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GEOMORFOLOGIA
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Valle glaciar PNNN, Colombia. Carlos E. Escobar Potes.
MANUAL DE GEOLOGIA
PARA INGENIEROS
Cap 20
GEOMORFOLOGA
GONZALO DUQUE
ESCOBAR
La geomorfologa es la ciencia que estudia las formas de la
Tierra. Se institucionaliz a finales
del siglo XIX y principios del XX y sus haberes se asientan en
los saberes acumulados por las
dems ciencias de la Tierra que se sistematizaron a partir de la
actitud ilustrada respecto de la
naturaleza y sus complejas consecuencias en nuestra cultura.
Pero la Tierra es amplia, diversa y desigualmente conocida, lo
cual plantea problemas a los
cientficos por la gran variedad y aparente dispersin de hechos y
procesos, por su
dependencia de mltiples factores y por la dificultad de
encontrar en su generalidad las leyes
que los rigen.
Estos hechos y procesos pueden ser microscpicos y aparecer
aislados, pero las formas del
relieve slo pueden entenderse de modo global como pertenecientes
a la totalidad del planeta e
integradas en la totalidad de la naturaleza donde participan de
mltiples relaciones. Conocer las
causas es explicar las geoformas, pues la geomorfologa tiene que
dar cuenta de la gnesis del
relieve y tipificar sus geoformas: explicar fuerzas y procesos y
clasificar resultados.
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GEOMORFOLOGIA
459
20.1 LA GEOMORFOLOGIA COMO CIENCIA
La geomorfologa se especializa en estructural (que atiende a la
arquitectura geolgica) y
climtica (que se interesa por el modelado), incorpora las
tcnicas estadsticas
sedimentolgicas, en laboratorio y, sobre todo, pierde su
aislamiento para convertirse en una
ciencia que atiende mltiples factores e inserta el estudio del
relieve al conjunto de relaciones
naturales que explica globalmente la geografa fsica.
20.1.1 Conexin con geologa, climatologa, hidrologa y
biogeografa. La geomorfologa
tiene que contar prioritariamente con el factor geolgico que
explica la disposicin de los
materiales. Las estructuras derivadas de la tectnica y de la
litologa configuran frecuentemente
los volmenes del relieve de un modo ms o menos directo.
El clima introduce modalidades en la erosin y en el tipo de
formaciones vegetales, de modo
que la morfognesis adquiere caractersticas propias en cada zona
climtica. La elaboracin de
geoformas tambin depende de los paleoclimas que se han sucedido
en un determinado lugar.
De las condiciones climticas, biogeogrficas, topogrficas y
litolgicas, depende la eficacia
erosiva de los cursos de agua y de otros modos de escorrenta.
Aqu habr que considerar el
conjunto de la red hidrogrfica.
La cobertura vegetal introduce un tapiz protector en la
interfase atmsfera-litosfera, razn por la
cual la biogeografa da claves importantes en el anlisis de las
geoformas y de los procesos que
las modelan. Pero esta cobertura no depende slo del clima y del
sustrato rocoso, sino tambin
de la accin antrpica.
20.1.2 Geoforma. Una geoforma es un cuerpo tridimensional: tiene
forma, tamao, volumen y
topografa, elementos que generan un relieve. Se han clasificado
treinta y seis (36) geoformas;
el primer paso es identificar las geoformas con su topografa,
drenaje, textura, tono, vegetacin
natural y uso del suelo.
Una geoforma est compuesta por materiales que le son
caractersticos: como arenas, gravas,
arcilla o cuerpos masivos; tiene una gnesis y por lo tanto una
dinmica que explica los
materiales que la forman.
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GEOMORFOLOGIA
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Como geoformas las rocas son lechos rocosos; los deltas,
abanicos, terrazas y llanuras de
inundacin, son materiales transportados. Los suelos residuales
estn asociados a los lechos
rocosos.
Utilizando fotografas areas se puede inferir que el tono y la
textura dependen de la
vegetacin, que el uso del suelo permite hacer asociaciones con
aptitudes, que las formas de
erosin anuncian si el material es arenoso o rocoso. La topografa
a su vez, est relacionada
con la pendiente, y puede ser: plana, ondulada, quebrada o
escarpada; donde existen entrantes
o salientes del terreno son factibles los cambios
litolgicos.
Figura 155. Paisajes con diferentes situaciones litolgicas,
estructurales y ambientales: 1. Relieve apalachinado (plegamiento
erosionado), 2. Aspecto de una cuesta estructural subhorizontal. 3.
Relieve aluvial invertido, (construccin y destruccin de un valle),
4. Escarpe tectnico (falla normal), 5. Escarpe de erosin m(obsrvese
el descenso del relieve), 6. Escarpe litolgico (el escarpe marca el
contacto), 7. Paisaje rido en suelo fino (formacin de yardang), 8.
Paisaje rido en conglomerado (formacin de mesas basculantes y
pilares), 9. Afloramientos duros (diques intruyendo rocas ms
blandas). Adaptado de Max Derruau, Geomorfologa.
El drenaje est caracterizado por una forma o patrn modelo, donde
el ndice de erosin o
remocin es muy importante y la textura es el grado de
espaciamiento entre los canales del
drenaje. La textura en rocas puede ser gruesa, media o fina, y
la erosin, laminar, por surcos o
por cargas.
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GEOMORFOLOGIA
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La vegetacin puede ser natural y su altura anuncia la
profundidad del suelo, cuando hay
densidad. Las variaciones en la densidad de la vegetacin se
asocian con presencia de aguas
subterrneas. Si es artificial se considera ya un uso del suelo.
En un abanico aluvial los
bosques de galera anuncian el drenaje y la vegetacin es ms alta
en su pie que en el pice a
causa del nivel fretico.
A continuacin se presenta una tabla de claves fotogeolgicas para
la identificacin de las
diferentes rocas y fallas, de acuerdo a tres aspectos
fundamentales: tonos, texturas y drenaje.
20.1.3 Conceptos bsicos de geomorfologa
1. Los procesos fsicos de hoy operaron en el pasado
geolgico.
2. La estructura geolgica condiciona las formas del relieve.
3. El proceso geolgico se expresa en la geoforma.
4. Cuando los diferentes agentes modelan la corteza se produce
la secuencia que evidencia
tales etapas.
5. La complejidad es ms comn que la simplicidad en las
geoformas.
6. La geologa del cuaternario domina la topografa.
7. La adecuada interpretacin del paisaje exige conocer los
cambios geolgicos y climticos
pasados.
8. La presin y temperatura del clima regional son necesarias
para entender los procesos
geolgicos.
9. Se debe mirar la geomorfologa de hoy en el contexto de las
geoformas pasadas.
20.2 CLAVES DE FOTOINTERPRETACION
Se mostrar en el siguiente cuadro las claves fotogeolgicas
atendiendo como aspectos
relevantes, tonos, texturas y drenajes, tanto de las rocas como
de las estructuras geolgicas.
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GEOMORFOLOGIA
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Cuadro 24. Claves fotogeolgicas.
ASPECTOS ROCAS
INTRUSIVAS
ROCAS
VOLCANICAS
ROCAS
CLASTICAS
TONOS - Claros salvo humedad (gris) - Oscuros en ultramficas -
Claros a oscuros en hipoabisales y diques
- Oscuro en las jvenes, en las meteorizadas es claro. - Claros
en conos de ceniza y lavas viejas, secas y sin cobertura
- Claros en conglomerados, areniscas maduras y lodolitas de
desiertos. - Oscuro en areniscas maduras y lodolitas, por humedad.
- Oscuros en estructuras
TEXTURAS - Homogneas masiva
-Finas en tefras (tobas, cenizas). - Rugosas en lavas, flujos o
bloques
- Gruesas en conglomerados y areniscas. - Finas en lodolitas
(dan flatiron)
DRENAJE - Dendrtico, pinzado o radial y puede variar con el
diaclasamiento y la composicin - Radial-anular en hipoabisales
- Paralelo en basaltos. - Dendrtico en tobas y depsitos
piroclsticos - Anular en domos. - Radial en volcanes - Anmalo en
lagunas y canales discordantes
- Rectangular, paralelo y subparalelo en conglomerados y
areniscas maduras - Subparalelo y subdendrtico en areniscas
inmaduras - Subparalelo a dendrticas en lodolitas
ASPECTOS ROCAS NO CLASTICAS
ROCAS
METAMORFICAS FALLAS
TONOS - Claros casi siempre - Oscuros si hay materia orgnica o
humedad,
- Oscuros generalmente pero no intensos - Claros en cuarcita -
Claros a semioscuros
Cambios bruscos y oscuros por agua o claros si hay exceso de
drenaje
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ASPECTOS ROCAS NO CLASTICAS
ROCAS
METAMORFICAS FALLAS
bandeados si hay interestratificacin
en gneises
TEXTURAS El del relieve (ejemplo paisaje crstico). No da
flatiron
- Finas pizarras - Medias a gruesas, gneises. -
Esquistosidad
Cambios, anomalas e irregularidades
DRENAJE - Discontinuo y con sumideros en karst.
- Controlado por fracturas subterrneas
- Dendrtico a rectangular en pizarras y filitas. - Variable en
esquistos - Colector con poco drenaje secundario en cuarcitas -
Dendrtico a rectangular en gneis
- Desviacin sistemtica
Controles anmalos. - Alineado y con direccin perpendicular
FUENTE: Mnica Dunyer. Posgrado de Geotecnia, Universidad
Nacional, 1995.
20.2.1 Claves de fotointerpretacin de rocas plutnicas
- Los contactos de intrusiones granticas con rocas encajantes
son discordantes, ntidos y
sencillos.
- Los cuerpos granticos tienen grandes dimensiones.
- Los tonos son claros (buena reflectancia), salvo en
condiciones de humedad.
- La textura es homognea, pues su aspecto es masivo.
- El drenaje es normalmente dendrtico-pinzado o radial, en caso
de domos.
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- Si hay muchas diaclasas el patrn es rectangular.
- El tono y drenaje puede variar con la composicin, densidad de
diaclasas y humedad.
- La topografa se presenta en cerros con forma de A o macizos
redondeados.
- Presentan ms fracturamiento cuando tienen mayor antigedad.
- En el trpico desarrollan saprolito profundo.
20.2.2 Claves de fotointerpretacin de rocas volcnicas
- Son reconocibles si no estn erosionadas.
- Las geoformas dependen del tipo de lava y su actividad.
- Los basaltos presentan columnas, drenaje paralelo grueso y
suave topografa.
- Los crteres de ceniza son claros y con pendientes altas (ngulo
de friccin f = 35).
- Las lavas viscosas son lenguas de pared abrupta y tienen
formas en pata de elefante.
- Los depsitos lvicos forman colinas de cresta aguda.
- Muy disectadas por drenaje dendrtico y fino cuando son
recientes, adems presentan tonos
claros y laderas verticales y uniformes.
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- Presentan tonos oscuros en lavas jvenes, aunque la vegetacin
las aclara algo.
- Los patrones de drenaje son dendrticos en depsitos
piroclsticos y tobas; anular, en edificios
volcnicos; radial, en la base de los volcanes, anmalo con
lagunas y canales discontinuos, en
los flujos.
- La vegetacin es escasa si el material es reciente, y la
porosidad y permeabilidad son altas,
aunque disminuyen con la meteorizacin.
20.2.3 Claves de fotointerpretacin de rocas sedimentarias
clsticas
- Estas rocas son las que ms informacin arrojan.
- Las rocas sedimentarias forman estructuras secundarias
(pliegues, fallas, diaclasas) que se
evidencian por alineamientos de cualquier tipo (tonos ms
oscuros, drenajes controlados,
cordones vegetales).
- Las geoformas que ms las delatan son los flatiron (planchas),
que se desarrollan sobre las
rocas sedimentarias duras (areniscas compactas) y son las
geoformas fruto de la erosin
diferencial.
- Generalmente la pendiente topogrfica corresponde a la
pendiente estructural que es larga y
suave.
- En la contrapendiente hay escalonamientos por el contraste
entre estratos duros y blandos
que se alternan.
- Los conglomerados muestran tono claro a medio; textura gruesa;
a muy gruesa, drenaje
rectangular, subparalelo o paralelo; vegetacin escasa y
arbustiva; escarpes verticales en la
contrapendiente, y crestas agudas rectilneas y de gran
continuidad.
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- Las areniscas pueden ser maduras o inmaduras; las intermedias
tienen rasgos que oscilan
entre los extremos de estas.
- Las areniscas maduras muestran tono claro a medio, textura
gruesa a media, drenaje
rectangular a subparalelo, canales en V cerrada, vegetacin
escasa a media, escarpes
escalonados y excelentes niveles guas.
- Las areniscas inmaduras son oscuras y de textura gruesa,
drenaje subparalelo o
subdendrtico, vegetacin buena a excelente y morfologa
ligeramente escarpada a suave en la
contrapendiente estructural y ondulada en la pendiente.
- Las lodolitas son de tono oscuro en clima hmedo y claro en
desiertos, textura fina, drenaje
dendrtico o subparalelo y vegetacin exuberante si el clima es
hmedo, morfologa deprimida
con desarrollo lineal extenso, excelente contraste con unidades
duras y malos niveles guas.
En la fig. 156 se dibujan tres geoformas, con elementos
explicativos, tpicas en rocas
sedimentarias.
Figura 156. Geoformas en rocas sedimentarias: Ce. Cuesta
estructural (asimtrica), Cp. contrapendiente, P. pendiente, Ho. y
Fl. Hogback y flatiron (desarrolladas sobre la pendiente
estructural), Cu. Cuchilla estructural (cncava). El Hogback es un
estrato en altorelieve, con forma trapezoidal, formado sobre la
pendiente estructural. Segn Mnica Dunyer y Antonio Manrique, curso
de fotointerpretacin U. de Caldas.
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20.2.4 Claves de las rocas sedimentarias qumicas
- No dan flatiron (estratos en altorelieve triangular sobre la
pendiente) y muestran fracturas bien
desarrolladas que controlan la vegetacin y dolinas y sumideros
cuando siendo carbonatadas
resultan afectadas por la disolucin.
- Normalmente la vegetacin es poca y alineada con las fracturas.
En el trpico sta puede ser
densa.
- El relieve es funcin del clima y de la composicin de la
caliza. Los tonos son claros.
- En clima rido se presentan crestas empinadas y tonos claros,
nunca oscuros.
- En climas hmedos el paisaje es crstico: bosques de mogotas o
colinas puntiagudas.
Adems se desarrollan dolinas, poljes (depresiones cerradas) y
sumideros.
- El drenaje se pierde por los sumideros resultando
interrumpido.
- El relieve es ms suave que en zonas ridas y entre ms pura y
cristalina sea la roca, ms
abrupto resulta el relieve.
- Si se encuentra materia orgnica y humedad, los tonos son
oscuros.
20.2.5 Claves de fotointerpretacin de rocas metamrficas
- Son las rocas ms difciles de identificar.
- A mayor grado de metamorfismo, ms desaparecen los rasgos
litolgicos y estructurales.
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- El metamorfismo iguala la resistencia de la roca, resultando
una topografa ms masiva.
- La esquistosidad es el principal elemento de
fotoidentificacin; le da al paisaje una sensacin
de paralelismo (control de crcavas, drenaje, etc.).
- En rocas metasedimentarias se alcanza a insinuar la
estratificacin con algo de flatiron.
- El tono es generalmente oscuro pero no intenso.
- El drenaje tiende a ser uniforme y constante tendiendo a
dendrtico o rectangular.
- Cuando provienen de rocas gneas, su aspecto es masivo y no
presentan foliacin.
- Desarrollan relieve de cualquier tipo por lo que aqul no es
gua.
- Muestra colinas alineadas con crestas o cuchillas.
- Las pizarras y filitas muestran textura fina, drenaje
dendrtico rectangular, vegetacin escasa
(y a veces alineada), y no muestran estructuras falladas aunque
conservan la estratificacin de
la roca madre. En la morfologa se presentan crestas agudas y
laderas empinadas no muy
altas.
- Los esquistos tienen clara orientacin, buena foliacin, tono
gris uniforme (de medio a oscuro),
drenaje variable, segn el clima, pero controlado por la
foliacin, morfologa con planos de
esquistosidad planos y crcavas paralelas.
- Las cuarcitas dan tonos claros, crestas empinadas, drenajes
colectores, poco drenaje
secundario, crestas filudas, fracturas controlando el drenaje,
los contactos con otras rocas
tienen fuerte contraste y la vegetacin es escasa, est alineada y
es de tipo arbustivo.
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-Los gneises tienen aspecto masivo y muestran fracturas bien
desarrolladas (fallas) que
controlan el drenaje. Las lomas son alargadas con cimas suaves
pero altas y pendientes. Su
tono es claro a semioscuro y la textura rugosa.
-El drenaje es dendrtico a rectangular con textura media a
gruesa. Las lomas desprovistas de
capa vegetal desarrollan poco suelo y poca vegetacin dando
posibilidad a la observacin de
los diques que las cortan.
20.2.6 Claves diagnsticas para caracterizar movimientos en
masa
- Caractersticas morfolgicas. Pendientes cncavas y convexas,
nichos semicirculares,
pendientes escalonadas, bloques inclinados, relieve irregular
(hummocky), formacin de grietas
y cambio sbito de pendiente.
-Caractersticas de la vegetacin. Vegetacin desordenada y
parcialmente muerta, cambios
en la vegetacin coincidentes con escalones morfolgicos, zonas
con vegetacin menos
abundante, (elongadas y claras), diferencia de vegetacin dentro
y fuera del deslizamiento y
cambios de vegetacin asociados a condiciones de drenaje.
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Figura 157. Morfologa para diagnstico: A. formas cncavas y
convexas, B. nichos semicirculares, C. pendientes escalonadas, D.
relieve irregular (hummocky), E. bloques inclinados, F. grietas, G.
cambios abruptos de pendiente. Segn Mnica Dunyer y Antonio
Manrique, curso de fotointerpretacin U. de Caldas.
- Caractersticas del drenaje y medidas de estabilizacin. Drenaje
desordenado con lneas
interrumpidas, anomalas en los patrones de drenaje, zonas de
acumulacin de agua, zonas de
infiltracin o nacimientos (tonos oscuros), zonas excesivamente
drenadas (tonos claros). Si hay
intervencin, canalizacin de aguas y terracetas en pendiente con
canales en curvas de nivel.
- Otras caractersticas o elementos. Ausencia de vegetacin,
escarpes en forma de pinza,
concavidades elongadas, depsitos elongados, acumulaciones en
quiebres de pendiente,
facetas triangulares, cuerpos coalescentes (masas contiguas
dislocadas), escarpes elongados y
lbulos de flujo.
20.2.7 Claves para identificacin de rasgos estructurales
- Monoclinales. En la cuesta (pendiente suave), el drenaje es
dendrtico o paralelo, el suelo es
grueso o potente, hay buen desarrollo de la vegetacin y drenaje
es poco denso. En la
contrapendiente el drenaje es denso, subdendrtico, se presentan
movimientos en masa y a
veces la topografa es cncava, el suelo es casi nulo y es notoria
la poca acumulacin de agua
y poca la vegetacin.
- Hogback y cuchillas estructurales. El hogback es un bloque
donde la pendiente y la
contrapendiente tienen la misma inclinacin. Uno de los estratos
conforma en la pendiente una
capa de cubierta dura que presenta erosin en crcavas con pobre
desarrollo de la vegetacin,
poco suelo y poca agua.
La cuchilla estructural es una forma masiva que corresponde a un
afloramiento de capas duras.
La pendiente y la contrapendiente son simtricas y el drenaje por
ambos lados es paralelo; las
superficies muestran crcavas y no se desarrolla suelo ni
vegetacin en ningn flanco.
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- Pliegues. Los anticlinales muestran drenaje radial poco denso
(segn la litologa expuesta); si
est erosionado, muestra el ncleo y la roca es estratificada,
adems hay poco suelo por la
pendiente de la geoforma y poca agua, pues es mal acufero. El
sinclinal muestra drenaje
centrpeto, ncleo deprimido, estratos que buzan hacia el centro
del pliegue y humedad y
vegetacin buena en su ncleo, pues se trata de un buen
acufero.
- Fracturas. Las diaclasas muestran un drenaje cuya intensidad
depende de la roca. En la
diaclasa hay agua, vegetacin y erosin. El suelo es profundo si
la vegetacin es intensa y la
pendiente favorece su estabilidad.
Las fallas muestran fuerte meteorizacin y suelos pobres en los
escarpes, aunque buenos en
los pies. En el escarpe no hay vegetacin pero s en los bajos
donde se almacena la humedad.
Los indicadores de las fallas son los desplazamientos de las
capas horizontales o verticales,
los cambios abruptos en el rumbo y buzamiento, los escarpes,
facetas triangulares y caones
en V cerrada, los cambios bruscos de tono y vegetacin, los tonos
oscuros por agua y drenaje
alineado, las desviaciones sistemticas del drenaje, el
diaclasamiento intenso o brechamiento y
los movimientos en masa sistemticos.
20.3 GENERALIDADES DEL AREA DE MANIZALES Y CHINCHINA
Por la importancia la precisin de los resultados, se hace una
presentacin sumaria de los
aportes del Dr. Antonio Flrez, 1986 consignados en su estudio
del medio ecosistmico de
esta regin.
20.3.1 Localizacin. El rea se ubica sobre la Cordillera Central,
entre los 4 58' N y los 5 18'
N y entre los 75 10' W y los 75 45' W.
La superficie es de 2430 Km.2, 2/3 de los cuales se localizan en
el flanco occidental de la
cordillera desde los 4150 a los 700 msnm en el ro Cauca, y el
1/3 restante sobre el flanco
oriental hasta los 1500 msnm en la vertiente del Magdalena.
Administrativamente la mayor
parte del territorio pertenece al departamento de Caldas y en
menor extensin al del Tolima.
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20.3.2 Geologa y geomorfologa. Entre las cordilleras de los
Andes colombianos aparecen
depresiones tectnicas como las del Magdalena y el Cauca. El rea
de Manizales-Chinchin se
ubica sobre la vertiente occidental de la Cordillera
Central.
Las formaciones geolgicas se distribuyen de norte a sur en
bandas paralelas al sistema de
Romeral, umbral entre las cortezas continental y ocenica y
cicatriz de una antigua zona de
subduccin.
La cordillera, que constituye bsicamente el conjunto
continental, est compuesta por un ncleo
de esquistos principalmente Paleozoicos entre los cuales se
intruyeron batolitos y stocks
mesocenozoicos. Al norte del rea se encuentra una cobertura
continental Jursica. En la fosa
del Cauca se presenta un conjunto ocenico, a ambos lados del
sistema Romeral, que incluye
las formaciones del complejo del Cauca del Cretceo inferior,
adems de los esquistos y la
formacin metasedimentaria volcnica relacionada con el
emplazamiento del complejo ofioltico
y el cinturn magmtico mio-plioceno de la fosa del Cauca. Segn A.
Flrez, a partir del
Mioceno medio se cubrieron los conjuntos continental y la parte
inferior Cretcea del ocenico,
con una cobertura sedimentaria y volcnica de edad Terciaria y
Cuaternaria.
Tambin se da un levantamiento principal en el Plioceno asociado
a fallas inversas que generan
un escalonamiento de bloques.
Antes del levantamiento principal de la cordillera por sus dos
flancos, se modelaron superficies
de aplanamiento que resultaron disectadas por los movimientos
del Plioceno. El levantamiento
y vulcanismo evidencian actividad reciente.
De las nieves perpetuas hacia los caones de los ros mayores se
diferencia un eje volcnico
con modelado glaciar, alvolos de diseccin en rocas metamrficas y
plutnicas, un sistema de
cuchillas residuales de superficies de aplanamiento antiguas y
la depresin del Cauca con su
relleno vulcano-sedimentario.
Las caractersticas ms sobresalientes del rea de estudio son su
relieve montaoso con un
modelado de diseccin profunda, activa y controlada
estructuralmente, aspectos que influencian
la fuerte inestabilidad de las vertientes manifiesta en los
abundantes movimientos en masa.
20.3.3 Desarrollo morfoestructural. Segn A. Flrez, el basamento
es un conjunto
metamorfoseado en varios eventos desde el precmbrico hasta el
mesozoico. Los esquistos del
ncleo de la cordillera resultan de los movimientos tectnicos del
paleozoico durante la orogenia
herciana. Durante el Jursico-Cretcico intruyen varios stocks y
batolitos causando un
levantamiento de la cordillera.
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GEOMORFOLOGIA
473
En la observacin de los diferentes elementos estructurales del
actual relieve infieren eventos
tecto-orognicos del cretceo-cenozoico, A Flrez identifica cuatro
fases, as:
En la fase I, partiendo de un plegamiento y de la depresin del
Cauca limitada por fallas
inversas, ocurre el movimiento principal de las grandes fallas
de rumbo de los sistemas Romeral
y Palestina. Por el plegamiento de los esquistos y materiales
sedimentarios se forma un relieve
en crestas monoclinales, el graben se convierte en una cuenca de
sedimentacin intramontaa
y sobre la superficie se desarrolla luego una red de drenaje que
transporta detritus hasta el
graben del Cauca.
En la fase II, hacia el mioceno medio, se presenta vulcanismo
inicial cuyo detritus y cuyo
piroclastos cubren las superficies de aplanamiento a ambos lados
de la cordillera.
En la fase III, un evento tecto-orognico de gran importancia
sucede al vulcanismo. A este
evento se asocia el plegamiento de los sedimentos, un fuerte
desplazamiento horizontal de la
falla Romeral y un escalonamiento de fallas inversas en la
cordillera. Tambin hay intrusin de
stocks porfidticos sobre los sedimentos oligo-miocnicos de la
fosa del Cauca para formar
relieves piramidales.
Figura 158. Perfil morfoestructural (esquema segn Flrez, 1986).
1. Ro Cauca; 2. Sistema Romeral; 3. Falla Palestina; 4. Ro
Magdalena; 5. Esquistos Pz; 6. Gneises intrusivos Pz; 7. Complejo
ofioltico K; 8. Esquistos K; 9. Stock grantico Mz-T; 10. Complejo
metasedimentario volcnico K; 11. Sedimentos oligo-mioceno; 12.
Stock andesticos mio-plioceno; 13. Formacin Manizales mioceno
medio; 14. Rocas volcnicas Tq; 15. Sedimentos pliocenos; 16.
Terraza polignica de Chinchin; 17. Piedemonte aluviotorrencial Q.
Segn Antonio Flrez, Cartografa del medio ambiente de
Manizales-Chinchin.
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GEOMORFOLOGIA
474
- En la fase IV, despus del levantamiento sealado, el vulcanismo
tiene su mayor auge y
permite la formacin de la cobertura de lavas en el eje de la
cordillera. Este vulcanismo, aunado
al potencial de diseccin generado por el levantamiento y los
cambios climticos hacia
condiciones ms hmedas, segn Flrez, convergen para facilitar las
formaciones vulcano-
sedimentarias plio-cuaternarias.
Con relacin al relieve volcnico, caracterstica principal del
paisaje geomorfolgico de la
cordillera Central, las formas constructivas se sitan sobre su
eje y los flancos superiores, para
constituir una cobertura resistente con relacin al basamento
metamrfico y grantico fracturado
y alterado. Los flujos de lavas procedentes de los
estratovolcanes, forman patrones radiales
divergentes que en ocasiones presentan coalescencias (choques)
con flujos de otras fuentes.
Flrez seala nuevas estructuras vulcanognicas al norte del Ruiz,
como los volcanes Romeral,
El Retiro, La Ermita, Santa Cecilia, La Cumbre, La Plazuela, El
Colmillo, El Ciervo, Peas
Blancas, El Gual y la Tribuna, al lado de los ya conocidos, El
Contento y Cerro Bravo.
20.3.4 Consecuencias del desarrollo morfoestructural. El
desarrollo de la cordillera
imprimi las principales caractersticas de los relieves actuales
y condicion gran parte de los
procesos externos y de la dinmica de las vertientes. Tales
caractersticas, segn Flrez, son:
- La dinmica de compresin entre las placas tectnicas gener
bloques levantados y hundidos
separados entre s por escarpes tectnicos con pendientes abruptas
generalizadas.
- El levantamiento de la cordillera gener un enorme potencial
gravitatorio.
- Los diferentes eventos tectnicos causaron fallamiento y
fracturamiento generalizado de las
rocas y una fuerte actividad hidrotermal, hechos que han
facilitado la alteracin del sustrato
para facilitar su diseccin.
- El rea contina afectada por una tectnica activa y una
reconocida actividad ssmica.
- La cobertura volcnica reciente que cubre el sustrato
fracturado y alterado se constituye en un
factor de resistencia diferencial de las rocas.
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GEOMORFOLOGIA
475
- Las reactivaciones volcnicas son factores actuales que
modifican el paisaje.
- La espesa cobertura piroclstica, dados su peso, las fuertes
pendientes y el clima hmedo,
contribuye a la inestabilidad de las vertientes.
20.3.5 Clima. La localizacin del rea, sobre los 5 de latitud
norte, se ajusta a la posicin
media de la zona de convergencia intertropical (ZCIT), lo que
explica lluvias abundantes con un
rgimen de distribucin bimodal, alto contenido de humedad del
aire y un rgimen trmico poco
contrastado, todas ellas caractersticas de un clima ecuatorial
tpico.
Los parmetros climticos que varan con la altitud son, gradientes
trmicos en las vertientes
occidental y oriental de 0,54 y 0,62_C para la temperatura
estabilizada del suelo y de 0,60 y
0,64C para la temperatura media anual del aire (Flrez). Hay una
disimetra trmica entre las
dos vertientes siendo mayor la temperatura media anual del aire
en el occidente en menos de
1,5 C. Las isotermas de 0 para el suelo y el aire estn
localizadas a 5000 y 4500 msnm
respectivamente.
La precipitacin es inferior en la vertiente occidental donde los
mximos se dan sobre los 1500
msnm con 2900 mm anuales y los 2750 msnm con 2500 mm anuales,
pues por el oriente los
mximos se localizan a 1150 msnm con 4100 mm y a 2400 msnm con
3200 mm.
La humedad relativa vara entre el 80 y 85% por debajo de los
1700 msnm y entre el 85 y 90%
para alturas superiores. La evapotranspiracin potencial ETP es
excedida por la precipitacin,
aunque a nivel mensual puede presentarse un balance negativo en
julio o agosto. Junto al ro
Cauca enero tambin es un mes seco.
Lo anterior permite deducir que el clima es clido-hmedo en el
rea, con una precipitacin
distribuida que permite permanente humedad de las formaciones
superficiales para favorecer
los procesos hidrogravitatorios. Slo una pequea rea al norte del
ro Guacaica y junto al
Cauca, por debajo de los 1000 msnm segn Flrez, presenta
caractersticas ambientales de
estacionalidad marcada. Como de diciembre a marzo y julio a
septiembre son secos, los
procesos hidrogravitatorios son escasos y dominan los de
escurrimiento superficial y difuso
concentrado.
El clima lluvioso genera una densa red de drenaje, caudalosa y
permanente durante todo el
ao, dominada, por la red estructural. Los ros mayores avanzan de
sur a norte ocupando las
depresiones tectnicas a los dos lados de la cordillera, mientras
sus afluentes drenan el agua
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GEOMORFOLOGIA
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controlados en gran parte por un fallamiento E-W
cuasiperpendicular a las fosas tectnicas.
Hacia el Magdalena fluyen los ros Guarin, Aguacatal, Cajones,
Gual y Azufrado, y hacia el
Cauca los ros Chinchin, Guacaica, Tapias, Tareas y La Honda.
20.3.6 Suelos. La mayora de los suelos estn desarrollados a
partir de piroclastos que
muestran una diferenciacin alrededor de los 2000 msnm, pues a
mayores alturas se da una
alternancia de capas de pmez, lapilli, arenas y cenizas mientras
por debajo domina la fraccin
ceniza. Se exceptan de lo anterior los flancos abruptos de los
valles en V del drenaje principal
donde aflora el sustrato y los suelos son lticos, y las
vertientes bajas, por debajo de 1200 msnm
donde las cenizas han desaparecido o estn en avanzada
meteorizacin y los suelos de
carcter vrtico (por su aspecto arcilloso y el agrietamiento que
presentan al secarse) se han
desarrollado a partir de alteritas (suelos alterados) asociadas
al sustrato o a cenizas.
Entre 4000 y 1800 msnm dominan los andosoles humferos, de 1800 a
1200 msnm los
ferrisoles ndicos y por debajo de los 1200 msnm los suelos
ferralticos de carcter vrtico. El
contenido de materia orgnica aumenta con la altitud y la
cantidad de arcilla disminuye con
sta. La densidad aparente disminuye con la altura mientras la
porosidad y permeabilidad
aumentan debido a la disminucin de arcilla en los suelos.
20.3.7 Efectos de la antropizacin. Por la inestabilidad
potencial del rea las formaciones
superficiales son susceptibles a la prdida del equilibrio
dinmico por la accin humana. Los
efectos ms visibles y evidentes se relacionan con la generacin o
aceleracin de movimientos
en masa superficiales, para propsitos de construccin de vas o
urbanizaciones, y por la
deforestacin.
Los suelos tropicales andinos son jvenes. Las laderas, que son
las cuestas naturales del
terreno, a pesar de su frgil equilibrio, estn adaptadas a las
condiciones pluviomtricas y
tectnicas extremas del medio ecosistmico, como las lluvias y
sismos de gran intensidad. No
obstante, la accin antrpica ha logrado acelerar los ritmos de
degradacin, por lo que los
desastres asociados a amenazas naturales se hacen ms viables en
los escenarios urbanos. A
las lluvias excepcionales o a los sismos intensos suceden
escurrimientos superficiales y
deslizamientos de tierra, y a estos los flujos de escombros y de
lodo.
Ya en el rea de estudio, para Flrez resultan de especial
importancia las microformas en
graderas generalizadas, porque afectan especficamente a los
suelos. Aunque las graderas
ocurren en condiciones naturales, stas se intensifican como
consecuencia de la deforestacin
y posterior actividad agropecuaria.
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GEOMORFOLOGIA
477
Imagen 14. Cuenca del Ro Chinchin: Cobertura del suelo, reas
Naturales Protegidas y Conflictos de
uso del suelo. Izq: En verde, Bosques, Cultivos permanentes y
Pastos. Der: En rosado, conflictos de uso
del suelo. Fundacin FESCO 2012.
La construccin de vas en la zona se ha caracterizado por la
entrega defectuosa de aguas.
Dominan los cortes a media ladera afectando estratos de bajo
nivel de cohesin. En el caso de
os rellenos en zonas urbanas, los hidrulicos han mostrado mejor
comportamiento y ms
adecuadas prcticas, pero la magnitud de los mismos puede estar
causando modificaciones
importantes en los esfuerzos asociados al flujo de aguas
subterrneas. La tala completa de la
vegetacin arbrea para establecimiento de pastos y cultivos
genera una inestabilidad de las
formaciones superficiales que se expresa por la gran cantidad de
movimientos masales del tipo
golpe de cuchara.
Son frecuentes otros movimientos, desde deslizamientos y
derrumbes, hasta flujos. El efecto de
la tala del caf con sombro, para sembrar en su reemplazo
variedades como el Caturra y la
Colombia, se inici en las pendientes suaves de la terraza
polignica de Chinchin, en las
cuchillas convexas y en los sectores convexo-cncavos, para
avanzar luego a las vertientes
abruptas del sector cncavo de la regin.
La consecuencia de este proceso de tala fue la generacin de
abundantes movimientos en
masa superficiales, del tipo golpe de cuchara, desencadenados en
los perodos lluviosos entre
dos y cinco aos despus, siendo ms intensos donde la pendiente
supera los 25.
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Lecturas complementarias
Riesgo en zonas de montaa por laderas inestables y amenaza
volcnica.
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GEOMORFOLOGIA
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A continuacin la segunda versin de unas notas sobre la aplicacin
de los conceptos de riesgo y amenaza relacionados con erupciones
volcnicas e inestabilidad de laderas en zona de montaa, un trabajo
inicialmente centrado en el riesgo volcnico presentado en el CISMID
de Lima (1996) y ahora complementado con conceptos de importancia
para las comunidades de la regin andina sobre la gestin del riesgo
por deslizamientos, y otros elementos asociados a femenosa
geodinmicos que acechan como consecuencia del cambio climtico. Ver
en: http://www.bdigital.unal.edu.co/45902/ El Ferrocarril Cafetero
para la competitividad de Colombia Colombia debe estructurar un
verdadero sistema de transporte a lo largo de sus valles
interandinos, articulando modos competentes y desarrollando de
forma coherente la multimodalidad para la salida a sus mares. Los
ferrocarriles y las hidrovas podran paliar dificultades
estructurales, que explican la prdida de 33 escaos en el ranquin de
valoracin del sistema logstico internacional entre 160 pases,
elaborado por el Banco Mundial en el que advierte del rezago del
pas respecto a los miembros de la Alianza del Pacfico. Ver en:
http://www.bdigital.unal.edu.co/45950/13/gonzaloduqueescobar.201451.pdf
Compactacin de suelos. Compactadores de presin esttica y de
vibracin, Copactacin por impacto. Mtodos de compactacin. Suelos no
cohesivos. Suelos arenosos, limosos, arcillosos. Curva de
Compactacin. Saturacin. Ver en:
http://www.bdigital.unal.edu.co/1864/15/cap14.pdf Acciones frente
al clima y el "desarrollo". El planeta est en peligro por el cambio
climtico y la explotacin insostenible de recursos. En Colombia,
donde la Ley ambiental y las polticas ambientales se han acoplado
ms a los desafos del mercado que a los retos del desarrollo
sostenible: agua, suelo y biota; y ciertas reas sensibles ecolgica
y culturalmente vitales para algunas comunidades; se ven amenazadas
por proyectos mineros, macroproyectos y conflictos entre uso y
aptitud del suelo. Ver en:
http://www.bdigital.unal.edu.co/9385/1/gonzaloduqueescobar.201315.pdf
Manual de Geologa para ingenieros (2003) Rev. 2014.
Gonzalo Duque-Escobar. Universidad Nacional de Colombia
http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
Presentacin Contenido Cap01 Ciclo geolgico Cap02 Materia y
Energa Cap03 El sistema Solar Cap04 La Tierra slida y fluida Cap05
Los minerales Cap06 Vulcanismo
Cap11 Geologa estructural Cap12 Macizo rocoso Cap13 Rocas
Metamrficas Cap14 Montaas y teoras orognicas Cap15 Sismos Cap16
Movimientos masales Cap17 Aguas superficiales Cap18 Aguas
subterrneas
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Cap07 Rocas gneas Cap08 Intemperismo meteorizacin Cap09 Rocas
sedimentarias Cap10 Tiempo geolgico
Cap19 Glaciares y desiertos Cap20 Geomorfologa Lecturas
complementarias Bibliografa
Anexo 1: Tnel Manizales http://www.bdigital.unal.edu.co/2046/
Anexo 2: Mecnica de los suelos
http://www.bdigital.unal.edu.co/1864/ Anexo 3: Gestin del riesgo
http://galeon.com/manualgeo/riesgo.pdf Anexo 4: La Luna
http://www.bdigital.unal.edu.co/1663/ Anexo 5: Economa para el
constructor http://www.bdigital.unal.edu.co/1698/ El Autor Gonzalo
Duque-Escobar
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