Geologia Estructural

 

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL CAPITULO I INTRODUCCIÓN 1.1. Concepto y definición, 1.2. Objetivo de la geología estructural: 1.3 relación con otras ciencias geológicas.1.3.1. Estratigrafía.- 1.3.2. Geomorfología.-1.3.3. petrología.- 1.3.4. Geología económica.1.3.5. la geofísica.-1.3.6. fotogeología.fotogeología.- 1.3.7. Fotos satelitales.- 1.4. Criterios de observación en geología estructural.- 1.5. Métodos de estudio de la geología estructural.- 1.5.1. Teóricos.- 1.5.2. Microscópicos. 1.5.3. Experimentos Experimentos imitativos.- 1.5.4. Síntesis geotectónica.-

1.1

CONCEPTO Y DEFINICIÓN

La distribución de los materiales de la corteza terrestre no es uniforme. Las rocas que componen la corteza varían de un sitio a otro. Cada roca forma forma un cuerpo geométrico geométrico dentro de la tierra que generalmente aflora en forma incompleta, y que es el resultad resultado o de procesos genéticos, tectónicos y no tectónicos; que se desarrollaron en un lapso de tiempo y bajo condiciones físicas y químicas determinadas. Tomando en cuenta lo dicho anteriormente, tenemos que: la Geología Estructural es la ciencia geológica que estudia las formas formas estructurales de las rocas; teniendo teniendo en cuenta su genética (que comprende procesos tectónicos y no tectónicos, tiempo en que se formaron y condiciones físicas) y su desarrollo estructural. 1.2

OBJETIVO DE LA GEOLOGÍA ESTRUCTURAL.

El primer objetivo de la Geología Estructural es la descripción geométrica de los cuerposrocosos ; desde este punto de vista los cuerpos rocosos pueden ser clasificados en diversos grupos atendiendo a varios criterios: geométricos; de significado geológico; de edad de formación; de los procesos que los originó; de la cohesión mesoscópica durante la deformación; de los efectos de la deformación frente a un marco de referencia; y de la distribución de la deformación El segundo objetivo a tener en cuenta es el análisis cinemático y dinámico de los  procesos que dan lugar a las estructuras que han descrito previamente desde un punto de vista geométrico; es decir, describir los desplazamientos (deformaciones, rotaciones y traslaciones) que dan lugar a la formación de una estructura y establecer establece r el modelo de esfuerzo y la naturaleza naturale za de las fuerzas que causan dichas deformaciones. Un tercer objetivo consiste en la elaboración de modelos que expliquen las estructuras descritas. Estos modelos son: de tipo geométrico cuando interpretan la orientación y distribución tridimensional de las estructuras dentro de la Tierra; cinemáticos cuando explican la evolución específica de una estructura a lo largo del tiempo, desde el estado indeformado hasta la configuración actual de la estructura; y mecánicos cuando se utilizan los conocimientos de la

 

física del medio continuo para explicar el comportamiento de las rocas en respuesta a determinadas fuerzas aplicadas sobre ellas. Estos modelos se realizan a todas las escalas, sirven para entender mejor los procesos que intervienen en la dinámica terrestre, deben de estar basados en la observación rigurosa de las estructuras y deben de perfeccionarse continuamente con nuevas observaciones.  La Geología estructural tiene como objetivo principal el estudio de la estructura de la corteza terrestre o de una determinada región y como objetivos secundarios podemos mencionar algunas de ellas: a) Levantamiento de las foliaciones (planos geológicos) b) Análisis de la deformación tectónica de las rocas presentes c) Reconocimiento de las estructuras tectónicas en un sector (fallas, diaclasas)

1.3

RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS GEOLÓGICAS

ESTRATIGRAFIA. Las rocas sedimentarias presentan estructuras sedimentarias primarias, las cuales fueron originadas durante su formación, siendo éstas evidencias importantes para conocer su historia geológica. GEOMORFOLOGIA Las estructuras geológicas condicionan el relieve, por lo que es importante el conocimiento de las geoformas y las estructuras que los relacionan. PETROLOGÍA La rocas presentan texturas y estructuras condicionadas en algunos casos por las fuerzas tectónicas GEOLOGÍA ECONÓMICA Las estructuras geológicas como son los intrusivos, las fallas son medios de aporte mineral debido a que los mineralizadores mineralizadores fluyen entre las fracturas, las fallas, etc. Los cuerpos intrusivos en contacto con las rocas caja también favorecen a la mineralización. GEOFÍSICA La geofísica por medio de sus diferentes métodos geofísicos nos permite conocer la estructura interna de la tierra, localizar fallas, delimitar cuerpos intrusivos, diferenciar litologias. FOTOGEOLOGÍA E IMÁGENES SATELITA S ATELITALES LES Las imágenes satelitales y las fotografías aéreas son s on una herramienta indispensable para el reconocimiento de estructuras geológicas a escala regional

CRITERIOS DE OBSERVACIÓN EN LA L A GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

 

Los criterios observacionales de la geología estructural dependen de muchos factores: La escala, macroscópica, microscópica El área de estudio, local, regional La relación que hay con otras ciencias La finalidad del estudio.

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA L A GEOLOGÍA ESTRUCTURAL TEÓRICOS MICROSCÓPICOS EXPERIMENTOS IMITATIVOS SÍNTESIS GEOTECTÓNICA

1.2

DISCRIMINACIÓN DEL TÉRMINO GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

1.3

FORMAS ESTRUCTURALES

Se denominan a los diversos cuerpos geométricos que forman las rocas en la corteza terrestre. Estas formas formas estructurales son el material básico por el que el geólogo deduce no solamene la estructura actual de cualquier parte de la tierra, sino también la historia tectónica de la región y los movimientos y cambios que tuvieron lugar en el pasado 1.3.1

CLASIFICACIÓN DE LAS FORMAS ESTRUCTURALES

Formas estructurales primarias Formas estructurales secundarias Formas estructurales no Diastróficas o Atectónicas A

FORMAS ESTRUCTURALES PRIMARIAS

Son aquellas que se formaron formaron en el momento de formarse formarse la roca y están íntimamente asociados con las condiciones de formación.

 

Como dependen de las condiciones en que se formaron las rocas y son por lo tanto, generalmente diferentes diferentes en las rocas sedimentarias sedimentarias y en las rocas ígneas. Las rocas metamórficas puesto que son predominantemente provenientes de las rocas sedimentarias alteradas, tienen por lo general tienen formas estructurales característicos de estas últimas. FORMAS ESTRUCTURALES PRIMARIAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS Dependen principalmente de la velocidad de corriente y de la velocidad de sedimentación. Esta última a su vez depende del suministro de sedimento y de la relación entre la superficie de deposición y del perfil d dee equilibrio o superficie de equilibrio entre la erosión erosión y la deposición.

Estructuras mecánicas o primarias Este tipo de estructuras esta relacionada principalmente con la velocidad de la corriente y la velocidad de sedimentación.

• Estratificación Estratificación:

es la estructura mas común y característica de las rocas sedimentarias. Es la disposición de los materiales depositados en sucesivas capas. Si la capa tiene un espesor mayor de 1 cm, se determina estrato y si es menor de 1 cm, recibe el nombre de lámina. Estrato: Se lo define en base a dos criterios -. En base a la geometría de los estratos: Es un nivel de roca, mas o menos distinguible de manera visual o física, separado de los niveles superior e inferior por superficies o planos de estratificación. -. En base a la génesis del material: Una unidad sedimentaria que se ha depositado esencialmente Los -. -. -. -.

bajo

condiciones

físicas

constantes.

estratos en base a su espesor se clasifican Fino: espesor varía entre 1 cm y 10 Mediano: el espesor varía entre 10 cm y 1 Grueso: el espesor varía entre 1 cm y 3 Muy grueso: el espesor es mayor de 3

en: cm. cm. cm, cm.

Lámina: Es el nivel megascópico mas pequño en una secuencia sedimentaria y esta limitado por superficies o planos de laminación. En la estratificación se clasifica según criterios descriptivos y genéticos, siendo los mas comunes: la estratificación laminar, diagonal, entrecruzada y gradada. -. Laminar: estructura formada por una sucesión de láminas contenidas en un estrato. -. Diagonal: estructura formada por una sucesión de láminas que se disponen oblicuamente

 

con respecto a los planos de estratificación de los estratos que las contienen. Las láminas se inclinan en un mismo sentido e indican la dirección de la corriente. -. Entrecruzada: estructura formada por un conjunto de láminas que se disponen oblicuamente y en direcciones opuestas dentro de un conjunto de estratos que se acuñan en corta trecho en sentido lateral. La inclinación de las láminas no supera los 30º. Se forma donde hay corrientes encontradas aunque no necesariamente opuestas. Es típica en depósitos deltaicos y eólicos (dunas). -. Granada: consiste en una disminución de tamaño de los clastos desde la base al techo de cada estrato. Es característica de ciertos depósitos marinos y lacustres, en la que el material clástico se deposita en orden decreciente de tamaño de los clastos, representando la ley de Stokes También puede encontrarse en depósitos fluviales, pero en estratos aislados, en este caso, la gradación se debe a la disminución de la velocidad de la corriente. • Ondula:

es una ondulación rítmica dejada en la superficie de un sedimento arenoso, por

acción del agua o el viento. Cuando ha sido litificada se llama “ondulita”. Según el agente

formador se las clasifica en : acueas y eólicas y según el diseño que tienen en: simétricas y asimétricas. En sección transversal las ondulas asimétricas (o de corrientes) presentan crestas y senos redondeados con pendiente suave a barlovento y empinada a sotavento. Las simétricas (o de oscilación) tienen crestas afiladas y senos amplios y cóncavos hacia arriba. • Grietas de desecación:

son grietas q delimitan polígonos de 3, 4, 5 o mas lados. El perfil de la grieta es en “V” y su profundidad depende del espesor del material afectado por el agrietamiento. Se forman en sedimentos de grano fino (arcilla o limo-arcillosos) como resultado de la pérdida de agua por evaporación. Se encuentran en: áreas periféricas a lagos, cauces anastomosados de rios y llanuras de inundación • Impresiones

de gotas de lluvias: lluvias : son pequeñas depresiones redondeadas, de algunos

milímetros de diámetro y algo menor de altura, formadas en la superficie de sedimentos (políticos o arenosos finos), por el impacto de las gotas de lluvia.

1. 

Estructura primaria.- Por ejemplo la estratificación de las rocas sedimentarias, son a quellas que se forman al mismo

tiempo que la masa de la roca misma o durante su consolidación. Tanto las rocas sedimentarias como las ígneas tienen estructura primaria y muchos de sus de rivados metamórficos presentan estructuras primarias que no fueron modificadas durante la alteración de la roca. A través de esta estructura, la roca es depositada horizontalmente y no son afectadas por l os movimientos epirogénicos y orogénicos. Las estructuras primarias de mayor importancia son:  Estratificación.  Estratifica ción. La naturaleza estructural más común y prominente de los sedimentos, es la disposición en capas llamada

estratificación o colocación en lechos. Los lechos, capas o estratos, pueden diferir en el tamaño de los granos, en la disposición d isposición o arreglo de éstos en el color, en la constitución mineralógica, o en la combinación de estos elementos. Los depósitos más uniformes y más extensos, son los de los mares; los depósitos procedentes de lagos, corrientes y viento, son menos uniformes  y en general menos extensos. Es frecuente que haya una gradación, desde sedimento sedimento de partículas gruesas, cerca de la orilla orilla (aguas poco profundas) a depósitos de sedimentos de partículas finas, lejos de la orilla (aguas profundas).  Laminación y laminación laminación transversal. Dentro de los lechos o capas, puede haber unidades de menos de un cuarto de pulgada p ulgada de espesor que se llaman láminas; un deposito que presente láminas se dice que es laminado. Las láminas pueden ser

paralelas a los planos de las capas de sedimentación, o formar un cierto ángulo con dichos planos. En este último caso, se dice que el sedimento presenta laminación transversal .

 

Ondulación.  La ondulación es familiar par quien haya visto alguna vez un área cubierta de arena. Esta ondulación puede

deberse al viento, a las corrientes de agua, o las olas. Grietas primarias. Las contracciones debidas a pérdidas de agua, compactación y asentamientos, aterronado y otras causas

menos comunes, dan lugar a grietas en los sedimentos no consolidados y parcialmente consolidados. Es característico que estas grietas sean cortas, irregulares y discontinuas. Estructura secundaria.- Se han formado después de la consolidación de la masa rocosa por las fuerzas de los movimientos

epirogénicos y orogénicos a través de los cuales la roca se ha ondulado y deformado. Son de este tipo de estructura los pliegues, fracturas o fallas, fisuras, etc. 2. 

Tipos de estructuras.- 

Que son los movimientos internos de la corteza terrestre que causan deformación de la roca. Se subdivide en: 1. 

Que son todas las fuerzas verticales las cuales producen fracturamientos de las rocas y afectan a una extensión considerable, pero no causan mucha deformación. Se producen las siguientes deformaciones:  Fracturas.- Cualquier grieta en una roca sólida es una fractura.  Fisuras.- Una fractura extensa se llama fisura que puede llegar a ser un conducto que sirva para el paso de la lava, que

formará un basalto de meseta o de soluciones que originarán vetas mineralizadas.  Junturas.- Las fracturas a lo largo de los cuales no han habido movimientos perceptibles y que ocurren en grupos

paralelos se llaman juntas, en cualquier tipo de roca la junta se producen como estructuras secundarias por la fuerza de compresión, torsión y esfuerzo cortante.  Fallas.- Cuando en las fracturas, fisuras o juntas se ha efectuado un desplazamiento apreciable, se llaman fallas.  Diaclasas.- las diaclasas se pueden definir como planos divisorios o superficies que dividen las rocas y a lo largo de las

cuales no hubo movimiento visible paralelo al plano o superficie. 2.  3.  3. 

Movimientos epirogénicos.-  Movimientos orogénicos. - 

El diastrofismo.- 

Son causados por la actividad volcánica y movimientos sísmicos (terremotos), el tipo de esfuerzo es compresión horizontal de desplazamiento considerable, se caracteriza por deformación en la roca. Se producen las siguientes deformaciones: Ondulamiento.Ondulamiento .- es un ligero combatimiento a gran escala, en su significado más amplio, los ondulamientos han sido referidos a

amplios levantamientos verticales de proporciones continentales, tales movimientos pueden levantar extensas mesetas y restaurar por compensación isostática (sí la roca pesada hunde un lugar entonces la roca desplazada se eleva empujando a la roca ligera).  Plegamiento.- el plegamiento es semejante al ondulamiento, excepto que denota un mayor grado de deformación, dándose en  Plegamiento.

pequeñas proporciones.  Partes principales principales de los plegamientos. En el estudio de los pliegues es conveniente considerar un cierto número de elementos o

partes principales. Son éstas, los flancos, el plano axial y el eje. Los costados o lados de los pliegues se llaman flancos. La superficie axial , llamada comúnmente  plano axial , es la superficie que divide mas aproximadamente al pliegue en forma f orma simétrica a lo largo del mismo. Puede ser una superficie plana u ondulada y puede estar vertical o inclinada. Si el plano axial está inclinado, el pliegue es recostado y asimétrico. La intersección del plano axial con la cresta o arista del pliegue, se llama eje. El eje puede ser horizontal o inclinado. El ángulo de inclinación del eje de un pliegue con respecto a un plano horizontal se llama declive del pliegue. Tipos de plegamientos.   Anticlinales.- Son las elevaciones. Es un pliegue convexo hacia arriba.  Sinclinales.- Son las depresiones. Es un pliegue cóncavo hacia arriba.  Monoclinales.- Es un anticlinal o un sinclinal unido a una parte plana.  Pliegue simétrico.- Tiene el plano axial esencialmente vertical y los flancos poseen el mismo ángulo de inclinación pero en

direcciones opuestas.  Pliegue asimétrico.- El plano axial es inclinado y ambos flancos se inclinan en direcciones opuestas pero con ángulos diferentes.  Pliegue volcado o sobre pliegue. pliegue. El plano axial es inclinado y ambos flancos inclinan en l a misma dirección, generalmente con

ángulos diferentes.  Pliegue recumbente. recumbente. Es aquel cuyo plano axial es esencialmente horizontal.  Anticlinorio.- Es un gran anticlinal compuesto por muchos pliegues menores.  Sinclinorio.- Es un gran sinclinal compuesto por muchos pliegues menores.

Todas las masas de roca tienen algunas características o aspectos que constituyen su estructura. El estudio de las disposiciones y significación de éstas, constituye el campo de la geología, llamado geología estructural . Las estructuras geológicas están relacionadas con todos los accidentes tectónicos de la masa rocosa, estas son formadas por movimientos epirogénicos y movimientos orogénicos.

 

Estructura es la forma en la que han sido depositadas las rocas, es decir, como están colocadas. Nos ayudan a determinar el método  y costo de excavación como material material de préstamo ya sea para una carretera carretera o vía férrea, la excavación excavación de un túnel y la ubicación de posos de agua subterránea. B

FORMAS ESTRUCTURALES PRIMARIAS DE LAS ROCAS IGNEAS

Dentro de estas trataremos las estructuras resultantes de las rocas ígneas extrusivas e intrusivas FORMAS ESTRUCTURALES PRIMARIAS DE LAS ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS Son en la mayoría de los casos similares a la de las rocas sedimentarias, sedimentarias, entre ellas tenemos: COLADAS DE LAVA Es la sucesión de flujos volcánicos de gran fluidez (básicos a intermedios), que se disponen en capas de potencias variables, la posición corresponde de una manera general, a la de la superficie, las coladas son más o menos horizontales; pero sobre las ladera de volcanes se pueden consolidar con una inclinación considerable. Por su superficie las coladas pueden ser: LAVA PAHOEHOE: Tiene una superficie lisa, ondulada o cordada. Típica de basaltos. Su aspecto es debido a la solidificación solidif icación de una lava muy fluida y desgasificada. La lava al enfriarse , pide girar en movimientos helicoidales como una madeja de cuerda (lava cordada); también puede formar excresencias, de una anchura de 30 a 60 cm., y que se explican por una acumulación de lava por gravedad, de bajo de la delgada costra. Entonces ésta se estira como una membrana de balón que se hinchase. LAVA AA: Es un caso de lava escoriácea, parecida a un campo de escoria de hierro; las irregularidades alcanzan algunos decímetros, pero en algunas ocasiones puede llegar a algunos metros de altura. Son lavas ricas en gas (afectada por pequeñas p equeñas explosiones) o lavas de solidificación espesa(lava enfriada en superficie); la corteza se cuartea en el desparramiento. DE SUPERFICIE CONTÍNUA Se forman por acumulación de una colada muy fluida detrás de un obstáculo, formando un lago; debido a la poca pendiente ESTRATOS PIROCLÁSTICOS. Son capas formadas por material piroclásticos (cenizas, lapilli, bloques, bombas, etc.) endurecido (cementado). De acuerdo al tamaño del material se clasifican en Toba.- De material menor de 4 mm. Breva volcánica.- De material principalmente angular que tiene más de 4 mm de diámetro.  Aglomerado.- compuesto por fragmentos fragmentos redondeados a subangulares de más de 4 mm. mm.  VOLCANES Son cuerpos de rocas construídos por la erupción de un magma, y que se elevan sobre un terreno circundante. Por su estructura interna se clasifican en: Conos de lava.- (Volcanes en escudo) son conos anchos con laderas poco inclinadas. Hornitos.- Son conos de lava de paredes empinadas, relativamente pequeños, pequeños, y construidos por la erupción de grandes burbujas plásticas de lava que estaban demasiado frías para fluir. Conos piroclásticos.- Construidos principalmente de material piroclático, puden tener las paredes muy inclinadas en la parte superior Conos compuestos.- (Estrato y volcanes), están compuestos por capas alternadas de lava y material piroclástico. La mayor parte de la l ava sale sobre los flancos del cono, más bien que del cráter de la cima. Domos volcánicos.- son cuerpos bulbosos de lava, de laderas empinadas que pudieron fluir normalmente en el momento de la extrusión debido a su alta viscosidad. Por su estructura interna tenemos: