“Todo se pliega o todo se rompe” DEFORMACIÓN DE LOS
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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
