UNIDAD III. FOTOINTERPRETACIÓN GEOLÓGICA Y CRITERIOS MÁS UTILIZADOS EN LA MISMA

III.4.- CRITERIOS:

III.4.4.- DRENAJE

Después de la tonalidad y la textura, el reconocimiento del tipo de drenaje es el elemento de

mayor importancia en la interpretación fotogeológica, ya que depende esencialmente, de las

características litológicas, estructurales y climáticas de la zona.

En zonas donde el escurrimiento se concentra hacia la parte baja, la superficie terrestre se

erosiona creando un canal. Los canales de drenaje forman una red que recoge las aguas de toda

una cuenca y las vierte en un único cauce que se halla en la desembocadura de la cuenca. El clima

y el relieve del suelo influyen en el patrón de la red, pero la estructura geológica subyacente suele

ser el factor más relevante. Los patrones hidrográficos están tan íntimamente relacionados con la

geología que son muy utilizados en geofísica para identificar fallas e interpretar estructuras. El

diseño de la red de drenaje, se refiere al tipo, como por ejemplo, radial, enrejado, angular, y

dendrítico. Este refleja por lo general la litología y la estructura de la roca. Sin embargo, los

patrones no son concluyentes ya que un diseño dendrítico puede encontrarse tanto en rocas

consolidadas como en no consolidadas, en rocas sedimentarias, ígneas o metamórficas, en

terrenos de estructura simple o compleja. El requisito esencial para un desarrollo del diseño

dendrítico es la homogeneidad de la textura de la roca y una resistencia uniforme a la erosión.

En la interpretación fotogeológica es aconsejable analizar el drenaje a partir de los siguientes

criterios:

Las características litológicas, estructurales y frecuencia de los cursos de agua o textura del

drenaje.

El diseño de la red de drenaje, y

Por el perfil transversal de los cursos de agua, particularmente las cárcavas.

La densidad del drenaje puede expresarse como denso, mediano o espaciado. Rocas

impermeables de grano fino, como lutitas y margas, muestran generalmente un drenaje denso;

rocas permeables de grano grueso, como areniscas y rocas ígneas, tiene generalmente un drenaje

espaciado.

ORDEN Y DENSIDAD DE LAS CORRIENTES DE AGUA

• Corrientes de primer orden: Se refiere a los pequeños cauces que no tienen tributarios.

• Corrientes de segundo orden: Se refiere a dos corrientes de primer orden que se unen.

• Corrientes de tercer orden: son dos corrientes de segundo orden de unen.

• Corrientes de orden n+1: Dos corrientes de orden n se unen

El orden del cauce principal define el orden de la cuenca hidrográfica. Entre más alto es el orden

de la cuenca, indica un drenaje más eficiente que desalojará rápidamente el agua.

En las siguientes figuras se presenta un ejemplo de esta clasificación, para una Cuenca

Hidrográfica de Orden 4:

Densidad de drenaje: es la relación entre la longitud total de las corrientes de agua de la cuenca y

su área total. Está dada por la fórmula:

Como dato importante se tiene que las cuencas con drenaje pobre: Dd es alrededor de 0.5

km/km2.

Densidad de corrientes: es la relación entre el número total de corrientes en la cuenca y su área

total. Está dada por la fórmula:

Como dato importante se tiene que los valores altos de Dc corresponden a cuencas bien drenadas.

Se puede establecer una relación entre la densidad de drenaje y las características del suelo de la

cuenca analizada; tal como se detalla en la siguiente tabla:

Característica Densidad alta Densidad baja

Resistencia a la

Erosión

Fácilmente

erosionable Resistente

Permeabilidad Poco permeable Muy permeable

Topografía Pendientes fuertes Llanura

INDICADORES DE CONTROL ESTRUCTURAL EN LAS REDES DE DRENAJE

La existencia de anomalías en la forma de las redes de drenaje, indican controles estructurales. Un

tronco de drenaje cortado indica un levantamiento estructural. Un estrechamiento del lecho de

inundación de un río indica cambios litológicos debidos al plegamiento o fractura de la zona. Un

ensanchamiento del lecho de inundación indica una influencia estructural en la parte baja del río.

Los cambios bruscos de dirección pueden reflejar elevaciones locales por plegamiento o falla. La

alineación de las curvas puede indicar los ejes de esos plegamientos o fallas.

Los cambios bruscos en la periodicidad de los meandros indican fallas locales o pliegues

perpendiculares a la dirección del escurrimiento.

TEXTURA DEL PATRON DE DRENAJE

La textura se refiere al número y espaciado relativo de los cursos de agua por unidad de área

dentro de la cuenca. A veces se separa la textura en dos componentes: densidad y frecuencia.

Los términos comparativos y relativos: fina, media y gruesa, se usan normalmente para describir la

textura del drenaje. Puede realizarse también una comparación numérica, calculando la densidad

como longitud total del drenaje sobre el área de la cuenca.

Entre los principales controles que tienen influencia en la textura del drenaje están: clima,

litología, permeabilidad del suelo, estructura geológica, topografía y condiciones biológicas.

Entre los factores más importantes, debemos destacar la permeabilidad del suelo.

La densidad del drenaje en cuencas donde predominan areniscas y gravas es más pequeña que la

existente en las cuencas cubiertas de arcilla o esquistos.

La litología es de suma importancia, ya que de su alteración se forman los distintos tipos de suelo.

Por ejemplo, los feldespatos forman arcillas impermeables cuando se descomponen.

La estructura geológica controlará la topografía ya que la pendiente viene influenciada por el

buzamiento de los estratos y la influencia de fallas y fracturas.

PRINCIPALES PATRONES DE DRENAJE

Los patrones o tipos de drenaje son muy numerosos ya que varían de acuerdo con la geología, la

topografía y la climatología principalmente. Definiremos los principales tipos para nuestra

República Mexicana como son:

1) Dendrítico

a) Subdendrítico

2) Rectangular

3) Paralelo

a) Subparalelo

4) Reticular o Enrejado

5) Radial

a) Centrifugo

b) Centripeto

6) Anular

Existen además otros tipos de drenaje pero que resultan ser menos comunes:

a) Nido de Golondrina b) Pluma o Pinado

c) Desordenado d) Lagunar

e) Retorcido f) Colineal

g) Asimétrico h) Meándrico

i) Fantasma j) Anastomosado

k) Trellis l) Dicotoma

m) Entrecruzado n) Imaginario

1) Drenaje Dendrítico.- Este patrón está formado por una corriente principal con sus afluentes

primarios y secundarios uniéndose libremente en todas direcciones. Esto indica que la

pendiente inicial del área era más bien plana y compuesta de materiales uniformes. Se

compara con pequeñas hebras o hilos. Son cursos pequeños, cortos e irregulares, que andan

en todas las direcciones, cubren áreas amplias y llegan al río principal formando cualquier

ángulo. Se forman en áreas con la interacción de varios de los siguientes factores:

• Litología con baja permeabilidad

• Mediana pluviosidad

• Poco caudal

• Baja cobertura vegetal

• Zonas de inicio de ladera

• Pendientes moderadas

• Laderas bajas

• Rocas con resistencia uniforme

• Zona litológicamente muy alterada

Drenaje dendrítico

(a) Drenaje Subdendrítico.- Como su nombre lo indica, es una modificación de la

dendrítica. Se desarrolla en aquellas áreas donde el curso principal fluye en

una zona en la que la pendiente y el control estructural son distintos a los de

la zona por la que se desarrollan los tributarios. El área drenada por los

tributarios estará cubierta probablemente con sedimentos relativamente

resistentes, ofreciendo un control más fuerte que aquel de la zona donde

corre el curso principal. En este caso se tiene un tributario mayor bien

definido, con mayor cantidad de caudal, donde llega una serie de afluentes

pequeños.

Drenaje Subdendrítico

2) Drenaje Rectangular.- Se caracteriza por el paralelismo de sus afluentes principales y

generalmente con ángulos rectos y conexiones cortas entre los afluentes. Sin embargo, es

menos definido en las planicies enteras donde los cordones litorales superficiales interfieren

con la pendiente descendiente del drenaje regional. Se forma cuando entre los tributarios y el

cauce principal se generan ángulos rectos. No es necesaria la presencia de tributarios

menores pero generalmente son cortos. Los rasgos físicos que lo caracterizan son:

Control estructural (fallas, fracturas, discontinuidades)

Alta permeabilidad

Mediano Caudal

Moderada cobertura vegetal

Mediana pluviosidad

Drenaje Rectangular

3) Drenaje Paralelo.- Son canales paralelos que tienen una dirección definida por la pendiente

regional del terreno. Cuanto mayor sea la pendiente en una dirección, mayor y más paralelos

serán los canales, por el contrario, cuando la pendiente es casi plana el paralelismo será visible

con una cobertura fotográfica regional. Por ejemplo: Las planicies costeras.

Se presenta cuando varias corrientes corren paralelas entre sí, sin importar el orden o la

importancia en el conjunto total de tributarios y cuando se dan las siguientes condiciones:

En pendientes altas

Cuando hay algún tipo de control topográfico o estructural

Materiales con baja permeabilidad

Pendientes moderadas entre sí

Baja cobertura vegetal

Caudales cortos

Drenaje paralelo

a) Drenaje Subparalelo.- En este tipo de drenaje los cursos tributarios se ramifican formando

ángulos agudos con el cauce principal o tributario de mayor orden, cambiando después de

dirección de manera que se tornan paralelos al cauce al cual confluyen. Esta forma indica

normalmente pendientes uniformes. Puede desarrollarse paralelamente a la dirección de

rocas sedimentarias fuertemente plegadas. Los ejes largos de los cursos tributarios se

desarrollan en los estratos más blandos.

Drenaje Subparalelo

4) Drenaje Reticular o Enrejado.- Es particular de rocas fuertemente plegadas o empinadas. Los

canales que siguen las depresiones junto con los que corren a lo largo de las pendientes

opuestas, se combinan para formar un sistema enrejado integrado con afluentes cortos

(contrario a los del sistema rectangular que son largos). Por ejemplo: Estratos sedimentarios

inclinados, roca madre de pizarra. En este tipo los tributarios de primer orden son largos y de

trazado recto, siendo a menudo paralelos a un curso principal. Los tributarios cortos confluyen

con los canales mayores formando ángulos aproximadamente rectos. Estas formas que indican

un importante control estructural, se desarrollan sobre zonas que han sido fuertemente

plegadas, deslizándose los tributarios cortos sobre los lados de las capas más resistentes

levantadas. Normalmente se desarrollan en los flancos de anticlinales.

Drenaje reticular o enrejado

5) Radial.- Esta compuesto por un grupo de canales que se originan en un punto central alto o

termina en un centro común bajo. A menudo se requiere una gran cobertura fotográfica para

poder determinarlo; localmente aparecen como unidades dendríticas, paralelas o sub-

paralelas, dependiendo de la pendiente. Es típico de las montañas que terminan en forma de

pico definido, domos, cerros testigos, volcanes y que tienda a ser redondeada su base. El

desarrollo de la red de drenaje es denso. Es necesario que se presenten las siguientes

condiciones:

Litología con baja permeabilidad

Baja cobertura vegetal

Pendientes fuertes y laderas altas

Caudales moderados

Las formas radiales pueden ser Centrífugas o Centrípetas

a) Forma Radial Centrífuga:

En las formas centrífugas los ríos fluyen de una zona central hacia la periferia, lo cual es

característico de los plegamientos en domo, o de las laderas volcánicas.

Drenaje Radial Centrífugo

b) Forma Radial Centrípeta:

Las formas radiales centrípetas se forman cuando el agua corre hacia el interior de una cuenca

cerrada. Estas formas son comunes en las regiones áridas o en depresiones formadas por

rocas solubles, dando lugar a cuencas cerradas donde el agua se evapora o se infiltra.

Drenaje Radial Centrípeto

6) Drenaje Anular.- Es muy similar al radial pero no es tan denso. Indica, al igual que el anterior,

un resalto en una superficie plana. Las formas anulares se desarrollan cuando el drenaje se

acomoda alrededor de un domo de material resistente. Puede originarse en una modificación

de una forma radial, si el domo ha plegado estratos alternados de diferente resistencia. Los

tributarios seguirán los estratos débiles, confluyendo en ángulo recto con los cursos radiales.

Resultan característicos donde hay cuerpos intrusivos que atraviesan rocas sedimentarias,

estando controlados por la forma de la topografía y las características de las rocas

sedimentarias. Éste se presenta cuando:

a) Existen terrenos inestables

b) Pueden presentarse materiales con variada permeabilidad

c) Moderada a alta cobertura vegetal

d) Rocas de diferente dureza

Drenaje Anular

A) Drenaje Nido de Golondrina.- Se trata de un drenaje con apariencia no integrada, y es

característico de zonas que tienen un sustrato calizo y ocasionalmente dolomítico.

A veces este tipo de drenaje se denomina de dolinas. Las dolinas o cavidades formadas por

disolución de los materiales calcáreos y derrumbe de las cavidades así formadas, forman

pequeñas lagunas sin emisarios superficiales, en las zonas con reciente desarrollo calcáreo.

En los casos de regiones calcáreas maduras, se encontrarán grandes dolinas y valles de

disolución (topografías kárstica). Los cursos de agua desaparecen y pueden fluir en cursos

subterráneos, volviendo a aparecer en superficie en grandes depósitos.

Nido de Golondrina

B) Drenaje Pluma o Pinado.- Se caracteriza por los afluentes que son fuertemente paralelos

unos a otros, y las cárcavas uniformemente espaciadas se unen a ellos en ángulos rectos.

Su nombre se atribuye al parecido que presenta con las formas de las ramas de los pinos.

Son caudales densos, cortos y generalmente de bajo orden. Se caracterizan por:

Litologías de moderada permeabilidad

Baja cobertura vegetal

Pendientes moderadas a altas

Laderas bajas

Drenaje en forma de pluma o pinado

C) Drenaje Desordenado.- Ocurre en terrenos en etapa constructiva pero es más común de

la morena glaciar. Esta forma corresponde a drenajes no integrados, inmaduros e

irregulares. No existe control tectónico; los valles fluviales son normalmente anchos, con

zonas pantanosas o lagunas a lo largo del río. Las cabeceras de la red de drenaje pueden

ser de tipo dendrítico. Estas formas pueden corresponder a áreas sin pendiente, de

inundación, pantanosas, etc., o áreas que están cubiertas por sedimentos glaciales

(tillitas).

Drenaje Desordenado

D) Drenaje Lagunar. Corresponde a zonas que no están totalmente desarrolladas, se

componen de pequeños lagos espaciados en forma desordenada. Se encuentran en

cuencas de planicies cerradas, en áreas en las que el material de superficie es

normalmente impermeable y cuyo ciclo de erosión está en sus etapas juveniles.

Drenaje Lagunar

E) Drenaje Retorcido.- Es aquel en el que la dirección del drenaje puede invertirse

totalmente, cambiando su rumbo radicalmente. Son resultado de un absoluto control

geológico.

Los cambios bruscos de dirección son debidos a la intersección del drenaje con una

barrera de roca resistente. Puede también aparecer este tipo de drenaje al atravesar

niveles sedimentarios que presentan discontinuidades. Las barreras rocosas pueden ser

notorias en su organización estructural, o en caso de no concordar con la topografía

existente, ser restos de macizos erosionados.

Drenaje Retorcido

F) Drenaje Colineal.- Son variantes del drenaje paralelo. Los cursos pueden aparecer y

desaparecer, generando un sistema de cursos intermitentes. Esta forma indica que el

material superficial es muy permeable o que está atravesado por canales de disolución, Es

igual que el paralelo o sub-paralelo, pero los cauces se pierden, indicando:

Alta permeabilidad

Densa cobertura vegetal

Pendientes moderadas a bajas

Drenaje Colineal

G) Drenaje Asimétrico.- Esta forma se desarrolla cuando un cauce atraviesa una estructura

plegada compuesta de capas sedimentarias impermeables (arcillas, esquistos) sobre capas

permeables de areniscas. Se desarrollarán los cursos fluviales sobre las pendientes más

débiles de sedimentos impermeables. Los cursos que atraviesan la estratificación con una

mayor pendiente, serán capaces de cortar hasta las areniscas permeables, convirtiendo el

cauce en agua subterránea, desarrollándose menos cauces.

Drenaje Asimétrico

H) Drenaje Meándrico.- Son corrientes de cauce único. Éste es el caso en el cual un río posee

una extensión apreciable como llanura de inundación, allí se generan curvas pronunciadas

conocidas como meandros. Su formación se debe a que el agua que circula en línea recta,

erosiona más la pared exterior de una curva, haciéndola más pronunciada y produce

sedimentación en la parte interior. Como la erosión continúa, con el tiempo el agua acorta

la trayectoria recorrida dando lugar a meandros abandonados. Para que se genere un

comportamiento meándrico es necesario que el caudal involucrado sea abundante.

Drenaje Meándrico

I) Drenaje Fantasma.- Consiste en un patrón más definido que puede ser reconocido pero

no está relacionado con canales superficiales. La condición que guía un drenaje fantasma

es una permeabilidad reducida entre la superficie y el estrato enterrado en un sistema de

dos capas. Por ejemplo: Lagos

Esta forma se desarrolla en regiones donde se ha depositado una delgada capa de suelo

suelto de grano fino y permeable, sobre una base superficial impermeable.

Drenaje Fantasma

J) Drenaje Anastomosado.- Estas formas poco desarrolladas, se encuentran en llanuras

aluviales, con sedimentos no consolidados. Se caracterizan por la presencia de canales

entrelazados, abundantes zonas inundables, meandros abandonados, lagos de cursos

abandonados. Es típico de zonas y llanuras de inundación amplias, alta sedimentación

pero moderado a bajo caudal, sin embargo, son normales los eventos de crecientes e

inundaciones. Este tipo de drenaje es común en las proximidades de zonas de

derretimiento de casquetes.

Drenaje Anastomosado

K) Drenaje Trellis.- Esta forma es resultado de un fuerte control estructural que da como

resultado valles paralelos en terrenos resistentes.

Drenaje Trellis

L) Drenaje Dicótoma.-Esta forma se desarrolla en conos aluviales o deltas. Los cursos se

disponen en forma de abanico, distribuyendo el agua del curso principal. Esta forma crea

un delta digitado cuando el río desemboca en mar abierto. Cuando se forman deltas

digitados, ello indica que los materiales depositados son sedimentos de grano fino de poca

permeabilidad.

En conos aluviales se desarrollan ramificándose en la base de los barrancos, sobre

sedimentos de grano grueso permeables. Los tributarios muestran a veces cursos

anastomosados y entrecruzados característicos

Drenaje Dicótoma

M) Drenaje Imaginario.- Esta forma no es natural, aparece en suelos que han sido preparados

para su drenaje. Normalmente el material de relleno de los drenajes artificiales es más

seco que los materiales que lo rodean y el agua puede filtrarse a través de él. Aparecerán

en las fotografías como una red de líneas más claras. Si el acuífero es alto o el cauce está

húmedo, puede verse con tonos oscuros. Si la humedad en el área es uniforme, la red de

cauces de drenaje, pasará inadvertida, de ahí su nombre de "imaginaria".

Drenaje Imaginario