Geologia Estructural - Brújula tipo Brunton
En terreno se midela orientacuión de un plano geológico con la brújula geológica. Existen diferentes modelos, siendo la brújula más utilizada en Chile en geología y minería la de tipo Brunton. El instrumento se puede utilizar además para levantamientos topográficos, por lo cual tiene varios elementos adicionales como la mira, tapa con espejo y ranuras para montarlo en un trípode, que en trabajos de geología pocas veces se utilizan.
Est brújula tiene algunas diferencias comparado con una brujula común que se utiliza para una determinaciones de direcciónes en terreno (por ejemplo en actividades deportivas, trekking etc). Entre otro, la brújula contiene un inclinómetro con escala 0° a 90° que se mueve con ayuda de una palanca en el lado inverso de la caja. El inclinómetro se utiliza para medir el manteo de un plano. La diferencia más destacable comparado con otras brujulas, es que la escala de la brújula geológica es fija (no se gira). Para poder tomar inmediatamente una lectura correcta en el momento de medir, en la escala se intercambia las direcciónes de Este y Oeste (véase el capítulo "brúlula geológica" de esta página). Los elementos más importantes para trabajos en geología estructural son:
De la marca Brunton (o tipo Brunton). existen dos variedades, que se diferencian por la escala utilizada para el rumbo:
- Modelo americano (brújula rumbera), con escala para el rumbo expresada en cuatro cuadrantes de 0 - 90 grados (este y oeste = 90 grados, norte y sur = 0 grados)
- Modelo medio círculo (brújula azimutal / brújula europea), con escala para el rumbo expresada en una graduación habitual de 0 - 360 grados
Ambos sistemas se utilizan en trabajos de geología, aun que el modelo americano ("brújula rumbera") suele ser de mayor distribución en las empresas mneras de Chile (acorde a la percepción personal del autor de esta página - se desconoce si existen estadísticas confiables al respecto). La única respuesta a la pregunta, según cuál sistema debe anotar los datos es: si se trabaja en terreno con la brújula rumbera, se anotan los datos según el sistema rumbero, si en terreno se trabaja con la brújula azimutal, se anota los datos según el sistema azimutal.
a) Sistema americano (sistema rumbero)
La escala de la brújula se divide en cuatro cuadrantes de 90º, donde N y S tienen el valor 0º y W y E el valor de 90º. El valor registrado para el rumbo siempre varía entre 0 y 90°. Independiente del color de la aguja de la brújula, se anota siempre el valor en grados de los cuadrantes N-E o N-W, según corresponda. Dado que en la escala de la brujula hay cuatro cuadrantes con valores de 0° a 90°, es necesario indicar el cuadrante correspondiente: N 0-90º W o N 0-90º E (también sería correcto decir S 0-90º W o S 0-90º E, pero suele ser más común hacer referencia a la dirección norte)
b) sistema europeo / sistema medio círculo (sistema azimutal)
La escala de la brújula se divide en 360º, donde N tiene el valor 0º, E 90º, S 180º y W 270º. Por convención, se registra siempre el valor más pequeño de los dos extremps de la flecha de la brújula. En la foto anterior, los dos extremos de la aguja apuntan a 40° y 220°, respectivamente. En este caso se anotaría el valor de 40°. En este sistema, el valor del rumbo registrado siempre tiene un valor entre 0 y 180º. No es necesario indicar un cuadrante, ya que cada valor en grados aparece solamente una vez en la escala de la brújula..
En ambos modelos, el manteo siempre tiene el mismo valor entre 0 y 90º y se mide con el inclinómetro de la misma brújula. La dirección de inclinación se expresa mediante código de letras, por ejemplo: NW , NE , SW, SE.
Proceso de medición
Independiente del modelo de la brújula Bruntom, el proceso de medir la orientación de un plano es igual. La única diferencia esta en la notación de los datos medidos, acorde a la escale de la brújula utilizada
1 Rumbo
Se comienza con la medición del rumbo. Para eso, se coloca la brújula sobre la superficie a medir de modo tal que el costado de la brújula está en contacto con ésta. Se nivela la brújula con el nivel circular (el nivel en el tubo no importa). Después de nivelar, la brújula es orientado paralelo a la línea de rumbo como si fuera puesto sobre el plano horizontal imaginario.
Con la brújula nivelada y orientada paralelo a la superficie se toma la lectura del rumbo inmediatamente de la escala (' brújula de lectura directa).
a) Brújula americana: En la escala de esta brújula aparecen los valores en grados cuatro veces, una vez por los cuadrantes N-E, N-W, S-E y S-W. Por lo tanto, es necesario indicar, a cuál cuadrante se refiere la medición. Habitualmente, se anota primero la letra "N" para el norte, luego el valor en grados que indica la aguja (independiente del extremo sur o norte de la aguja), y finalmente la letra "E" o "W", según corresponde.
b) Brújula medio círculo: Habitualmente, se anota el valor en grados más pequeño que indica la aguja (es decir, un valor entre (0 - 180°), independiente si se toma la lectura en el extremo norte o sur de la aguja. Es por ese motivo que se conoce esta brújula como "medio círculo", porque se ocupa la mitad de la escala para expresar el valor del rumbo (0 - 180°). Este procedimiento es válido, ya que el valor de 190° es equivalente a 10°. En otras palabras, en cuanto a planos geológicos, la expresión 10° entrega la misma información que la expresión 190°.
2 Dirección de inclinación
Con la medición del rumbo realizada, se observa hacía donde se inclina la superficie que se mide y se anota esta dirección (solamente se anota al cuadrante o la dirección cardinal, por ejemplo, NE, SW, N, etc) Un valor en grados exacto no es necesario, ya que rumbo y dirección siempre son perpendiculares por definición, y el valor para el rumbo ya se sabe. Resulta útil (sobre todo, mientras no hay mucha práctica), hacer un croquis en el cuaderno, dibujando un círculo con las direcciones cardinales (ahora sin cambiar este por oeste) y trazando una línea larga que representa al rumbo. Inmediatamente se sabe las dos únicas posibilidades que puede haber para la dirección de inclinación. Finalmente, se observa las direcciones cardinales reales en terreno y se determina si el plano que se mide se inclina más hacía uno o más hacía el otro de los dos posibles cuadrantes:
3 Manteo
Para terminar, se levanta la brújula y se coloca en forma perpendicular sobre el mismo punto de la medición del rumbo (en la línea de la máxima pendiente). Se mueve la palanca en el lado reverso de la brújula para ajustar el nivel en el tubo (el nivel en el círculo se ignora) y se toma la lectura de la pendiente (con ayuda de la línea larga marcada en la pieza móvil al lado opuesto del tubo). En geología se utiliza la escala de 0 a 90 grados en el fondo de la caja (la escala de 0 a 100% tiene utilidad en tareas de obras civiles, por ejemplo). Resulta más fácil nivelar la burbuja en el tubo cuando éste se encuentra en la parte arriba y la escala para tomar la lectura abajo. Se puede voltear la brújula de modo tal que la tapa con el espejo apunta hacia arriba o hacia abajo, según situación real en terreno, para hacer la lectura más fácil.
Los datos de los tres parámetros se anotan siempre, e independiente del modelo de la brújula utilizado, de la siguiente forma:
- Valor del rumbo medido en grados
- Valor de manteo medido en grados
- Dirección de inclinación expresada con código de letras.
En geología, para identificar las direcciones cardinales se usan las siguientes letras:
- Norte N
- Sur S
- Este E
- Oeste W
Se mantiene siempre el mismo orden:
rumbo *slash* manteo dirección de inclinación por ejemplo:
40 / 63 SE
Los valores del rumbo se expresan en diferente manera según la escala de la brújula utilizada.
a) Sistema americano (sistema rumbero) - la escala de la brújula se divide en cuatro cuadrantes de 90º, donde N y S tienen el valor 0º y W y E el valor de 90º). El valor registrado para el rumbo siempre varía entre 0 y 90°. Es necesario indicar el cuadrante correspondiente: N 0-90º W o N 0-90º E (también posible: S 0-90º W o S 0-90º E, pero suele ser más común hacer referencia a la dirección norte)
b) Sistema medio círculo (sistema europeo / sistema azimutal) - la escala de la brújula se divide en 360º, donde N tiene el valor 0º, E 90º, S 180º y W 270º). Por convención, se registra siempre el valor más pequeño. En consecuencia, dado que el valor del rumbo registrado siempre tiene un valor entre 0 y 180º; no es necesario indicar un cuadrante mediante código de letras
En ambos modelos, el manteo siempre tiene el mismo valor entre 0 y 90º. Se mide con el inclinómetro de la misma brújula.
La dirección de inclinación se expresa mediante código de letras, por ejemplo: NW, NE, SW etc.
Resulta que, en función de la brújula utilizada, la notación para el rumbo se ve diferente. De todos modos, ambas notaciones identifican la orientación del plano claramente:
