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  • GEOLOGIA GENERALING. JORGE RAMIREZ S.ASESOR GEOMECANICO

  • ROCASLas rocas son agregados naturales compuestos de partculas de uno o mas minerales, con fuertes uniones cohesivas permanentes, que constituyen masas geolgicamente independientes y cartografiables.

  • FORMACION DE LAS ROCASLas rocas se dividen en tres grandes tipos, basndose en las caractersticas genticas, en la composicin, relaciones geomtricas de sus partculas (textura), etc. Estos son:Rocas Igneas: plutonicas y volcnicas.Rocas Sedimentarias: detrticas y no detrticasRocas Metamrficas.

  • ROCAS IGNEAS Son aquellas que se han formado por la consolidacin del magma. Se subdividen en:Rocas Plutonicas o Intrusivas: Son aquellas que se han formado a grandes profundidades y su enfriamiento es lento, lo cual a permitido un buen crecimiento de los cristales que lo conforman. Como ejemplos tenemos: Granito, granodiorita, sienita, gabros, diorita, etc.

  • Rocas Volcnicas o Extrusivas: Son aquellas que se han formado cerca de superficie (hipabisales) o se han depositado en superficie. Se caracterizan porque son de grano fino debido a que el enfriamiento del magma ha sido rpido. Como ejemplos tenemos: Andesita, dacita, aglomerados, riolita, basalto, etc.

  • ROCAS SEDIMENTARIASEstas se han formado por depositacin de sedimentos. Se subdividen en:Rocas Detrticas: Formadas por la meteorizacin, transporte, sedimentacin y diagnesis de rocas pre-existentes (pueden ser rocas gneas, sedimentarias o metamrficas). Los clastos estn unidos por una matriz fina, pudendo ser esta calcrea, silicea, etc. Como ejemplos se tiene: Conglomerados, lutitas, areniscas, etc.

  • Rocas no detrticas: Son aquellas rocas sedimentarias que se han formado por la elementos (minerales, conchas, microorganismos, etc.) disueltos, transportados y sedimentados en el agua de mar, lagos o ros. Las rocas mas representativas de este sub-grupo son la caliza, evaporitas,

  • ROCAS METAMORFICASSon rocas que por recristalizacin de rocas preexistentes, las que al ser sometidas a altas presiones y elevadas temperaturas sufren un arreglo molecular y en su estructura.Las rocas metamrficas, con pocas excepciones, son cristalinas. Esto significa que en contraposicin a lo que ocurre con muchos sedimentos, las rocas metamrficas estn constituidas por cristales unidos directamente entre s, y no ligados por medio de un cemento. En este aspecto se asemejan a las rocas gneas.

  • Existen dos tipos de Metamorfismo principales:Metamorfismo de Contacto, es local, dndose por la intrusin de rocas gneas.Metamorfismo Regional, abarca grandes reas, se presenta a grandes profundidades con altas temperaturas.

  • MINERALOGIAUn mineral es un slido homogneo por naturaleza, con una composicin qumica definida (pero generalmente no fija) y una disposicin atmica ordenada que les dan unas propiedades dadas. Normalmente se forma mediante un proceso inorgnico, excepto en algunos casos.Forman parte de nuestro pasado y nuestro futuro y son en muchos casos de una gran belleza. Actualmente se conocen ms de 5000 minerales.

  • Los minerales del tipo silicatos son formadores de rocas, especialmente en las gneas y metamrficas.

  • CLASIFICACION DE LOS MINERALESLos minerales se clasifican en general en:

    Minerales metlicosCalcopiritaPiritaEsfaleritaGalena

    OxidosCuarzoCorindnHematitaIlmenitaLimonitaMagnetitaSilicatosFeldespatosPiroxenosOlivinosMicasHornablendaSerpentinaZeolita

    CarbonatosCalcitaDolomita

    SulfatosYesoAnhidrita

  • GEOLOGIA ESTRUCTURALObjetivo de la geologa estructural: Estudio de la estructura de la corteza terrestre o de una determinada regin. Levantamiento de las foliaciones (planos geolgicos).Anlisis de la deformacin tectnica de las rocas presentes.Reconocimiento de las estructuras tectnicas en un sector (fallas, diaclasas, pliegues, etc.)

  • ORIENTACION DE UN PLANOPara definir la orientacin de un plano (estrato, falla, diaclasa, etc.) en la naturaleza matemticamente se usan el rumbo, la direccin de inclinacin y el manteo: Concepto de Rumbo-Buzamiento-Direccin de Buzamiento Para describir la orientacin de un plano geolgico matemticamente se necesitan dos (o tres) propiedades: Direccin de inclinacin.Rumbo. Para definir la orientacin de un plano se necesita la direccin de inclinacin y el buzamiento; o el rumbo, buzamiento y la direccin de inclinacin. La direccin de inclinacin (ingl. Dip Directin) marca hacia donde se inclina el plano, o la proyeccin horizontal de la lnea del mximo pendiente. El rumbo es la lnea horizontal de un plano. El manteo o buzamiento (ingl. dip) mide el ngulo entre el plano y el plano horizontal. El rumbo se puede definir como lnea que resulta por la interseccin del plano geolgico por un plano horizontal. Se puede imaginarse una superficie de agua (que es siempre horizontal), se hunde el plano hasta la mitad, la lnea hasta donde se mojo el plano ser el rumbo.

  • NOTACIONES DE LOS LINEAMIENTOSa) Medio circulo: Rumbo/buzamiento dir. (ej. 50/65NW). Este tipo de medicin hoy casi no se usan, pero existe todava: El primer nmero (ejemplo 50) es el rumbo en una forma azimutal, podra ser un nmero entre 0 hasta 180. Siempre hay un rumbo en este segmento. El segundo nmero es el buzamiento. Las letras al fin definen la direccin de inclinacin. Eso es necesario porque el rumbo es bidireccional y siempre resultan dos posibilidades hacia donde se inclina el plano.

  • b) Circulo completo: direccin de buzamiento/buzamiento (ej. 320/65) El tipo de notacin mas fcil y ms eficiente. Solo dos nmeros permiten la descripcin de cualquier plano. El primer nmero (ejemplo: 320/) es la direccin de inclinacin (dip direction), el valor azimutal en grados hacia donde el plano se inclina. Un plano con inclinacin hacia al norte entonces tiene 0 hacia este = 90; hacia al sur 180; hacia oeste = 270. Entonces el primer nmero (la direccin de inclinacin) puede llagar hasta 360. El buzamiento siempre es el ngulo pequeo entre la horizontal y el plano geolgico. Nunca puede ser superior de 90.Este tipo de notacin es fcil y rpido por tener solo dos nmeros. Es muy recomendable usar este tipo de notacin. No hay tantos errores a gracias de una definicin fcil y nica. Cuidado: Algunos usan buzamiento - Direccin de Buzamiento: (Ejemplo: 65 - 320)

  • c)Tipo americano: N rumbo E/W; buzamiento dir. (ej. N50E;65NW) N significa el inicio (punto cero) del dato (para planos geolgicos siempre se puede usar N; para lineaciones tambin se necesita "S"). El primer nmero (ejemplo: 50) significa el rumbo a partir del N. Hay dos posibilidades hacia E como este o hacia W como oeste. El rumbo en este tipo de notacin nunca es mayor de 90. Entonces en el ejemplo tenemos 50 hacia el este. Despus del ";" viene el buzamiento como se conoce, y como ltimo la direccin de inclinacin en letras. El problema de este notacin es la gran cantidad de letras y nmeros para definir el plano. Adems en el cuadrante N....W se cuenta contra-reloj, en el cuadrante N...E en el sentido del reloj, eso tambin complica un poco este norma.

  • DISCONTINUIDADESEn las rocas slidas existen varios tipos de planos. Planos de origen sedimentario, magmtico (enfriamiento) o planos de origen tectnico. Este ltimo tipo de plano se puede definir como testigo de las fuerzas tectnicas. Es decir, que antes de la litificacin se forman las discontinuidades primarias. Las fuerzas tectnicas afectan las rocas despus de la litificacin. Adems en varios sectores del mundo se encuentran ms de una fase tectnica. Significa que los planos secundarios (Diaclasas, Fallas, esquistosidad) tienen su origen despus de la litificacin, pero puede ser que eso ocurri en distintas pocas.

  • TIPOS DE DISCONTINUIDADESDiscontinuidades primarias: se han formado antes de la litificacin de las rocas: Estratificacin, flujo laminar de magma. Discontinuidades secundarias: producido despus de la litificacin de las rocas: por ejemplo diaclasas, fallas, esquistosidad

  • DIACLASASFracturas sin desplazamiento transversal detectable, solo con poco movimiento extensional. Son las fracturas ms frecuentes en todos los tipos de rocas. En la superficie son ms frecuentes como en altas profundidades. Tienen una extensin de milmetros, centmetros hasta pocos metros. Normalmente existen en una masa rocosa grupos de diaclasas y/o sistemas de diaclasas. Los grupos de diaclasas son estructuras paralelas o subparalelas. Los sistemas de diaclasas se cortan entre s en ngulos definidos y tienen una cierta simetra. Algunas diaclasas estn rellenas con calcita u otros minerales.

  • Diaclasas plumosas de cizallamiento: Diaclasas rellenadas por calcita, slice u otros minerales en forma de un "S". Marcan la componente expansiva de un movimiento tectnico.

  • FALLASFallas son roturas en las rocas a lo largo de la cual ha tenido lugar movimiento. Este movimiento se llama desplazamiento. Origen de este movimientos son fuerzas tectnicas en la corteza terrestre, cuales provocan roturas en la litosfera. Las fuerzas tectnicas tienen su origen principalmente en el movimiento de los continentes.

  • INDICADORES DIRECTOS DE FALLAS Desplazamiento:El desplazamiento de una unidad geolgica o una otra estructura geolgica indica la actividad tectnica. Desplazamientos tectnicos en el terreno marcan siempre una falla. Problemas: Se confunde con la estratificacin normal, si las capas tienen una inclinacin o se equivoca con accidentes morfolgicas.

  • Estras: Lneas finas arriba de un plano de falla. Estas lneas indican adems la orientacin del desplazamiento y posiblemente el sentido. Se encuentra en casi todos los lugares y el reconocimiento es fcil. Problemas: Estras solo marcan el ultimo movimiento cual posiblemente no coincide con el movimiento general. Para sentir con el dedo el sentido del movimiento cuesta y se puede equivocarse.

  • Diaclasas plumosas de cizalle Durante un movimiento tectnico se puede abrirse pequeas fracturas, cuales se rellenan con calcita, yeso o cuarzo. La forma es siempre como un "S" y en dimensiones entre milmetros hasta metros. Problemas: No tan frecuente en la naturaleza.

  • Arrastres Cerca de una falla las rocas pueden deformarse plsticamente. Se puede observar un leve monoclinal hacia el plano de la falla. Las dimensiones: entre centmetros y metros. Normalmente fallas grandes muestran este fenmeno. Problemas: Equivocacin con estructuras sedimentarias posible como derrumbes por ejemplo.

  • Brechas de falla (Kataclasita) Por la energa del movimiento algunas veces las rocas en la zona de falla se rompen y se quiebran, para formar una brecha tectnica o brecha de falla. Brechas de fallas normalmente muestran una dureza menor como las rocas no afectadas. Por eso morfolgicamente una brecha de falla se ve como depresin. Problemas: Se puede confundir brechas de falla con otros tipos de brechas (brecha volcnica, brecha sedimentaria).

  • Milonita La milonita es una roca metamrfica que se form por las fuerzas tectnicas. Los minerales (cuarzo) se ve elongado hacia la direccin principal del movimiento. Milonitas son generalmente dura y bien resistente contra la meteorizacin. Problemas: Macroscopicamente es bastante difcil reconocer una milonita, solo con seccin transparente se llega a resultados confiables.

  • DIRECCION DE ESFUERZOS EN UNA FALLAAnderson en 1905 realiz una clasificacin dinmica de las fallas basada en posicionamiento de tres vectores principales de esfuerzos: 1, 2, 3, ortogonales entre si, que cumplen el requisito general de 1 > 2 > 3. Dependiendo de las posiciones de los vectores se definen los tres tipos de fallas principales: normal (1 vertical, 2 y 3 horizontal), transcurrente (2 vertical, 1 y 3 horizontal), e inversa (3 vertical, 1 y 2 horizontal). Debemos recordar una premisa fundamental: las fallas se curvan y de hecho casi nunca son planos sino ms bien superficies. Producto de esas curvaturas se generan situaciones asimtricas en la distribucin de esfuerzos a ambos lados de la falla o zona de falla, resultando en zonas de extensin o compresin locales.

  • TIPOS DE FALLAS

  • FALLAS NORMALESDe acuerdo al sentido de movimiento podemos decir que una falla normal es aquella en la que el bloque del techo se mueve hacia abajo con respecto al bloque del piso. Estas fallas suelen tener buzamientos moderados a altos, con un promedio de 60 . Con buzamientos menores a 45 (no previstos por la dinmica Andersoniana) pasan a denominarse fallas normales de bajo ngulo.

  • FALLAS INVERSASPor su parte, las fallas inversas se caracterizan por un movimiento del bloque del techo hacia arriba con respecto al piso. Las fallas inversas tienen generalmente un buzamiento menor a 45 , en promedio 30 . Si estas buzan ms 45 pasan a denominarse fallas inversas de gran ngulo.

  • FALLAS DE RUMBO O TRANSCURRENTESLas fallas transcurrentes son aquellas que acomodan movimiento horizontal de los bloques adyacentes. Estas dependiendo a su vez del movimiento relativo de un bloque con respecto al otro, pueden ser de dos tipos: dextrales o sinestrales.

  • Fallas Sinextrales: Son aquellas cuyo movimiento es en contra del movimiento de las ajugas del reloj.Fallas Dextrales: Son aquellas cuyo movimiento es en a favor del movimiento de las ajugas del reloj.

  • A esto habra que agregar el movimiento combinado que pueden tener las fallas, hablaremos en este caso de fallas con deslizamiento oblicuo, que son combinaciones de movimiento (mixto) entre fallas transcurrentes (traslacin horizontal) con movimientos normales o inversos (deslizamiento hacia arriba o abajo a lo largo del plano de falla).

  • MAPEO GEOLOGICOLa brjula, es el instrumento esencial del mapeo geolgico. Ella permite determinar la actitud de los planos a travs de la medida de dos parmetros: rumbo y buzamiento. Cuando un gelogo mapea una galera o tnel, se acostumbra a proyectar los planos de fractura, contactos, etc. a la posicin que tendra su interseccin con un plano horizontal, situado a la altura de la cintura del gelogo.

  • Aparte de rumbo y buzamiento, los gelogos utilizan otros parmetros y smbolos, que pueden ser muy complejos en algunas especialidades, como petrologa metamrfica estructural.