Tesis de Grado: Evaluación GeoEstructrural del Sector Los Araques- San Juan Municipio Sucre, Estado Mérida

Evaluación Geomecánica - Estructural del sector
Los Araques-San Juan, municipio Sucre, estado Mérida
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES.
FACULTAD DE INGENIERÍA.
ESCUELA DE INGENIERÍA GEOLÓGICA.
MÉRIDA. VENEZUELA.
EVALUACIÓN GEOMECÁNICA-ESTRUCTURAL
DEL SECTOR LOS ARAQUES-SAN JUAN,
MUNICIPIO SUCRE, ESTADO MÉRIDA.
Autores:
Di Giusto Escalona Oscar Enrique.
Segovia Caldera Ivan José.
Tutor:
Prof, Francisco Bongiorno Ponzo.
Mérida. Enero 2017.

II
RESUMEN
EVALUACIÓN GEOMECÁNICA-ESTRUCTURAL DEL SECTOR LOS ARAQUES
- SAN JUAN, MUNICIPIO SUCRE, ESTADO MÉRIDA
Di Giusto Oscar, Segovia Iván, Bongiorno Francisco.
Escuela de Ingeniería Geológica. Universidad de Los Andes.
El presente trabajo se orientó a proponer un modelo geológico estructural del sector
San Juan–Los Araques, donde se estima las direcciones de los esfuerzos
tensionales en la zona estudiada. La metodología utilizada se fundamentó en la
recolección de datos de rumbos y buzamientos de las familias de diaclasas,
medidas en los afloramientos, tomando en cuenta que las diaclasas se encuentren
cerradas, que su origen sea tectónico, que se presenten de manera repetitiva a lo
largo del afloramiento y que no sean paralelas a la foliación o estratificación cual
fuere el caso; con el fin de agruparlas en set para generar las posibles superficies
de falla. Se emplearon para ello softwares computacionales como el Dips V.5.0,
además del Stereo32 baso en el método e los Diedros Rectos. Estos resultados
fueron corroborados por el método gráfico de proyecciones estereográficas y por el
método vectorial basado en un análisis numérico) y con ello se logra estimar y
corroborar la dirección de los esfuerzos actuantes a través de la combinación de
pares de superficies de fallas conjugada, contribuyendo a estimar los esfuerzos
principales en el área de estudio. Con la metodología implementada se determina
que la Vergencia en la zona tiene una dirección N89W, que corresponde con el
régimen compresivo andino y que además, con las estructuras plasmadas en las
rocas, sugieren un régimen transtensivo. Finalmente, de acuerdo a los datos
obtenidos en la etapa de campo, se genera un mapa geológico estructural a escala
1:25.000 y se plantea un modelo geológico acorde con el régimen tectónico
estudiado.
Palabras claves: esfuerzos principales, diaclasas, Vergencia, andes venezolanos.

III
DEDICATORIA
A Dios Todopoderoso, fuente de sabiduría y fortaleza, por protegerme,
guiarme y ayudarme a superar los obstáculos para alcanzar una de mis metas.
A mi madre Nelly, por estar siempre a mi lado, acompañándome cada día,
brindándome tu apoyo y comprensión incondicional. Gracias por ser mi ejemplo de
constancia y dedicación. Este logro es tuyo.
A mi padre Iván, desde el cielo sé que estas cuidándome y protegiéndome.
A mis hermanos Fernando y Carlos, por su apoyo en este camino que hoy
llega al final, cuentan conmigo hoy y siempre.
A mis sobrinos María de los Ángeles y Luis Fernando, que este logro les sirva
de ejemplo e incentivo para toda su vida, todo lo que se propongan con el corazón
y convicción podrán lograrlo. Que dios los bendiga.
A mis tías María y Olga, a quienes considero como mis segundas madres,
gracias por estar siempre a mi lado.
A mis primos Jorge, Jennifer y Alfredo, gracias por su apoyo.
A mi cuñada Marianella, a quien aprecio y estimo mucho.
A mi compañero de tesis, amigo y hermano Oscar, por ser parte de este
proyecto, gracias por tu apoyo, este logro es de ambos.
A mi amiga Sonia (Mamá Sonia), por su incondicional e invalorable apoyo
durante este camino, este logro también es tuyo.
A mis amigos: Mariana (secuaz), por brindarme tu gran amistad la cual valoro
y aprecio mucho. Rodolfo, Hillary, Daniel, Liz, Alexander, por compartir este camino
universitario conmigo. Yorman, por su gran ayuda y colaboración para alcanzar esta
meta.
A todas aquellas personas que de alguna u otra forma creyeron en mí y
contribuyeron para alcanzar esta meta.
Iván Segovia

IV
DEDICATORIA

V
AGRADECIMIENTO
A la ilustre UNIVERSIDAD DE LOS ANDES, por permitirnos ser integrantes
de esta importante casa de estudios.
A la Escuela de Ingeniería Geológica, por ser nuestro espacio dentro de la
facultad, donde nos formamos como profesionales.
A nuestro tutor académico Profesor Francisco Bongiorno, por darnos la
oportunidad de elaborar este proyecto de grado bajo su dirección y por el apoyo
incondicional brindado. Gracias estimado profesor.
Al CDCHTA de la Ilustre Universidad de Los Andes por su apoyo y estimulo
en el financiamiento de este trabajo con el código I-1477-16-02-F
A los profesores: Roberto Torres, Norly Belandria, Jesús Torres, Luiggi
Méndez, Leonardo González y Jessica Gómez, por ser parte fundamental de
nuestra formación como futuros profesionales. Que Dios los bendiga y gracias, por
tanto.
A todo el cuerpo de profesores de la Escuela de Ingeniería Geológica, que con
vocación y dedicación nos brindaron sus conocimientos y herramientas necesarias
para ser futuros ingenieros. Muchas gracias.
Iván y Oscar

VI
ÍNDICE GENERAL
RESUMEN ................................................................................................................II
DEDICATORIA.........................................................................................................III
DEDICATORIA........................................................................................................ IV
AGRADECIMIENTO ............................................................................................... IV
ÍNDICE GENERAL.................................................................................................. VI
ÍNDICE DE FIGURAS.............................................................................................. X
ÍNDICE DE TABLAS .............................................................................................XIV
INTRODUCCIÓN ......................................................................................................1
CAPÍTULO I ..............................................................................................................3
GENERALIDADES....................................................................................................3
I.1.-Planteamiento del problema............................................................................3
I.2.-Objetivos de la investigación...........................................................................4
I.2.1.-Objetivo general.............................................................................. 4
I.2.2.-Objetivos específicos...................................................................... 4
I.3.-Justificación de la investigación ......................................................................5
I.4.-Ubicación del área de estudio.........................................................................5
I.5.-Alcance............................................................................................................7
I.6.-Limitaciones ....................................................................................................7
I.7.-Antecedentes ..................................................................................................7
CAPITULO II ...........................................................................................................11
MARCO TEÓRICO .................................................................................................11
II.1.-Geología Estructural y Tectónica .................................................................11
II.1.1.-Esfuerzo....................................................................................... 12
II.1.2.-Componentes del Esfuerzo ......................................................... 12
II.1.3.-Tipos de esfuerzo ........................................................................ 13

VII
II.1.4.-Unidades empleadas................................................................... 13
II.1.5.-Deformación ................................................................................ 15
II.1.6.-Modelo de fallas conjugadas de Anderson.................................. 16
II.1.7.-Deformación por fractura: diaclasas y fallas................................ 18
II.1.8.-Tipos de fallas.............................................................................. 18
II.1.9.-Pliegues....................................................................................... 18
II.1.10.-Elementos de pliegues .............................................................. 19
II.1.11.-Fallas conjugadas...................................................................... 20
II.1.12.-Método de los Diedros Rectos................................................... 21
II.1.13.-Proyecciones estereográficas.................................................... 25
II.2.-Geología regional y local..............................................................................26
II.2.1.-Geología regional ........................................................................ 26
II.2.2.-Geología local.............................................................................. 28
II.3.-Geología estructural local.............................................................................32
II.3.1.-Asociación Sierra Nevada ........................................................... 32
II.3.2.-Asociación Tostos........................................................................ 33
II.3.3.-Formación La Quinta ................................................................... 33
CAPÍTULO III ..........................................................................................................36
MARCO METODOLÓGICO....................................................................................36
III.1.-Tipo de investigación...................................................................................36
III.2.-Metodología de la investigación..................................................................36
III.3.-Fase de documentación..............................................................................37
III.3.1.-Mapas geológicos y topográficos, fotografías aéreas e imágenes
satelitales............................................................................................... 38
III.3.2.-Análisis fotogeológico................................................................. 38
III.4.-Fase de investigación..................................................................................40
III.4.1.-Reconocimiento y delimitación del área de estudio.................... 40

VIII
III.4.2.- Identificación de litologías y estructuras geológicas.................. 40
III.4.3.-Recopilación de datos necesarios para ser empleados en los programas
Dips 0.5 y el método de los diedros rectos en Stereo 32 ...................... 40
III.5.-Fase de oficina............................................................................................45
III.5.1.-Aplicación de los métodos y comparación en la estimación de esfuerzos
tensionales en los taludes...................................................................... 45
III.5.2.-Procesamiento de los datos por medio del programa Stereo32. 58
III.5.3.-Método gráfico o de proyecciones estereográficas .................... 64
III.5.4.-Método analítico ......................................................................... 68
III.6.-Generación del mapa geológico estructural................................................73
III.7.-Redacción del informe final de grado..........................................................74
CAPÍTULO IV..........................................................................................................77
RESULTADOS Y ANÁLISIS. ..................................................................................77
IIII.1.-Análisis estructural .....................................................................................80
IIII.2.-Determinación de las superficies de fallas empleado diaclasas ................84
IIII.3.-Método para obtener los esfuerzos principales por medio del programa Dips
V5.0 .....................................................................................................................91
IIII.4.-Método para obtener los esfuerzos principales por medio del programa
Stereo32..............................................................................................................93
IIII.5.-Método para obtener los esfuerzos principales por medio de las
Proyecciones Estereográficas.............................................................................95
IIII.6.-Método analítico para obtener los esfuerzos principales. ..........................97
IIII.6.1.-Para calcular el esfuerzo principal medio 𝝈𝝈2 ............................. 98
IIII.6.2.-Para calcular el esfuerzo principal menor 𝝈𝝈3 ............................. 99
IIII.6.3.-Para calcular el esfuerzo principal mayor 𝝈𝝈𝝈𝝈 .......................... 101
IIII.7.-Comparación de los resultados aportados por los diferentes métodos. ..103
IIII.8.-Cálculo de Vergencia ...............................................................................105
IIII.9.-Localización de la orientación de los Esfuerzos Principales....................107

IX
CAPITULO V.........................................................................................................110
CONCLUSIONES .................................................................................................110
RECOMENDACIONES.........................................................................................113
BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................114
ANEXOS ...............................................................................................................118

X
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Ubicación geográfica del área de Estudio. ...................................... 6
Figura 2. Descomposición tridimensional de los esfuerzos. Tomado de (Ramsay &
Huber, 1997) ................................................................................................. 12
Figura 3. Tipos de esfuerzo: Compresión, tensión y de cizalla. Tomado de (Tarbuck
& Lutgens, 2003)........................................................................................... 14
Figura 4.Modelos de Anderson. Tomado de (Badin & Gomez , 2010). ........ 17
Figura 5. Deformación por fracturas, que producen diaclasas y fallas. (Tarbuck &
Lutgens, 2003) .............................................................................................. 18
Figura 6. Tipos de fallas en función del salto y tipo de movimiento. (Tarbuck &
Lutgens, 2003) .............................................................................................. 19
Figura 7. Partes de un Pliegue...................................................................... 20
Figura 8. Sistemas de fallas Conjugados...................................................... 21
Figura 9. Aplicación gráfica sobre el métodode los diedros rectos. Modificado Di
Giusto y Segovia........................................................................................... 22
Figura 10. Diedros rectos y mecanismo focal de una falla. A) en perspectiva y B) en
proyección estereográfica (semiesfera inferior). F, plano de falla; plano auxiliar; n,
vector unitario normal al plano de falla; s, vector unitario de deslizamiento; B,
intersección de los planos F y A; P, diedro compresivo y T, diedro extensivo.
(Angelier & Mechler, 1977). .......................................................................... 23
Figura 11. . Procedimiento grafico de métodos de los diedros rectos (Angelier &
Mechler, 1977; Bass & Shagam, 1967; Kovisars, 1972; Grauch; García, Canelón, &
Harder, 1977) para dos y tres fallas. La áreas finales en blanco y negro /excluidas
las grises) muestran las posibles orientaciones comunes de máxima compresión y
de la máxima extensión. ............................................................................... 24
Figura 12. Proyección estereográfica de la esfera y falsilla de Wulff. Tomado de
(Bongiorno, 2002) ......................................................................................... 25
Figura 13. Principios básicos de proyecciones estereográficas. Tomado de
(Bongiorno, Aplicación avanzada de la Geología Estructural. Escuela de Ingeniería
Geológica., 2002).......................................................................................... 26
Figura 14. Columna Estratigráfica Regional de la zona estudiada. .............. 29
Figura 15. Afloramiento de rocas de la Asociación Sierra Nevada............... 33

XI
Figura 16. Afloramiento de rocas de la Asociación Tostos........................... 34
Figura 17. Afloramiento de rocas de la Formación La Quinta....................... 34
Figura 18. Esquema metodológico. .............................................................. 37
Figura 19. Fotografías aéreas de la zona de estudio, misión 010413 vuelos 007, 009
y 011. ............................................................................................................ 39
Figura 20. Afloramiento de rocas de la Asociación Sierra Nevada, nótese, la
dirección de las 2 familias de diaclasas medidas. ........................................ 42
Figura 21. Afloramiento de rocas de la Asociación Tostos, nótese, la dirección de las
2 familias de diaclasas medidas. .................................................................. 43
Figura 22. Afloramiento de rocas de la Formación Sierra Nevada, nótese, la
dirección de las 2 familias de diaclasas medidas. ........................................ 44
Figura 23. Presentación del programa para introducir los datos. ................. 46
Figura 24. Proyección Estereográfica de los polos de las superficies.......... 46
Figura 25. Icono para colocar el nombre del proyecto.................................. 47
Figura 26. Para escribir el nombre del proyecto. .......................................... 47
Figura 27. Configuración del programa Dips. Paso a. .................................. 48
Figura 28. Configuración del programa Dips. Paso b. .................................. 48
Figura 29. Configuración para colocar la Estereofalsilla de Wulf.................. 49
Figura 30. Estereofalsilla de Wulf. ................................................................ 49
Figura 31. Selección del contorno de la concentración de polos.................. 50
Figura 32. Concentración de Polos en el Programa Dips............................. 50
Figura 33. Concenración de las áreas donde se ubican los polos................ 51
Figura 34. Selección de cada familia de diaclasas con sus polos. ............... 51
Figura 35. Superficies de las posibles fallas que agrupan a las familias de
diaclasas…………………………………………………………………………….52
Figura 36. Direcciones de las posibles superficies de fallas en el Programa Stereo
32. ................................................................................................................. 52
Figura 37. Caga de datos en el programa Dips. ........................................... 53
Figura 38. Representación de los 2 polos e las 2 posibles superficies de fallas
obtenidos....................................................................................................... 53
Figura 39. Activación de la rejilla y eje de coordenadas en el Dips.............. 54
Figura 40. Identificación de la superficie de falla. ......................................... 55
Figura 41. Proyecciones Estereográficas de las posibles superficies de fallas.55

XII
Figura 42.Edición de las posibles superficies de falla................................... 55
Figura 43. Calculo del Esfuerzo principal Intermedio σ2................................ 56
Figura 44. Determinación del Esfuerzo Principal menor σ3 ......................... 57
Figura 45 Determinación del Esfuerzo Principal σ1 y edición de los planos.. 57
Figura 46. Representación de los 3 esfuerzos en el programa Dips. ........... 57
Figura 47. Valores de los esfuerzos principales en el programa Dips. ......... 58
Figura 48. Introducción de los datos en el programa Stereo 32. .................. 60
Figura 49. Configuración de las superficies de falla en el programa Stere 32.60
Figura 50. Configuración de la estereofalsilla de Wulf.................................. 61
Figura 51. Representación de las 2 superficies de fallas.............................. 61
Figura 52. Configuración para aplicar el método de los Diedros Rectos...... 62
Figura 53. Configuración para calcular los esfuerzos principales................. 62
Figura 54. Selección para obtener los resalados de los esfuerzos principales.63
Figura 55. Representación de los resultados en el programa Stereo 32...... 63
Figura 56. Ubicación de los esfuerzos principales en la estreofalsilla de Wulf.64
Figura 57. Proyección estereográfica de las 2 posibles superficies de fallas.65
Figura 58. Determinación de los polos para cada superficies de posibles fallas. 65
Figura 59. Calculo de la curva que une los 2 polos delas superficies de fallas.66
Figura 60. Calculo de la Bisectriz, para el cálculo del esfuerzo menor σ3.67
Figura 61. Procedimiento para calcular el punto P5. .................................... 67
Figura 62. Relació trigonométrica vector intersección 𝑽𝑽𝑠𝑠 con la dirección Z
(Profundidad). ............................................................................................... 70
Figura 63. Relaciones trigonométricas del vector intersección Vs con los ejes
coordenados “X”, “Y” y “Z” ............................................................................ 71
Figura 64. Relaciones trigonométricas del vector intersección 𝑉𝑉𝑉𝑉 con los ejes
coordenados “X”, “Y” y “Z”………………………………………………………..72
Figura 65. Mapa geológico generado en esta investigación......................... 74
Figura 66. Interpretación de las fotografías áreas de la zona de Estudio..... 78
Figura 67. Fotomapa de la zona estudiada................................................... 81
Figura 68. Estrías de falla medidas sobre la superficie de falla.................... 82
Figura 69. Zona A ensilladura de falla, B desvío de los drenajes por control
estructural y C Alineación por control estructural.......................................... 82
Figura 70. Desvió de drenajes y truncamientos de terrazas por control estructura.l83

XIII
Figura 71. Control estructural del río Chama por parte de la Falla............... 83
Figura 72. Concentraciones de Fisher: gráfico de contornos mostrando la densidad
de los polos que conforman cada familia...................................................... 89
Figura 73. Orientaciones de las superficies de fallas mediante la agrupación de
diaclasas. ...................................................................................................... 89
Figura 74. Gráfico de rosetas donde se aprecia las direcciones de diaclasas
predominantes .............................................................................................. 90
Figura 75. Determinación de los esfuerzos de las posibles superficies de las fallas
2m y 3m. ....................................................................................................... 92
Figura 76. Figura del método de los Diedros rectos arrojado por el programa Stereo
32. ................................................................................................................. 93
Figura 77. Figura que muestra los valores numéricos del programa Stereo 32 para
los esfuerzos principales tomando las fallas 2m y 1m. ................................. 94
Figura 78. Resultado del método de los diedros rectos por medio de las
proyecciones estereográficas empleando las fallas 2m y 3m....................... 95
Figura 79.Mapa Geológico de la zona de estudio indicando la Vergencia General,
indicando la descomposición vectorial........................................................ 106
Figura 80. Mapa Geológico con la localización de puntos de esfuerzos principales
sectorizados junto con la Vergencia General de a zona de estudio. .......... 108

XIV
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Coordenadas UTM de la zona de Estudio. .................................................6
Tabla 2. Tabla de Unidades Empleadas.................................................................14
Tabla 3. Planilla empleada en la recolección de datos en el campo. .....................41
Tabla 4. Datos de Rumbos y Buzamientos.............................................................59
Tabla 5. Datos de diaclasas en set recolectadas en campo...................................85
Tabla 6. (cont.).......................................................................................................86
Tabla 7. (cont.)........................................................................................................87
Tabla 8. (cont.)........................................................................................................88
Tabla 9. Datos de las posibles direcciones de las fallas que agrupa las diaclasas
obtenidas con el programa Dips V5.0.....................................................................91
Tabla 10.Datos de los esfuerzos principales obtenidos por el programa Dips V5.0..92
Tabla 11. Resultados de los esfuerzos principales arrojados por el programa Stereo
32…………………………………………………………………………………………..94
Tabla 12. Resultados de los esfuerzos principales arrojados por las proyecciones
estereográficas……………………………………………………………………………96
Tabla 13. Resultados de los esfuerzos principales obtenidos por el método numérico
vectorial…………………………………………………………………………………..103
Tabla 14. Comparación de resultados de los esfuerzos principales obtenidos or os
distintos métodos, en base a los valores de la tabla 10........................................104
Tabla 15. Promedio de cada método y promedio general de la Vergencia. .........105

1
INTRODUCCIÓN
En Venezuela, la actividad tectónica juega un papel fundamental en la
distribución de los esfuerzos actuantes a lo largo de los diferentes sistemas de
fallas que atraviesan el país. La Falla de Boconó representa el extremo
occidental del sistema de Falla Boconó – Morón – El Pilar, el principal sistema
de fallas del país. Los últimos eventos sísmicos ocurridos en el Occidente
modificaron los rasgos topográficos y geomorfológicos a través de los campos
de esfuerzos que va a depender del área donde se estudie. Las
investigaciones realizadas en relación a este tema, han estudiado los
esfuerzos consideran la hipótesis del comportamiento de la Falla de Boconó,
generando grandes controversias acerca del origen de la misma y que llevaron
a establecer sus características, las que aún son válidas en su mayoría, siendo
alguna de ellas que, en casi toda su longitud, han ocurrido sismos
recientemente; sin embargo, todavía no se encuentra definido,
inherentemente, el sistema de esfuerzos que tiene lugar a partir del
movimiento destral y las trazas conjugadas que forman los distintos bloques,
en los cuales se refleja la marcada actividad tectónica.
Esta investigación ha planteado como objetivo primordial, estimar las
direcciones de los esfuerzos tensionales que actúan en la zona comprendida
entre los sectores de Los Araques y San Juan, municipio Sucre del estado
Mérida, enmarcados geológicamente dentro del sistema de Fallas de Boconó.
La importancia del estudio se basa en la actualización de la cartografía
geológica - estructural de esta zona, se logra generar un modelo estructural
que representa las condiciones y el régimen tectónico influyente.

2
CAPÍTULO I.
Generalidades.

3
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
En el presente capítulo trata parámetros como el problema de
investigación, los objetivos planteados, la justificación del trabajo, así como el
alcance y las limitaciones encontradas durante la ejecución del estudio.
I.1.-Planteamiento del problema
La corteza de la tierra se ve afectada por movimientos que provienen de
diversas fuerzas internas, siendo los movimientos tectónicos una de las
fuerzas que actúan como modeladores y que originan la disposición que se
presenta actualmente en la misma; esta dinámica crea un campo de esfuerzos
íntimamente ligado a las estructuras activas que generan sismicidad. El caso
de la Cordillera de Mérida, es el resultado de los esfuerzos en los cuales la
máxima expresión de las estructuras geológicas presentes es la Falla de
Boconó, representando el extremo occidental del Sistema de Fallas de
Boconó-Morón-El Pilar. La investigación de fallas potencialmente activas,
como lo es la Falla de Boconó, permite comprender e interpretar mejor el
comportamiento y el conjunto de características que presenta la misma a lo
largo de su extensión. (Rod, 1956)
De manera particular, en el municipio Sucre del estado Mérida,
específicamente entre los sectores Los Araques - San Juan, es una zona
influenciada por la actividad tectónica regional. Se presume que los últimos
eventos sísmicos allí ocurridos, han modificado los rasgos topográficos y
geomorfológicos afectados por los campos de esfuerzos existentes, lo que
representa un área de gran interés dada su complejidad. Por lo anteriormente
expuesto, se propone a realizar un estudio geomecánico-estructural, por

4
medio de la estimación de la dirección de los esfuerzos tensionales Con el
propósito de diagnosticar los parámetros que contribuyen en la generación del
modelo estructural asociado al régimen tectónico presente en la zona de
estudio, asi mismo, es necesario tomar en cuenta la inestabilidad que
presentan los taludes al momento de la sismicidad generada por la influencia
y activación de los esfuerzos principales y así poder determinar un mecanismo
de protección para mitigar los efectos de los mismos.
I.2.-Objetivos de la investigación
I.2.1.-Objetivo general
Realizar la evaluación Geomecánica - Estructural del sector Los Araques
- San Juan, ubicado en el municipio Sucre del estado Mérida, aplicando
métodos de análisis vectorial.
I.2.2.-Objetivos específicos
• Efectuar un análisis aereofotográfico mediante la interpretación de
fotografías aéreas e imágenes satelitales del área de estudio, hacia la
identificación de rasgos geológicos, estructurales y geomorfológicos.
• Recolectar los datos de las familias de diaclasas en sets, para la
representación de las fallas que los agrupan.
• Aplicar los métodos de análisis vectorial, proyecciones estereográficas
y su verificación a través del uso del software Stereo32, que permita la
estimación de las tensiones en los taludes.
• Generar un modelo geológico estructural a partir de los datos
recolectados en campo.

5
I.3.-Justificación de la investigación
En el occidente de Venezuela se encuentra la Falla de Boconó, uno de
los rasgos geotectónicos más importantes y activos, caracterizado
morfológicamente por una alineación de valles y depresiones lineales
orientados en dirección N45°E; el movimiento en masa rocosa en las
superficies de los taludes debido a la acción de la gravedad, junto al
debilitamiento progresivo de los materiales, consecuencia de los efectos
sísmicos naturales; conllevan a que los movimientos del terreno sean
relativamente habituales en la zona objeto de estudio.
En este sentido, la presente investigación queda justificada puesto que
pretende determinar, por medio de un análisis vectorial, la estimación de la
dirección de los esfuerzos tensionales sobre las superficies potenciales, donde
se produzcan los movimientos en masa y cómo estos esfuerzos afectan los
taludes producto de los eventos sísmicos que puedan afectar la vialidad y el
riesgo de la zona, sirviendo esto para generar mecanismos de protección.
I.4.-Ubicación del área de estudio
Esta se encuentra ubicada en el municipio Sucre, a 30 kilómetros de la
ciudad de Mérida (Figura 1), posee una altitud de 1070 msnm. La ciudad de
Lagunillas, se extiende desde las estribaciones de la montaña que culmina en
el Páramo El Molino, hasta los pies de la meseta, El aire cálido y seco del
municipio nos hace sentir a gusto, un clima apropiado para temperar. Las
precipitaciones son escasas con apenas 440 mm de pluviosidad y una
temperatura promedio de 27.7 °C. Lagunillas es la capital del Municipio Sucre
con 55.840 habitantes, el cual incluye las parroquias Chiguará, Estanques,
Pueblo Nuevo, San Juan y La Trampa. El área de estudio se enmarca dentro
del área, cuyas coordenadas se indican en la Tabla 1.

6
Tabla 1. Coordenadas UTM de la zona de Estudio.
Figura 1. Ubicación geográfica del área de Estudio.

7
I.5.-Alcance
Con la realización del siguiente estudio se pretende generar un beneficio
directo para la comunidad y el estado Mérida, representando en el mapa
geológico- estructural de la zona, los nuevos datos recolectados en campo a
través de la implementación del análisis vectorial apoyado en el software
Stereo32, los métodos de los diedros rectos y las proyecciones
estereográficas, para determinar la dirección e inclinación de los esfuerzos
tensionales de la Falla de Boconó en la zona de estudio.
Esto tiene como finalidad que, a partir de este proyecto, se realicen
nuevos estudios en otros sectores, para que los organismos del Estado
puedan aplicar mecanismos de protección para los taludes cercanos a la vía
principal que comunica las ciudades de Mérida y El Vigía.
I.6.-Limitaciones
La investigación estuvo sujeta a limitaciones como la falta de vías de
acceso para la recolección de datos, la escasa información y actualización de
trabajos recientes y fotografías aéreas de la zona estudiada. También se
condicionó por los factores climáticos, medioambientales y geológicos.
I.7.-Antecedentes
(Schubert, 1982), señala la existencia de la cuenca cenozoica en
tracción (pull appart basin), en su trabajo ”, una de las cuencas de tracción
formadas en zonas de falla, representada por el sistema de fallas rumbo
deslizante. Dichas cuencas están rellenas por sedimentos aluviales y lacustres
(cuaternarios).

8
(Rodriguez, 1987), Estudia la secuencia Cretácica realizando una
descripción litológica y paleontológica característica de cada formación
geológica entre los sectores de Zea y Santa Cruz de Mora, relacionándolo con
su ambiente sedimentario estableciendo un ambiente sedimentario.
(Schubert & Vivas, 1993) en su publicación “El cuaternario de la
Cordillera de Mérida. Andes venezolanos” aportan información sobre la historia
climática del Cuaternario, además, explican el comportamiento de distintos
ríos en la zona de Los Andes, incluyendo el río Chama, permitiendo describir
los depósitos sedimentarios cuaternarios que rellenan el fondo de la cuenca
Las González. Especifican que los sedimentos cuaternarios que rellenan a la
cuenca son esencialmente aportes de cursos de aguas transversales del río
Chama y secundariamente de aportes longitudinales del mismo río.
(Bongiorno, Ucar, & Belandria, 2011) Determinan la dirección de los
esfuerzos principales ejercidos en la Falla de Boconó en el sector Yacambú
del estado Lara a través de un método numérico, aplicando análisis vectorial
y proyecciones estereográficas con el software Stereo32, calcularon la
vergencia en esa zona, corroborando que la misma corresponde a la Andina
con dirección SE-NW.
(Bongiorno, Belandria, González, Quintero, & Chacón, 2011).
Corroboraron la orientación de los Esfuerzos Principales actuantes en los
alrededores del embalse de Agua Viva hasta el peaje de Peraza en la dirección
de la deformación andina. Determinando el cálculo de los Esfuerzos
Principales mediante diversos métodos, partiendo de un análisis vectorial, el
programa Stereo32 versión 1.0.1 y del Método Gráfico con proyecciones
estereográficas (modelo de Anderson).

9
(Peña, 2015), propone un modelo geológico-estructural entre los
sectores El Anís y Los Araques, municipio Sucre, estado Mérida, como parte
de una cuenca a tracción como resultado de un régimen transtensivo
evidenciado por las fallas localizadas en esa área, así mismo, los esfuerzos
principales en la zona corresponden a los que originaron el levantamiento
Andino, aplicando el método de los diedros rectos por análisis numérico y
proyecciones estereográficas.
(Bongiorno, Belandria, & Molina, 2016), en el sector La Roca del
Municipio Zea, estado Mérida, calculan la dirección e inclinación de los
esfuerzos principales a través de los diedros rectos, calculando las superficies
de fallas con diaclasas a través de set de polos de proyecciones
estereográficas y generando un modelo estructural correspondiente a un
régimen tectónico transtensivo.

10
CAPÍTULO II.
Marco Teórico.

11
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
El régimen tectónico que condiciona la zona de estudio es el
transtensivo, con ello, se requiere de métodos y teorías que estimen la
dirección e inclinación de los esfuerzos principales, con el propósito de
establecer la correspondencia de estos esfuerzos con la Vergencia andina y
corroborarlas con la deformación ubicada en el campo.
La intención de presentar de manera más detallada este capítulo es
destacar la importancia que tiene en la geología, la determinación de los
esfuerzos principales (σ1, σ2, σ3); todo esto a través de la utilización de las
diaclasas como herramienta base, para posteriormente, a través de una
clasificación de rumbos y buzamientos, procesar los datos obtenidos mediante
el uso de software como el Dips V5.0 y Stereo32; apoyados con los diagramas
de Anderson, proyecciones estereográficas, el método de los diedros rectos y
análisis numérico con el propósito de determinar la dirección de los esfuerzos
principales de la zona estudiada.
II.1.-Geología Estructural y Tectónica
La Geología Estructural constituye uno de los pilares del conocimiento
Geológico y su papel y significado ha variado a lo largo del tiempo presentando
gran cantidad de sinónimos que actualmente llevan, en ocasiones, a cierto
grado de confusión y cuya utilización suele depender del uso y la costumbre
en las distintas escuelas geológicas. El origen de la Geología Estructural viene
de la (Martinez , 2003), una de las tres ramas en las que se dividió la Geología
a principios del siglo XIX y que han perdurado hasta entrado el siglo presente,
las otras dos ramas serían la Geognosia y la Geología Histórica (Martinez ,
2003).

12
II.1.1.-Esfuerzo
El esfuerzo se define como la reacción interna de un cuerpo a la
aplicación de una fuerza o conjunto de fuerzas. Si la fuerza actúa
uniformemente en una superficie, el esfuerzo o tensión indica la intensidad de
las fuerzas que actúan sobre el plano (González de Vallejo, Ferrer, Ortuño, &
Oteo, 2002). En la Ec 1 se indica cómo se calcula matemáticamente el
esfuerzo.
Esfuerzo (σ) = Fuerza / Área = F/A ( Ec 1)
II.1.2.-Componentes del Esfuerzo
Con el fin de desarrollar una descripción del estado del esfuerzo de una
forma matemática, se fijan en principio tres ejes de coordenadas
perpendiculares entre sí: x, y y z. consideremos ahora los esfuerzos que
actúan sobre las caras de un elemento cúbico de la sustancia cuando se aplica
una fuerza (Figura 2), suponiendo que el estado de esfuerzo es perfectamente
homogéneo para todo el elemento y que el cuerpo está en equilibrio (Ramsay,
1977).
Figura 2. Descomposición tridimensional de los esfuerzos. Tomado de (Ramsay &
Huber, 1997)

13
La fuerza empleada en la ecuación 1 debe ser perpendicular al área
estudiada y aplicada en el centroide de área para así tener un valor de σ
constante que se distribuye uniformemente en el área aplicada. La Ec 1 no es
válida para los otros tipos de fuerzas internas; existe otro tipo de ecuación que
determine el esfuerzo para las otras fuerzas, ya que los esfuerzos se
distribuyen de otra forma (Bongiorno, 2002).
II.1.3.-Tipos de esfuerzo
Los esfuerzos causados en la superficie de las rocas son magnitudes
vectoriales que se pueden componerse y descomponerse. Evidentemente solo
pueden componerse los esfuerzos que actúan sobre un plano determinado y
así a su vez de manera similar, un vector esfuerzo que actúa sobre un plano
se descompone, dichas componentes obtenidas solo podrán actuar sobre ese
mismo plano. En caso general donde un vector esfuerzo actúa sobre un plano,
este lo hace oblicuamente a él. Cuando un esfuerzo actúa de manera
perpendicular a un plano este se denomina como esfuerzo normal y si un
esfuerzo actúa de manera paralela al plano este esfuerzo se denomina de
cizalla. Si un vector esfuerzo es oblicuo este puede descomponerse en uno
perpendicular al plano y en otro paralelo al mismo. Dicha descomposición del
vector esfuerzo da lugar a los componentes del esfuerzo, estos son los que se
conocen como normal y de cizalla, estos esfuerzos se denotan con las letras
griega σ y τ (Tarbuck & Lutgens, 2003) (Figura 3).
II.1.4.-Unidades empleadas
El esfuerzo utiliza unidades de fuerza sobre unidades de área en el
sistema internacional (SI) la fuerza es en Newton (N) y el área en metros
cuadrados (m2
), el esfuerzo se expresa por N/m2
o pascal (Pa). Esta unidad
es pequeña por lo que se emplean múltiplos como es el kilopascal (kPa),
megapascal (MPa) o gigapascal (GPa). En el sistema americano, la fuerza es
en libras y el área en pulgada cuadradas, así el esfuerzo queda en libras sobre

14
pulgadas cuadradas (psi). Particularmente en Venezuela la unidad más
empleada es en kgf/cm2
para denotar los valores relacionados con el esfuerzo.
(Bongiorno, 2002). (Tabla 3)
Figura 3. Tipos de esfuerzo: Compresión, tensión y de cizalla. Tomado de (Tarbuck
& Lutgens, 2003)
Tabla 2. Tabla de Unidades Empleadas.

15
II.1.5.-Deformación
Las deformaciones son causadas por esfuerzos, de forma que ambos
conceptos están ligados por una relación de causa a efecto. Aparte de ser
conceptos distintos, hay una diferencia en el tratamiento de unos y otras que
merece la pena destacar: los esfuerzos se definen y se analizan para un
instante dado, mientras que las deformaciones miden cambios producidos en
un intervalo de tiempo y se analizan comparando un estado final con uno inicial
(Martinez , 2003).
La deformación interna puede clasificarse atendiendo a distintos
criterios. El primero de ellos es la continuidad: si una deformación interna no
separa ningún par de puntos materiales que estuvieran juntos antes de la
deformación se dice que es continua o afín. En el caso contrario se denomina
discontinua o no afín (Figura 4). Este último caso implica que han intervenido
discontinuidades, bien porque han sido creadas por la deformación en
cuestión, bien porque ya existían y han sido utilizadas por la deformación.
Otro criterio que se utiliza para clasificar la deformación interna es el de
los resultados físicos. Según él, se clasifica en frágil y dúctil. La deformación
frágil es la que produce ruptura (generación de fallas y diaclasas, cuando los
esfuerzos en el material superan el límite plástico), mientras que la
deformación dúctil se realiza sin que el cuerpo se fracture. Es obvio que la
deformación frágil es discontinua y que la dúctil es continua. La deformación
dúctil puede subdividirse en elástica y permanente. Deformación elástica es
aquella en la cual se produce deformación por aplicación de un campo de
esfuerzos pero si los esfuerzos se retiran, la deformación se pierde,
recuperando el cuerpo su forma original. La deformación plástica
(plegamiento) y viscosa son dos tipos de deformación continua en los que ésta
permanece aun cuando el esfuerzo sea retirado, por lo que se denomina
deformación permanente (Martinez , 2003).

16
La deformación interna puede clasificarse también en dos tipos según
que los ejes de la deformación permanezcan fijos o no a las mismas partículas
materiales. Se define deformación coaxial como aquella en la que sí
permanecen fijos y deformación no coaxial como aquella en la que no
permanecen fijos. El cizallamiento puro (“pure shear”) es cualquier
deformación que produzca distorsión sin pérdida de volumen y que sea
coaxial. Se produce acortamiento al menos en una dirección principal y
alargamiento al menos en otra, estando éstas direcciones siempre fijas a las
mismas partículas materiales (Martinez , 2003).
II.1.6.-Modelo de fallas conjugadas de Anderson
Basándose en el criterio de fracturación de Mohr-Coulomb, Anderson
establece que, como norma general, las fallas aparecen según dos familias
conjugadas que se cortan formando un diedro agudo y otro obtuso. Las estrías
situadas sobre ellas son perpendiculares a la línea de intersección de los
planos. En la bisectriz de los diedros agudo y obtuso se sitúan los ejes de
compresión máxima (σ1) y mínima (σ3), respectivamente; en la línea de
intersección de las dos familias de planos se halla el eje intermedio σ2.
(Bongiorno, Ucar, & Belandria, 2011). Las principales premisas para el modelo
de Anderson son (Figura 4):
• Los tres ejes principales de esfuerzos son perpendiculares entre sí.
• La línea de intersección de los círculos mayores que representan a las
fallas conjugadas, es σ2.
• El plano perpendicular a σ2 se denomina plano de movimiento, y
contiene a σ1 y σ3.
• σ1 es la bisectriz del ángulo agudo formado por las dos fallas
conjugadas y σ3, del ángulo obtuso.

17
• Las estrías correspondientes a cada una de las fallas están definidas
por el punto de corte en la proyección estereográfica, de la falla
correspondiente con el plano de movimiento.
Figura 4.Modelos de Anderson. Tomado de (Badin & Gomez , 2010).

18
II.1.7.-Deformación por fractura: diaclasas y fallas
Al ser sometidos a grandes esfuerzos, los materiales frágiles de la
corteza terrestre pueden sufrir fractura o rotura en bloques. Si se produce un
desplazamiento de los dos bloques a lo largo de la superficie de fractura, se
forma una falla. Si hay rotura en bloques, pero estos no llegan a desplazarse,
se produce una diaclasa. (Figura 5).
Figura 5. Deformación por fracturas, que producen diaclasas y fallas.
(Tarbuck & Lutgens, 2003)
II.1.8.-Tipos de fallas
En geología, una falla es una fractura, generalmente plana, en el terreno
a lo largo de la cual se han deslizado los dos bloques el uno respecto al otro.
Las fallas se producen por esfuerzos tectónicos, incluida la gravedad y
empujes horizontales actuantes en la corteza. La zona de ruptura tiene una
superficie ampliamente bien definida, denominada plano de falla, aunque
puede hablarse de banda de falla cuando la fractura y la deformación asociada
tienen una cierta anchura, se clasifican en fallas normal, inversas y de
desgarre. (Tarbuck & Lutgens, 2003) (Figura 6).
II.1.9.-Pliegues
Los pliegues son deformaciones plásticas que se observan en las rocas
sedimentarias, volcano-sedimentarias y metamórficas. Esto ocurre bajo

19
esfuerzo compresivo, en condiciones de alta temperatura y alta presión,
durante largos periodos de tiempo geológico. (Figura 7).
Figura 6. Tipos de fallas en función del salto y tipo de movimiento. (Tarbuck
& Lutgens, 2003)
II.1.10.-Elementos de pliegues
- Cresta: punto más alto de un pliegue anticlinal.
- Seno: punto más bajo de un pliegue sinclinal.
- Punto de inflexión: punto medio de un pliegue donde la curvatura pasa
de cóncava a convexa.
- Flanco: porción adyacente al punto de inflexión.
- Línea de cresta: línea que une puntos de cresta.
- Charnela: zona de mayor curvatura de un pliegue.
- Línea de charnela: línea que une puntos de charnela.
- Plano o superficie axial: plano que pasando por la zona de charnela
divide simétricamente un pliegue

20
- .
Figura 7. Partes de un Pliegue.
II.1.11.-Fallas conjugadas
Fallas singenéticas agrupadas en sistemas que forman un ángulo
diedro y que presentan deslizamientos en sentido contrario. También se dice
que son un par de familia de fallas que se forman bajo un mismo campo de
esfuerzo, son simétricas con respecto a σ1, con el cual forman un ángulo de
alrededor 30º. Dicha fallas son coetáneas. Los tres ejes de esfuerzo son
mutuamente perpendicular, σ2 coincide con la intersección entre las fallas, σ1
se ubica en la bisectriz del ángulo agudo (A) formado entre las fallas, y σ3 se
halla en la bisectriz del ángulo obtuso (B). (Figura 10). El plano de movimiento,
contiene a los ejes de esfuerzo σ1 y σ3 y estos son perpendiculares a σ2.
(Ramsay & Huber, 1997)

21
Figura 8. Sistemas de fallas Conjugados.
II.1.12.-Método de los Diedros Rectos.
Los datos numéricos que se utilizan en los métodos de inversión parten
del par de medidas estría-falla. Aunque puede utilizarse la inmersión para
describir la orientación de la estría, resulta mucho más práctico utilizar el
ángulo de cabeceo sobre el plano de falla. De este modo, el ángulo de
buzamiento (B) de la falla puede variar entre 0º y 90º, mientras que para medir
el cabeceo se pueden utilizar varios criterios: Anotar siempre el ángulo agudo
y decir hacia dónde se abre (0º<C<90º); Medir siempre en sentido horario con
la falla buzando hacia nosotros (0º<C<180º). La relación entre ambas medidas
es inmediata (Figura 9). Además hay que notar en qué sentido se mueve el
techo (flecha roja): Normal o inversa, excepto cuando B=90º (lateral-derecha
o izquierda). El segundo criterio para la medida de C es mejor en campo, sin
embargo, conviene no olvidar el primero (p.ej.C=170º es una falla muy
direccional, C=10º). El plano cuyo polo (normal) es la estría resulta interesante
desde el punto de vista mecánico y resulta ser el plano nodal complementario
a la falla en los mecanismos focales de terremotos. (Angelier & Mechler, 1977).

22
Figura 9. Aplicación gráfica sobre el métodode los diedros rectos. Modificado Di
Giusto y Segovia.
El método de los diedros rectos se fundamenta en el concepto de plano
nodal y de mecanismo focal. Es uno de los métodos gráficos más utilizados.
Fue concebido por (Pegoraro, 1972)y difundido y aplicado mediante ordenador
por (Angelier & Mechler, 1977). Es aplicable de forma directa, tanto a fallas,
como a mecanismos focales de terremotos. Se trata de un método geométrico
que se basa en limitar para cada falla, las zonas del espacio compatibles en
compresión y extensión. Normalmente se emplea acudiendo a la proyección
estereográfica. Cada plano de falla y su estría sirven para dividir el espacio en
cuatro cuadrantes (los planos nodales en mecanismos focales de terremotos),
siendo los planos que los limitan a) el plano de falla y b) otro auxiliar
(perpendicular) y cuyo polo es la estría. No conviene olvidar que, mientras que
el plano de falla es una discontinuidad real en la roca, el plano auxiliar sólo
existe como construcción geométrica. De este modo quedan definidos,
teniendo en cuenta el sentido de movimiento de la falla, los diedros rectos
opuestos dos a dos (en extensión, T y en compresión, P). Resulta fácilmente
demostrable que los ejes de esfuerzos principales máximo (σ1) y mínimo (σ3)
no pueden disponerse en cualquier parte del espacio si se tiene en cuenta la
hipótesis de Wallace - Bott. De este modo se evidencia que σ1 debe situarse

23
en el diedro en compresión y σ3 en el diedro en extensión (Angelier & Mechler,
1977). Por el contrario, no hay constricciones geométricas sobre la orientación
del eje σ2. (Figura 10).
Figura 10. Diedros rectos y mecanismo focal de una falla. A) en perspectiva y
B) en proyección estereográfica (semiesfera inferior). F, plano de falla; plano
auxiliar; n, vector unitario normal al plano de falla; s, vector unitario de
deslizamiento; B, intersección de los planos F y A; P, diedro compresivo y T, diedro
extensivo. (Angelier & Mechler, 1977).
Dado que el eje σ1 se encuentra situado en el diedro compresivo (P,
blanco) y σ3 en el extensivo (T, negro), cuando un conjunto de fallas han sido
activas bajo el mismo régimen de esfuerzos, los dos ejes principales de
esfuerzos máximo y mínimo deben estar incluidos en el mismo diedro para
todos los mecanismos focales correspondientes a ambas fallas. Este principio
es fácil de aplicar manualmente, superponiendo los diedros en proyección
estereográfica (Figura 11). No obstante, cuando las fallas son muy numerosas,
suele suceder que no quede ningún área residual (100% de compatibilidad) en
el diagrama final, debido a diversos factores (errores en la determinación de
los sentidos de movimiento, presencia de fallas relacionadas con otro régimen
de esfuerzos, dispersión natural de los deslizamientos, errores de las medidas
angulares, etc.). Para solucionar este problema basta con aplicar un simple
criterio numérico de porcentajes, dividiendo la falsilla estereográfica en una
serie de intervalos discretos que tendrán un porcentaje de compatibilidad con

24
el carácter de compresión y/o (Angelier & Mechler, 1977) .Posteriormente a su
desarrollo, diversos autores han realizado trabajos para mejorar el método y
solucionar algunos problemas relacionados con el mismo. Así, (Lisle & Lesión,
1996) indica dos condiciones para obtener mejores resultados en su
aplicación:
- Los ejes de máxima compresión y extensión deben ser perpendiculares.
- Ambos ejes deben de estar en parejas opuestas de diedros.
- Cuando se aplican esfuerzos con valores de R próximos a 0 o a 1, hay
dos ejes con magnitudes muy similares. En estos casos su localización
vendrá mejor definida por un plano, que por una línea. Esta situación
suele traducirse en diagramas de diedros rectos que muestran
inmersiones “aparentes” de las máximas concentraciones de zonas
compatibles en extensión o compresión
Figura 11. . Procedimiento grafico de métodos de los diedros rectos (Angelier
& Mechler, 1977; Bass & Shagam, 1967; Kovisars, 1972; Grauch; García, Canelón,
& Harder, 1977) para dos y tres fallas. La áreas finales en blanco y negro /excluidas
las grises) muestran las posibles orientaciones comunes de máxima compresión y
de la máxima extensión.

25
II.1.13.-Proyecciones estereográficas
La proyección estereográfica es un caso especial de proyección
azimutal, que en su principio fue desarrollada por los cristalógrafos. Su
característica principal es que el punto fuente usado en su construcción está
situado en la superficie de la esfera. En geología, el plano de proyección usado
para construir la proyección estereográfica pasa por el centro de la esfera, y
se corresponde con su plano ecuatorial.
Existen diversas formas de representación de los elementos planos y
lineales en la proyección estereográfica. Todos ellos se llevan a cabo mediante
el empleo de la falsilla de Wulff (Figura 19), que se obtiene a partir de la
proyección de los meridianos y paralelos de la esfera; es considerada como
transportador esférico y una regla todo en uno, también es llamada
Estereofalsilla de Wulff y representa círculos máximos dibujados que
representan a una familia de planos, compartiendo una dirección común pero
difiriendo en su ángulo de buzamiento.
Figura 12. Proyección estereográfica de la esfera y falsilla de Wulff. Tomado
de (Bongiorno, 2002)
Las ventajas fundamentales de éste método son que proporciona una
rápida y clara visualización de las posiciones compatibles de las zonas de
máxima compresión y extensión, y es directamente aplicable al estudio de

26
poblaciones de mecanismos focales de terremotos. La Figura 20, indica el
principio de representación de las proyecciones estereográficas conociendo el
rumbo y buzamiento de la superficie a representar. A) Muestra un mapa con
una estructura cualquiera con el símbolo de rumbo y buzamiento. B) Indica
cómo es la representación de esa estructura al ser intersectada en una esfera,
con un punto perpendicular llamado polo. Y por último, C) Es la proyección
estereográfica de esa estructura (Bongiorno, 2002).
Figura 13. Principios básicos de proyecciones estereográficas. Tomado de
(Bongiorno, Aplicación avanzada de la Geología Estructural. Escuela de Ingeniería
Geológica., 2002).
II.2.-Geología regional y local
II.2.1.-Geología regional
El Paleoceno en Los Andes venezolanos está representado por el Grupo
Orocué. Esta unidad ha sido subdividida en tres (3) formaciones (Catatumbo,
Barco y Los Cuervos) (Testamarck et al., 1991; en (La Marca, 1997)). En el
Eoceno medio en Los Andes nororientales ocurre una sedimentación marginal
con un gran aporte continental, originando ambientes marino-deltaicos que
lateralmente van a dar paso a facies marinas más profundas como la
Formación Trujillo.
En la parte central de Los Andes se depositó una unidad marina
denominada Formación San Javier. El Eoceno superior fue un período de

27
fallamiento importante, cuando ocurrió la Orogénesis Caribeana o Preandina,
que ocasionó extensas zonas de levantamiento, seguida en algunas regiones
por una sedimentación continental y en la mayoría del país por una erosión y
denudación intensa, representada en Los Andes de Táchira y Mérida por la
secuencia Mirador-Carbonera-León-Palmar (González de J., Iturralde, &
Picard, 1980).
Ya en el Mioceno ocurre un levantamiento progresivo en el centro de la
cadena andina, con una fuerte subsidencia al norte y sur de los flancos debido
a la acumulación de un gran espesor de sedimentos molásicos (principalmente
detríticos, resultante de la erosión de masas terrestres recién emergidas)
Finalmente, en el Plioceno se inicia, quizá, el fallamiento mayor de la Cordillera
de Mérida, la zona de la Falla de Boconó tiene una edad máxima
probablemente asignable a este período (Schubert & Vivas, 1993)
Desde finales del Plioceno y principios del Pleistoceno, se produce un
nuevo aceleramiento elevacional en el centro de la cadena andina venezolana.
Para esta época se han identificado cuatro (4) grandes glaciaciones y en
Venezuela se ha documentado solamente la última de ellas, designada como
Glaciación Mérida por Schubert y que representa el final del Pleistoceno
Superior y el comienzo del Holoceno. Esta última es una época a la que
generalmente se le asigna una fecha inicial de 10.000 años antes del presente,
correspondiente al penúltimo episodio de estabilización en el ascenso
eustático del nivel del mar producto del deshielo (González de J., Iturralde, &
Picard, 1980)
Durante este máximo de glaciación la temperatura descendió hasta unos
7°C y las condiciones climáticas se tornaron áridas y sub-áridas. Estas
condiciones marcaron la sedimentación de esta época, la aridez condicionó
una alta denudación de los suelos y procesos de ladera en las montañas,

28
mientras que la precipitación, aunque menor, se concentró en lluvias
torrenciales que contribuyeron con el arrastre de grandes cantidades de
material erosionado. Producto de esta erosión y acarreo, se produjo un relleno
sedimentario fluvio-glacial y aluvial en los valles intramontanos y en los
piedemontes septentrionales y meridionales, formando así las terrazas
andinas y los abanicos aluviales del piedemonte andino-llanero,
depositándose así, grandes espesores de aluviones, producto de abanicos
aluviales y sedimentos de llanuras de inundación, en diferentes lugares.
En la zona de Valera-Betijoque estos sedimentos conforman las Terrazas
de Carvajal denominadas Formación Carvajal, en el piedemonte andino-
llanero (entre los ríos Socopó y Santo Domingo) conforman la Formación
Guanapa y en la zona de Mérida-Estanques están representados por grandes
espesores a los lados del río Chama (La Marca, 1997).
II.2.2.-Geología local
La disposición estratigráfica que presenta el área comprendida entre Los
Araques y San Juan, se muestra en la Figura 14 que corresponde al desarrollo
de los eventos tectónicos que afectaron la evolución de Los Andes posterior al
Plioceno y están asociados directamente con la evolución de la Falla de
Boconó que, a su vez, trata de explicar los diferentes depósitos cuaternarios
con las unidades del Proterozoico inferior y Paleozoico superior y que sirven
de basamento de los mismos. Dichas unidades aflorantes son: Asociación
Sierra Nevada, Asociación Tostós, Formación Sabaneta y Formación La
Quinta. La Asociación Sierra Nevada, término introducido por (Bass &
Shagam, 1967), sin definición formal, para designar las “rocas más antiguas
que se conocen en Los Andes merideños”, constituidas por gneises, esquistos
y rocas graníticas. Este término fue considerado informal debido a la definición
inadecuada. (Kovisars, 1972), (García, Canelón, & Harder, 1977), realizaron
estudios detallados de la unidad, lo que ha llevado a considerarla, como una

29
unidad formal, con el rango de formación (Shagam, 1969), hacen un análisis
exhaustivo de la unidad; más recientemente, estos autores la incluyen en el
Terreno Mérida, con categoría de unidad litodémica y con el rango de
Asociación.
Figura 14. Columna Estratigráfica Regional de la zona estudiada.
La Asociación Sierra Nevada muestra una gran variedad de tipos
litológicos: presenta alternancia de micaesquistos y gneises, gneises
migmatíticos, anfibolitas, gneises graníticos y localmente mármoles y
cuarcitas. Con base en las relaciones estratigráficas y determinaciones
radiométricas, se le asignó una edad Precámbrico Superior a esta unidad. En
esta no se encuentran fósiles.

30
Por su parte, la Asociación Tostós constituye una secuencia de
sedimentos metamorfizados, formados por pizarras, filitas, esquistos, gneises
de grano fino, rocas silíceas masivas y anfibolitas, la cual esta integrada al
Terreno Mérida como una unidad litodémica, integrante del núcleo ígneo
metamórfico del orógeno andino junto al Complejo Iglesias, Mucuchachí, El
Águila, Cerro Azul, Los Torres y Río Momboy. La localidad tipo se encuentra
en la parte baja del río Tostosa, al sur de la Falla de Boconó, distrito Campo
Elías del estado Mérida. Suprayace discordantemente a la Formación Sierra
Nevada (Páramo de La Negra), e infrayace discordantemente a formaciones
Paleozoicas (Sabaneta) y Cretácicas (Río Negro). (González de J., Iturralde,
& Picard, 1980) (Figura 14).
De acuerdo a determinaciones de campo realizadas por (Shagam, 1969),
se le asigna una Edad Precámbrico Superior. Posteriormente, basados en
semejanzas con la Asociación Mucuchachí, le asignan una Edad Paleozoico
Tardío, sirve, además, de basamento en forma discordante a los depósitos de
terrazas cuaternaria. En tanto que, la Formación Sabaneta, específicamente
en la población de San Juan de Lagunillas, se encuentra en contacto con la
Formación La Quinta por medio de una discordancia angular. Se caracteriza
litológicamente por metareniscas que en algunas oportunidades presenta
vetas de calcita, también se observan metalimolitas, metaconglomerados o
metabrechas con clastos anguloso que pueden alcanzar hasta los 20 cm de
longitud. Se caracteriza por su color violeta. (González de J., Iturralde, &
Picard, 1980)
Finalmente, la Formación La Quinta es descrita, por primera vez, como
una unidad de sedimentos clásticos rojos en Los Andes venezolanos. La
localidad tipo se encuentra en la carretera Seboruco a La Grita, al sur del
caserío de La Quinta, estado Táchira. En la sección tipo (Schubert, 1979)
propone que consta de tres (3) intervalos: uno inferior, compuesto por una

31
capa de toba vítrea de color violáceo; uno medio, consistente de una
secuencia interestratificada de toba, arenisca gruesa y conglomerática, limolita
y algunas capas delgadas de caliza, de color verde, blanquesino, gris o
violáceo; y un intervalo superior, formado por limolita y arenisca, intercaladas
con algún material tobáceo, de color rojo ladrillo y marrón chocolate.
En la sección tipo, la Formación La Quinta cubre discordantemente a
filitas de la Formación Mucuchachí (Paleozoico Superior) y el contacto con la
Formación Río Negro (Cretácico Inferior), es una discordancia paralela o
transicional, de acuerdo con el contenido fosilífero, la Formación La Quinta se
considera de Edad Jurásico (González de J., Iturralde, & Picard, 1980).
El Cuaternario, la geología aluvial explica de manera detallada todos los
depósitos cuaternarios presentes en el valle del río Chama, en donde
establecen que, entre Estanques y El Vigía, este corre por una profunda
garganta correspondiente al segmento transversal del mismo, por lo cual, hay
una ausencia prácticamente total de acumulaciones aluviales, ya sean
longitudinales o transversales.
Sin embargo, aguas arriba de Estanques la situación cambia
drásticamente, coincidiendo con la depositación longitudinal del valle y la
configuración de una cuenca de tracción (Cuenca Las González) de la
depresión, que continúa por unos 55 kilómetros hasta la altura de Tabay. El río
fluye en casi todo su trayecto al sur de la depresión, adosado a las vertientes
bajas de la Sierra Nevada, empujado hasta allí por los depósitos aluviales
cuaternarios del margen derecho derivados de las vertientes de la Sierra de
La Culata al norte, así como de los relieves transicionales localizados entre
esta sierra y el fondo del valle. El adosamiento también se debe a la presencia
de la traza principal de la zona de Fallas de Boconó a lo largo de las vertientes

32
bajas de la Sierra Nevada, en cuyo caso la debilidad cortical consecuente es
aprovechada por el río para efectuar su recorrido (Schubert & Vivas, 1993).
II.3.-Geología estructural local
La estructura geológica activa más importante de la Cordillera de Mérida
es la zona de Fallas de Boconó, la cual representa el extremo occidental del
sistema de Fallas de Boconó-Morón-El Pilar. Esta zona de fallas consiste de
una faja de valles y depresiones tectónicas alineadas y otros rasgos alineados,
con una anchura de 1 a 5 Kilómetros y con un rumbo aproximado de N45ºE;
esta faja tiene una longitud de aproximadamente 500 Kilómetros, entre la
depresión del Táchira y el Mar Caribe, atravesando en forma oblicua a Los
Andes venezolanos. El estudio de los indicios terciarios tardíos-cuaternarios a
lo largo de la totalidad de la extensión de la zona de Fallas de Boconó, ha
revelado que a lo largo de esta zona de fallas existen cuencas de tracción
cenozoicas tardías (pull-apart basins), en las cuales se pueden documentar
desplazamientos normales grandes, pero locales (hasta 2 Kilómetros o más),
separados por segmentos de falla angostos, con indicios de desplazamientos
rumbo-deslizantes hacia la derecha (Schubert & Vivas, 1993).
Las unidades litológicas localizadas en la zona de estudio fueron:
II.3.1.-Asociación Sierra Nevada
La Figura 15 muestra el afloramiento con rocas de la Asociación Sierra
Nevada de edad Precámbrica; se presenta con rocas metamórficas del tipo
Esquistos Cuarzo Feldespáticos de colores grises claros a oscuros, poco
meteorizados y fracturados, mostrando las familias de las diaclasas, que se
encuentran a lo largo de la carretera principal que comunica Los Araques a
Mérida.

33
Figura 15. Afloramiento de rocas de la Asociación Sierra Nevada.
II.3.2.-Asociación Tostos
La Figura 16 muestra el afloramiento rocas de la Asociación Tostos de
edad Paleozoico Carbonífero; las rocas encontradas son del tipo Micáceo de
colores que oscilan entre gris a verdoso, la foliación es casi imperceptible
debido a lo fracturado que se presenta la roca, con brillo semimetálico.
II.3.3.-Formación La Quinta
La Figura 17 muestra un afloramiento con rocas de la Formación La
Quinta de edad Jurásico. Son calizas y lutitas calcáreas de colores que varian
entre gris oscuro a verdoso, estas pertenecen a al facie no roja de esta
formación, se encuentra poco fracturada, pero con algunos plegamientos.

34
Figura 16. Afloramiento de rocas de la Asociación Tostos.
Figura 17. Afloramiento de rocas de la Formación La Quinta.

35
CAPÍTULO III.
Marco Metodológico.

36
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
En este Capítulo se incluyen los elementos que permiten comprender el
tipo de investigación desarrollada, como una manera de entender bajo qué
forma y esquema ha sido desplegada la evaluación geomecánica-estructural
del sector Los Araques - San Juan, municipio Sucre del estado Mérida.
III.1.-Tipo de investigación
La presente investigación científica se puede clasificar teniendo en
cuenta diversos criterios; a saber, se considera de tipo descriptivo porque
establece el comportamiento de los esfuerzos tensionales en el área, es de un
nivel intermedio. Además de clasificarse como explicativa dado que se
establece las causas y efectos para la modificación y distribución de los
esfuerzos.Para cumplir con la consecución de los objetivos planteados, el
presente trabajo ha sido dividido en tres fases principales: documentación,
investigación y, por último, de oficina.
III.2.-Metodología de la investigación
La investigación se llevó a cabo en 3 fases, las cuales, a su vez, se
subdividieron en diferentes etapas para un mejor desempeño, permitiendo de
esta manera cumplir con los objetivos planteados. La metodología planteada
para el desarrollo de la investigación se encuentra plasmada de manera
esquematica en la Figura 15, con la finalidad de una mejor comprensión de la
misma esta manera cumplir con los objetivos planteados. La metodología
planteada para el desarrollo de la investigación se encuentra plasmada de
manera esquemática en la Figura 18, con la finalidad de una mejor
comprensión de la misma.

37
Figura 18. Esquema metodológico.
III.3.-Fase de documentación
Esta fase de documentación comprendió la recopilación de información,
en la cual se revisaron los trabajos previos, los mapas geológicos y
topográficos donde se ubica la zona de estudio, al igual que las fotografías
aéreas e imágenes satelitales, y con ello se construyó una interpretación
fotogeológica dando como resultado la generación de un fotomapa.

38
III.3.1.-Mapas geológicos y topográficos, fotografías aéreas e imágenes
satelitales
Se realiza la búsqueda de los mapas topográficos, geológicos y
fotografías aéreas que contengan el área de estudio, estas herramientas son
facilitadas por el laboratorio de sensores remotos de la Escuela de Ingeniería
Geológica de la Universidad de Los Andes, entre los mapas y fotografías
aéreas a utilizar destacan:
 Mapa geológico de la región de Mérida, a escala 1: 50.000, del
Ministerio de Energía y Minas
 Mapas topográficos de San Juan y Lagunillas, a escala 1:25.000, del
Ministerio de Obras Públicas. Dirección de Cartografía Nacional (1977).
 Fotografías aéreas de la zona San Juan-Los Araques del estado Mérida
a escala 1: 5.000 bajo la misión 010413, fotos 007-009-01.
III.3.2.-Análisis fotogeológico
Esta etapa de la investigación se desarrolla con la finalidad de realizar un
análisis de fotointerpretación con ayuda del estereoscopio, el cual permite
resaltar y reconocer los rasgos antrópicos como poblados, carreteras, entre
otros, e identificar las estructuras geológicas más relevantes en la zona como
fallas, pliegues, deslizamientos, contactos y demás rasgos geológicos que
permitan un mejor análisis geológico-estructural, todo esto utilizando como
base el mapa geológico estructural mencionado anteriormente. (Figura 19).
Luego de la interpretación de cada una de las fotografías aéreas se procedió
a solapar dichas fotografías con la finalidad de obtener una visión más clara y
precisa de la geología estructural predominante en la zona de estudio,
permitiendo así un mejor desarrollo de la investigación.

39
Figura 19. Fotografías aéreas de la zona de estudio, misión 010413 vuelos
007, 009 y 011.

40
Luego de la interpretación de cada una de las fotografías aéreas se
procedió a solapar dichas fotografías con la finalidad de obtener una visión
más clara y precisa de la geología estructural predominante en la zona de
estudio, permitiendo así un mejor desarrollo de la investigación.
III.4.-Fase de investigación
Esta segunda fase se orientó al desarrollo directo del trabajo de campo
con el fin de ratificar toda la información Bibliográfica recopilada que será
empleada para la recopilación de datos necesarios y que además será
verificada, en aquellos casos que sea requerido, esta información bibliográfica
será actualizada.
III.4.1.-Reconocimiento y delimitación del área de estudio
Se fundamenta en el reconocimiento y delimitación del área de estudio,
la identificación de las vías de acceso y los afloramientos disponibles. Dichas
actividades se llevaron a cabo con ayuda de la brújula, cinta métrica y con el
equipo de posicionamiento global (GPS) modelo GARMIN GPSMAP 62.
III.4.2.- Identificación de litologías y estructuras geológicas
Durante esta etapa se utilizaron los mapas, fotografías aéreas y las
bibliografías indicadas en el Capitulo 1 con la finalidad de identificar y verificar
en campo, la información suministrada por los autores. Esta información
referente a la litología, la cual se identificó por medio del tipo de roca,
observando su textura, tamaño de grano, color, composición mineralógica,
estratificación o foliación, con el propósito de indicar el tipo de roca que
conlleve a identificar la formación o asociación geológica.
III.4.3.-Recopilación de datos necesarios para ser empleados en los
programas Dips 0.5 y el método de los diedros rectos en Stereo 32

41
Este proceso consiste en recolectar las mediciones necesarias para el
desarrollo de los métodos a emplear, las mediciones son los rumbos y
buzamientos de las familias de diaclasa identificadas en cada afloramiento,
teniendo en consideración que las diaclasas se presenten cerradas y de
manera repetitiva.
Para la recolección de los datos en campo, se dividió la zona de estudio
en sectores, con la finalidad que las medidas tomadas proporcionaran la
información tensional de cada afloramiento localizado, posteriormente serán
agrupados para determinar el comportamiento de los esfuerzos que rigen la
zona de estudio en su totalidad. Cada una de las medidas tomadas fue
tabulada en la planilla de recolección de datos (Tabla 4).
Tabla 3. Planilla empleada en la recolección de datos en el campo.
En cada afloramiento de rocas se realizaron los estudios de
comparación e identificación para relacionarla con las unidades litológicas que
deben encontrarse en el área. Por otro lado, se identificaron las familias de
diaclasas en función de la dirección de rumbo y buzamiento, tratando de no
confundirlas con la estratificación o foliación.

42
La Figura 20 muestra un afloramiento de la Asociación Sierra Nevada,
donde se puede observar, en forma general, como se presenta la litología y
las 2 familias de diaclasas medidas, con ello se empezaron a recolectar tos los
datos necesarios para emplear los programas computacionales.
Figura 20. Afloramiento de rocas de la Asociación Sierra Nevada, nótese, la
dirección de las 2 familias de diaclasas medidas.
La Figura 21 muestra un afloramiento de la Asociación Tostos, donde
se puede observar, en forma general, como se presenta la litología y las 2

43
familias de diaclasas medidas, con ello se empezaron a recolectar tos los datos
necesarios para emplear los programas computacionales.
Figura 21. Afloramiento de rocas de la Asociación Tostos, nótese, la
La Figura 22 muestra un afloramiento de la Asociación Tostos, donde
se puede observar, en forma general, como se presenta la litología y las 2

44
familias de diaclasas medidas, con ello se empezaron a recolectar tos los datos
necesarios para emplear los programas computacionales.
Figura 22. Afloramiento de rocas de la Formación Sierra Nevada, nótese, la

45
III.5.-Fase de oficina
Esta última fase del proyecto consiste en clasificar y procesar toda la
información obtenida en la fase de campo con la finalidad de obtener los
esfuerzos tensionales de cada uno de los taludes en estudio, a través del
software Dips V5.0 (software de roscience) y el Stereo32 (software libre), para
adquirir los esfuerzos por medio del análisis vectorial y gráficamente.
III.5.1.-Aplicación de los métodos y comparación en la estimación de
esfuerzos tensionales en los taludes
• Procesamiento de los datos por medio del programa Dips V5.0
Para iniciar el procesamiento de los datos obtenidos en este programa
computacional, es necesario generar una planilla en el programa Microsoft
Excel 2013, con la finalidad de crear una base de datos de las medidas
obtenidas en campo las cuales son rumbo y buzamientos de los afloramientos,
a objeto de llevar dichos datos a valores de Dips (buzamiento) y Dips direction
(dirección de buzamiento) debido a que el software Dips V.5.0 trabaja con los
valores de este modo.
El Dips V.5.0 es un programa computacional que permite el análisis de
datos geológicos fundamentado en la orientación de discontinuidades como
las diaclasas, permitiendo al usuario comprender y analizar los
comportamientos estructurales de la misma manera o con las mismas técnicas
que los estereogramas.
Para el uso del programa se requiere de los siguientes pasos:

46
1. Se introducen los datos de Dips y Dips direction los cuales fueron
tabulados anteriormente en una hoja de Excel, en el nuevo documento
del programa con la finalidad de clasificar las familias. (Figura 23).
Figura 23. Presentación del programa para introducir los datos.
2. Se selecciona el icono pole plot, con la finalidad de observar la
información de las proyecciones estereográficas con los polos de cada
uno de los rumbos y buzamientos de las diaclasa. (Figura 24).
Figura 24. Proyección Estereográfica de los polos de las superficies.

47
3. Haciendo uso de los iconos SETUP > JOB CONTROL > PROJECT > OK,
se inserta el título del proyecto que son las diaclasas en cada set.
(Figuras 25 y 26).
Figura 25. Icono para colocar el nombre del proyecto.
Figura 26. Para escribir el nombre del proyecto.
4. Para realizar la configuración correcta del programa y que este arroje los
resultados reales, es necesario ejecutar las siguientes pasos:

48
a. SETUP > STEREONET OPTIONS >EQUAL AREA > UPPER > OK.
(Figura 27).
b. SETUP > CONVENTION >PLANE VECTOR. (Figura 28).
Figura 27. Configuración del programa Dips. Paso a.
Figura 28. Configuración del programa Dips. Paso b.
5. La estereofalsilla se coloca haciendo uso de los iconos Stereonet
Overlay, luego se hace uso de las opciones STYLE > EQUATORIAL >
OK. (Figuras 29 y 30).

49
Figura 29. Configuración para colocar la Estereofalsilla de Wulf.
Figura 30. Estereofalsilla de Wulf.
6. Para aplicar el gráfico de contorno que indica la mayor concentración de
polos se utilizan los siguientes comandos VIEW > CONTOUR PLOT,
(Figuras 40 y 41).

50
Figura 31. Selección del contorno de la concentración de polos
Figura 32. Concentración de Polos en el Programa Dips.
7. Las familias principales se identifican utilizando los iconos SETS > ADD
SET WINDOW, para encerrar el área con la posible de la concentración
de los polos se hace click en el botón izquierdo y se realiza un barrido en
sentido horario (Figura 33). Posteriormente, aparece una ventana de

51
diálogo “add set window”, se le asigna el nombre con la cual será
representada esta etiqueta ADD SET WINDOW > LABEL > OK. (Figura
34). Dicho procedimiento se repite con cada una de las zonas de
concentración de polos. (Figura 35).
Figura 33. Concenración de las áreas donde se ubican los polos.
Figura 34. Selección de cada familia de diaclasas con sus polos.

52
Figura 35. Superficies de las posibles fallas que agrupan a las familias de
diaclasas.
8. Con los resultados obtenidos anteriormente se selecciona la opción
VIEW > MAJOR PLANES PLOT (Figura 36). De esta manera, se
muestran los buzamientos y dirección de buzamientos de las superficies
de fallas que serán incorporados al programa Stereo 32.
Figura 36. Direcciones de las posibles superficies de fallas en el Programa
Stereo 32.

53
• Procesamiento de los datos por medio del programa Dips 5.0
para el cálculo de los Esfuerzos Principales
1. Con los planos de fallas determinados anteriormente utilizando el
programa Dips V5.0, se colocan por pares en un archivo nuevo. Se usa
el icono POLE PLOT para realizar la representación de los polos dentro
de programa. (Figuras 37 y 38).
Figura 37. Caga de datos en el programa Dips.
Figura 38. Representación de los 2 polos e las 2 posibles superficies de
fallas obtenidos.

54
2. Luego se selecciona el icono STEREONET OVERLAY ˃ EQUATORIAL
˃ OK, luego se usa el icono GRID, así se representa dentro de la
proyección la rejilla y el eje de coordenadas. (Figura 48).
Figura 39. Activación de la rejilla y eje de coordenadas en el Dips.
3. Se usa la barra de herramienta en la función SETUP CONVENTION ˃
PLANE VECTOR.
4. Luego se selecciona el icono ADD PLANE, se coloca el cursor sobre el
polo y se identifica el plano de falla ADD PLANE ˃ LABEL ˃ OK, se
repite el procedimiento con el otro plano de falla. (Figuras 50 y 51).
5. Se selecciona el icono EDIT PLANES ˃ APLLY ˃ OK, se editan los
planos una mejor visualización de los mismos. (Figura 52).

55
Figura 40. Identificación de la superficie de falla.
Figura 41. Proyecciones Estereográficas de las posibles superficies de fallas.
Figura 42.Edición de las posibles superficies de falla.

56
6. Usando el icono ADD PLANE, se coloca el cursor sobre la intersección
de los planos de falla coincidiendo la curva con los polos, se identifica
en la ventana ADD PLANE ˃ LABEL ˃ OK. Con ello se calcula l esfuerzo
principal intermedio σ2 (Figura 43).
Figura 43. Calculo del Esfuerzo principal Intermedio σ2.
7. Con el icono DRAW MOVING LINE se ubica el punto medio entre los
planos de falla. Donde la línea corte la curva donde esta contenidos los
polos se ubica el cursor usando el icono ADD PLANE ˃ LABEL ˃ OK.
Con esto se Calcula el esfuerzo principal mayor σ3. (Figura 44).
8. Usando nuevamente el icono ADD PLANE, colocando el cursor sobre
la intersección de las curvas de los polos y la curva de la intersección
de los planos de falla, se identifica en la ventana ADD PLANE ˃ LABEL
˃ OK. Se selecciona EDIT PLANE. (Figura 45).
9. Para ver los valores de las direcciones de esfuerzo se selecciona el
icono MAJOR PLANES PLOT. (Figura 46).

57
Figura 44. Determinación del Esfuerzo Principal menor σ3
Figura 45 Determinación del Esfuerzo Principal σ1 y edición de los
planos
Figura 46. Representación de los 3 esfuerzos en el programa Dips.

58
10.Por último, se selecciona la función SEPTUP ˃ CONVENTIONS ˃
POLE VECTOR, se muestra la orientación de las direcciones esfuerzo.
(Figura 47). Todo esto ayuda a determinar las direcciones de los
esfuerzos tensionales de la siguiente manera:
ID 3 (S2) representa el Esfuerzo Principal Medio σ2
ID 4 (S3) corresponde al Esfuerzo Principal Menor σ3
ID 5 (S1) simboliza el Esfuerzo Principal Mayor σ1
Figura 47. Valores de los esfuerzos principales en el programa Dips.
III.5.2.-Procesamiento de los datos por medio del programa Stereo32
En Geología, el programa Stereo32 con los datos de rumbo y
buzamiento, facilita la representación estructural de fallas, pliegues y
diaclasas; además, permite calcular la dirección e inclinación de los esfuerzos
principales aplicados a la estructura a través del método de los Diedros Rectos,
dicha dirección e inclinación es posible de hallar cuando se obtienen dos
superficies de falla las cuales son proporcionadas por el Software por medio
de las proyecciones estereográficas (Bongiorno, 2002).

59
En este sentido, el procedimiento a ejecutar en el software Stereo32 es
el siguiente:
1. El cálculo de la dirección y de los esfuerzos principales se hace a partir
de los datos de azimut y buzamientos que corresponden al Dip y Dip
direction, respectivamente, del par de fallas, tomando en cuenta los
siguientes datos. (Tabla 4).
Tabla 4. Datos de Rumbos y Buzamientos.
2. De las fallas obtenidas mediante el programa Dips se utilizan los valores
de buzamiento y dirección de buzamiento y se introducen en los
cuadros de; AZIMUT > DIP/PLUNGE > MARK > ADD; haciendo uso del
icono MARK es posible cambiar el color de las líneas que identifica cada
una de las fallas y de esta manera diferenciarlas entre sí. (Figura 48).
3. Para la configuración del programa y la obtención de cálculos reales en
las direcciones de los esfuerzos es importante la activación de los
siguientes comandos: TYPE > PLANAR. (Figura 59).

60
Figura 48. Introducción de los datos en el programa Stereo 32.
4. Para la configuración del programa y la obtención de cálculos reales en
las direcciones de los esfuerzos es importante la activación de los
siguientes comandos: TYPE > PLANAR. (Figura 59).
Figura 49. Configuración de las superficies de falla en el programa Stere 32.
5. Para que el programa permita observar los planos en las proyecciones
estereográficas se deben activar los comandos OPTION > WULFF NET
y luego los iconos DISPLAYS DATA IN PROJECTION,
respectivamente. (Figuras 50 y 51).

61
Figura 50. Configuración de la estereofalsilla de Wulf.
Figura 51. Representación de las 2 superficies de fallas.
6. Para obtener los valores de dirección e inclinación de los esfuerzos
principales es necesario activar los comandos indicados a continuación
DATA > PALEOSTRESS > METHODE DE DIÉDRES DROITS; (Figura
62), seguido de los comandos DATA > STATISTICAL ANALYSIS >
MEAN DIRECTION > EIGENVECTORS > EIGENVALUES. (Figura 53).

62
Figura 52. Configuración para aplicar el método de los Diedros Rectos.
Figura 53. Configuración para calcular los esfuerzos principales.
7. Luego el programa mostrará de manera tabulada los valores de
dirección e inclinación de los esfuerzos principales, (Figura 54). Para
que dichos valores sean representados en la proyección estereográfica,
se hace necesario activar los comandos que se presentan a la izquierda

63
en la columna “ADD”, seguido del icono “OK” y, de manera inmediata,
se muestran los resultados en la pantalla principal. (Figura 55).
Figura 54. Selección para obtener los resalados de los esfuerzos principales.
Figura 55. Representación de los resultados en el programa Stereo 32.
8. Utilizando los comandos DISPLAYS DATA IN PROJETION es posible
observar las proyecciones estereográficas en las cuales se muestra la
dirección e inclinación de los esfuerzos principales. (Figura 56).

64
Figura 56. Ubicación de los esfuerzos principales en la estreofalsilla de Wulf.
III.5.3.-Método gráfico o de proyecciones estereográficas
Los resultados obtenidos a través del software Stereo32 son
corroborados y verificados mediante la utilización de las proyecciones
estereográficas, pero para dicha corrección es necesario tomar en cuenta el
método de los diedros rectos y los diagramas de Anderson. El procedimiento
utilizado para este método es el cálculo de esfuerzo, es el empleado por
Bongiorno (2002).
1. Haciendo uso de los datos de rumbo y buzamiento de las fallas
obtenidas mediante el programa Dips versión 5.0, se procedió a
proyectar estos datos en la estereofalsilla de Wulff. (Figura 57).
2. El procedimiento para hallar el polo de cada falla consiste en girar el
punto del rumbo hasta hacerlo coincidir con el norte de la estereofalsilla
de Wulff, luego desde el punto de intersección entre la línea del centro
de la estereofalsilla y la semicurva de la falla, se procede a medir 90° y

65
se le denomina P1, se repite el procedimiento para el resto de las fallas.
(Figura 58).
Figura 57. Proyección estereográfica de las 2 posibles superficies de fallas.
Figura 58. Determinación de los polos para cada superficies de posibles
fallas.

66
3. Después de encontrar cada uno de los polos de las fallas, se hacen
coincidir en el semicírculo de la estereofalsilla que los contenga. Esto
se encuentra representado en la figura 59, siendo la línea de color
verde.
Figura 59. Calculo de la curva que une los 2 polos delas superficies de fallas.
4. El punto donde coinciden ambas fallas se denomina P3. La distancia
existente entre ambos polos de las fallas, es decir, P1 y P2, será la
abertura que se tome con el compás para poder hacer centro en cada
uno de los polos y obtener así la bisectriz. La bisectriz hallada por medio
de una línea se une con el P3 (punto donde coinciden las dos fallas),
dicha línea se alarga hasta que corte la línea que une los dos polos, el
punto de intersección será llamado P4. (Figura 70).
5. Por último, se obtiene otro punto haciendo coincidir con el punto 3 (P3)
con la línea Este - Oeste o con la línea horizontal de la estereofalsilla
por dicho punto, con ayuda de la estereofalsilla se traza una semicurva

67
hasta hacerla coincidir con la línea que contiene a los polos y se llamará
punto 5 (P5). (Figura 61).
Figura 60. Calculo de la Bisectriz, para el cálculo del esfuerzo principal
menor σ3
Figura 61. Procedimiento para calcular el punto P5.

68
6. Una vez conseguido cada uno de los puntos descritos anteriormente,
mediante el diagrama de Anderson es posible obtener los esfuerzos
principales siendo los representados en la Figura 61:
- Punto 3 (P3) representa el Esfuerzo Principal Medio σ2
- Punto 4 (P4) corresponde al Esfuerzo Principal Menor σ3
- Punto 5 (P5) simboliza el Esfuerzo Principal Mayor σ1
III.5.4.-Método analítico
Es un método numérico para determinar la dirección e inclinación de los
esfuerzos principales, suponiendo que dos fallas a conjugar se puedan
representar vectorialmente y en forma plana a partir de la pendiente (α), y la
dirección del buzamiento (ψ) de los planos de falla. Por medio del método de
análisis vectorial, se calcula la dirección acimutal del buzamiento (ψ) de las
fallas:
Plano 1: falla 1 (ψ1; α1).
Plano 2: falla 2 (ψ2; α2).
Procedimiento para el cálculo de los Esfuerzos Principales σ1,σ2,σ3,
según Bongiorno, Belandria y Ucar (2011).
Ecuación donde se obtiene los vectores normales de los planos:
De la misma manera, se consigue el siguiente vector normal al plano:
Ec. (3)

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