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28/05/2020 1 Representación Estereográfica MSc. Ing. Salome Chacón Arcaya ¿Qué es una red estereográfica? • Una red estereográfica es una representación en 2 dimensiones de una esfera en la que es posible ubicar estructuras planares como fallas, fracturas, diaclasas, etc. Para esto basta con tener una buena medición del rumbo y buzamiento de la estructura. 28/05/2020 2 Proyección estereográfica • La proyección estereográfica permite representar y analizar datos 3D en 2D • Líneas y puntos pueden representar planos, puntos pueden representar líneas • Una limitación importante es que no representan la posición espacial o el tamaño de la estructura Hemisferio inferior de la esfera de referencia Gran círculo que representa al plano Norte Planos Norte Hemisferio inferior de la esfera de referencia Punto que representa a la línea Líneas Proyección estereográfica Polo del plano Gran círculo que representa al plano Esfera de referencia Red de áreas iguales Planos Esfera de referencia Líneas 28/05/2020 3 Proyecciones • Proyecciones estereográficas • Equiangular: Ángulos correctos, distancias falsas = Red de WULFF • Equidistancial: Distancias correctas, ángulos falsos = Red de SCHMIDT En geología estructural se usa la red de Schmidt, proyectando en el hemisferio inferior. Se evita una concentración muy grande de puntos en el centro de la red, como ocurriría con una red de Wulff. Conceptos preliminares •Rumbo (strike) •Buzamiento (dip) •Dip-Direction: Dirección del buzamiento (a 90º del rumbo). •Rake: Inclinación del movimiento de la falla. •Slip: Magnitud del movimiento de la falla. •Buzamiento: Manteo de una Línea. 28/05/2020 4 Rumbo, Manteo y Dip-Direction Proyección estereográfica • Proyección polar Solo se pueden plotear polos • Proyección ecuatorial Se pueden plotear polos y planos. Áreas iguales: Schmidt Ángulos iguales: Wulff Red de Schmidt: Permite desarrollar isocurvas de concentración de polos. W y lli e a n d M a h ( 2 0 0 4 ) 28/05/2020 5 Estereograma (stereonet) • Proyección estereográfica que contiene: • “grandes círculos”, proyecciones de planos de rumbo NS a intervalos de inclinación regulares, y • “pequeños círculos” que sirven para medir ángulos a lo largo de los grandes círculos Red de Wulff (equiangular) Red de Schmidt (equiareal) Representación de Planos • Notación por cuadrante • El rumbo se da en un ángulo (en grados) hacia el este u oeste. • Se indica el ángulo de buzamiento y en la dirección en que este cae. • El rango de posibles direcciones de buzamiento es dividido en 4 cuadrantes (NE, SE, NW y SW) • No se diferencia entre el inicio o el final de una linea (N20ºE = S20ºW) N30W, 40SW Rumbo Buzamiento 28/05/2020 6 Representación de Planos •Notación Azimutal (Cuadrante) • Todas las posibles direcciones están en un circulo de 360º • El norte se asigna como 000º o 360º • Siempre se utilizan 3 dígitos N30W,40SW 330º,40SW Rumbo Azimut Buzamiento Representación de Planos • Notación Azimutal (Mano Derecha) • Similar a la anterior, solo que no se específica la dirección de buzamiento. 045º,20º 20º 20º 225º,20º Rotación Horaria 28/05/2020 7 Representación de Planos • Dip / Dip Direction (buzamiento, Dirección de Buzamiento) • En esta notación se mide la dirección de máxima pendiente (perpendicular al rumbo), y el buzamieno. • El plano queda descrito sin necesidad de indicar hacia donde cae el buzamiento N30W,40SW 330º,40SW 330º,40º Rumbo Buzamiento 40º, 240º Buzamiento Dirección De Buzamiento Representación de Planos 25º/ 60º 330º/ 25º 150º/ 25ºNE N30ºW/ 25ºNE Notación X Software, Fácil Orientación Solo Núm. Buzamiento, Dir. de Buzamiento Dip / Dip Direction No num. Marea Solo Núm. Azimut Buzamiento Azimut (Mano Derecha) No num. Marea X Azimut Buzamiento Azimut (Cuadrante) Dato NO numérico Fácil Orientación Rumbo Buzamiento Cuadrante DesventajasVentajas Datos Utilizados 28/05/2020 8 Medición de Rumbo y Buzamiento • La circunferencia exterior equivale a la proyección de un plano horizontal por ende en ella se miden los rumbos (ángulo respecto al norte). Medición de Rumbo y Buzamiento • Los buzamientos se miden en los círculos mayores en el eje este- oeste (ángulo con respecto al plano horizontal). 28/05/2020 9 Proyecciones Rumbo Buzamiento Medición de Rumbo y Buzamiento 28/05/2020 10 • Proyección en red de Schmidt Otras mediciones • Dip/Dip direction de un plano. • Azimut y buzamiento de una línea • Rumbo y buzamiento • Angulo entre dos líneas • Intersección entre dos planos 28/05/2020 11 Polos de un plano • Se le llama polo de un plano a una línea normal al plano. En la proyección estereográfica, corresponde a un punto a 90º del plano medido ortogonal al rumbo. Diagrama de circulo máximo y de polos. 28/05/2020 12 Aplicaciones • Definir direcciones preferenciales cuando se tienen muchas mediciones. • Determinar ángulos de intersecciones de planos. • Determinar buzamientos reales. • Medir ángulos entre planos. • Etc… Ejemplos 28/05/2020 13 Pliegues Pliegues 28/05/2020 14 Sets de Fallas Sets de Fallas 28/05/2020 15 Ploteo en redes (DIPS) Análisis de fracturas menores Diagrama de Polos Diagrama de contornos indicando áreas de mayor concentración Consideraciones: >6% muy significativo 4-6% marginalmente significativo <4% tratar con cuidado 28/05/2020 16 0° 90° 180° 270° 3 sets de discontinuidades strike/dip: 236/81, 321/01, 325/89 Proyección de polos LLEVAR AL ESTE OESTE PARA GRAFICAR 28/05/2020 17 EJERCICIO D1 50/280 D2 60/160 D3 30/065 28/05/2020 18 28/05/2020 19 28/05/2020 20 α α = angulo del talud δ = angulo D1 β = angulo D2 α > δ → Posible Ruptura α < β = no es posible 28/05/2020 21 α > δ → Posible Ruptura α < β = no es posible Posible direccion de la Ruptura 28/05/2020 22 ta lu d D1 = ruptura D2 = sin ruptura (debido a la friccion) D3 = Sin ruptura (incompatibilidad cinematica) α > D1 > ϕj α > I12 > ϕj α = ángulo del talud I12 = vector intersección Φj = fricción de las Disc. I12 POSIBLE RUPTURA 28/05/2020 23 MARKLAND’S TEST - Si la dirección de bz. (D1 o D2) esta situado entre la dirección de buzamiento del talud y la línea de intersección de los planos 1-2 (I12), entonces el deslizamiento puede ocurrir debajo del plano. - Si la condición de arriba no es satisfecha, entonces la cuña puede deslizar debajo de la línea intersección (I12). → POSIBLE RUPTURA A LO LARGO DE I12 La precondición para la ruptura por tumbamiento intercapas es que las normales (polos) sean inclinadas menos que la línea inclinada ϕj arriba del plano del talud. P → POSIBLE TUMBAMIENTO 28/05/2020 24 CONDICION DE GOODMAN El tumbamiento puede ocurrir solamente si las capas tienen rumbos casi paralelos al rumbo del talud, dentro de 30°. POSIBLE TUMBAMIENTO Analisis pormenorizado de rupturas Planar D2 Cuña I23 Tumbamiento N1 28/05/2020 25
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