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• Erick Omar Hernandez Valencia

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PROBLEMA PARA RESOLVER EN CASA DE GEOLOGIA ESTRUCTURAL PROBLEMAS DE LOS TRES PUNTOS (DOS A LA MISMA COTA) PROBLEMA 1. Sobre una llanura observamos dos puntos A y B, separados 500 mts, en una dirección A-B = N120E. La capa no se encuentra plegada y aflora tanto en A como en B. En un punto C sito a 600 mts al Sur de A, en un sondeo vertical, encontramos la misma capa a 100 mts. Calcular la dirección de la capa, el buzamiento real y el aparente según la dirección N160E. Solución explicada:

Al no indicar escala alguna, se considerará la 1:10.000. Bloque diagrama representativo de la situación propuesta en el problema:

PROBLEMA 2: Tres puntos pertenecen a un plano: A(500 mts de cota), B(500 mts de cota) en la dirección N30E respecto al primer punto. C se encuentra el la dirección N110E de A y con cota 300 mts. La distancia que separa AB = 500 mts. Distancia AC = 400 mts. Hallar la dirección y el buzamiento. PROBLEMA 3: Tres puntos pertenecen al mismo plano, A de cota 620 mts, B de cota 620 mts y C de cota 300 mts. Hallar la dirección y buzamiento de ese plano,sabiendo que la recta AB tiene una dirección N40E y la distancia entre ambos puntos en el plano horizontal es de 700 mts. La dirección de la recta AC es N95E y la distancia AC = 500 mts, conociendo que C se encuentra situado al Este de A. Además justifíquese la necesidad de la indicaciónde que el punto C se encuentre situado al Este de A.

PROBLEMA 4:

Hemos medido con la brújula de geólogo la dirección de una capa, N100E y su buzamiento real, 30ºN. Nos interesa conocer los buzamientos aparentes respecto a las direcciones N20E Y N160E. PROBLEMA 5: En una cantera, observamos en sus dos paredes verticales una capa muy reconocible, medimos los siguientes buzamientos: 30ºW en la pared de dirección N80E y 20ºE en su homologa con dirección N150E. Calcular la dirección de la capa y su buzamiento real. PROBLEMA 6: Observamos una capa en un punto de cota 850 mts, donde se midió un buzamiento real de 40S en una dirección de buzamiento real de N170E. En otro punto situado en dirección N220E y a 400 mts del anterior, medimos con el altímetro una cota de 1.000 mts. En este segundo punto una empresa quiere realizar un sondeo y para ello requieren a un geólogo para que le indique a que profundidad se encuentra la capa. Realiza el informe del geólogo. PROBLEMA 7: En una cantera (cota 400 mts) medimos la dirección y buzamiento de una capa guía, obteniendo los siguientes resultados: N40W y 25N. La misma capa la volvemos a encontrar en un afloramiento a 600 mts al oeste de la citada cantera, no tenemos altímetro y necesitamos saber la cota de este afloramiento. ¿Podrás resolver el enigma?. PROBLEMA 8. Dado los siguientes puntos de una capa: A de cota 600 mts; B, 378 mts y C de cota 125 mts. La recta que una AC tiene una dirección N45E, existiendo una separación entre ambos puntos de 850 mts. Dirección de la recta AB, N120E, B se encuentra al este de A y separado por una distancia de1.120 mts. Hallar la dirección y buzamiento de la capa, sabiendo que C se encuentra al SW de la recta AB. Solución: Bloque diagrama de la situación del problema:

PROBLEMA 9

PROBLEMA 9 Dados tres puntos de una capa: A(800 mts),B(500 mts) y C(900 mts). Conociendo que la separación entre los puntos AB es de 850 mts enuna dirección N75E (B al este de A). La recta AC tiene una dirección N120E y separa a ambos puntos una distancia de 1.100 mts, además sabemos que el punto C está situado al NW de la recta AB. Hallar dirección de esa capa y su buzamiento.

Problemas de Estereofalsillas: 1. Representar en red de Schmidt las siguientes capas: a. b. c. d. e. f. g. h.

N25ºW/44ºNW N83ºW743ºNE N14ºW/85ºSW 072º/6ºSE 234º/18ºNW 090º/38ºN 047º/1ºNW 180º/90ºE

2. Plotear en red de Schmidt las siguientes lineaciones: a. b. c. d. e. f. g. h.

32º,087º 12º,012º 86º,270º 59º,120º 43º,217º 88º,092º 59º,060º 59º,300º

3. Una roca metamórfica polideformada contiene dos lineaciones minerales expuestas en un plano de foliación. La primera presenta una actitud 14º,010º y la segunda se orienta 58º,122º. a. ¿Cuál es la actitud del plano de foliación en el cual ocurren estas foliaciones? b. ¿Cuál es el rake de cada lineación en el plano de foliación? c. Cuál es el ángulo entre las lineaciones medido en el plano de foliación? 4. Un alineación de desplazamiento (estría de falla) en un plano de falla presenta un rake de 68ºNE. El plano de falla tiene una actitud de N52ºE/83ºSE. ¿Cuál es el plunge y bearing de esta lineación?

5. Una estría de falla se expone en un plano de falla de actitud N10ºE/80ºW. Si las estrías en el plano presentan una dirección de 300º. a. ¿Cuál es el plunge de la lineación? b. ¿Cuál es el rake de la lineación en la superficie del plano de falla? 6. La actitud real de un estrato en San Pedro de Atacama es N41ºW/65ºNE. ¿Cuál es el manteo aparente del estrato en un afloramiento vertical de rumbo N20ºE?

7. Un estrato de Lutita Bituminosa tiene una actitud de N65ºW/42ºSW. aparente del estrato, en la dirección S85ºW?

¿Cuál es el manteo

8. El manteo aparente de una capa en un afloramiento en la dirección S48ºW, es 23º. En un segundo afloramiento de dirección N55ºW, es 34º. ¿Cuál es la actitud real de la capa? (asuma que los afloramientos son verticales).

9. En el sector de Pan de Azúcar, al sur de Taltal, se exponen estratos de una secuencia de “flysch”, con una actitud N47ºE/34ºNW. Un clivaje espaciado en esta unidad, tiene una orientaciónN22ºE/68ºSE. La intersección de los estratos con el clivaje producen unas pronunciadas lineaciones, visibles en la superficie de los planos de estratificación. ¿Cuál es la actitud de esta lineación?

10. En una mina, un dique tabular tiene un manteo aparente de 14º, en un túnel de dirección N90ºW. En otro túnel con dirección S70ºW, el dique presenta un mateo aparente de 9º. ¿Cuál es la actitud real del dique?

11. Un plano de falla de rumbo NS y manteo 70ºE corta un estrato de caliza, el cual tiene una actitud de N35ºW/25ºSW. La alteración hidrotermal presenta en el plano de falla es el resultado de un “ore shoot” en la intersección entre estos dos planos. a. ¿Cuál es la orientación del “ore shoot”? b. ¿Cuál es el pitch (rake) del “ore shoot” en el plano de falla? c. ¿Cuál es el rake del ore shoot en el estrato de calizas? 12. Las siguientes son medidas de 5 lineaciones, tomadas en 5 diferentes afloramientos:

Localidad

Actitud de la superficie del afloramiento

Pitch del lineal

1

N60ºW/84NE

76ºE

2

N10ºW/30ºE

50ºN

3

N40ºE/70ºSE

63ºSW

4

N23ºW/30ºN

50ºS

5

N88ºW/45ºN

59ºE

Si estas lineaciones están contenidas en una misma fábrica planar dentro de la roca y si además se exponen en el mismo plano, ¿cuál es la actitud de este plano?.

PROBLEMAS DE PROPIEDADES FISICAS DE LAS ROCAS 1.- En un laboratorio se realiza el siguiente ensayo sobre una muestra de piedra natural: A la llegada al laboratorio se determina el peso de la muestra de 500g. Posteriormente la muestra se deseca hasta peso constante perdiendo un 10% de su peso inicial. Posteriormente la muestra se satura de agua hasta peso constante, aumentando su peso en un 20% respecto a la pesada anterior. En estado de saturación se sumerge, obteniéndose en la balanza hidrostática un peso de 290g. Por último la muestra se vuelve a secar hasta peso constante y se pulveriza, obteniéndose un volumen de material de 150cm³. La piedra ensayada se pretende comparar con otra de la cual conocemos por catálogo los siguientes datos de sus características físicas: CA = 5% PTOT = 12% dreal = 2,10g/cm³ Se pide: a) Determinar qué piedra es más compacta b) Determinar qué piedra es más densa c) Escoger la más adecuada para su empleo como material de acabado exterior en un edificio situado en Pirineos. 2 Una probeta de forma cilíndrica, con un radio de base de 4 cm y una altura de 8 cm, saturada de un líquido de densidad 1.135 g/cm3 y sumergida en ese mismo líquido da un peso de 543.6 g. Sabiendo que su densidad aparente es 2.33g/cm3. Calcular: a. Volumen aparente de la probeta b. Peso desecado c. Peso saturado 3.- Una probeta de piedra pesa desecada 340 g y embebida en agua y totalmente saturada pesa 345 g. Calcular: a. Volumen de agua absorbida b. Relación entre agua absorbida y peso desecado en tanto por uno y tanto por ciento. c. Relación entre agua absorbida y peso desecado cuando la probeta pese 343 g, en tanto por uno y tanto por ciento. 4.- Determinar la densidad aparente y la porosidad aparente de una muestra de un material cuyo peso es de 258 g, con un 15% de humedad, sabiendo que si lo sumergimos en un líquido de densidad 1.13 g/cm3 pesa 97.15 g y saturado de ese líquido pesa 261 g 5.- La densidad aparente de una muestra de roca es de 2.32Kg/dm3 y su densidad real es de .20 Kg/dm3. Después de sumergida en agua durante 24 horas el agua absorbida representa el 10% del peso de la roca seca. Se desea saber el tanto por ciento de poros cerrados de la roca.

EJERCICIOS PROPUESTOS DE CIRCULO DE MOHR PARA ESFUERZOS. 1.- Del estado de esfuerzos mostrado en la fig 1.1 determine. A) Los esfuerzos, direcciones principales y posibles planos de falla y b) el estafo de esfuerzos en un ángulo Y= 40° en dirección contraria a las manecillas del reloj. Fig 1.1

2.- Determine los esfuerzos y direcciones principales del estado de esfuerzos en cortante puro mostrado en la figura 1.2. Fig 1.2

Fig 1.2

3.-Un Tanque cilíndrico que contiene aire comprimidos tiene un espeso de 7 mm y un radio medio de 25 cm. Las tensiones en la pared del tanque que actúan sobre un elemento girado tienen los valores mostrados en la figura 1.3 , Cual será la presión de aire en el tanque?

4.- en el elemento mostrado en la figura: a) determinar los esfuerzos principales y su orientación b) determinar el esfuerzo cortante máximo y la orientación del elemento donde se presentan.