La proyección de datos estructurales en la cartografía geológica sirve para representar los rumbos y buzamientos de estratos, fallas o fracturas. Las mediciones realizadas en campo son llevadas a hojas de cálculo o bases de datos utilizando campos de coordenadas (E-N) así como los rumbos, direcciones de buzamientos y buzamientos. A primera vista este proceso puede resultar muy «técnico», no obstante, es bueno resaltar que es parte de la limpieza de datos que todo geólogo debe hacer para empezar a interpretar mapas o secciones geológicas. Un análisis de este tipo va más allá de simples tecnicismos, es saber controlar la información estratigráfica y estructural especialmente si se participa desde la toma de datos en campo, visualización, validación e interpretación de datos. En este sentido, en esta publicación está orientada a brindar los pasos más generales, y relevantes para la proyección de datos estructurales con QGIS.

El empleo de QGIS en geología se está popularizando cada vez más, al ser un programa libre las comunidades a nivel mundial han permitido la personalización de algunos procesos para la aplicación en la cartografía geológica. Una forma de hacer esto es contando con un archivo vectorial SVG que represente la simbología del rumbo y buzamiento. Para el ejemplo a mostrar a continuación, se visualizarán los rumbos y buzamientos de estratos a partir de esta pequeña base de datos descargable aquí. Es bueno recordar cada símbolo de rumbo y buzamiento está dado por un punto, el que está georreferenciado por coordenadas este (E) y norte (N) tomadas ya sea con GPS o aplicación móvil de celular en campo. Los rumbos (strike) y buzamientos (dip) se miden con brújula o cualquier dispositivo móvil; mientras que la dirección de buzamiento se calcula fácilmente a partir de cada medición del rumbo. Si se usa como convención a la “regla de la mano derecha” entonces la dirección del buzamiento se encontrará a 90° en dirección horaria respecto a la dirección del rumbo. Por lo que a partir de este cálculo los campos de las direcciones de buzamiento pueden ser calculadas en campos manualmente o usando fórmulas condicionales.

Al contar con la simbología en formato SVG y la base de datos estructurales, será necesario tener instalado QGIS en el computador. Siempre es recomendable trabajar con las versiones de QGIS que sean LTR (lanzamiento de largo plazo) debido a que son las más estables. Muchos usuarios suelen experimentar errores o bugs en algunos procesamientos ya que las versiones más “actualizadas” pueden tener algunas ejecuciones aún en desarrollo. Para evitar ello es mejor usar la versión LTR y dentro de ella importar nuestra base de datos estructural (A) tal como se ve a continuación:

Geologia 3D -proyeccion de datos estructurales con qgis- 1
Proyección de datos estructurales con QGIS. A: Base de datos estructurales de 161 rumbos y buzamientos de estratos, las coordenadas E-N tienen como datum geográfico al WGS84 UTM Zona 18S. B: En QGIS se importan los 161 puntos correspondientes a las orientaciones de los estratos, todos los datos se encuentran adecuadamente georreferenciados en una misma localidad. Clic en la imagen para ampliar.

De la imagen anterior se aprecia que los 161 rumbos y buzamientos de estratos se han ploteado como puntos (B), los datos medidos desde campo se pueden encontrar como columnas desde la “tabla de atributos” del archivo shapefile de los datos estructurales. Para los posteriores procesos es importante recoger el nombre exacto de la columna “Buz_dir”.

A continuación, la siguiente imagen ilustra los parámetros que deben configurarse en las propiedades de la simbología y etiquetas del archivo shapefile de los datos estructurales:

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Proyección de datos estructurales con QGIS. A: Mediante la propiedad de simbología se carga el archivo SVG correspondiente al rumbo y buzamiento de un estrato, en esta misma ventana se configura la “rotación azimutal” de dicha simbología en función de la columna de los rumbos (strike). B: Usando la propiedad de las etiquetas se escoge la tipografía con la que se visualizarán los buzamientos en cada dato estructural, para ello, se trabaja con opción “offset from point” y luego se edita el “Desplazamiento X, Y”. Nótese que los resultados de la cartografía geológica se visualizan en el extremo derecho de cada gráfico. Clic en la imagen para ampliar.

Por último, en el “Constructor de cadena de expresión” se debe agregar el siguiente código:
to_string((sin(radians(«Buz_dir (°)»)) * 2.3 )||’,’||(cos(radians( «Buz_dir (°)» )) * -2.3))

Donde:

-Buz_dir (°) es el campo de la dirección de buzamiento del archivo shapefile de los datos estructurales.
-2.3 es el valor del offset (u espacio) entre el símbolo del dato estructural y la etiqueta del buzamiento.

El proceso anterior se ve en (A) y finalmente los datos estructurales son ploteados en la cartografía geológica en (B):

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Proyección de datos estructurales con QGIS. A: En el “Constructor de cadena de expresión” se agrega el código o cadena (string) para establecer correctamente la posición de la etiqueta del buzamiento respecto al símbolo del dato estructural. B: Al finalizar en A se observa que los símbolos de rumbos y buzamientos junto las etiquetas de los buzamientos se han ploteado de la manera en que se esperaría para un mapa geológico. Clic en la imagen para ampliar.

Como se ha visto, la proyección de datos estructurales con QGIS es un proceso sencillo que con suficiente práctica podría hacerse en menos de 5 minutos (¡incluso menos!). Aprender este proceso es bastante útil al momento de tener cientos o miles de datos estructurales. Claro es que esta metodología también puede aplicarse a la visualización de cualquier tipo de planos como fallas o fracturas, aunque en esos casos sería conveniente contar con los archivos SVG que representen tales simbologías. Los archivos SVG pueden provenir de fuentes oficiales (P. Ej. USGS), libros, entre otros; pero también pueden ser generados por nosotros mismos desde programas como Adobe Illustrator o Inkscape. Si bien los geólogos de la vieja escuela preferirían proyectar sus datos estructurales de forma manual, resulta conveniente aconsejar que utilizando medios digitales se ahorra mucho tiempo e incluso existe una gran portabilidad hacia otros programas como Google Earth o de modelamiento 3D. Siendo estas ventajas que permiten rapidez y fluidez para el desarrollo de proyectos en equipos de investigación/exploración.