Geología estructural y tectónica

Geología estructural y
tectónica
• Origen y formas básicas producidas por
deformación
• Importancia para los estudios de campo
• Tectónica de placas
Deformación como
proceso formador
de pendientes
Geología estructural y
tectónica
Vamos a estudiar los procesos de deformación
de las rocas que ocurren en nuestro planeta
La geología estructural estudia la deformación
ocurrida sobre rocas de la corteza terrestre
Plegamiento de las rocas
Para que ocurra la deformación necesitamos aplicar
fuerzas importante sobre las rocas
En las últimas clases vamos a estudiar el origen de
estas fuerzas que básicamente son consecuencia del
calor interno de la Tierra y de la Gravedad
Fracturamiento de las rocas
El esfuerzo (stress) es la cantidad de fuerza que actúa
por unidad de superficie en una porción de roca (tiene
unidades de fuerza/area)
Experimentos no estrictamente comparables. Pirita, argillita y granito son
relativamente frágiles, comportamiento elástico hasta 4.500 kg/cm2,
luego pequeña zona de deformación plástica y posterior ruptura. Caliza
de Nueva Escocia tiene un comportamiento elástico hasta casi 3.000
kg/cm2, se deforma plásticamente por un corto intervalo y la ruptura es a
3.200 kg/cm2. Caliza de Solenhofen muestra un intervalo mayor de
deformación plástica. El mármol de Danby se deforma elásticamente
hasta 1.000 kg/cm2 y luego se deforma plásticamente.
Misma caliza. A 1 atmósfera, comportamiento elástico hasta 2.800 kg/cm2
donde se rompe. A mayor confinamiento aumenta deformación elástica.
Las muestras bajo presiones de confinamiento de 1.000 o más kg/cm2 se
empezaron a deformar plásticamente a un esfuerzo compresivo de 4.000
kg/cm2. La resistencia a la ruptura crece con el confinamiento. A
confinamiento de 1 kg/cm2 se rompe a 2.800 kg/cm2, a confinamiento de
4000 kg/cm2 puede soportar más de 8.000 kg/cm2 de compresión.
La temperatura modifica la resistencia de las rocas. Experimento con un
mismo mármol, presión de confinamiento 10.000 atmósferas. A T°
ambiente, el límite elástico está alrededor de 2.000 kg/cm2 y a 150° C
está a unos 1.000 kg/cm2. Además para producir una deformación dada
se necesita menos esfuerzo cuando la muestra está caliente. Un
acortamiento de 10 % a 150° C necesita un esfuerzo compresivo de
3.000 kg/cm2. A T° ambiente, el esfuerzo para producir una deformación
similar es de 4.500 kg/cm2.
Conclusión: a mayor profundidad, aumenta la posibilidad de la
deformación plástica.
Reptación: lenta deformación producida por pequeños esfuerzos actuando
sobre largos períodos de tiempo. Caliza de Solenhofen a presión
atmosférica y T° ambiente: resistencia a la ruptura de 2.560 kg/cm2. En un
experimento sometida a 1.400 kg/cm2, se deforma primero rápidamente y
luego lentamente. La reptación es el efecto combinado de deformación
elástica y plástica. La muestra luego se recupera de la parte de la
deformación elástica, la deformación plástica es irreversible.
FRACTURAS
Plegamiento de las rocas
Fallas: hay movimiento paralelo al
plano de la fractura (movimiento de
cizalla)
Diaclasas: no hay movimiento o
sólo hay movimiento perpendicular al
plano de fractura (movimiento de cizalla)
Fracturamiento de las rocas
Fallas normales conjugadas, Canyonlands National Park, Utah
Falla inversa. Death Valley, CA
Corrimiento en los Andes chilenos.
Mpodozis
SAN JUAN: Terremoto de 1944
Falla de la Laja (San Juan), terremoto
de 1944
Falla de la Laja (San Juan),
terremoto de 1944
tan RA =
tan RE
cos IP
cos RA = cos RE ⋅ cos HE
RA: RAKE
RE: Rumbo estría
IP: Inclinación plano
HE: Hundimiento estría
Nótese que el rúmbo de la estría es
respecto al rumbo del plano. Si el plano
no es NS sumarle el rumbo del plano.
Slikensides (escalones de recristalización)
Falla de quebrada Aspera (San Juan)
Plegamiento de las rocas
Fracturamiento de las rocas
Pliegues relacionados a fallas
?
FPC – CRISTALLINI 2005
Cresta
Pliegues relacionados a fallas
Limbos
Acomodación al plano de falla
Limbo dorsal
Charnela
Charnela
Cresta
Plano axial
Traza del plano axial
Eje del pliegue
Pliegues cilíndricos
Pliegues cónicos
Pliegue chevron
FPC – CRISTALLINI 2005
Morse, 1977
Limbo frontal
Plano axial
Ramsay y Huber (1997)
FPC – CRISTALLINI 2005
FPC – CRISTALLINI 2005
Anticlinal Punta Negra (San Juan)
Cancha de River como escala
Neuquén
Buenos Aires
Faja plegada neuquina
Anticlinal Rayoso (Neuquén)
Claves estructurales para trabajos no estructurales
• Influencia de la estructura en la reconstrucción
paleogeográfica (distancias)
• Influencia de la estructura en la reconstrucción
estratigráfica:
repeticiones y desapariciones estratigráficas
inversiones estratigráficas
• Influencia de la estructura en la medición de rasgos de
orientación primaria (paleocorrientes, direcciones de
esqueletos, etc.)
• Influencia de la estructura en la planificación de un trabajo
de campo (perfilaje e inclinación de capas, pliegues, fallas,
etc.)
• Complicaciones producidas por fallas y pliegues
Ev = Ea ⋅ sin Ipl − Ipe
Ev: espesor verdadero
Ea: espesor aparente
Ipl: inclinación plano
Ipe: inclinación pendiente
La inlinación de la pendiente es positiva
para el mismo lado que el plano y
negativa para el lado contrario