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CÁTEDRA DE GEOLOGÍA GENERAL: UNIDAD Nº7
DEFORMACIÓN DE LOS MATERIALES
DE LA CORTEZA
“Todo se pliega o todo se rompe”
DEFORMACIÓN DE LOS MATERIALES DE LA CORTEZA
Nociones de esfuerzo y deformación
Esfuerzo: cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad
Tipos
de Esfuerzos
de roca para cambiar
su forma
o volumen, o ambas cosas.
Deformación: es el cambio de forma o volumen, o ambas
Presión
todas laspor
direcciones
y su
cosas,
deconfinante:
una unidadesdeigual
rocaencausada
el esfuerzo.
efecto sobre las rocas es disminuir su volumen.
Nociones de esfuerzo y deformación
Tipos de Esfuerzos
Esfuerzo diferencial: es aquel que se aplica en una dirección
determinada, existen los que provocan un acortamiento de un
cuerpo rocoso (esfuerzos compresivos), y están aquellos que
provocan un alargamiento del cuerpo (esfuerzos tensionales).
Nociones de esfuerzo y deformación
Comportamiento de una roca
Una muestra de roca a la cual se le aplica un determinado esfuerzo sufre
una deformación la cual puede ser Elástica o Plástica.
Comportamiento Elástico o Hookeano.
Es aquel en el cual existe una relación linear, es decir, el esfuerzo aplicado es
directamente proporcional a la deformación obtenida y, además, la respuesta
es instantánea.
Nociones de esfuerzo y deformación
Comportamiento de una roca
Una muestra de roca a la cual se le aplica un determinado esfuerzo sufre
una deformación la cual puede ser Elástica o Plástica.
Comportamiento Plástico
La roca se deforma permanentemente sin recuperar su estado inicial al cesar
el esfuerzo, sufriendo cambios de tamaño y forma .
Nociones de esfuerzo y deformación
Comportamiento de una roca
Curva de esfuerzo-deformación típica obtenida un ensayo triaxial en laboratorio,
Nociones de esfuerzo y deformación
Comportamiento de una roca
Curva de Deformación-Tiempo obtenida un ensayo a esfuerzo constante,
Nociones de esfuerzo y deformación
Comportamiento de una roca
El efecto de la Temperatura en la deformación de los materiales,
Nociones de esfuerzo y deformación
Comportamiento de una roca
El comportamiento de la roca depende de tres factores principales:
- El medio en el que se encuentra la roca: Según en que
condiciones de Presión y Temperatura se encuentra el material.
- La resistencia de los materiales si la roca es poco resistente
es probable que fluya a las mimas condiciones que otras rocas más
resistentes se rompen. Las rocas poco resistentes son por ejemplo: el
yeso, el mármol, las lutitas. Las más resistentes son las cuarcitas,
granito, y gnéises.
- El tiempo.
Comportamiento frágil
Cuando las rocas se encuentran en condiciones de presiones de confinamiento y
temperaturas bajas las mismas se comportan frágilmente. El comportamiento
frágil se manifiesta con la formación de fracturas. Existen dos tipos principales de
fracturas: fallas y diaclasas.
Comportamiento frágil
FALLAS
Son fracturas en las rocas sobre las cuales a ocurrido un desplazamiento
apreciable. Estás fracturas están definidas por un plano el cual separa
dos bloques. Estos bloques se desplazan un respecto al otro, dicho
movimiento puede deberse a tres tipos de esfuerzos:
- Distensivos o Tensionales
- Compresivos
- De Cizalla (shearing)
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Extensivos
Escarpa de Falla
(facetada por erosión del agua)
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Extensivos
Estrías de Falla
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Extensivos
Graben o
fosa
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Extensivos
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Extensivos
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Compresivos
Fallas inversas, tienen un buzamiento mayor o igual a 45º
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Compresivos
Los Cabalgamientos tienen un buzamiento menor a 45º.
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos Compresivos
Basculamiento
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos de Cizalla
Estos tipos de fallas tienen un desplazamiento horizontal de los bloques y
son generalmente de gran tamaño. Uno de los bloques se desplaza
horizontalmente en sentido contrario al otro. Estas fallas se denominan
Fallas de Deslizamiento de Rumbo o Transcurrentes.
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos de Cizalla
Comportamiento frágil
Fallas debido a Esfuerzos de Cizalla
Un tipo especial de Falla de deslizamiento de rumbo son las Fallas
Transformantes, pero estas últimas son LIMITES DE PLACAS
LITOSFERICAS.
Comportamiento frágil
Tipos de rocas que se dan en las fallas
Cuando se produce una falla la roca involucrada se rompe y se
tritura, generando distintos tipos de rocas según el tamaño de grano
resultante. Está deformación mecánica se denomina cataclasis, y se
caracterizada por la granulación mecánica. Es dependiente de las
condiciones de presión y temperatura reinante en el medio, y este
proceso pertenece al Metamorfismo Dinámico. Dos tipos comunes de
rocas que se generan son:
Harina de falla: es una roca de grano muy fino, mayormente invisibles
a simple vista.
Brecha de falla: compuesta por fragmentos angulosos o
redondeados, producidos pro al trituración a lo largo de la falla. Los
fragmentos son mayormente visibles a simple vista y constituyen
más del 30 % de la roca.
Espejo de Falla, compuesta por minerales arcillosos, de grano muy
fino, de escaso espesor. Se genera por la fuerte fricción reinante en
el plano de falla.
Comportamiento frágil
Indicadores de la presencia de una falla
- La discontinuidad de las secuencias litológicas a uno y
otro lado de una supuesta traza de falla.
- La presencia de estrías de fallas.
- La presencia de rocas generadas por deformación
mecánica (Harina de Falla y Brecha de Fallas.
- La presencia de Espejo de Falla.
Comportamiento dúctil
FALLAS EN PROFUNDIDAD. MILONITAS
Cuando las fallas se desarrollan a mayor profundidad donde las
condiciones de temperatura y presión son más altas, entran a actuar
otros procesos que involucran la generación de nuevos minerales y
la disolución de otros. En estás condiciones las rocas se deforman
dúctilmente, generando granos alargados que le dan comúnmente a
la roca un aspecto foliado. Estás rocas se denominan Milonitas.
Comportamiento frágil
DIACLASAS
Son fracturas a lo largo de las cuales no se ha producido un
desplazamiento aparente. Se generan principalmente por esfuerzos
tensionales y de cizalla, en respuesta a movimientos mayores de la
corteza.
Comúnmente tienen una orientación paralela entre si, siendo en muy
pocos casos de orientación aleatoria, y mayormente se encuentran
varios juegos o familias de diaclasas conjugados
Comportamiento frágil
Tipos de DIACLASAS
Diaclasas en lajas, se generan por expansión de los
cuerpos ígneos grandes como los batolitos. Esto se
debe a que el cuerpo ígneo sufre un cambio en las
condiciones de presión al sufrir exhumación, este se
descomprime generando lajas levemente curvadas,
también llamada fracturas en “cascaras de cebolla”.
Comportamiento frágil
Comportamiento frágil
Tipos de DIACLASAS
Diaclasas columnares, este tipo de diaclasa se genera
cuando las rocas ígneas (basaltos, por ejemplo) se
enfrían y se generan estructuras de retracción que
producen columnas alargadas en forma de pilares.
Comportamiento dúctil
El comportamiento dúctil se manifiesta con la formación
de pliegues y un tipo de rocas denominadas milonitas.
PLIEGUES
Los pliegues son capas o serie de capas dobladas que
originalmente eran horizontales y luego se deformaron.
Los pliegues se encuentran en todas las escalas y tienen
una variedad de formas dependiente de la magnitud de
los esfuerzos compresivos existentes, de la composición
de los materiales involucrados, y de las características
geométricas de las capas (espesor, por ejemplo)
Comportamiento dúctil
PLIEGUES
Comportamiento dúctil
NOMENCLATURA DE
PLIEGUES
Comportamiento dúctil
Comportamiento dúctil
Clasificación de los Pliegues
Sinclinales y Anticlinales
- Sinclinal: presentar una secuencia estratigráfica donde las capas se
hacen cada vez más jóvenes hacia el núcleo del pliegue.
- Anticlinal: las capas más antiguas se encuentran en el núcleo.
Comportamiento dúctil
Los pliegues no siempre están ligados a crestas y valles,
pueden haber valles a partir de anticlinales y crestas a
partir de sinclinales.
Comportamiento dúctil
Clasificación de los Pliegues
Simétricos y Asimétrico
Comportamiento dúctil
Clasificación de los Pliegues
Volcados o Acostado (El plano axial está inclinado)
Comportamiento dúctil
Si el plano axial es horizontal el pliegue se denomina Recumbente o
Tumbado
Comportamiento dúctil
Clasificación de los Pliegues
Pliegues Inmersos
(tienen el eje inclinado)
Plano de erosión
Comportamiento dúctil
Clasificación de los Pliegues
Cilíndricos y no Cilíndricos (Según los ejes se mantengan o
no paralelos entre si)
Isopacos y Anisopacos (Según si el espesor de las capas se
mantiene constante o varia, respectivamente)
Comportamiento dúctil
Clasificación de los Pliegues
En base a la Curvatura del arco de las capas del pliegue
Comportamiento dúctil
PLIEGUES SIMILARES
DEFORMACIÓN Y TECTÓNICA DE PLACAS
MARGENES CONVERGENTES
Son sistemas esencialmente
compresivos.
En ellos se
pueden desarrollar distintas
estructuras en todas las
escalas:
-Fallas inversas
-Fallas de despegue
-Pliegues
DEFORMACIÓN Y TECTÓNICA DE PLACAS
MARGENES DIVERGENTE
Son sistemas esencialmente
extensivos.
En ellos se
desarrollar principalmente fallas
normales.
Generación de graben
DEFORMACIÓN Y TECTÓNICA DE PLACAS
MARGENES DIVERGENTE
DEFORMACIÓN Y TECTÓNICA DE PLACAS
MARGENES TRANSFORMANTES
Los márgenes transformantes son regiones que sufren
importantes esfuerzos de cizalla.
DISCUSIÓN
DISCUSIÓN
DISCUSIÓN
DISCUSIÓN
DISCUSIÓN