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Formación de cordilleras.
OROGÉNESIS
Orógenos
Proceso por el que se originan los orógenos
Cordilleras que se forman en zonas de
subducción y van acompañadas por sismicidad,
magmatismo, metamorfismo y deformaciones
de las rocas
Tipo andino
TIPOS DE
Arco insular
ORÓGENOS
Depende de
Tipo de margen
implicado
Tipo alpino
Formación de cordilleras. Orógenos de tipo andino
En zonas donde la litosfera oceánica se introduce bajo la litosfera continental
La mayor parte de los sedimentos no
subducen y son plegados y apilados
formando el prisma de acreción.
El calor generado por la fricción entre
las dos placas junto con la presencia de
agua favorece la fusión parcial de las
rocas. Las altas presiones y
temperaturas originan el
metamorfismo de algunas rocas.
Se produce la elevación del orógeno
como consecuencia de la acumulación
de sedimentos, de la actividad
magmática y de reajustes isostáticos.
Algunos magmas alcanzan la
superficie produciendo actividad
volcánica.
Formación de cordilleras. Orógenos de arco insular
Se localizan en aquellos márgenes en los que la litosfera oceánica subduce bajo
otra litosfera oceánica (Japón, Filipina).
Arco de islas
Fosa oceánica
Litosfera
100 km
Astenosfera
Manto sublitosferico
Fusión
parcial
Corteza
oceánica
200 km
300 km
Formación de cordilleras. Orógenos de tipo alpino
Se localizan en márgenes donde convergen dos litosferas continentales
Una placa litosférica con un
tramo oceánico y otro
continental, subduce bajo una
placa litosférica continental.
El continente alcanza la zona de
subducción. La cuenca oceánica
se cierra.
Tras la colisión de ambos
continentes se produce la
incrustación y cabalgamiento de
un continente sobre otro, y los
materiales situados entre ellos,
se plegarán, fracturarán y
elevarán.
Deformaciones de las rocas
Presión litostática
ROCAS DE LA
CORTEZA
PRESIÓN
soportan
Presión dirigida
provoca
DEFORMACIONES
DE LAS ROCAS
Elástica
Plástica
Rotura
Tipos de
deformaciones
Tipos de deformaciones
Elástica
RELACIÓN ENTRE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Esfuerzo
(kbars)
40
30
Límite de
elasticidad
Límite de
rotura
Plástica o dúctil
20
La deformación permanece
después de haber cesado el
esfuerzo.
10
0
El material se deforma al ser
sometido a un esfuerzo pero
recupera su forma y volumen
cuando este cesa.
2
4
6
Deformación
(%)
8
10
Por rotura
El esfuerzo hace perder la
cohesión interna del material
y se fractura.
Tipos de esfuerzos y deformaciones
TIPOS DE ESFUERZOS
TECTÓNICOS
De compresión
Son fuerzas
convergente
De tracción Son fuerzas
divergentes
TIPOS DE
DEFORMACIONES
Elástica
Plástica
De cizalla Son
fuerzas paralelas
que actúan en
sentido opuesto
Rotura
Factores que influyen en la deformación
50
• PRESIÓN LITOSTÁTICA
• PRESENCIA DE AGUA
Y OTROS FLUIDOS
TIEMPO
Su incremento
favorece la
plasticidad.
Cuánto más se prolongue el
esfuerzo la respuesta del
material ante cualquier factor
que provoque la deformación
será más acentuada.
¿El comportamiento plástico aumenta o
disminuye con la temperatura? ¿y con la
humedad?
¿Qué tipo de comportamiento pronosticarías
para el cuarzo seco a temperatura ambiente?
400 0c seco
40
Esfuerzo (kbars)
• TEMPERATURA
COMPORTAMIENTO DEL
CUARZO
700 0c seco
30
900 0c seco
20
1000 0c seco
10
950 0c húmedo
0
2
4
6
Deformación (%)
8
Deformaciones continuas: plásticas y fracturas
Las deformaciones plásticas originan pliegues
Las deformaciones por rotura dan lugar a: diaclasas y fallas
Deformaciones plásticas: los pliegues
Los pliegues son flexiones u ondulaciones que presentan las masas de rocas.
Los pliegues cambian la disposición horizontal que inicialmente poseen
los estratos. Para describir la nueva posición se utilizan dos medidas:
dirección y buzamiento
Medidas de dirección y buzamiento de los estratos
Medida de la dirección o rumbo
Dirección
Ángulo que forma una horizontal contenida en
el estrato con la línea norte-sur.
N
O
=N37ºE

E
S

Buzamiento
=48ºE
Vertical
Medida del buzamiento
Ángulo que forma la superficie del estrato
con un plano horizontal.
Brújula de geólogo con
un clinómetro
incorporado para
medir el buzamiento.
Tipos de estratos
ESTRATOS
HORIZONTALES
Buzamiento 0º.
Sin dirección ni
buzamiento.
ESTRATOS
VERTICALES
ESTRATOS
ESTRATOS
INCLINADOS
INCLINADOS
Buzamiento
90º.
Buzamiento
entre 0 y 90º.
Elementos de un pliegue
Eje de pliegue
La zona más alta de un pliegue.
Intersección del plano
axial con la charnela.
Cresta
Flancos
Laterales del
pliegue situados a
ambos lados de la
charnela.
Charnela
Zona del pliegue
que tiene la máxima
curvatura.
Plano axial
Superficie que divide al
pliegue en dos mitades lo
mas simétrico posibles.
Núcleo
Zona más interna
de un pliegue.
Elementos geométricos de un pliegue
Plano axial:
divide al pliegue en dos mitades lo más simétricas posibles.
la zona más alta de un
pliegue.
Cresta
Charnela:
zona de máxima
curvatura.
Cabeceo
ángulo que forma el eje del
pliegue con la horizontal en el
plano.
Flanco
zonas a ambos lados de la
charnela.
Núcleo
la parte más interna del pliegue.
Tipos de pliegues
Según la antigüedad de los materiales del núcleo
ANTICLINAL
SINCLINAL
En el núcleo
tiene los
materiales más
modernos
En el núcleo
tiene los
materiales más
antiguos
6
1
2
3
4
5
Según la posición de su plano axial
RECTO
el plano axial
buza 90º, es
vertical
INCLINADO
el plano axial
forma un ángulo
con la vertical
entre 85º y 10º
TUMBADO
el plano axial
buza menos
de 10º, es casi
horizontal.
5
4
3
2
1
Por su simetría
SIMÉTRICO
el ángulo que
forman los dos
flancos con la
horizontal es
aproximadamen
te el mismo.
ASIMÉTRICO
los dos flancos
tienen
inclinaciones
claramente
distintas.
Deformaciones por rotura: Las fracturas
Si el esfuerzo al que se somete una roca supera su límite de rotura, se
produce una fractura. Se distinguen dos tipos diaclasas y fallas
DIACLASAS
Fracturas en las que
los bloques no se
desplazan uno con
respecto al otro o lo
hacen ensanchando la
grieta entre ellos.
FALLAS
Fracturas en las que se produce el
desplazamiento de un bloque con respecto a
otro.
Disyunción columnar grietas poligonales
que se forman en rocas magmáticas al
solidificarse lentamente
Grietas de desecación
Elementos de una falla
Plano de falla
Superficie a lo largo de la cual
se produce el desplazamiento de
los bloques fracturados.
Labio
hundido
Labio levantado
Bloque que queda levantado
con respecto al otro bloque.
Salto de falla
Amplitud del
desplazamiento entre
ambos labios, medido en
metros.
Tipos de falla
NORMAL O DE GRAVEDAD
Es aquella en la que
el plano de falla buza
hacia el lado
hundido. Se origina
por fuerzas de
tracción.
INVERSA
DE DESGARRE O DE
DIRECCIÓN
Es aquella en la que el
plano de falla buza
hacia el lado levantado.
Se origina por esfuerzos
de compresión
Es aquella en la que el
desplazamiento relativo de los
bloques se ha producido en
horizontal. No hay labio
levantado ni hundido.
Asociaciones de fallas
HORST
Sistema de fallas
escalonadas con un
bloque central elevado.
GRABEN
Sistema de fallas
escalonadas con una
depresión en el centro.
Asociaciones de fallas: Graben y Horst
Graben o fosa
tectónica
Horst o meseta
tectónico
Cómo identificar una estructura tectónica
C
B
D
B
A
C
B
C A
B
C
Si los estratos no están horizontales, la repetición de materiales en la superficie
indica la existencia de una estructura.
Si la repetición es simétrica la
estructura es un pliegue.
Si la repetición sigue un orden la
estructura es una falla.
C
A
B
D
B
C
Si el material central es el más
antiguo es un anticlinal, si es el
más moderno será un sinclinal.
B
C
A
B
C
Si el plano de fallaBuzamiento
buza hacia
el material más moderno será
una falla normal, si buza hacia
el material más antiguo, una
falla inversa.
Actividad
En el talud de una carretera se observan los estratos dispuestos
como indica la figura.
¿Cómo sabemos que
estructura (pliegue o
falla) es?
¿Por dónde pasa su
plano axial?
¿Es un anticlinal o un
sinclinal? ¿Por qué?
Actividad
En el talud de una carretera se observan los estratos dispuestos
como indica la figura.
¿Qué estructura
(pliegue o falla) es?
¿Cuál es el labio
levantando?
¿Es una falla normal o
inversa?
¿Por qué?
Características de un mineral
Mineral es sustancia natural, inorgánica, generalmente con una
composición química definida y una estructura atómica definida que se
expresa en su forma cristalina.
Tienen una
LOS MINERALES
COMPOSICIÓN
QUÍMICA
Sus átomos se
ordenan formando
una
ESTRUCTURA
CRISTALINA
Formada por
UN SOLO
ELEMENTO
•Azufre
•Diamante
•Oro
COMPUESTOS
•Cuarzo
•Halita
•Silicatos
Si cambia cualquiera de estas dos propiedades
(composición o estructura), cambia el mineral.
Estructura cristalina de la
Halita
Minerales más frecuentes
SILICATOS
Minerales más
frecuentes
CARBONATOS
SULTATOS
SILICATOS
- Forman casi la totalidad de las rocas de la corteza
- Su composición es O2 47 %, Si 28%
- Su estructura básica es el tetraedro silicio – oxígeno,
cuyo centro está ocupado por un átomo de silicio y en
cuyos vértices se disponen los átomos de oxígeno
Si O4
Silicatos
Los silicatos se pueden unir formando
cadenas, láminas, ciclos, etc.
Si O4
Tipos de uniones
- Compartiendo 1, 2, 3, ó 4 de sus átomos de oxígeno
- Sin compartir ningún oxígeno y uniéndose unos a
otros mediante cationes
Grado de polimerización
Es el número de oxígenos (o de vértices) que un
tetraedro posee en común con sus vecinos
Clasificación estructural de los silicatos
Se reconocen entonces seis grupos fundamentales:
Nesosilicatos (Neso significa isla) G.P. = 0: Tetraedros
aislados unidos a otros similares con un catión distinto del
silicio (olivino).
Sorosilicatos (Soro significa grupo) G.P. = 1: Dos
tetraedros que comparten oxígeno (epidoto).
Ciclosilicatos (Ciclo significa anillo) G.P. = 2: Formados
por 3, 4 o 6 tetraedros se unen para formar un anillo
(turmalina).
Inosilicatos (Ino significa hilo) G.P.= 2; 2 ó 3: Formados
por cadenas de longitud indefinida de tetraedros (piroxenos
poseen cadenas sencillas y anfíboles poseen cadenas
dobles).
Clasificación estructural de los silicatos
Filosilicatos (filo significa hoja) G. P. = 3: los
tetraedros unidos entre sí, siempre en un mismo
plano (micas y arcillas).
Tectosilicatos (Tecto significa armazón) G. P. = 4: los
tetraedros se unen a otros por los cuatro vértices en todas
las direcciones del espacio (feldespatos y cuarzo).
Cómo se forman los cristales
MODOS DE CRISTALIZACIÓN
A partir de...
CONDICIONES
PARA LA
CRISTALIZACIÓN
Por...
Materiales fundidos
SOLIDIFICACIÓN
TIEMPO
Sustancias disueltas
en gases
SUBLIMACIÓN
ESPACIO
Disolución acuosa
PRECIPITACIÓN
REPOSO
Silicatos más frecuentes
GRUPO
MINERAL
ESTRUCTURA CRISTALINA IDEALIZADA
Tetraedros independientes
Olivino
Piroxenos
Olivino
Augita
Nesosilicatos
Cadenas sencillas
Inosilicatos
Cadenas dobles
Anfiboles
Hornblenda
Biotita
Micas
Inosilicatos
Láminas
Filosilicatos
Moscovita
Feldespatos
Cuarzos
Ortosa
Plagioclasa
Cuarzo
Redes tridimensionales
Tectosilicatos
Metamorfismo
El metamorfismo es el conjunto de cambios
en la composición mineralógica de las rocas
y en su textura que ocurren en estado
sólido que afectan a una roca sometida a
unas condiciones de presión y temperatura
diferente a las de su origen
Las rocas
metamórficas se
pueden formar a
partir de rocas
sedimentarias,
ígneas o, incluso,
de otras rocas
metamórficas
Factores del metamorfismo
Los cambios generados durante el metamorfismo vienen
condicionados por la variación de factores como la temperatura, la
presión y la presencia de fluidos
Provoca cambios
mineralógicos. El intervalo de
LA TEMPERATURA
temperatura oscila entre un
valor mínimo de 150 ºC y un
FUSIÓN
valor máximo que se sitúa en el
comienzo de la fusión (entre 700
-700 0 …. 1000 0C
y 1000 ºC) dependiendo del tipo
de roca y de la presión
METAMORFISMO
-150 0C
DIAGÉNESIS
La temperatura aumenta con la
profundidad (gradiente
geotérmico), pero puede verse
afectada por otros procesos,
como la existencia zonas del
manto más calientes (zonas de
dorsal, puntos calientes) o el
ascenso de magmas.
Factores del metamorfismo
Provoca cambios en las
propiedades físicas de las rocas,
reduce su volumen.
LA PRESIÓN
• Presión litostática: se genera de la
carga de los materiales en el
interior de la corteza y se ejerce en
todos las direcciones
• Presión dirigida: se debe a la
tectónica, provoca la reorientación
de los cristales.
• Presión de fluido:
fundamentalmente agua, facilita
reacciones metamórficas que tienen
como consecuencia cambios
mineralógicos
Granito
Gneis
Tipos de metamorfismo
Metamorfismo isoquímico. No cambia la composición química
Metasomatismo: Es un metamorfismo no isoquímico (cambia la
composición de la roca). Se produce porque la presencia de fluidos
aporta o elimia ciertos componentes de la roca.
Metamorfismo de contacto,
aureola metamórfica
Tipos de metamorfismo dependiendo de la presión y temperatura
El metamorfismo
dinámico o de presión se
produce como
consecuencia de un
incremento de la
presión, sin que la
temperatura alcance
valores importantes.
Corteza oceánica
El metamorfismo regional o
termodinámico se produce como
consecuencia de un incremento
simultáneo de presión y
temperatura. Afecta a amplias
zonas de la corteza. Se origina en
las zonas de subducción
El metamorfismo de contacto
o térmico se produce por un
incremento de la temperatura.
Se da en las rocas encajantes
de un magma..
En estas rocas se
produce una
aureola de
metamórfica, más
Corteza
continental intenso cuanta
mayor es la
proximidad al
magma
Cambios ocurridos durante el metamorfismo
Modificaciones
Incremento de la
densidad
Formación de
nuevos minerales
Recristalización
Reorientación de
los cristales
La presión reduce
los huecos de las
rocas
Debido a los
intercambios con
los fluidos o para
adaptarse a las
nuevas
condiciones de
presión y
temperatura
Aumenta el
tamaño de los
cristales
Los cristales se
disponen
perpendicularmente a la
presión.
Favoreciendo la
foliación
Textura de las rocas metamórficas
Por textura se entiende un conjunto de características relacionadas
con la forma, tamaño y disposición de los granos o cristales que la
constituyen.
Textura
Dependen de
Los minerales
Procesos por
los que se han
formado
Tipos
Con foliación:
dispuestos en
laminas
Sin foliación:
No presentan
disposición
láminada
Textura de las rocas metamórficas
Por textura se entiende un conjunto de características relacionadas
con la forma, tamaño y disposición de los granos o cristales que la
constituyen.
TEXTURAS CON FOLIACIÓN
Pizarrosa
TEXTURAS SIN FOLIACIÓN
Gneísica
Granoblástica
Las rocas
presentan una
disposición en
láminas.
Esquistosa
Las rocas no
presentan disposición
en láminas.
Cristales de igual
dimensión que forman
un mosaico de grano
Rocas metamórficas más frecuentes
ROCAS CON FOLIACIÓN
ROCAS SIN FOLIACIÓN
Marmol
Pizarra
Filita
Cuarcita
Esquisto
Gneis