UNIDAD III. FOTOINTERPRETACIÓN GEOLÓGICA Y CRITERIOS MÁS UTILIZADOS EN LA MISMA III.4.- CRITERIOS: III.4.4.- DRENAJE Después de la tonalidad y la textura, el reconocimiento del tipo de drenaje es el elemento de mayor importancia en la interpretación fotogeológica, ya que depende esencialmente, de las características litológicas, estructurales y climáticas de la zona. En zonas donde el escurrimiento se concentra hacia la parte baja, la superficie terrestre se erosiona creando un canal. Los canales de drenaje forman una red que recoge las aguas de toda una cuenca y las vierte en un único cauce que se halla en la desembocadura de la cuenca. El clima y el relieve del suelo influyen en el patrón de la red, pero la estructura geológica subyacente suele ser el factor más relevante. Los patrones hidrográficos están tan íntimamente relacionados con la geología que son muy utilizados en geofísica para identificar fallas e interpretar estructuras. El diseño de la red de drenaje, se refiere al tipo, como por ejemplo, radial, enrejado, angular, y dendrítico. Este refleja por lo general la litología y la estructura de la roca. Sin embargo, los patrones no son concluyentes ya que un diseño dendrítico puede encontrarse tanto en rocas consolidadas como en no consolidadas, en rocas sedimentarias, ígneas o metamórficas, en terrenos de estructura simple o compleja. El requisito esencial para un desarrollo del diseño dendrítico es la homogeneidad de la textura de la roca y una resistencia uniforme a la erosión. En la interpretación fotogeológica es aconsejable analizar el drenaje a partir de los siguientes criterios: Las características litológicas, estructurales y frecuencia de los cursos de agua o textura del drenaje. El diseño de la red de drenaje, y Por el perfil transversal de los cursos de agua, particularmente las cárcavas. La densidad del drenaje puede expresarse como denso, mediano o espaciado. Rocas impermeables de grano fino, como lutitas y margas, muestran generalmente un drenaje denso;
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UNIDAD III. FOTOINTERPRETACIÓN GEOLÓGICA Y CRITERIOS MÁS UTILIZADOS EN LA MISMA
III.4.- CRITERIOS:
III.4.4.- DRENAJE
Después de la tonalidad y la textura, el reconocimiento del tipo de drenaje es el elemento de
mayor importancia en la interpretación fotogeológica, ya que depende esencialmente, de las
características litológicas, estructurales y climáticas de la zona.
En zonas donde el escurrimiento se concentra hacia la parte baja, la superficie terrestre se
erosiona creando un canal. Los canales de drenaje forman una red que recoge las aguas de toda
una cuenca y las vierte en un único cauce que se halla en la desembocadura de la cuenca. El clima
y el relieve del suelo influyen en el patrón de la red, pero la estructura geológica subyacente suele
ser el factor más relevante. Los patrones hidrográficos están tan íntimamente relacionados con la
geología que son muy utilizados en geofísica para identificar fallas e interpretar estructuras. El
diseño de la red de drenaje, se refiere al tipo, como por ejemplo, radial, enrejado, angular, y
dendrítico. Este refleja por lo general la litología y la estructura de la roca. Sin embargo, los
patrones no son concluyentes ya que un diseño dendrítico puede encontrarse tanto en rocas
consolidadas como en no consolidadas, en rocas sedimentarias, ígneas o metamórficas, en
terrenos de estructura simple o compleja. El requisito esencial para un desarrollo del diseño
dendrítico es la homogeneidad de la textura de la roca y una resistencia uniforme a la erosión.
En la interpretación fotogeológica es aconsejable analizar el drenaje a partir de los siguientes
criterios:
Las características litológicas, estructurales y frecuencia de los cursos de agua o textura del
drenaje.
El diseño de la red de drenaje, y
Por el perfil transversal de los cursos de agua, particularmente las cárcavas.
La densidad del drenaje puede expresarse como denso, mediano o espaciado. Rocas
impermeables de grano fino, como lutitas y margas, muestran generalmente un drenaje denso;
rocas permeables de grano grueso, como areniscas y rocas ígneas, tiene generalmente un drenaje
espaciado.
ORDEN Y DENSIDAD DE LAS CORRIENTES DE AGUA
• Corrientes de primer orden: Se refiere a los pequeños cauces que no tienen tributarios.
• Corrientes de segundo orden: Se refiere a dos corrientes de primer orden que se unen.
• Corrientes de tercer orden: son dos corrientes de segundo orden de unen.
• Corrientes de orden n+1: Dos corrientes de orden n se unen
El orden del cauce principal define el orden de la cuenca hidrográfica. Entre más alto es el orden
de la cuenca, indica un drenaje más eficiente que desalojará rápidamente el agua.
En las siguientes figuras se presenta un ejemplo de esta clasificación, para una Cuenca
Hidrográfica de Orden 4:
Densidad de drenaje: es la relación entre la longitud total de las corrientes de agua de la cuenca y
su área total. Está dada por la fórmula:
Como dato importante se tiene que las cuencas con drenaje pobre: Dd es alrededor de 0.5
km/km2.
Densidad de corrientes: es la relación entre el número total de corrientes en la cuenca y su área
total. Está dada por la fórmula:
Como dato importante se tiene que los valores altos de Dc corresponden a cuencas bien drenadas.
Se puede establecer una relación entre la densidad de drenaje y las características del suelo de la
cuenca analizada; tal como se detalla en la siguiente tabla:
Característica Densidad alta Densidad baja
Resistencia a la
Erosión
Fácilmente
erosionable Resistente
Permeabilidad Poco permeable Muy permeable
Topografía Pendientes fuertes Llanura
INDICADORES DE CONTROL ESTRUCTURAL EN LAS REDES DE DRENAJE
La existencia de anomalías en la forma de las redes de drenaje, indican controles estructurales. Un
tronco de drenaje cortado indica un levantamiento estructural. Un estrechamiento del lecho de
inundación de un río indica cambios litológicos debidos al plegamiento o fractura de la zona. Un
ensanchamiento del lecho de inundación indica una influencia estructural en la parte baja del río.
Los cambios bruscos de dirección pueden reflejar elevaciones locales por plegamiento o falla. La
alineación de las curvas puede indicar los ejes de esos plegamientos o fallas.
Los cambios bruscos en la periodicidad de los meandros indican fallas locales o pliegues
perpendiculares a la dirección del escurrimiento.
TEXTURA DEL PATRON DE DRENAJE
La textura se refiere al número y espaciado relativo de los cursos de agua por unidad de área
dentro de la cuenca. A veces se separa la textura en dos componentes: densidad y frecuencia.
Los términos comparativos y relativos: fina, media y gruesa, se usan normalmente para describir la
textura del drenaje. Puede realizarse también una comparación numérica, calculando la densidad
como longitud total del drenaje sobre el área de la cuenca.
Entre los principales controles que tienen influencia en la textura del drenaje están: clima,
litología, permeabilidad del suelo, estructura geológica, topografía y condiciones biológicas.
Entre los factores más importantes, debemos destacar la permeabilidad del suelo.
La densidad del drenaje en cuencas donde predominan areniscas y gravas es más pequeña que la
existente en las cuencas cubiertas de arcilla o esquistos.
La litología es de suma importancia, ya que de su alteración se forman los distintos tipos de suelo.
Por ejemplo, los feldespatos forman arcillas impermeables cuando se descomponen.
La estructura geológica controlará la topografía ya que la pendiente viene influenciada por el
buzamiento de los estratos y la influencia de fallas y fracturas.
PRINCIPALES PATRONES DE DRENAJE
Los patrones o tipos de drenaje son muy numerosos ya que varían de acuerdo con la geología, la
topografía y la climatología principalmente. Definiremos los principales tipos para nuestra
República Mexicana como son:
1) Dendrítico
a) Subdendrítico
2) Rectangular
3) Paralelo
a) Subparalelo
4) Reticular o Enrejado
5) Radial
a) Centrifugo
b) Centripeto
6) Anular
Existen además otros tipos de drenaje pero que resultan ser menos comunes:
a) Nido de Golondrina b) Pluma o Pinado
c) Desordenado d) Lagunar
e) Retorcido f) Colineal
g) Asimétrico h) Meándrico
i) Fantasma j) Anastomosado
k) Trellis l) Dicotoma
m) Entrecruzado n) Imaginario
1) Drenaje Dendrítico.- Este patrón está formado por una corriente principal con sus afluentes
primarios y secundarios uniéndose libremente en todas direcciones. Esto indica que la
pendiente inicial del área era más bien plana y compuesta de materiales uniformes. Se
compara con pequeñas hebras o hilos. Son cursos pequeños, cortos e irregulares, que andan
en todas las direcciones, cubren áreas amplias y llegan al río principal formando cualquier
ángulo. Se forman en áreas con la interacción de varios de los siguientes factores:
• Litología con baja permeabilidad
• Mediana pluviosidad
• Poco caudal
• Baja cobertura vegetal
• Zonas de inicio de ladera
• Pendientes moderadas
• Laderas bajas
• Rocas con resistencia uniforme
• Zona litológicamente muy alterada
Drenaje dendrítico
(a) Drenaje Subdendrítico.- Como su nombre lo indica, es una modificación de la
dendrítica. Se desarrolla en aquellas áreas donde el curso principal fluye en
una zona en la que la pendiente y el control estructural son distintos a los de
la zona por la que se desarrollan los tributarios. El área drenada por los
tributarios estará cubierta probablemente con sedimentos relativamente
resistentes, ofreciendo un control más fuerte que aquel de la zona donde
corre el curso principal. En este caso se tiene un tributario mayor bien
definido, con mayor cantidad de caudal, donde llega una serie de afluentes
pequeños.
Drenaje Subdendrítico
2) Drenaje Rectangular.- Se caracteriza por el paralelismo de sus afluentes principales y
generalmente con ángulos rectos y conexiones cortas entre los afluentes. Sin embargo, es
menos definido en las planicies enteras donde los cordones litorales superficiales interfieren
con la pendiente descendiente del drenaje regional. Se forma cuando entre los tributarios y el
cauce principal se generan ángulos rectos. No es necesaria la presencia de tributarios
menores pero generalmente son cortos. Los rasgos físicos que lo caracterizan son:
Control estructural (fallas, fracturas, discontinuidades)
Alta permeabilidad
Mediano Caudal
Moderada cobertura vegetal
Mediana pluviosidad
Drenaje Rectangular
3) Drenaje Paralelo.- Son canales paralelos que tienen una dirección definida por la pendiente
regional del terreno. Cuanto mayor sea la pendiente en una dirección, mayor y más paralelos
serán los canales, por el contrario, cuando la pendiente es casi plana el paralelismo será visible
con una cobertura fotográfica regional. Por ejemplo: Las planicies costeras.
Se presenta cuando varias corrientes corren paralelas entre sí, sin importar el orden o la
importancia en el conjunto total de tributarios y cuando se dan las siguientes condiciones:
En pendientes altas
Cuando hay algún tipo de control topográfico o estructural
Materiales con baja permeabilidad
Pendientes moderadas entre sí
Baja cobertura vegetal
Caudales cortos
Drenaje paralelo
a) Drenaje Subparalelo.- En este tipo de drenaje los cursos tributarios se ramifican formando
ángulos agudos con el cauce principal o tributario de mayor orden, cambiando después de
dirección de manera que se tornan paralelos al cauce al cual confluyen. Esta forma indica
normalmente pendientes uniformes. Puede desarrollarse paralelamente a la dirección de
rocas sedimentarias fuertemente plegadas. Los ejes largos de los cursos tributarios se
desarrollan en los estratos más blandos.
Drenaje Subparalelo
4) Drenaje Reticular o Enrejado.- Es particular de rocas fuertemente plegadas o empinadas. Los
canales que siguen las depresiones junto con los que corren a lo largo de las pendientes
opuestas, se combinan para formar un sistema enrejado integrado con afluentes cortos
(contrario a los del sistema rectangular que son largos). Por ejemplo: Estratos sedimentarios
inclinados, roca madre de pizarra. En este tipo los tributarios de primer orden son largos y de
trazado recto, siendo a menudo paralelos a un curso principal. Los tributarios cortos confluyen
con los canales mayores formando ángulos aproximadamente rectos. Estas formas que indican
un importante control estructural, se desarrollan sobre zonas que han sido fuertemente
plegadas, deslizándose los tributarios cortos sobre los lados de las capas más resistentes
levantadas. Normalmente se desarrollan en los flancos de anticlinales.
Drenaje reticular o enrejado
5) Radial.- Esta compuesto por un grupo de canales que se originan en un punto central alto o
termina en un centro común bajo. A menudo se requiere una gran cobertura fotográfica para
poder determinarlo; localmente aparecen como unidades dendríticas, paralelas o sub-
paralelas, dependiendo de la pendiente. Es típico de las montañas que terminan en forma de
pico definido, domos, cerros testigos, volcanes y que tienda a ser redondeada su base. El
desarrollo de la red de drenaje es denso. Es necesario que se presenten las siguientes
condiciones:
Litología con baja permeabilidad
Baja cobertura vegetal
Pendientes fuertes y laderas altas
Caudales moderados
Las formas radiales pueden ser Centrífugas o Centrípetas
a) Forma Radial Centrífuga:
En las formas centrífugas los ríos fluyen de una zona central hacia la periferia, lo cual es
característico de los plegamientos en domo, o de las laderas volcánicas.
Drenaje Radial Centrífugo
b) Forma Radial Centrípeta:
Las formas radiales centrípetas se forman cuando el agua corre hacia el interior de una cuenca
cerrada. Estas formas son comunes en las regiones áridas o en depresiones formadas por
rocas solubles, dando lugar a cuencas cerradas donde el agua se evapora o se infiltra.
Drenaje Radial Centrípeto
6) Drenaje Anular.- Es muy similar al radial pero no es tan denso. Indica, al igual que el anterior,
un resalto en una superficie plana. Las formas anulares se desarrollan cuando el drenaje se
acomoda alrededor de un domo de material resistente. Puede originarse en una modificación
de una forma radial, si el domo ha plegado estratos alternados de diferente resistencia. Los
tributarios seguirán los estratos débiles, confluyendo en ángulo recto con los cursos radiales.
Resultan característicos donde hay cuerpos intrusivos que atraviesan rocas sedimentarias,
estando controlados por la forma de la topografía y las características de las rocas
sedimentarias. Éste se presenta cuando:
a) Existen terrenos inestables
b) Pueden presentarse materiales con variada permeabilidad
c) Moderada a alta cobertura vegetal
d) Rocas de diferente dureza
Drenaje Anular
A) Drenaje Nido de Golondrina.- Se trata de un drenaje con apariencia no integrada, y es
característico de zonas que tienen un sustrato calizo y ocasionalmente dolomítico.
A veces este tipo de drenaje se denomina de dolinas. Las dolinas o cavidades formadas por
disolución de los materiales calcáreos y derrumbe de las cavidades así formadas, forman
pequeñas lagunas sin emisarios superficiales, en las zonas con reciente desarrollo calcáreo.
En los casos de regiones calcáreas maduras, se encontrarán grandes dolinas y valles de
disolución (topografías kárstica). Los cursos de agua desaparecen y pueden fluir en cursos
subterráneos, volviendo a aparecer en superficie en grandes depósitos.
Nido de Golondrina
B) Drenaje Pluma o Pinado.- Se caracteriza por los afluentes que son fuertemente paralelos
unos a otros, y las cárcavas uniformemente espaciadas se unen a ellos en ángulos rectos.
Su nombre se atribuye al parecido que presenta con las formas de las ramas de los pinos.
Son caudales densos, cortos y generalmente de bajo orden. Se caracterizan por:
Litologías de moderada permeabilidad
Baja cobertura vegetal
Pendientes moderadas a altas
Laderas bajas
Drenaje en forma de pluma o pinado
C) Drenaje Desordenado.- Ocurre en terrenos en etapa constructiva pero es más común de
la morena glaciar. Esta forma corresponde a drenajes no integrados, inmaduros e
irregulares. No existe control tectónico; los valles fluviales son normalmente anchos, con
zonas pantanosas o lagunas a lo largo del río. Las cabeceras de la red de drenaje pueden
ser de tipo dendrítico. Estas formas pueden corresponder a áreas sin pendiente, de
inundación, pantanosas, etc., o áreas que están cubiertas por sedimentos glaciales
(tillitas).
Drenaje Desordenado
D) Drenaje Lagunar. Corresponde a zonas que no están totalmente desarrolladas, se
componen de pequeños lagos espaciados en forma desordenada. Se encuentran en
cuencas de planicies cerradas, en áreas en las que el material de superficie es
normalmente impermeable y cuyo ciclo de erosión está en sus etapas juveniles.
Drenaje Lagunar
E) Drenaje Retorcido.- Es aquel en el que la dirección del drenaje puede invertirse
totalmente, cambiando su rumbo radicalmente. Son resultado de un absoluto control
geológico.
Los cambios bruscos de dirección son debidos a la intersección del drenaje con una
barrera de roca resistente. Puede también aparecer este tipo de drenaje al atravesar
niveles sedimentarios que presentan discontinuidades. Las barreras rocosas pueden ser
notorias en su organización estructural, o en caso de no concordar con la topografía
existente, ser restos de macizos erosionados.
Drenaje Retorcido
F) Drenaje Colineal.- Son variantes del drenaje paralelo. Los cursos pueden aparecer y
desaparecer, generando un sistema de cursos intermitentes. Esta forma indica que el
material superficial es muy permeable o que está atravesado por canales de disolución, Es
igual que el paralelo o sub-paralelo, pero los cauces se pierden, indicando:
Alta permeabilidad
Densa cobertura vegetal
Pendientes moderadas a bajas
Drenaje Colineal
G) Drenaje Asimétrico.- Esta forma se desarrolla cuando un cauce atraviesa una estructura
plegada compuesta de capas sedimentarias impermeables (arcillas, esquistos) sobre capas
permeables de areniscas. Se desarrollarán los cursos fluviales sobre las pendientes más
débiles de sedimentos impermeables. Los cursos que atraviesan la estratificación con una
mayor pendiente, serán capaces de cortar hasta las areniscas permeables, convirtiendo el
cauce en agua subterránea, desarrollándose menos cauces.
Drenaje Asimétrico
H) Drenaje Meándrico.- Son corrientes de cauce único. Éste es el caso en el cual un río posee
una extensión apreciable como llanura de inundación, allí se generan curvas pronunciadas
conocidas como meandros. Su formación se debe a que el agua que circula en línea recta,
erosiona más la pared exterior de una curva, haciéndola más pronunciada y produce
sedimentación en la parte interior. Como la erosión continúa, con el tiempo el agua acorta
la trayectoria recorrida dando lugar a meandros abandonados. Para que se genere un
comportamiento meándrico es necesario que el caudal involucrado sea abundante.
Drenaje Meándrico
I) Drenaje Fantasma.- Consiste en un patrón más definido que puede ser reconocido pero
no está relacionado con canales superficiales. La condición que guía un drenaje fantasma
es una permeabilidad reducida entre la superficie y el estrato enterrado en un sistema de
dos capas. Por ejemplo: Lagos
Esta forma se desarrolla en regiones donde se ha depositado una delgada capa de suelo
suelto de grano fino y permeable, sobre una base superficial impermeable.
Drenaje Fantasma
J) Drenaje Anastomosado.- Estas formas poco desarrolladas, se encuentran en llanuras
aluviales, con sedimentos no consolidados. Se caracterizan por la presencia de canales
entrelazados, abundantes zonas inundables, meandros abandonados, lagos de cursos
abandonados. Es típico de zonas y llanuras de inundación amplias, alta sedimentación
pero moderado a bajo caudal, sin embargo, son normales los eventos de crecientes e
inundaciones. Este tipo de drenaje es común en las proximidades de zonas de
derretimiento de casquetes.
Drenaje Anastomosado
K) Drenaje Trellis.- Esta forma es resultado de un fuerte control estructural que da como
resultado valles paralelos en terrenos resistentes.
Drenaje Trellis
L) Drenaje Dicótoma.-Esta forma se desarrolla en conos aluviales o deltas. Los cursos se
disponen en forma de abanico, distribuyendo el agua del curso principal. Esta forma crea
un delta digitado cuando el río desemboca en mar abierto. Cuando se forman deltas
digitados, ello indica que los materiales depositados son sedimentos de grano fino de poca
permeabilidad.
En conos aluviales se desarrollan ramificándose en la base de los barrancos, sobre
sedimentos de grano grueso permeables. Los tributarios muestran a veces cursos
anastomosados y entrecruzados característicos
Drenaje Dicótoma
M) Drenaje Imaginario.- Esta forma no es natural, aparece en suelos que han sido preparados
para su drenaje. Normalmente el material de relleno de los drenajes artificiales es más
seco que los materiales que lo rodean y el agua puede filtrarse a través de él. Aparecerán
en las fotografías como una red de líneas más claras. Si el acuífero es alto o el cauce está
húmedo, puede verse con tonos oscuros. Si la humedad en el área es uniforme, la red de
cauces de drenaje, pasará inadvertida, de ahí su nombre de "imaginaria".