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• Raul Amaru

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

Escuela

Profesional De Ingeniería Geológica

“ESTUDIO DE FALLAS Y DETERMINACION DE INDICADORES CINEMATICOS”

AREA: GEOLOGIA ESTRUCTURAL Docente: Ing. Barrientos-Guzmán-Carlos Responsables: Ttito-Puma-Abel Mayo-Quispe-Armando Huaman Bellota Keeisy Rogers

121940 124113 122073

Barrientos Gutierrez Charly Harol Amaru Esperilla Edgar Raul Mesco Quipe Paul Martin

120126 120124

Semestre: 2016 – II

CUSCO PERU

Año de la consolidación del Mar de Grau

El presente trabajo es dedicado al: Ing. Barrientos-GuzmánCarlos quien está encargado del curso de Geología Estructural teoría y práctica quien nos instruyó durante la elaboración de la práctica, así como también de teoría del mismo curso

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Año de la consolidación del Mar de Grau

1. PRESENTACION La geología estructural es una de las herramientas muy importantes que nos Ayuda a realizar investigaciones geológicas de diversa índole. Con su ayuda se pueden determinar las diversas formas estructurales de las rocas, describir las estructuras geológicas, determinar el tiempo en que se desarrolló y bajo qué condiciones físicas se desarrolló, entre otras aplicaciones. En el presente trabajo se explican los fundamentos de la geología estructural aplicados a la práctica, necesarios para comprender los temas tratados en la parte teórica y se explican las características estructurales que se vieron en la zona de estudio. El informe está dividido en siete capítulos en los se explica detalladamente las actividades y procedimientos de trabajo, así como su representación en un plano geológico, que se realizó en el zona de estudio, distrito de Caicay provincia de Paucartambo. Así mismo trata sobre el análisis geológico de ventanas estructurales y la determinación de indicadores cinemáticos, medida de los rumbos y buzamientos de las falla, ubicación de diaclasas y pliegues encontrada en el lugar de estudio. El método que se empleó para medir los ángulos de rumbo y buzamiento es la aplicación android FieldMove Clino y también Angulo picht. El rumbo y buzamiento se midió de diaclasas, fallas y planos de estratificación. También utilizamos, el cuadrángulo de Cusco (28 S), imágenes satelitales Y algunas páginas web. Posteriormente se detalla los pasos a seguir en la obtención de datos con los Cuales se realiza el estereograma y se interpreta, también se incluyó figuras, cuadros, tablas y fotografías de todo el trabajo realizado.

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INDICE 1. Aspectos generales 1.1. Ubicación 1.2. Acceso 1.3. Objetivo 1.4. Hipótesis 2. Marco teórico 2.1. Marco conceptual 2.2. Marco teórico 2.2.1. Estratigrafía 3. Materiales y métodos 3.1. Materiales 3.2. Método 3.3. Fases 4. Análisis ambiental 4.1. Clima 5. Desarrollo 5.1. Trabajo de campo 5.2. Trabajo de gabinete 5.2.1. Vista de perfil 5.3. Conclusiones  Conclusiones generales  Conclusiones específicas 5.4.

Recomendaciones

6. Bibliografía

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Año de la consolidación del Mar de Grau 1. ASPECTOS GENERALES 1.1. UBICACIÓN Ubicación Política Sector o zona: Caicay Distrito: Caicay Provincia: Paucartambo Región: Cusco

FIG.1: Mapa Político de ubicación de la Quebrada Caicay

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Año de la consolidación del Mar de Grau Ubicación Geográfica ZONA 19L

Coordenada UTM S 8496541

Proyección WGS84

Altura 3586 msnm

E 207035 Ubicación Hidrográfica Cuenca: Vilcanota Subcuenta: entre sierra bella y sorojocha

1.2. ACCESO El acceso hacia la zona de estudio es por la vía asfaltada Cusco - Paucartambo, viajamos aproximadamente 1 hora en un bus interprovincial de la empresa de transportes “San Salvador” llega hasta el puente de Huambutio (que esta 15minutos aprox. De la zona de estudio). Preferentemente ir los días domingos y sábados ya que se cuenta con más movilidad en la ruta cusco huambutio.

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Ruta de acceso desde Av. La cultura de cusco hasta el puente de Huambutio

FIG.5: Ruta de acceso desde Av. La Cultura hasta Huambutio (FUENTE: Google Maps)

FIG.6: Ruta de acceso (FUENTE: Google Maps) Pag.6

Año de la consolidación del Mar de Grau 1.3. OBJETIVOS Objetivos Generales  Determinación de indicadores cinemáticos en cuenca de Caicay Objetivos Específicos  Medir rumbo, buzamiento y picht para la proyección estereográfica.  Concluir el tipo de falla encontrado.  Interpretar los tipos de esfuerzos en la falla encontrada. 1.4. HIPÓTESIS Hipótesis Generales  El tipo de falla en la cuenca de Caicay es inversa. Hipótesis Secundarias  Las formas estructurales predominantes son las discontinuas, con mayor presencia de familias de fallas, estrías, fracturas y diaclasas.  Se infiere que el material que encontramos es predominantemente de origen sedimentario, con presencia de arenisca, latita; y su mineralización cuarzo y especularita; así como la ubicación de material orgánico. JUSTIFICACIÓN El presente trabajo se hizo con el fin de concluir el tipo de falla, describir e interpretar las unidades estructurales, graficar el estereograma con los datos obtenidos en el campo e interpretar en tipo de esfuerzos en la cuenca de Caicay.

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Año de la consolidación del Mar de Grau 2. MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 2.1.Marco conceptual  

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ZONAS DE CORTE: son bandas de material que pueden ser de varios metros de espesor, en donde ha ocurrido fallamiento de la roca. ORIENTACIONES: es la posición de la discontinuidad en el espacio y comúnmente es descrito por su rumbo y buzamiento. Cuando un grupo de discontinuidades se presentan con similar orientación o en otras palabras son aproximadamente paralelas, se dice que éstas forman un “sistema” o una “familia” de discontinuidades. APERTURA: es la separación entre las paredes rocosas de una discontinuidad o el grado de abierto que ésta presenta. A menor apertura, las condiciones de la masa rocosa serán mejores y a mayor apertura, las condiciones serán más desfavorables

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FRACTURAS SECUNDARIAS: Son fracturas secundarias cuya orientación y cinemática acusan el sentido de desplazamiento sobre la falla.

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VETILLAS ESCALONADAS: Las vetillas extensionales son muy comunes en las zonas de cizalla. Se encuentran típicamente rellenas de cuarzo y calcita y se forman a ~45° de la dirección de cizalla. DISOLUCIÓN Y RECRISTALIZACIÓN: Fenómeno debido a la presión y temperatura elevadas a las cuales se someten los minerales componentes; el mecanismo es equivalente al proceso de fusión-solidificación del agua en hielo, por variaciones de la temperatura arriba y abajo del punto de congelación. RUPTURA: Generación de fallas y diaclasas, cuando los esfuerzos en el material superan el límite plástico. ESTRIACIONES: Las estriaciones (striations) resultantes del desgaste friccional a lo largo de la falla las cuales varían desde: finos surcos (fine grooves) o raspaduras (scratches) gravados en la superficie de falla a rayas o rastros de detritos de material (Means, 1987). Tales rasgos no definen el sentido del desplazamiento. FALLAS SECUNDARIAS: Con frecuencia, las fallas están vinculadas mecánicamente a estructuras secundarias, menores dimensiones. ESPEJO DE FALLA: es una superficie brillante, de aspecto pulimentado, que puede aparecer sobre las rocas en el plano de falla por efecto de la recristalización de los minerales sometidos al incremento de presión y temperatura consecuencia de la fricción generada durante el movimiento de la falla. ESTRÍAS DE FALLA: son marcas de fricción que muestran las rocas en el plano de falla en forma de finas estrías o acanaladuras. Pueden aparecer afectando al espejo de falla.

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BRECHA DE FALLA: es una masa de material fragmentario resultante del efecto de la trituración que sufren las rocas a lo largo del plano de falla. Si el material resulta metamorfizado por la elevada presión y temperatura, con recristalización y cambio mineralógico, el material recibe el nombre de milonita. FALLA ROTACIONAL CILÍNDRICA: La superficie de falla es aproximadamente cilíndrica como consecuencia del giro de uno de los bloques de falla en torno a un eje de rotación paralelo a la superficie de falla. DIAPIRO: Es un cuerpo de roca que se ha movido hacia arriba atravesando y desplazando las rocas supra yacentes. La palabra deriva del vocablo griego diaperein, que significa perforar.

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Año de la consolidación del Mar de Grau 2.2.Marco teórico 6.1.1. Estratigrafía

UNIDADES ESTRATIGRAFICAS

GRUPO MITU Formación Pachatusan (Ps Tr-pa) Es la que aflora en la subcuenta del Cusco, está conformada por andesitas, basaltos, brechas y además con escasa presencia de conglomerados, areniscas y limolitas rojas. En el Permiano medio ocurre una emersión por efecto de la tectónica Tardía herciniana que da como resultado el retiro del mar; posteriormente se desarrolla la despositación de una potente serie detrítica gruesa y volcánica continentales, se distingue un Mitú sedimentario (formación Pisac) que suprayace en discordancia erosional al grupo Copacabana y un Mitú volcánico (formación Pachatusan) al techo.

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Año de la consolidación del Mar de Grau Formacion Caicay Esta secuencia compuesta principalmente por areniscas ha sido cartografiada anteriormente como Grupo Mitu (Triásico superior-Jurásico inferior) o como Formación Huancané (Neocomiano).

Formacion Pisac Conglomerados aluviales intercalados con areniscas y limonitas rojas fluviales, Los conglomerados y areniscas pueden ser utilizados en construcción pero son de calidad mediana Materiales generalmente permeables de baja productividad Rocas bastante duras y estables para las construcciones civiles Formación Huancané (Cretácico inferior) Ki-hn Suprayace en discordancia erosional al grupo Mitú, afloran en Huacoto, norte de SayllaTipón-Oropesa y Huacarpay. Está compuesta por areniscas gruesas a finas de color blanco con estratificación oblicua y cruzada, corresponden a una serie continental, bastante porosas y permeables. Estas características las hacen muy buenos acuíferos, aunque su pequeño espesor de150m es una desventaja. Un interés económico puede ser la explotación de los granos de cuarzo. Formación Huambutío (Jurásico superior-Cretácico basal) JsKi-hm Afloran en los alrededores de Huambutío y al norte de Oropesa. Está constituida por conglomerados rojos violáceos, lutitas rojas, niveles de caliza y areniscas. Son rocas poco compactas y en algunos casos deleznables, no siendo muy estables para las construcciones civiles. No aptas para explotación como canteras. Su espesor promedio es de 100m. Volcánicos Rumicolca (Q-ru) Depósitos volcánicos cuaternarios, se presentan a manera de cuerpos pequeños a medianos en la subcuenca, en las zonas de Tipón, Oropesa y Rumicolca, Huacoto, Ccorao. Se trata de coladas volcánicas de shoshonitas (andesitas). Son rocas de mucho interés económico, ya que son explotados como piedra de construcción, lajas y tallados en sus diferentes variedades. Sin embargo la mayoría de estos cuerpos están localizados cerca de los restos arqueológicos importantes.

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MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Materiales Materiales de campo Lápices Porta mapas Libretas de campo Mochila Capas de lluvia Materiales de gabinete Bibliografía geológica del ámbito de estudio. Cartas topográficas (cartas nacionales) del Instituto Geográfico Nacional (IGN) a escala 1:100,000. Software de geología estructural faulking EQUIPOS: Equipos de campo Brújulas. Martillo o picota de geólogo. Porta picotas de cuero. Lupas (10x-14x-20x). GPS (Sistema de Posicionamiento Global). Cinta métrica. Cámara fotográfica.

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Año de la consolidación del Mar de Grau 3.2.MÉTODO

Analítico - Descriptivo Recopilación - Bibliográfica. 3.3.FASES

Dia 1  Campo: Duración Un Día.  Reconocimiento de las diferentes formas estructurales.  Descripción de cómo son las fallas y diaclasas.  Reconocimiento de los indicadores cinemáticos.  Medición de los rumbos y buzamientos de los planos de estrías con el Field móvil clino y la brújula.  Levantamiento de su respectiva columna estratigráfico.  Dibujo del croquis de la zona de estudio. DÍA 2. Elaboración del informe  Gabinete: Duración 5 Horas.  R e c o p i l a c i ó n de datos bibliográficos referentes a la zona de estudio.  Mapas de la zona en 1:50 000  P r e p a r a c i ó n de mapas e imágenes satelitales a un radio de 2000km.  Repaso de las diaposotivas de GEOLOGIA ESTRUCTURAL.  Clasificación y organización de la recopilación bibliográfica adquirida anteriormente.  Búsqueda bibliográfica de nueva y ampliada información acerca de la zona de estudio como son páginas web, boletines, etc.  Elaboración del informe técnico con toda la información recopilada.  Interprete con el programa faultkin. Pag.12

Año de la consolidación del Mar de Grau 3. ANÁLISIS AMBIENTAL

4.1. CLIMA A una altura de 3586 m.s.n.m. la zona de estudio posee un clima Frío, Seco y con vientos fuertes. Con temperaturas promedio de 10°C, días soleados y tardes frías. (Fuente: Centro Meteorológico UNSAAC). Sin presencia de precipitaciones fluviales en los meses de julio. 4. DESARROLLO

5.1.TRABAJO DE CAMPO 1. Lo primero que se realizó al llegar a la zona de estudio (HUAMBUTIO).

Fig. Llegada a la zona de trabajo y Observación de las áreas de trabajo

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Año de la consolidación del Mar de Grau 2. Luego el ing. CARLOS BARRIENTOS, explico con el mapa de la formación de HUANCANE y HUAMBUTIO. 3. Luego dio las coordenadas UTM del lugar de estudio.

Fig. Se ubica la zona con las coordenadas UTM

bbb

4. Reconocimiento de las diferentes formas estructurales como son las fallas, diaclasas, entre otras; así como los diferentes tipos de rocas que presenta y su respectiva mineralización.

Fig. Se observa los espejos de falla, estrías.

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Año de la consolidación del Mar de Grau 5. Medición de los diferentes rumbos y buzamiento de las fallas, diaclasas y planos de estratificación a lo largo de los 100 metros.

Fig. Se mide rumbo y buzamiento utilizando FieldMove Clino

Fig. Análisis e interpretación de la falla y pliegues.

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Año de la consolidación del Mar de Grau 6. En zona también se encontró una roca intrusiva.

Fig. Rocas Intrusivas

Fig. Estrías

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Año de la consolidación del Mar de Grau Toma de datos de rumbos y buzamientos Los datos tomados de rumbo y buzamiento de la zona Son los datos de los planos de la estratificación y fallas secundarias. AZIMUT

BUZAMIENTO

PICH

246 265

54 63

80 73

219 269

63 61 40

75 80 51

73 29

80 60

74

60

73 78 65

70 75 65

53 63

60 90

67

90

66 80 73

70 75 75

60 54

80 80

53

70

55 89

80 40

227 232 131 176 252 260 249 233 19 257 251 199 201 223 205 217 211 160

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5.2.Trabajo de gabinete I. II. III. IV.

6.1.2. Vista de perfil Después de haber hecho el trabajo en campo se procede a realizar el trabajo en gabinete: Se revisa los datos tomados en campo y con ello se empieza a graficar con el software Faulkin. Primero ingresamos datos de campo (Azimut, Buzamiento y el Picht) al software. Plateamos.

INTERPRETACION 2

A: Nos demarca según los esfuerzos e e indicadores cinemáticos una falla “NORMAL” B: En la proyección nos orienta según e movimiento del rake también una falla normal ya que esfuerzos están en distención.y también una gran presencia de sistemas de fallas (familias) C: Según los criterios también nos orienta En las partes demarcadas coloreadas donde están ubicadas los puntos de los esfuerzos donde cortan ambos lados que es el sigma2 con eso ubicamos los los demás Sigmas.

INTERPRETACION A: La parte azul nos muestra la mayor concentración de discontinuidades es decir familias principales dentro de un plano estratificado así como también la Orientación preferente de los esfuerzos. B: La parte roja central también nos detalla la Concentración aleatoria de familias principales con mayor prioridad que demarca la concentración preferente e involucra la mayor actividad de familias. C: Los esfuerzos principales se denotan también en el área de concentración como mayor prioridad a la orientación preferente.

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Año de la consolidación del Mar de Grau 5.3. Conclusiones La falla principal localizada era una normal pero también hay presencias de fuerzas compresivas las cuales generan a su vez otras fallas inversas La zona es una de muchísimos esfuerzos los cuales la tienen muy deformada por la presencia de muchas fallas El beneficio de las fallas en tanto al ámbito de la extracción de material de construcción es notorio danto así facilidades El talud a estudiar por el momento se encuentra en buen estado y las zanjas de coronación ubicadas en la parte superior ayudaran a que se mantenga en óptimas condiciones recolectando el agua de la escorrentía

5.4. Recomendaciones Anticipadamente tener conocimiento de la zona de trabajo por ejemplo a que formación pertenece, que litología, estructuras sedimentarias. Al realizar otro futuro estudio de fallas e indicadores cinemáticos sería factible antes poner énfasis en las formaciones en las que se harán los estudios ya que esto facilitara el óptimo desempeño Al realizar estudios en zonas cercanas a canteras de explotación de material de construcción realizarlo con sumo cuidado ya que se pudo observar deslizamientos de material rocoso provocado por los confesionistas

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6. BIBLIOGRAFÍA 1. https://es.wikipedia.org/wiki/Clasificaci%C3%B3n_geomec%C3%A1nica_de_Bienaws ki_o_RMR 2. http://www.geovirtual2.cl/Geoestructural/gestr04f.htm 3. http://espeleogenesistecnicasdegeologia.blogspot.pe/2009/07/rumbo-y-buzamientomarius-van-heiningen.html 4. http://www.geovirtual2.cl/Geoestructural/gestr04a.htm 5. https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/tecnicos_exploracion_reconocimien to_estructuras.asp 6. http://www.authorstream.com/Presentation/Manuel.Uribe-1540109-orientacion-deestructuras-geologicas/ 7. http://www.unalmed.edu.co/~rrodriguez/geologia/estructural.htm Geología General Hugo Rivera Mantilla. 8. Diccionario Geológico -Jorge Dávila Burga INGEMMET 2011 9. Geología De Los Cuadrángulos Cusco -Boletín N° 65 Serie A: Carta Geológica Nacional 10. http://www.buenastareas.com/ensayos/Mensura-Horizontal-Con-BrujulaColgante/75487630.html 11. http://danielmoscol.blogspot.com/2008/11/el-cateo-y-la-prospeccin-minera.html 12. Wikipedia

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