Problemas Para Mineria GEOLOGIA ESTRUCTURAL

7/23/2019 Problemas Para Mineria GEOLOGIA ESTRUCTURAL

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Problemas de Sistema de planos acotados aplicados a la prospección minera 1

Universidad de León

Escuela Superior y Técnica deIngenieros de Minas (León)

___________

Practicas de Yacimientos Minerales

Alumno: __________________________________

Curso Académico: ______________

Profesor de la asignatura Dr. Alfonso J. Méndez Cecilia




EJERCICIOS DE PLANOS ACOTADOS APLICADOS A LAPROSPECCIÓN GEOLÓGICA Y MINERA

ABATIMIENTOS ..................................................................................................... 3Problema 1: ....................................................................................................... 3Problema 2: ....................................................................................................... 4

PROBLEMA DE LOS 3 PUNTOS................................................................................. 4PROBLEMA DE LOS 3 PUNTOS................................................................................. 5

Problema: 3 ....................................................................................................... 5Problema 4: ....................................................................................................... 6Problema 5: ....................................................................................................... 7

BUZAMIENTOS APARENTES .................................................................................... 8Problema 6: ....................................................................................................... 8Problema 7: ....................................................................................................... 9

DADOS 2 BUZAMIENTOS APARENTES, DETERMINAR EL PLANO................................. 10

Problema 8: ..................................................................................................... 10Problema 9: ..................................................................................................... 11

SONDEOS........................................................................................................... 12Problema 10: ................................................................................................... 13Problema 11: ................................................................................................... 14Problema 12: ................................................................................................... 15Problema 13: ................................................................................................... 16Problema 14: ................................................................................................... 17

DISTANCIAS Y POTENCIAS ................................................................................... 18Problema 15: ................................................................................................... 18Problema 16: ................................................................................................... 19Problema 17: ................................................................................................... 20

Problema 18: ................................................................................................... 21Problema 19: ................................................................................................... 22Problema 20: ................................................................................................... 23Problema 21: ................................................................................................... 24Problema 22: ................................................................................................... 25

RAKE ................................................................................................................. 26Problema 23: ................................................................................................... 26Problema 24: ................................................................................................... 27

INTERSECCIÓN DE PLANOS.................................................................................. 28Problema 25: ................................................................................................... 28Problema 26: ................................................................................................... 29

ANGULOS DIEDROS DE PLIEGUES ......................................................................... 30

Problema 27: ................................................................................................... 30Problema 28: ................................................................................................... 31Problema 29: ................................................................................................... 32

FALLAS: ............................................................................................................. 33Problema 30: ................................................................................................... 35Problema 31: ................................................................................................... 36Problema 32: ................................................................................................... 36Problema 32: ................................................................................................... 37




ABATIMIENTOS

Nota prel iminar: Se considerará siempre que el N está en la parte superior del papel

Problema 1: .Sea un punto A de cota (150) y otro punto B (-400), que se encuentra 800

m. al Este de A. Calcular la distancia real y la pendiente entre ambos puntos.




Problema 2:

Por un punto A de cota 500 m. pasa una recta de dirección N225E y un buzamiento de30º hacia el SW. Determinar un punto de dicha recta a cota 250 m.




PROBLEMA DE LOS 3 PUNTOS

Problema: 3

Sean 3 puntos pertenecientes a un plano A, B y C de cotas 100, 200 y 300 m.respectivamente. Determinar la dirección y buzamiento del plano.




Problema 4:

Una capa aflora en 3 puntos A(100), B(300) y C(500). Calcular la dirección y buzamientode la capa sabiendo que AB=400 m. en la dirección N60E y que AC=500 m. en ladirección N100E.




Problema 5:

Un estrato aflora en 3 puntos A, B y C de cotas 60, 30 y 50 m. respectivamente. B estásituado 200 m. en la horizontal al N de A , y C a 200 m. de A según una dirección N45E..Calcular la dirección y buzamiento del estrato. Resolverlo sucesivamente a cota 0, 100 y200 m.




BUZAMIENTOS APARENTESLa línea de máxima pendiente de un plano determina el valor del buzamiento máximo,denominado buzamiento real. Cualquier otra línea contenida en el plano que no sea lalínea de máxima pendiente va a formar un ángulo con la horizontal denominadobuzamiento aparente. Los valores del buzamiento aparente de un plano varían entre elvalor del buzamiento real y 0º, que es el buzamiento de las líneas horizontales de

dirección.Problema 6:

Sea un plano 30/225; determinar el buzamiento aparente en la dirección E_W




Problema 7:

Sean 2 puntos A y B de cotas 150 y 275 m. respectivamente. El punto B se sitúa al E deA, a 650 m. en la horizontal en la dirección E-W. En el punto A aflora una veta y en B semide un buzamiento aparente de 65/125. Determinar la dirección y el buzamiento de laveta.




DADOS 2 BUZAMIENTOS APARENTES, DETERMINAR EL PLANO

Problema 8:

Sean 2 rectas de un mismo plano; la recta a tiene una dirección N150E y un ß=30SE, yla recta b, con dirección D=N45E y ß B=40SW. Determinar la dirección y buzamiento de

dicho plano.




Problema 9:

En un área de estratificación pobremente definida, el verdadero valor del buzamiento noha podido ser determinado; no obstante, se conocen los siguientes buzamientosaparentes: 23/330, 36/208, 16/184, 46/290, 30/276, 18/230, 47/2234 y 70/262.Determinar el buzamiento real y las medidas que sean incongruentes.




SONDEOSEn muchas ocasiones la única información disponible del subsuelo procede de testigos desondeos. Como se indica en la figura de abajo, si se realiza un sondeo en el punto A y seextrae un testigo en el punto A’, en el mismo testigo puede observarse un plano deestratificación que forma un ángulo con el eje del sondeo. Como en este caso el sondeoforma 90º con la horizontal por el eje del sondeo es vertical, el buzamiento del plano deestratificación será el ángulo complementario de ( = 90º - )




Problema 10:

En un punto A de cota (0) se hace un sondeo vertical y se encuentra una capa a los 550m. de profundidad. La capa forma con el eje del sondeo un ángulo de 30º. Sabiendo queen un punto C(0) aflora la capa, determinar la dirección y buzamiento de la capa.




Problema 11:

En un punto A(100) se hace un sondeo y se extrae testigo a los 480 m. que correspondeal techo de la formación; el testigo presenta una superficie de estratificación que forma60º con el eje del sondeo. En otro punto B (250), situado 1000 m. al Este de A, se haceotro sondeo y se encuentra el techo del estrato a los 380 m.. Calcular la dirección delestrato sabiendo que el buzamiento regional es hacia el Sur.




Problema 12:

En un punto A de cota 200 mts. Se hace un sondeo y se encuentra un estrato a 480 m.de profundidad. En B(460) a 1240 m. de A en sentido N75E, se hace un sondeo verticalque encuentra el estrato a los 100m. Sabiendo que el buzamiento real es de 50º y queregionalmente buza hacia el Sur, calcular la dirección del estrato.




Problema 13:

El punto A se encuentra 1000 m. al E de B en la dirección N90E. En el punto A(350) sehace un sondeo que corta el techo de un estrato a los 250 m.. En B(540) se realiza otrosondeo que corta al estrato a los 360 m. Sabiendo que el buzamiento real medido en eltestigo es de 60º, calcular la dirección del estrato trabajando a cotas 0, 300, 100 y 180m.




Problema 14:

En una galería de dirección N110E se encuentran 2 puntos A y B distanciados entre si 94m. La galería se encuentra a una profundidad de 45m. En el punto A se hace un sondeovertical hacia abajo y se encuentra una capa de mineral a los 30 m. En el punto B,situado al E de A, se hace otro sondeo vertical pero ascendente, y se encuentra la capa alos 20 m. Se comprueba por el testigo que el buzamiento de la capa es de 50º. Calcularla dirección de la capa y el punto de intersección con la galería.




DISTANCIAS Y POTENCIASLa distancia entre un punto y un plano es el segmento perpendicular al planocomprendido entre el plano y el punto. Para su calculo se traza la línea de máximapendiente del plano cuya proyección pase por el punto; se abate el plano que contiene lal.m.p. y el punto, y la distancia perpendicular desde el punto al plano abatido, es lamínima distancia del punto al plano. En caso en que el punto esté a distinta cota el

procedimiento es identico.

La potencia es la distancia existente entre 2 planos paralelos; el espesor de un estratomedido perpendicularmente a los planos de estratificación de techo y muro se conocecomo potencia real. Cualquier otra potencia que no sea perpendicular a los planos sedenomina potencia aparente.

Problema 15:

Sea la traza de un plano 45/180 a cota (0) y un punto P a la misma cota. Determinar ladistancia del punto P al plano.




Problema 16:

Sea la traza de un plano 45/190 a cota (0) y un punto de cota 150. Determinar ladistancia del punto P al plano. Dibújese a escala 1:10.000.




Problema 17:

Sean 2 trazas de cota (0) de techo y muro de una capa 30/090 y un punto P(0). En dichopunto se realiza un sondeo vertical y se pide determinar la profundidad a la que elsondeo encontrará la capa y el espesor de ésta. Escala 1:10.000.




Problema 18:

El techo de una formación 30/135 aflora en un punto A (200). 500 m. al Sur de A seperfora un sondeo en un punto B (100), encontrándose el muro 420 m. por debajo de B.Determinar la potencia de la formación. Escala 1:10.000.




Problema 19:

Sobre la falda occidental de una montaña a 305 m. de cota, aflora el techo de una capade carbón 35/315. A una cota de 205 m. y 244 m. de distancia según el sentido delbuzamiento, se hace un sondeo vertical. SI la capa tiene una potencia de 100 m.,calcular la profundidad a la que el sondeo encontrará la capa y el espesor de la capa decarbón atravesada.




Problema 20:

En un punto A(500) aflora el techo de una formación. En B(500) situado a 1000 ensentido N50E, aflora el muro. En C(400), situado a 425 m. de A según la dirección N74E,se hace un sondeo vertical que encuentra el techo a los 100 m. y el muro a los 325 m.Calcular la dirección, buzamiento y potencia de la formación.




Problema 21:

En un punto A aflora el techo de una capa de carbón 30/215. 600 m. al S. De A se haceun sondeo inclinado 70º en sentido N50E. La longitud total de la capa de carbónatravesada en el sondeo es de 200 m. Calcular la potencia verdadera de la veta y lalongitud del sondeo hasta intersectar con el techo.




Problema 22:

En un punto A se abre la bocana de un túnel de sentido W-E. En un punto B, 900 m. al Ede A, se ha reconocido mediante sondeos el muro de una formación de cuarcitasauríferas 30/200 de 125 m. de potencia. Determinar a que distancia de la bocana secortarán las cuarcitas auríferas y el espesor de éstas a perforar.




RAKESe define como “rake” el ángulo que forma una recta cualquiera contenida en un planocon una recta horizontal del mismo. Este termino se utiliza con frecuencia la medición depaleocorrientes, estrías de falla, etc. Para determinar la dirección y buzamiento de unalínea de la que conocemos el rake, debemos abatir el plano sobre el que se ha medido elrake.

Por el contrario, si se conoce la proyección de una línea contenida en un plano, podemosefectuar el problema contrario y determinar el rake de dicha línea.

Problema 23:

Sea la traza D a cota(0) de un plano 50/180. Trazar una línea contenida en dicho planocon un rake de 40º hacia el E.




Problema 24:

Una plano de falla 45/090 tiene estrías con un rake de 50ºN. Calcular el valor y sentidode inclinación de la estría.




INTERSECCIÓN DE PLANOSLa intersección de 2 planos cualesquiera es una línea, que viene dada por el lugargeométrico de las intersecciones de las infinitas parejas de horizontales de igual cota decada uno de los planos.

En general se tratará de buscar 2 parejas de horizontales con igual cota para obtener 2

puntos de la intersección, trazándose así la recta de intersección. Su buzamiento seobtendrá abatiendo el plano vertical que contiene la recta de intersección.

En caso de que los 2 planos tengan trazas paralelas, se abate un plano vertical ortogonala las trazas y que contiene las líneas de máxima pendiente de ambos planos. El punto decorte de las l.m.p. abatidas, nos da la intersección que debe ser paralela a las trazas delos 2 planos.

Problema 25:

Sean 2 planos 30/120 y 20/250. Determinar la recta de intersección, así como su

dirección y buzamiento.




Problema 26:

Un sinclinal con eje E-W y buzamiento 10ºW tiene un flanco N que buza 20º S y el flancoS. buza 70ºN. Calcular la dirección de los flancos.




ANGULOS DIEDROS DE PLIEGUESEl ángulo diedro que forman 2 planos que se cortan se mide en un plano perpendicular ala línea de intersección.

Para el calculo del ángulo diedro es necesario calcular primero el plano perpendicular a lalínea de intersección; este plano tiene su traza perpendicular a la traza de la línea deintersección y su l.m.p. también es perpendicular a la misma línea de intersección. Alabatir la línea de intersección, según un plano vertical que la contenga, también seráabatida la l.m.p. del plano perpendicular a la línea de intersección.

Conocida la bisectriz y la línea de intersección se puede definir el plano bisectriz, que esel que contiene a ambas líneas.

Problema 27:

Dados los planos 30/120 y 20/250, determinar el ángulo que forman entre si y el planobisectriz.




Problema 28:

En un punto A se encuentra la intersección de 2 superficies, que buza 50º en el sentidoN210E. 100 m. al S. De A se hace un sondeo vertical y se encuentran las 2 superficies alos 80 y 150 m. del sondeo. Calcular el ángulo diedro y la dirección y el buzamiento delas 2 superficies que se cortan.




Problema 29:

Se tienen 2 filones como los indicados en la figura. Por el punto T para una galería quetiene una inclinación de 20º en sentido N180E; dicha galería se ha perforadoaprovechando una capa de baja resistencia de dirección N280E.Se desea conocer:

- La distancia real desde T a los puntos de intersección de la galería con los filones.- El ángulo real que forman las rectas de intersección de la capa de dirección N280E

con los 2 filones.




FALLAS:Podemos definir los siguientes tipos de fallas.




En cuanto a la nomenclatura de los elementos geométricos de las fallas de traslación:




La dirección de movimiento puede determinarse en muchos casos gracias a la presenciasobre la superficie de falla de estrías (tectoglifos), que permiten medir de forma directala dirección de movimiento de un bloque respecto de otro. En los casos en que seconozca la dirección del salto, su valor puede determinarse conociendo la traza decualquier plano desplazado por la falla.

Cuando no se conoce la dirección de las estrías es necesario conocer al menos dos planos

oblicuos entre si para determinar el salto real. El punto en que la línea de intersección delos planos corta al planos de falla nos da un punto de referencia cuya ubicación en ambosbloques nos permite determinar el salto real. Como resumen se puede decir que siempreque se conozca la posición de 2 planos no paralelos en ambos bloques de la falla, sepodrá determinar el salto real y por tanto el régimen de la falla.

En los casos inversos, si solo se conoce la posición de un plano en ambos bloques de lafalla, no se podrá determinar nada sobre su tipología. Sin embargo, conociendo ademásla dirección del salto se podrá determinar el salto real.

Problema 30:

En un punto A de un terreno horizontal aflora el techo de un estrato con dirección N30E .En un sondeo realizado en el punto B, situado a 100 m. al Este de A, se localizan el techoy el muro a 50 y 70 m. de profundidad respectivamente. Una falla de dirección E-W quebuza 60ºS corta el estrato en A produciéndose un salto normal de 20 m.a) Determínese el buzamiento y el espesor o potencia del estrato.b) Represéntense las zonas de afloramiento al Norte y al Sur de la falla a escala 1:2.000.c) Represéntense los bloques Norte y Sur de la misma en perspectiva caballera.




Problema 31:

Una falla vertical de dirección E-W corta dos planos estructurales, D1 = N45ºW, β1

=30ºSW y D2 = N45ºE,β2 =45ºSE cuyos afloramientos se dejan ver sobre el terreno llanocomo se muestra en la figura adjunta, realizada a escala 1:1000.

a) Determínese el salto neto de la falla y sus componentes normal y en dirección. b) Represéntense las distintas estructuras de los bloques norte y sur en laperspectiva caballera que se ofrece.



Problema 32:

Una falla de dirección E-W y buzamiento 60ºS corta dos planos estructurales, D1 =N45ºW, β1 =30ºSW y D2 =N45ºE, β2 =45ºSE cuyos afloramientos se dejan ver sobre elterreno llano como se muestra en la figura adjunta, realizada a escala 1:1000. a) Determínese el salto neto de la falla y sus componentes normal y en dirección. b) Represéntense las distintas estructuras de los bloques norte y sur en la

perspectiva caballera que se ofrece

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