GEOLOGIA ESTRUCTURAL

GEOLOGIA ESTRUCTURAL
FORMACION DE MONTAÑAS
• Nociones básicas
• Deformación de las rocas (elástica y plástica)
• Identificación de estructuras
• Estructuras rocosas: descripción y procesos de
formación
• Formación de montañas: orogénesis en el límite de
placas
• Ejemplos y representaciones gráficas en geología
estructural
Montañas:
Relieves positivos
ocasionalmente aislados
(volcanes); más
comúnmente forman
parte de extensas
cordilleras.
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•Orogénesis: Proceso que en conjunto produce un
sistema montañoso
•oro = montaña;
•génesis = pasar a existir
Muestran evidencias
de enormes fuerzas:
•plegamiento,
•fallamiento
•deformación de grandes
porciones de la corteza,
•luego erosión que las
aplana.
ALZAMIENTO CORTICAL
Evidenciado por la presencia de
fósiles
marinos
en
zonas
cordilleranas: las rocas que
constituyen la montaña estuvieron
bajo el nivel del mar y también
recientemente.
Ejemplo romano: las columnas del
templo de Pozzuoli tiene
perforaciones hechas por
moluscos bivalvos hasta 6 m sobre
el nivel del agua indicando que el
terreno sobre el que se construyó
el templo se hundió y se volvió a
levantar. No son cambios en el
nivel del mar porque no se
registran en zonas cercanas
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• La corteza, menos
densa,
“flota”
en
balance gravitacional
sobre un manto más
denso Æ isostacia
(concepto Æ troncos),
mientras más alta la
montaña, mayor la raíz
(datos
sísmicos
y
gravitacionales).
El
espesor cambiaría en
respuesta a la carga o
descarga (similar a un
barco)
Æ
ajuste
isostático Æ (figura)
hasta aplanarse.
Montañas: Porciones de la
corteza terrestre
inusualmente gruesa, que
se mantiene elevada sobre
su entorno por isostacia Æ
¿Cómo se forman?
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Deformación de las rocas
• Si se someten a esfuerzos mayores que su propia resistencia
comienzan a deformarse Æ pliegan o fracturan Æ estilos de
deformación establecidos en formas experimental.
• Deformaciones a distintas escalas Æ montañas a
microscópicas Æ estructuras rocosas.
ESFUERZOS
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ESFUERZOS
- Confinante
-Extensionales
-Compresionales
-Cizalle
•Esfuerzo lento y baja
Presión Î deformación
elástica Æ reversible
pero si se sobrepasa en
el límite elástico Æ
ruptura o deformación Æ
temblores, chasquean y
vuelven al original.
•Deformación plástica Æ
Cambio permanente, a
altas
presiones
y
temperaturas.
Tiempo
influye
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Rumbo y manteo
El trabajo geológica implica, entre
otros,
la
identificación
y
descripción de las estructuras
principales
de
una
zona.
Comúnmente segmentos de ellas
están ocultas, por lo que hay que
reconstruir de su forma a través
del mapeo geológico, el cual es
más fácil donde se exponen. De
estar los estratos inclinados
indican
un
período
de
deformación después de su
depositación
Se hacen dos medidas para
establecer la orientación de los
estratos:
Rumbo
Manteo
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Rumbo: Tendencia o dirección del estrato; se define como la dirección de la línea
producida por la intersección de la superficie representada por el estrato inclinado con
una superficie horizontal, en el caso del ejemplo representada por el terreno horizontal
Manteo: Angulo de inclinación máxima, es perpendicular al rumbo. Este dato se plotea
en un mapa sobre un color que representa un código de descripción de la roca Æ de la
orientación de los estratos se puede inferir la orientación y forma de las estructuras.
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PRINCIPALES ESTRUCTURAS ROCOSAS
Pliegues
PLIEGUES
•
•
Anticlinal: Dobladas hacia abajo con el estrato más antiguo al
centro
Sinclinal: Dobladas hacia arriba, con los estratos más jóvenes al
centro
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PLIEGUES
• Sinclinal
• Dobladas
hacia arriba
• con los
estratos más
jóvenes al
centro
Elementos de un pliegue
Flancos
• son los lados que forman un pliegue
Charnela:
• línea de máxima incurvación de un
pliegue donde se articulan sus
flancos.
Plano axial
• plano de simetría de un pliegue en
el que están contenidas todas las
charnelas.
• La situación de ese plano con la
superficie del terreno es lo que
determina el eje del pliegue.
Eje del pliegue
• intersección de un plano axial y de
un plano horizontal.
• La inclinación de los flancos es el
plano perpendicular al plano axial;
• puede variar desde “0” en la cresta
hasta un máximo dependiendo del
pliegue
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TIPOS DE PLIEGUES
• Las características de los pliegues
varía con la naturaleza de las rocas y
de los esfuerzos que han registrado.
• En función del plano axial podemos
definir
– Pliegues simétricos,
– Pliegues asimétricos
– Pliegues recumbentes (plano axial cerca de la
horizontal)
PRINCIPALES ESTRUCTURAS ROCOSAS
•
•
•
Pliegues simétricos,
Pliegues asimétricos
Pliegues recumbentes (plano axial cerca de la horizontal)
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Thrust faults and associated fold. Near Klamath
Falls, OR
Ramp Anticline, southern British Columbia,
Canada.
Pliegue recumbente o tumbado
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MONOCLINAL
•
•
•
flexuras amplias
en respuestas a
fracturas en una
basamento
rígido,
asociados
a
fallas causadas
por
desplazamiento
vertical.
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PRINCIPALES ESTRUCTURAS ROCOSAS
Ejes o pliegues buzantes
•
•
cuando el eje del pliegue no
es horizontal
se entierra en la tierra.
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PRINCIPALES ESTRUCTURAS ROCOSAS
•
Domos :
•
Estructura circular o alargada producida por el levantamiento amplio del
basamento.
•
Cuenca:
•
Idem hacia abajo, hundimiento moderado y amplio.
Domo
• Frecuentemente con rocas
ígneas y metamórficas
más resistentes aflorando
en el núcleo
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FALLAS
•
•
Fracturas en la corteza terrestre a lo
largo de las cuales ha ocurrido
movimiento.
Se clasifican en base al movimiento
relativo entre los bloques a ambos
lados del plano de fallas
– horizontal,
– vertical
– oblicuo.
•
Movimientos verticales
– Fallas normales
– Fallas inversas
– Sobrescurrimientos
•
Movimientos horizontales
– Fallas dextrales
– Fallas sinistrales
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Fallas de Movimiento vertical
• Fallas de ángulo
• ya que el movimiento es
a lo largo del manteo,
hacia arriba o hacia
abajo.
• pared colgante o techo:
la ubicada sobre la falla
• pared yacente o muro: la
que está bajo la falla.
Fallas normales
• Cuando las roca sobre
el plano de falla se
mueve hacia abajo en
relación a las rocas del
pie
• esfuerzos tensionales
que separan la corteza
• movimientos relativos
que pueden llegar a
formar una montaña
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FALLAS NORMALES
.
• La erosión puede modificar
el bloque elevado
• Respuesta a desequilibrio,
cambio superficial
• Al dejar de moverse la falla,
termina la etapa de
deformación y alzamiento
• Erosión pasa a ser
predominante
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FALLAS INVERSAS
Cuando la muralla colgante o
techo se mueve hacia arriba en
relación a la yacente o piso.
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SOBRESCURRIMIENTOS
Fallas inversas de
bajo ángulo Æ 50
Km, asociados a
grandes
pliegues
recumbentes.
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Thrust faults and associated fold. Near Klamath
Falls, OR
Ramp Anticline, southern British Columbia,
Canada.
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FALLAS NORMALES
• Esfuerzos tensionales
• levantamiento que inducen a la
superficie a estirarse y
quebrarse o por fuerzas
horizontales que efectivamente
desgarran la corteza
• Centros divergentes de
expansión prevalente
• Horsts : bloque central limitado
por fallas normales, se hunde a
medida que se separa.
• Graben : Valles elongados
limitados por estructuras
levantadas
Graben: bloque central limitado por fallas normales, se hunde a medida que se separa.
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FALLAS de
Movimiento horizontal
A lo largo del rumbo de la falla;
se distinguen entre
destrales y sinestral,
dependiendo del movimiento relativo.
Muchas grandes fallas transcurrentes o de rumbo
ocurren asociadas a los límites de placa.
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The Blanco, Mendocino, Murray, and Molokai fracture zones are some of the many
fracture zones (transform faults) that scar the ocean floor and offset ridges (see text).
The San Andreas is one of the few transform faults exposed on land.
The San Andreas fault zone, which is about 1,300 km long and in places tens of
kilometers wide, slices
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Canal
Morale
da
Archip
iélago
Los Ch
onos
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n
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Go
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Pe o de
nas
Campo de
Hielo
San Andreas fault and Pt. Reyes Peninsula, California. The San Andreas
trends northwestward up the narrow Tomales Bay.
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Aerial view of right-lateral fault. Near Las Vegas, Nevada
.
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DIACLASAS
•
•
•
•
•
•
Fracturas a lo largo de las cuales no
ha habido movimiento.
Distribución al azar aunque mas
comúnmente es grupos paralelos.
Resultado de la deformación
cuando las rocas son deformadas
por esfuerzos tensionales y de
cizalle asociado a movimiento
corticales.
Ej.: En eje de pliegues, diaclasas
tensionales, también asociadas a
grandes levantamientos o
hundimientos regionales.
frecuente sets de una o más
diaclasas que se interceptan y
rompen la roca en bloques
regulares
facilita meteorización química,
también control de ríos.
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DICONTINUIDADES ESTRATIGRAFICAS
DISCORDANCIAS
• Estratos concordantes: depositados sin interrupción
• Discontinuidades estratigráficas: Interrupciones en la
sedimentación y/o rupturas en el registro geológico
–
–
–
–
Interrupción de a sedimentación
Erosión que elimina parte de las rocas ya formadas
Reinicio de depositación
El levantamiento y la erosión son seguidos de subsidencia y nueva
erosión
– Acontecimientos geológicos significativos en la historia de la
Tierra
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Discordancia angular: la más fácil de reconocer por la diferencia de angularidad
entre los depósitos inferiores, comúnmente plegados y los superiores
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Discordancia angular: la más fácil de reconocer por la diferencia de angularidad
entre los depósitos inferiores, comúnmente plegados y los superiores
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FORMACION DE MONTAÑAS
• Muchas formadas por intensa compresión y como
resultado de deformación cortical: fallas y pliegues.
• Todas son distintas, pero pueden clasificarse de acuerdo a
sus características más dominantes.
• Cadenas del mismo tipo se encuentran comúnmente cerca
formando sistemas montañosos.
• Otras regiones con topografías montañosas se producen sin
deformación apreciable.
• Ej. Zonas de plateau con rocas esencialmente horizontales,
profundamente disecadas dan origen a terrenos muy irregulares.
• terrenos elevados tienen la expresión topográfica de montañas, pero
no están asociadas a orogénesis.
• Lo contrario ocurre con zonas intensamente deformadas con
topografía muy suave,
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TIPOS DE MONTAÑAS: Montañas plegadas
• mayores y más complejos sistemas montañosos.
• plegamiento es lo más notorio,
• acompañado de fallamiento, metamorfismo y actividad ígnea, en
proporciones variables.
• Ej.: Alpes, Urales, Himalayas, Apalaches.
AMBIENTES TECTONICOS DONDE SE
FORMAN MONTAÑAS PLEGADAS
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AMBIENTES TECTONICOS DONDE SE
FORMAN MONTAÑAS PLEGADAS
TIPOS DE MONTAÑAS: Montañas de bloques fallados:
•
•
•
al menos uno de sus márgenes corresponde a una falla normal de alto ángulo
(creada por fuerzas tensionales).
Algunas formadas por alzamiento general el que causa elongación que induce
el fallamiento (Ej. Rift de Africa).
Otras formadas cuando un bloque se levanta en forma vertical por sobre los
valles adyacentes sin deformar.
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El RIFT africano
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TIPOS DE MONTAÑAS: Montañas ascendidas:
• Tipo de montaña que muestra la mayor diversidad.
• Resultan de alzamientos a nivel de la corteza, a veces con
desplazamiento a lo largo de fallas de alto ángulo.
• En general rocas del basamento Precámbrico cubiertas por capas
relativamente delgadas de estratos de rocas precámbricas más jóvenes
o paleozoicas muy erodadas, especialmente en las partes altas del
bloque elevado, donde se expone el núcleo Precámbrico
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