Geología Estructural - Posgrado en Ciencias de la Tierra
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIAS DE LA TIERRA ASIGNATURA: GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Horas Teóricas: 2 Horas Prácticas: 2 Total Horas: 4 OBJETIVOS -Definir y distinguir claramente los términos esfuerzo y deformación interna (distorsión), así como manejar sus representaciones matemáticas, tanto algebraicas como geométricas. -Adquirir una idea firme de las magnitudes absolutas y relativas de los esfuerzos y deformaciones internas que se encuentran en los distintos regímenes tectónicos de la Tierra. -Lograr la integración de datos estructurales en escalas desde microscópicas hasta regionales -Familiarizándose con los aspectos cualitativos y cuantitativos de la mecánica de rocas y su aplicación dentro de la geología estructural. -Leer artículos relacionados a las aplicaciones de cada tema que se presente en clase y discutirlos, con el fin de familiarizarse con la literatura de la geología estructural. -Identificar los aspectos de la geología estructural con mayor aplicación a las ramas investigativas que se desarrollan actualmente en México y discutir su implementación. TEMARIO I. Nociones elementales de esfuerzo y deformación. 1. Noción de fuerza a) Fuerzas de volumen b) Fuerzas de superficie: fuerzas tangenciales o cizallantes y fuerzas normales a la superficie. 2. Noción de esfuerzo a) Esfuerzo sobre un plano b) Estados de esfuerzo uniaxial y biaxial c) Estados de esfuerzo triaxial. Tensor de esfuerzos 3. Elipsoide de esfuerzos y Campo de esfuerzos. 4. Esfuerzo medio y esfuerzo desviatórico. II. Noción de deformación. 1. Los componentes elementales de la deformación: traslación rotación y distorsión. a) Definición de la deformación. Vectores desplazamiento, campo de desplazamiento, translación, rotación y distorsión. b) Deformación homogénea y heterogénea c) Distorsión o deformación interna c1) Deformación angular ó deformación cizallante. Cizallante angular (i) y deformación cizallante y=tan (i) 2. Elipses y elipsoide de deformación. a) Deformación plana elipse de deformación. Cizallamiento puro y cizallamiento simple. b) Deformación triaxial, elipsoide de deformación. c) Deformación rotacional y deformaicón no-rotacional. d) Deformación infinitesimal, deformación finita y camino de deformación. e) Tensor de las deformaciones. III Análisis fenomenológico de la respuesta de las rocas al esfuerzo. a) Comportamiento de las rocas sometidas a esfuerzo. b) Influencia de las condiciones físicas sobre la deformación de las c) El papel de la naturaleza de las rocas. d) Los dominios de la deformación geológica en función de la profundidad. IV La deformación frágil de los medios rocosos continuos. a) Fallas y juntas de cizallamiento, grietas de tensión y diaclasas. b) Los planos de fracturas en los ensayos mecánicos. c) Criterios de ruptura. d) Iniciación y propagación de fallas en un medio rocoso. e) Interpretación de las deformaciones frágiles naturales. V La deformación frágil de los medios rocosos discontinuos a) La activación de las fallas existentes b) Los planos de deslizamiento en ensayos mecánicos. c) Criterios de deslizamiento y orientación del deslizamiento sobre planos preexistententes. d) Cinemática de fallas en un medio rocoso fracturado e) El crecimiento de las fallas, terminación de las fallas y zonas de relevo. VI La tectónica frágil a escala regional a) La tectónica en extensión grabens rifts y cuencas en extensión. b) La tectónica de desplazamiento lateral. Fallas de rumbo o de corrimiento lateral y fallas transformantes. c) La tectónica de compresión. d) La inversión tectónica. VII La deformación dúctil de las rocas. 1. Deformación interna (distorsión) a) Representación geométrica y tensional de la distorsión. b) Deformaciones homogéneas y heterogéneas. c) Cantidades relacionadas a deformación interna, extensión, elongación cuatrática, estiramiento, deformación logarítmica, deformación angular. d) El elipsoide de deformación ejes principales e invariantes. e) Deformación rotacional e irrotacional. f) Distorsión por cizalla. g) La cizalla pura, la cizalla simple y la participación de deformaciones naturales entre ambas. h) Superposición de dos deformaciones. i) Trayectorias de deformación en dos y tres dimensiones. j) Deformaciones simples y progresivas. k) Comportamiento de elementos estructurales lineales y planos durante la deformación. l) La medición de la deformación: premisas, problemas y técnicas. m) Los patrones de deformación identificaciones e interpretaciones. 2. Propiedades Mecánicas de las Rocas a) Mecanismos de deformación. b) Leyes de flujo. c) Efectos de los parámetros presión, temperatura y tiempo. d) Aspectos teóricos del desarrollo de fallas y fracturas: criterios Mohr y Griffith. 3. Tectónica dúctil a escala regional. a) Pliegues Clasificación, morfología, orientación y técnicas de proyección, secciones y perfiles. b) Mecanismos de plegamiento: Capas simples y múltiples (Single layers and multilayers). c) Deformación y estructuras a pequeña escala en pliegues. d) Pliegues superpuestos. e) Napas de coberturas sedimentarias y de despeque (decollement) f) NapAs de basamento por deformación dúctil. g) Deformación dúctil en extensión. Los “Metamorphic core complex” 4. Trabajo de laboratorio: a) Técnicas de proyección. b) Ejercicios con mapas. BIBLIOGRAFÍA - Goodman, R. E., 1980. Initial stresses in rocks and their measurement. In Rock Mechanics: Wiley, Capítulo 4 - Hancock P. L. Editor, 1994 Continental Deformation Pergamon Press. Oxford New York Seoul Tokyo, 421 p - Hobbs, B.E., Means, W.D. y Williams, P. F. 1976. An Outline of Structural Geology Wiley rd - Jaeger, J.C., y Cook, N.G.W. 1969. Fundamentals of Rock Mechanics, 3 . Ed. Chapman Hall. Capítulos 1-2,9-33 p. - Marshak, S. y Mitra, G. 1988. Basic Methods of Structural Geology. Prentice Hall, 446 p. - Mattauer, M., 1976. Las Deformaciones de los Materiales de la Corteza Terrestre, Omega, 524 p. - Means, W. D., Stress and Strain, 1979. Basic concepts of continuum mechanics for geologist Springer-Vertag. New York Heidelberg Berting, 339 p. - Mercier, J. L. y Vergety, P. 1992. Tectonique Geosciences, Dunod, Paris, 214 p. - Nicolas, A. Principes de Tectonique, 1989. Masson, Paris, Milan, Barcelona, Mexico, 2 ed. 223 p. - Ramsay, J. G. y Huber, M. I., 1983, The Techniques of Moderm Structural Geology, Vol. I Strain Analysis. Academic Press, 1-307 p. - Ramsay, J. G. y Huber, M. I. 1983. The Techniques of Modem Structural Geology, Vol. 2, Folds and Fractures. Academic Press, 309-699 p. - Schmid, S. M., 1987, Microfabric studies as indicators of deformation mechanisms and flow laws operative in mountain building. In: Mountain Building Processes (K. Hsu, editor) Academic Press 95-110 p. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otras MÉTODO DE EVALUACIÓN: Tareas Exámenes parciales Seminarios Examen final
