Geología Estructural

GEOLOGIA ESTRUCTURAL RUMBO Y BUZAMIENTO ESFUERZOS DEFORMACION ESTRUCTURAS TECTONICAS PLIEGUES FALLAS

La Geología Estructural es la rama de la Geología que estudia la relación entre los esfuerzos geológicos y la deformación causada en la Corteza Terrestre, la cual se evidencia en estructuras geológicas.

Rumbo: Desde un punto de vista geométrico podríamos definir al rumbo como la orientación (en función de los puntos cardinales) de una línea formada por la intersección de un plano inclinado y un plano horizontal

El rumbo se mide a partir del norte o sur hacia el este u oeste, con un máximo de 90°. En el gráfico la “línea OA”  tiene un rumbo de N30°E (norte 30° este); “La línea OB” S30°E.

El rumbo también puede ser medido por el azimut: se refiere a que la línea de rumbo se pide siempre a partir del norte y se indica con el número de grados respecto al norte. Así, el mismo ejemplo anterior, nótese que puede ser expresado azimutalmente, la línea OA = 30°; la línea OB = 150°.

Buzamiento  Análogo a la definición del rumbo, es el ángulo de inclinación del estrato con respecto a un plano horizontal. Noten que el rumbo es visto en planta y el buzamiento en perfil.

El buzamiento de un plano se expresa mediante un valor angular (el valor del ángulo solo puede variar entre 0° y 90°) los planos cuyo buzamiento son 0° son horizontales, (poseen infinitos rumbos), y los planos cuyo buzamiento son 90° son verticales. Este valor debe ir acompañado de uno de los puntos cardinales que corresponderá al sentido en el cual el plano buza o baja. Ejemplo N37° O 15°N, el plano posee líneas de rumbo cuya dirección es N37°O. Sus líneas de máxima pendiente forman un ángulo de 15° con el plano horizontal. El plano buza o baja hacia el norte (si se camina sobre el plano en sentido S-N, se alcanzarán progresivamente cotas cada vez más bajas.). Imaginen que el lado izquierdo de la figura es el norte y el derecho el sur. La inclinación es de 15 grados.

Se denomina esfuerzo al conjunto de fuerzas que afectan a un cuerpo material y tienden a deformarlo.

Los esfuerzos tectónicos pueden ser básicamente de tres tipos: Compresión: producido por fuerzas que actúan convergentemente en una misma dirección. Como consecuencia se produce un acortamiento de la corteza. Tensión o tracción: producida por fuerzas divergentes que

actúan en una misma dirección. Como consecuencia se produce un estiramiento de la corteza. Cizallamiento: originado por fuerzas paralelas que actúan en

sentidos opuestos.

Se refiere al cambio de forma de un cuerpo. Tipos de deformación Elástico : cuando la relación entre esfuerzo y deformación es constante,  y el cuerpo puede

recuperar su forma original al cesar el esfuerzo deformante.

Deformación plástica: Cuando la relación entre esfuerzo y deformación no es constante

,aunque se retire el esfuerzo, el cuerpo quedará con una deformación permanente.

En la práctica las rocas presentan un comportamiento intermedio, deformándose inicialmente de una manera elástica, hasta alcanzar el límite elástico; a partir de este punto se produce la deformación plástica. El comportamiento plástico también tiene un límite, alcanzado el cual se produce la rotura. Las deformaciones elásticas, al no producir deformaciones permanentes, no generan estructuras tectónicas. Éstas son producidas por la componente de deformación plástica o bien por la rotura. Por ello en Geología las estructuras tectónicas se consideran producto de una deformación dúctil o continua o de una deformación frágil o discontinua.

Pliegues Los pliegues son deformaciones dúctiles (continuas) de las rocas producidas por fuerzas de compresión. Su magnitud varía desde unos pocos milímetros (micropliegues) hasta decenas de kilómetros.

Elementos geométricos de los pliegues

La charnela: es la línea que une los puntos de máxima curvatura de un estrato, donde los estratos cambian el sentido de buzamiento. Los flancos: son las zonas del pliegue situadas entre las

charnelas, por lo tanto un flanco es compartido entre dos pliegues. La superficie axial: es aquella que une las líneas de charnela de

 varias superficies afectadas por un mismo plegamiento.

Eje del pliegue: La línea de intersección de la superficie axial con el terreno.

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TIPOS DE PLIEGUES Según su forma los pliegues se dividen en anticlinal y sinclinal.  Anticlinal

Pliegue cóncavo hacia abajo. presenta los materiales más antiguos en la zona más interna. Sinclinal Pliegue cóncavo hacia arriba. presenta los materiales más jóvenes en la zona más interna.

En los pliegues isoclinales los flancos son paralelos; la asociación de pliegues de este tipo se denomina serie isoclinal o isoclinorio. Según la inclinación de la superficie axial ( lo que se conoce como vergencia), se distinguen pliegues rectos o verticales, inclinados y tumbados o recumbentes, tanto para el caso de anticlinales y sinclinales. Los anticlinorios y sinclinorios son pliegues a gran escala que incluyen a su vez otros pliegues menores.

Fracturas Producto de la deformación discontinua o frágil. El término fracturas tiene un carácter general e incluye a las roturas de rocas con desplazamiento relativo de los bloques rocosos (fallas) y aquellas que no presentan desplazamientos apreciables (diaclasas).

Diaclasas

Son planos o superficies de rotura en los cuales no existen desplazamientos importantes entre los dos bloques. Según su origen se pueden distinguir: Diaclasas de retracción, originadas por pérdida de volumen durante el enfriamiento de un magma en el interior de una colada de lava. Diaclasas originadas por la descompresión que experimentan las rocas a medida que se aproximan a la superficie terrestre debido a la erosión de las rocas suprayacentes.

Fallas

Una falla es una superficie plana en la que los dos bloques contiguos se han deslizado paralelamente a la misma. Las fallas se producen en todas las situaciones tectónicas: extensión, compresión o en zonas de cizalla.

Partes de una falla

Se llama plano de falla a la superficie de ruptura por el que se desplazan los estratos. Se llama labio de falla, o bloque, a los fragmentos separados por el plano de falla. Distinguimos entre bloque elevado, el que asciende, y bloque hundido, el que desciende. Se llama línea de falla a la línea de contacto entre el labio inferior y el plano de falla. Se llama salto de falla, o escarpe, a la altura total del desplazamiento medido de manera vertical.

Fault line se refiere al plano de falla. Hanging Wall se refiere al techo de la falla y el Foot Wall se refiere al piso. La inclinación del plano de falla nos dice cual de los dos bloques es el techo y el piso. En sentido literal el techo cubre al piso, así el bloque que presenta un inclinación tendiente a cubrir al otro representará el techo de la falla y el bloque cubierto será el piso.

Falla normal: Es una falla en la que el bloque que representa el

techo de la falla desciende con respecto al bloque que representa el piso (figura B). Falla Inversa: Es aquella en la que el piso sube con relación al

techo (figura A).

Falla de cizalla: presentan un movimiento lateral opuesto,

pudiendo ser izquierdo o derecho, según el desplazamiento de cualquier línea de referencia común a ambos bloques (figura C). Estas fallas pueden ser entonces de salto destral (si el movimiento relativo de los bloques es hacia la derecha) o de salto sinestral (si el movimiento relativo de los bloques es hacia la izquierda). La figura C representa un falla de cizalla con salto destral. Si se ubican ante la línea de falla notaran que la flecha indica a la derecha, si se ubican al inverso (en el otro bloque) notaran que la línea del frente también se orienta a la derecha.

De la combinación de estos cuatro tipos puros de movimiento surgen otros cuatro tipos de fallas mixtas en las que intervienen dos de los movimientos anteriores: normal con salto destral, inversa con salto destral, normal con salto sinestral e inversa con salto sinestral.