El mapeo geológico-estructural se encarga de exhibir a las estructuras tectónicas de campo sobre una base topográfica. La geología de campo permite comprobar que tanto las fallas normales, inversas como de desgarre pueden formar arreglos geométricos vinculados a uno o más eventos, de modo que cada región o localidad poseen sus propios estilos estructurales. La experiencia de cada geólogo en el momento de hacer un mapeo geológico puede ser distinta, así también podrían ser las formas de medición y las técnicas para la determinación cinemática. Aunque, vale decir que todo mapa estructural trabajado por un equipo debe contener fallas, fracturas y pliegues cuyas características en teoría deberían ser similares. Lo cual también aplica para las mismas mediciones de datos estructurales en estratos o datums de falla. Más allá de la cantidad de datos que el equipo pueda recolectar es necesario entender que la calidad de estos, y la propia disponibilidad de estrías, fibras de recristalización o esquistosidades es crucial para establecer cinemáticas con mayor sustento para un único evento o deformación polifásica. En este sentido, existen diversas experiencias en mapeo geológico-estructural que pueden considerarse para obtener un buen mapa estructural. En esta publicación se hace una revisión rápida sobre las experiencias imprescindibles que un geólogo, independientemente de su nivel profesional, puede considerar para llevar a cabo un correcto mapeo geológico-estructural.
Un mapa estructural en geología de campo sirve de argumento para la creación de modelos tectónicos en 2D/3D y para su posterior interpretación dinámica. Las primeras experiencias parten desde los recorridos de campo sobre afloramientos, mayormente, rocosos. En ellos se trata de localizar evidencias de cizallamiento o deformación tectónica según una orientación geométrica definida y hasta, probablemente, de una cinemática en extensión, compresión o desgarre. Las cinemáticas pueden determinarse gracias a desplazamientos relativos, los cuales son más fáciles de observar en rocas sedimentarias o volcanogénicas debido a la presencia de estratos. Por el contrario, en rocas intrusivas, los desplazamientos son más sutiles y difíciles de observar a menos que existan diques desplazados o cristales reorientados. En granitos o granodioritas es posible encontrar planos de falla junto con marcadores e indicadores cinemáticos (riedels, fibras de recristalización, esquistosidades, entre otros). Pero estas últimas evidencias tampoco son muy comunes, y cuando se les encuentra, es posible que su grado de preservación (calidad) sea no muy buena debido al desgaste del plano de falla por hidrotermalismo o causas climáticas actuales.
En cada afloramiento u «estación estructural» las estructuras tectónicas son mapeadas sobre una base topográfica. Ya sea que se trabaje sobre el papel o algún dispositivo digital, las estructuras son dispuestas en el mapa topográfico a través de líneas que cortan a las curvas de nivel en función de sus rumbos y ángulos de buzamiento. Además, en caso de trabajar en rocas polifracturadas gobernadas por foliaciones tectónicas es de utilidad mapear estas últimas en las cercanías de las fallas principales para ver su relación geométrica y establecer cinemáticas en planta según el modelo de riedel. En la siguiente imagen se muestra la idea explicada en este párrafo:
Básicamente, el proceso descrito anteriormente se repite para cada uno de los afloramientos en el área de trabajo. A pesar de que esta labor pueda verse en un principio bastante técnica, se rescata el hecho de que la integración de los mapeos en cada sitio termina conformando un «rompecabezas» que poco a poco va tomando forma. El resultado puede visualizarse como zonas de cizallas compuestas por fallas de geometrías complejas: flexiones, desplazamientos, truncaciones, pinch-outs de vetas, formación de “flores”, y por fractalidad, vistas en órdenes distintos tal como se observa en la imagen en (A).
Otra de las experiencias más comunes en el mapeo geológico-estructural es la medición de microestructuras a través de los datums de falla. Si bien existen cinemáticas que se determinan por desplazamientos relativos notorios, en otros casos tales desplazamientos pueden estar ausentes dentro de una falla. Para solucionar ello, en la medida de lo posible resulta conveniente localizar y medir estrías e indicadores cinemáticos. En la imagen en (B) el indicador cinemático de peso fue la esquistosidad, cuyos planos tienden a ser perpendiculares al σ1 y oblicuos respecto a la falla inversa. Localmente cada una de estas identificaciones se dibujan sobre el mapa topográfico brindando la posibilidad de establecer futuras secciones estructurales y modelos 2D/3D.
A partir de lo descrito hasta ahora, es importante darse cuenta de que el mapeo geológico-estructural considera dentro de su registro a estructuras tectónicas determinadas de forma estrictamente objetiva. En un mapa estructural difícilmente pueden registrarse fallas a partir de lineamientos geomorfológicos en valles o quebradas que se alinean desde una margen fluvial a otra. Las razones de ello se deben a que no es siempre cierto que un lineamiento corresponda a una falla de cinemática particular; incluso los lineamientos pueden corresponder a ejes plegamiento o fracturas de enfriamiento por actividad magmática.
Por último, es mandatorio complementar esta publicación recomendando el ya tan conocido libro de Ken McClay: «The mapping of geological structures». Es una de las pocas guías que enseñan a describir e interpretar estructuras tectónicas en los trabajos de geología de campo. Este libro deja de lado mucha de la teoría ya publicada en la literatura, y de hecho, resulta imprescindible para las tareas de mapeo geológico-estructural. Es aconsejable utilizar su versión original en inglés en cualquiera de sus ediciones ya que las traducciones al español, las cuales no son oficiales, pueden tener errores o términos ambiguos.
Asimismo, en Geología 3D® existen algunas publicaciones previas con información relevante sobre el mapeo geológico-estructural:
Cinemática de fallas: problemas, confusiones y soluciones
Modelamiento geológico 3D: ¿cuál es el punto?