Elements dels mapes geològics

Des d'un punt de vista formal, un mapa geològic és un document cartogràfic en el qual s'ha projectat, sobre un pla horitzontal, informació en quatre dimensions: les tres dimensions de l'espai ordinari, a les quals s'afegeix el temps geològic. És important remarcar que la coordenada z (vertical) no es refereix només a l'alçada topogràfica, sinó també a la columna de roques que es pot trobar per sota d'un punt determinat, i també als materials que el recobrien i que han estat erosionats.

En un mapa geològic es representen els elements geològics, convenientment simbolitzats: les unitats cartogràfiques amb els epígrafs que les identifiquen, els contactes entre aquestes i les dades puntuals, i també altres elements corresponents a línies o a superfícies geològiques.

Les unitats cartogràfiques són els elements essencials d'un mapa geològic. Una unitat cartogràfica és la representació d'un volum de roca amb una litologia o associació litològica constant, d'una edat determinada, limitat per superfícies que el posen en contacte amb els cossos de roca adjacents. És pot reconèixer sobre el terreny i és diferenciable de les unitats cartogràfiques amb les quals es troba en contacte (foto i figura 1).Tot sovint les unitats de roques sedimentàries s'anomenen Formacions (Fm.) si han estat definides formalment en un indret concret o localitat tipus (p.e. Fm. calcàries de Girona, Fm. conglomerats de Montserrat). En el mapa geològic es representa l'àrea d'intersecció entre aquests volums rocosos i la superfície topogràfica (figures 1 i 2).

Foto i figura 1: A la fotografia s'observen clarament dos conjunts de roca: una unitat rogenca i tova a la part inferior a la qual es superposa un conjunt d'estrats de gresos de color ocre, més massius a la base. El contacte entre ambdues unitats és net. En la figura es representen aquestes unitats i es traça la projecció del contacte sobre el mapa topogràfic.

Figura 2: a) Representació de diverses unitats cartogràfiques i els diferents tipus de contactes que les delimiten sobre l'ombrejat del terreny. A sota, la llegenda geocronològica i de símbols convencionals. b) Bloc diagrama en el qual s'han representat les mateixes unitats cartogràfiques de la figura 2a.

Cada unitat cartogràfica es caracteritza en el mapa per un color, indicatiu de l'edat o del tipus de roca, que pot portar sobreposada una trama indicativa de la litologia o d'algun procés geològic (figura 2). S'identifiquen mitjançant els epígrafs.

Un epígraf és un codi format per la combinació d'elements alfabètics i/o numèrics amb el qual es designa una unitat cartogràfica. La seva formulació informa de l'edat d'aquesta o dels processos que intervingueren en llur gènesi. L'epígraf acompanya les unitats cartogràfiques en tots els elements del mapa geològic (mapa principal, talls geològics i esquemes) i és el codi que permet relacionar cada unitat cartogràfica del mapa amb l'explicació de la llegenda.

Els contactes són les superfícies que delimiten els volums rocosos. En un mapa geològic es representa la línea d'intersecció entre la superfície que limita dos volums de roca diferents i la superfície topogràfica. Els contactes geològics es classifiquen en quatre grans grups, atenent al procés geològic que els ha generats:

• Contactes sedimentaris: són els contactes originaris entre roques sedimentàries, o entre aquestes i llur substrat; els més comuns són el “contacte normal o concordant”, els “contactes transicionals” i els “contactes discordants”.
• Contactes ignis: són els contactes que limiten masses de roques ígnies intrusives de les roques encaixants, o entre elles mateixes; en el cas de les roques volcàniques la base de les colades de lava també es considera així.
• Límits de processos metamòrfics: corresponen als contorns dels volums rocosos afectats per metamorfisme, és a dir, el límit de l'aurèola de metamorfisme de contacte, o bé els límits entre diferents zones de metamorfisme regional.
• Contactes mecànics: són aquells contactes entre unitats rocoses que corresponen a superfícies de fractura, acompanyades d'un moviment relatiu dels dos blocs delimitats per aquestes. Poden ser de diversos tipus, els més comuns són les “falles normals”, els “encavalcaments” i les “falles inverses”.

Cada tipus de contacte es representa en el mapa mitjançant línies de traç, color o simbologia específiques (figura 2). Quan no és possible determinar amb precisió sobre el terreny la traça d'un contacte, a causa de les condicions d'aflorament, s'indica en el mapa geològic com a “contacte suposat o deduït”.

En el mapa geològic també es representen les traces d'altres superfícies: són aquelles que caracteritzen les estructures de plegament (plans axials) o altres elements geològics relacionats amb la geometria interna d'unitats cartogràfiques o conjunts d'aquestes (diaclasat, traces de foliació, etc).A diferència dels contactes, aquestes línies no delimiten unitats cartogràfiques.

En els mapes geològics s'inclouen convenientment simbolitzades les dades de les mesures de l'orientació de les superfícies (estratificació, diaclasat, clivatge, etc.) i dades relatives a les estructures lineals (eixos de plec, estries de falla, etc.) necessàries per a llur correcta lectura i interpretació. També s'hi representa la situació de jaciments paleontològics les dades dels quals s'han utilitzat per a datar els materials que els inclouen, indicis minerals, fonts, sondatges i pous, entre d'altres.

El sistema de representació dels elements cartogràfics descrits té per objectiu facilitar la lectura del mapa, proporcionant de manera senzilla indicacions sobre la distribució de les unitats cartogràfiques, llur edat i les relacions espacials i cronològiques entre elles, i també indicacions sobre llur disposició en fondària. Aquesta capacitat per a comunicar informació sobre dimensions addicionals (subsòl, temps passats) i la component interpretativa, situa el mapa geològic a un nivell diferent respecte d'altres mapes temàtics.

Tots els mapes geològics van acompanyats d'una llegenda descriptiva de les unitats cartogràfiques i una relació dels símbols geològics (contactes, traces i elements puntuals) utilitzats (figura 2a).A la llegenda de les unitats cartogràfiques s'expliquen les característiques de cada volum rocós cartografiat. En general les llegendes són essencialment descriptives, però també informen sobre la gènesi de cada unitat, les seves propietats, la seva edat, els noms formals o altres dades que es considerin rellevants. L'ordenació de les unitats cartogràfiques en la llegenda és cronològica, de més moderna a dalt a més antiga a baix.

Aquesta sistematització és evident per al registre sedimentari, si bé és una mica més complexa a l'hora d'incloure les roques ígnies i metamòrfiques. La llegenda de símbols convencionals és la relació i l'explicació de la simbologia gràfica dels contactes entre les unitats cartogràfiques i d'altres traces i elements puntuals.

Els mapes geològics poden incorporar altres elements gràfics que amplien la informació expressada al mapa i complementen la descripció de les unitats cartogràfiques. En el cas del registre sedimentari s'inclouen columnes estratigràfiques (figura 3), panells de correlació i esquemes de relacions estratigràfiques. Per a facilitar la visualització de l'estructura en fondària s'inclouen els talls geològics (figura 4) o els blocs diagrama (figura 2b).

Figura 3: Columnes estratigràfiques amb indicacions de la correlació entre elles.

Les columnes estratigràfiques són una representació gràfica de la successió vertical de les roques sedimentàries i volcàniques tal com es van dipositar: les més antigues a la part inferior i les més modernes a la superior; la potència (el gruix) de cada unitat es mesura directament al camp i és representada a escala. A la columna estratigràfica s'indica la constitució litològica de cada unitat mitjançant una simbologia específica.

Els esquemes de relacions estratigràfiques i els panells de correlació sintetitzen conceptualment la posició relativa de cada unitat cartogràfica respecte de les altres unitats i també en referència a les estructures geològiques. Proporcionen una idea sobre la successió d'esdeveniments geològics i la relació entre ells, completant la informació expressada a la llegenda de les unitats cartogràfiques.

Els talls geològics són la representació gràfica, en un pla vertical, de la interpretació de la disposició dels materials en el subsòl (figura 4). Els talls geològics es construeixen mitjançant la projecció en fondària de les dades obtingudes en superfície, essencialment la posició dels contactes, les mesures del cabussament de les capes i les relacions entre els diferents volums rocosos. Són un model de la distribució real de les roques en fondària, coherent amb la resta d'informació del mapa. La interpretació en profunditat és més acurada si es disposa d'informació del subsòl, com ho poden ser els sondatges.

En resum, la informació en els mapes geològics és estructurada de manera que permetin diferents nivells de lectura, des de la més bàsica, en la qual l'usuari identifica la litologia en un punt concret del terreny (dos dimensions, 2D), la previsió del que es pot trobar en fondària per un punt concret (tres dimensions, 3D) fins a poder deduir la successió d'esdeveniments geològics al llarg del temps (quatre dimensions: 3D + Temps) de la regió que abasta el mapa, és a dir, la història geològica.

Figura 4: Tall geològic.