaje o modelo natural.

e) SUBUNIDAD GEOMORFOLGICA ( Unidad para la cartografa a escalalocal, 1:10.000 a1: 1:25.000)Esta categora est definida fundamentalmente por contrastesmorfomtricos que relacionan el tipo de la roca y la correspondientetopografa del terreno, y a los procesos dinmicos activos. A manera deejemplo pueden definirse segmentos o intervalos caractersticos endiferentes ambientes p.e.::

Ambiente Montano Pluvial: Unidades probablesladera convexaresidual, ladera cncava coluvial, ladera rectilnea rocosa.Ambiente Elico: ladera de duna de barlovento, ladera de duna desotavento, canal intra dunal

Ambiente Volcnico: Ladera de crter centrfugo, Ladera de flujolvico, ladera de acumulacin piroclstica.

f) COMPONENTE GEOMORFOLOGICO (Escala 1:2000 a 1:10.000) Estasubdivisin corresponde a los rasgos del relieve determinados por lamorfometra del terreno en sitios particulares (formas de laderas,pendientes anmalas) escarpes estructurales, perfiles de sueloscaractersticos o remanentes.


35/92



INGEOMINAS


3. LA GEOMORFOLOGIA PARA PROPOSITOS DE ZONIFICACIONGEOMECANICA

El comportamiento geomecnico de un material natural est determinado porfactores tales como: el origen, composicin mineralgica, textura, estructura,consistencia, espaciamiento del fracturamiento y el grado de la meteorizacin,entre otros. La aplicacin de la geomorfologa a la temtica ingenieril se debeenfocar entonces, en funcin de los elementos mencionados y de parmetrostales como: granulometra, contactos granulares, resistencia uniaxial, solidez desleimiento, porosidad, permeabilidad, peso especfico, resistividad -conductividad elctrica, velocidad snica, consolidacin y compactacin,adherencia, reacciones qumicas con los ligantes o cementos artificiales engeneral, entre otros.

El carcter integrador de la informacin de varias temticas ambientales que

tienen los atributos geomorfolgicos y la posibilidad de definir zonas homogneasque tiene la geomorfologa, hacen de esta disciplina un documento bsico en ladeterminacin de zonas geomecnicamente homogneas. Los procesos queoriginan la morfologa y morfodinmica de un rea quedan reflejados en lascaractersticas y propiedades mecnicas y fsico - qumicas de los materialesnaturales que conforman dicho paisaje. La relacin que se establezca entre lascaractersticas de comportamiento geomecnico y los atributos geomorfolgicoscontribuyen en la diferenciacin y definicin de las unidades geomecnicas.

Para Thornbury (1960), en la planeacin y diseo de obras de ingeniera sedeben conocer las caractersticas geomorfolgicas y geolgicas del terreno,

adems de establecer la historia geomorfolgica de un rea. Tal anlisis permitellevar a cabo una correcta valoracin de los materiales superficiales desde elpunto de vista de las propiedades y su comportamiento.

3.1 PARAMETROS DE LA ZONIFICACION GEOMECANICA

Segn Caldern (2002), una zonificacin geomecnica es la representacin odefinicin de reas individuales con caractersticas homogneas en trminos decomportamiento de los materiales.

Para tal efecto es necesario el conocimiento de factores como: el origen, fbrica,

condiciones de fase y propiedades bsicas de los materiales, adems de lascondiciones de drenaje, historia de los esfuerzos a los que han sido sometidos losmateriales y las propiedades esfuerzo deformaciones resultantes. Lacontribucin de la geomorfologa a esta temtica se puede analizar de la siguientemanera:


36/92



INGEOMINAS


3.1.1. Origen.

Los procesos y grado de meteorizacin que actan sobre un material rocoso,junto con los agentes erosivos actuantes, y dinmica del transporte que sufren los

materiales, le dan caractersticas especiales a los mismos seleccionndolos,clasificndolos y modificndolos. El medio de transporte le imprime a losmateriales caractersticas texturles de tamao, redondez, angulosidad, estriaciny composicin particulares de cada proceso. En general se puede afirmar que lascaractersticas de intensidad y dinmica de un agente meterico o transportadorpermanecen constantes en un rea determinada.

Dependiendo del agente dinmico que transporte los materiales naturales, sepueden dividir en originados por agentes endgenos (orogena, tectonismo,fuerzas gravitacionales, volcanismo) o exgenos (agua, viento, hielo). Con baseen lo anterior los materiales se pueden clasificar en:

SUELOS: Corresponden a materiales con muy baja cementacin (normalmentenula), de moderadamente duros a blandos, no consolidados, y de edad muyrecientes. Se dividen en:

Residuales: Roca degradada in situ de manera intensa porprocesos qumicos.

Transportados: Segn el agente natural y el medio natural enque fue acumulado.

Traspuestos: Segn el tipo de movimiento en masa que le dioorigen.

ROCA: Materiales sometidos al endurecimiento por procesos naturales, porcristalizacin, recristalizacin, cementacin o compactacin. Tambin incide latextura, fbrica y discontinuidades estructurales.. Se dividen en:gneas: Compuesto por minerales ordenados con texturas cristalinas

y/ vtreas.Metamrficas: Compuestas por minerales re-ordenados y re-cristalizados.Sedimentarias: Minerales y fragmentos lticos compactados y cementados

INTERMEDIOS: Materiales naturales afectados por efectos degradacionales detipo fsico o qumico, de acuerdo al grado al horizonte del perfil de meteorizacin(I a VI) y la proporcin de la fraccin de suelo y fragmentos rocosos. (Rocaintensamente brechada). El saprolito se puede dividir en grueso y fino. Los suelostraspuestos son los que tienen fracciones de bloques mayores al 30%.

El comportamiento mecnico depende de la composicin mineralgica; el grado otipo de cristalizacin, cantidad de cemento, grado de recristalizacin,consolidacin compactacin, estabilidad qumica, los procesos actuantes y losfactores de relieve y clima predominantes.


37/92



INGEOMINAS


3.1.2 Fbrica.

La fbrica tiene que ver con el ordenamiento y a la distribucin geomtrica de loscomponentes de los materiales naturales. Esta condicin involucra tanto al tipo de

contacto o articulacin intra-granular o intra-cristalina, como a la proporcin delos minerales o fragmentos lticos.

Tiene influencia principalmente en las propiedades de Esfuerzo -Deformacin ytambin se puede considerar como un ndice de la porosidad y permeabilidad delmaterial natural.

3.1.3 Condiciones de Fase.

Definido por parmetros tales como Humedades, Limites, (Wn, WLLL, Wp o LP),pesos unitarios, relacin de vacos, pesos especficos de slidos, densidad

relativa, saturacin y porosidad. Dependiendo de la dinmica de transporte, delagente de transporte y del rea de sedimentacin, los materiales adquierenciertas propiedades ndices mecnicas y fsico - qumicas, las cuales se puedendeducir cualitativamente a partir de observaciones y descripciones del aspectogeneral del paisaje.

a) En cuanto a humedad se puede interpretar que las Zonas hmedas opantanosas, son localidades relacionadas a sitios con drenaje malintegrado o a condiciones de flujos convergentes. En reas secas o deexcelente drenaje puede interpretarse como de humedades menores. Debeentenderse que algunas modificaciones o excepciones pueden

presentarse al involucrar las aguas subterrneas.b) El peso especfico, puede deducirse segn el tipo de roca y/o fuente de

aporte de los suelos de inters. Normalmente, los depsitos recientes, ycon baja consolidacin presentan una alta relacin de vacos y un bajopeso especifico.

c) La relacin de vacos, densidad y porosidad dependern del tipo dedepsito, granulometra y consolidacin. Aquellos de tamaos de granomuy uniforme, tendrn mayor relacin de vacos y porosidad. Losmateriales que hayan sido sepultados o confinados por depsitosposteriores tendrn una mayor compactacin y densificacin.

3.1.4 Propiedades bsicas.

Estn representadas por parmetros tales como: Expansilividad, Sensitividad,Colapsabilividad, Dispersividad y Licuabilidad.


38/92



INGEOMINAS


a) Las arcillas sobre consolidadas tienden a ser insensitivas. Esto se debeparcialmente al bajo contenido de agua de estos depsitos. La mayora delos suelos cohesivos como las tilitas arcillosas glaciares y los que seencuentran en el horizonte VI del perfil de meteorizacin son de

sensitividad media. Los sedimentos de origen lacustre, son muy sensitivos.Algunos depsitos de agua dulce y de litoral son licuables.

b) La expansin se relaciona a la presencia de minerales de arcilla del grupode la montmorillonita sujetos a cambio de volumen, principalmente poraumento en el contenido de agua. Estos minerales se relacionanprincipalmente en suelos residuales bajo condiciones climticas cclicasfuertemente contrastadas.

En regiones donde existen periodos de sequa prolongada seguida deinvierno o inundacin larga el nivel fretico es variable, desde muy

profundo, hasta la superficie, no permitiendo que las reacciones qumicasse completen, y por ende las estructuras de los minerales de arcilla nodesarrollan un balance qumico y elctrico.

c) La dispersin se relaciona a la posibilidad de los suelos arcillosos deproducir suspensiones en medio acuoso bsico (PH


39/92


mapeo geomorfologia y geotecnia

Documents