“Todo se pliega o todo se rompe”

DEFORMACIÓN DE LOS MATERIALES DEFORMACIÓN DE LOS MATERIALES DE LA CORTEZADE LA CORTEZA

CÁTEDRA DE GEOLOGÍA GENERAL: UNIDAD Nº7

DEFORMACIÓN DE LOS MATERIALES DE LA CORTEZA

Nociones de esfuerzo y deformación

Esfuerzo: cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad de roca para cambiar su forma o volumen, o ambas cosas. Deformación: es el cambio de forma o volumen, o ambascosas, de una unidad de roca causada por el esfuerzo.

Tipos de Esfuerzos

Presión confinante: es igual en todas las direcciones y su 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 rocaUna muestra de roca a la cual se le aplica un determinado esfuerzo sufreuna 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 rocaUna muestra de roca a la cual se le aplica un determinado esfuerzo sufreuna deformación la cual puede ser Elástica o Plástica.

Comportamiento PlásticoLa 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 rocaCurva de esfuerzo-deformación típica obtenida un ensayo triaxial en laboratorio,

Nociones de esfuerzo y deformación

Comportamiento de una rocaCurva de Deformación-Tiempo obtenida un ensayo a esfuerzo constante,

Nociones de esfuerzo y deformación

Comportamiento de una rocaEl 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

FALLASSon 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

Graben o fosa

Comportamiento frágil

Fallas debido a Esfuerzos Extensivos

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 CizallaEstos 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 CizallaUn 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 lascondiciones de presión y temperatura reinante en el medio, y este proceso pertenece al Metamorfismo Dinámico. Dos tipos comunes derocas 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

DIACLASASSon 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 encuentranvarios 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

PLIEGUES

El comportamiento dúctil se manifiesta con la formación de pliegues y un tipo de rocas denominadas milonitas.

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.

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

Comportamiento dúctil

Clasificación de los Pliegues

Simétricos y Asimétrico

Comportamiento dúctil

Clasificación de los Pliegues

Volcados o Acostado (El plano axial está inclinado)

Si el plano axial es horizontal el pliegue se denomina Recumbente o Tumbado

Comportamiento dúctil

Comportamiento dúctil

Pliegues Inmersos(tienen el eje inclinado)

Clasificación de los Pliegues

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