Presentacin de PowerPoint

ESCUELA DE INGENIERA DE MINAS

CURSO: GEOLOGIA ESTRUCTURAL

DOCENTE: MG.ING. ANDRS MIRANDA LOZANO

CICLO: 2015-I

MARZO jULIO, 2015

FACULTAD DE INGENIERA DE MINAS

SEMANA : 1

INTRODUCCION AL CURSO

16/03/15

2MATERIALES DE LA CORTEZA TERRESTREObjetivo de la clase:Descripcin del silabo. Evaluacin de entrada. Introduccin a la Geologa estructural: Nociones preliminares Relacin de la geologa estructural con otras ramas de la geologa.3MATERIALES DE LA CORTEZA TERRESTREEstn formados por las rocas y los mineralesLa geologa estructural tiene que ver con el estudio de las propiedades mecnicas de las rocas. Y no con el origen de las mismas.El gelogo estructural se hace estas preguntas:Esta roca (x) es maciza o suave?Una arenisca bien consolidada, es mas resistente que un granito alterado?Una caliza es mas resistente que una arenisca?4OTRAS DISCIPLINAS Y LA GEOLOGIA ESTRUCTURALLas otras disciplinas que se requieren conocer para el mejor entendimiento y comprensin de la geologa estructural son:Geologa general:LitologaPetrologaFisiografaMineralogaSismologaOceanografa

5PRINCIPIOS MECANICOSFuerza.- Es una magnitud vectorial que cambia o tiende a producir un cambio en el movimiento de un cuerpo.La fuerza se define por su magnitud y su direccin.Se puede representar por medio de una flecha cuya longitud es proporcional a la magnitud y cuya direccin es aquella en la cual acta la fuerza. Unidad: C.G.S : (Dina) F

Magnitud F= m x a F= fuerza m= masa a= aceleracin

6PRESION LITOSTATICA O DE CONFINAMIENTOUn cuerpo que se encuentra sumergido en un liquido recibe la presin que se conoce como la presin hidrosttica, que se ejerce en todas las direcciones.Ejemplo: Presin hidrosttica7PRESION LITOSTATICA O DE CONFINAMIENTOLas rocas de la corteza terrestre debido al peso de los que yacen sobre ellas estn sujetas a una clase de presin similar a una presin hidrosttica pero no idntica.El peso de una columna de roca de 1 Km de altura, ser varias veces mayor que el de una columna de agua de la misma magnitud, debido al mayor peso especifico de las rocas.8PRESION LITOSTATICA O DE CONFINAMIENTOUna pequea esfera situada a una distancia de 2 Km por ejm. De la superficie de la tierra en una masa grantica soportara una presin ejercida en todas las direcciones, que es mayor a la presin hidrosttica. A esta presin se denomina presin LITOSTATICA.

Sperficie W 2 Km granito

Densidad

Esfera

Presin Litosttica. 9PRESION LITOSTATICA O DE CONFINAMIENTOCuando esta presin se efecta en el laboratorio experimental, se denomina presin de confinamiento.Las rocas situadas en el interior de la corteza terrestre estn sujetos a una presin litosttica.10FUERZAS DIFERENCIALESSon las fuerzas que se ejercen sobre determinados cuerpos. Los esfuerzos son de diferente magnitud.Tensin Compresin Cupla

11FFFFFFFFESFUERZOCuando un cuerpo es sometido a una fuerza extrema la parte que se encuentra sobre el plano (I) ejerce un empuje hacia abajo y la parte inferior ejercer un empuje hacia arriba.Son la accin y reaccin mutuas que se ejercen a lo largo de un plano imaginario determinado. Este esfuerzo se ejerce en cualquier plano de la columna.Ejm:12ESFUERZOEjemplo:

La componente Z, es una fuerza que origina un esfuerzo de cizalla paralelo al plano inclinado.La fuerza N origina un esfuerzo de compresin.13AIFFPLANO INCLINADOLNZEsfuerzo de cizallaEsfuerzo de compresinDEFORMACION14DEFORMACIONLa aplicacin de un esfuerzo causa deformacin.Esta deformacin puede ser un cambio de volumen, entonces se denomina dilatacin.Puede ser distorsin que es un cambio de forma o ambas.15DEFORMACIONEtapas de la deformacin de los materiales:Un cuerpo sometido a fuerzas dirigidas pasa generalmente a travs de tres etapas de deformacin.1ro. La deformacin es elstica, es decir si se retira el esfuerzo el cuerpo retoma su tamao y forma original.Hay siempre un esfuerzo extremo llamado limite de elasticidad. Si este limite es exagerado, el cuerpo no retoma su forma original.16ETAPAS DE LA DEFORMACINDebajo del limite de eleasticidad el cuerpo responde a la ley de HOOKE: La deformacin es proporcional al esfuerzo.2do.- Si el esfuerzo excede el limite de elasticidad la deformacin es plstica, es decir la muestra no recupera ntegramente su forma y tamao original, sino parcialmente.3ro.Cuando hay un aumento continuo en el esfuerzo, se desarrollan una o mas fracturas, la muestra cede eventualmente por ruptura, cuando se pasa el limite plstico.17ETAPAS DE LA DEFORMACINSustancias Frgiles:Son aquellas muestras que sufren rupturas antes de que tenga lugar ninguna deformacin plstica.Sustancias Dctiles:Son aquellas muestras que tienen largo intervalo entre el limite de elasticidad y la ruptura.Despus que el limite de elasticidad ha sido excedido las sustancias dctiles sufren un largo intervalo de deformacin plstica y en algunos casos no se rompe nunca.18DIAGRAMA DE ESFUERZO-DEFORMACIONRupturaDeformacin (% de acortamiento)RupturaLmite ElsticoEsfuerzo (Kg/cm2)(X)(Y)B) Muestra Frgil (No hay deformacin plstica)A) Muestra Dctil(B)(A)Lmite PlsticoDIAGRAMA DE ESFUERZO-DEFORMACIONEn el grafico se presenta el esfuerzo sobre el eje de las ordenadas (Y) y la deformacin en la abscisa (x).Este diagrama nos muestra que: A medida que se aumenta el esfuerzo, el % de acortamiento de la muestra aumenta.A: Muestra dctil: Deformac elstica, plstica y ruptura.B: Muestra Frgil: Deformac. Elstica, ruptura.20PROPIEDADES FSICO-MECANICASRESISTENCIA A LA COMPRESIN ( Rc ) Rc = P / A , A = pD/4UNIDADES DE MEDIDA ( Kg/cm ) ( Ton/m ) ( PSI ) ( lb/pulg) ( bar ) ( Atm ) ( Mpa )

P(+)P(+)APROPIEDADES FSICO-MECANICASRESISTENCIA A LA TRACCIN ( Rt ) Rc = P / A , A = pD/4UNIDADES DE MEDIDA ( Kg/cm ) ( Ton/m ) ( PSI ) ( lb/pulg) ( bar ) ( Atm ) ( Mpa)

P(-)P(-)

APROPIEDADES FSICO-MECANICASMODULO DE YOUNG (E) : Tendencia de deformacin en direccin axial del esfuerzo solicitante.

UNIDAD DE MEDIDA : ( Kg/cm )(Mpa)

MODULO DE POISSON (n) :Razn de deformacin ; deformacin radial entre la deformacin axial

UNIDAD DE MEDIDA : adimensional

EvLAS PROBETAS (NUCLEOS O TESTIGOS) DESTINADAS A ENSAYOS GEOMECNICOS DEBEN TENER UNA RAZN LARGO A DIMETRO IGUAL A 2, CON SUS DOS CARAS BASALES PARALELAS Y PULIDAS, PARA PERMITIR UNA DISTRIBUCIN UNIFORME DE LA CARGA APLICADA.

(L / D) 2

ENSAYOS DE LABORATORIODL

RESISTENCIA

Resistencia:Resistencia a la ruptura.- Se puede definir como la fuerza por unidad de rea necesaria para causar la ruptura a la temperatura ambiente y a la presin atmosfrica.Un experimento de corta duracin bajo estas condiciones la mayora de las rocas son sustancias frgiles y consecuentemente hay poca o ninguna deformacin plstica.RESISTENCIA

Resistencia: EjemplosAlgunos granitos pueden soportar un esfuerzo compresivo de slo 370 Kg/cm2 antes de su ruptura.Otros 3790 Kg /cm2En casos de esfuerzos de tensin el granito se rompe si el esfuerzo excede un valor de 30 a 50 Kg/cm2.Bajo esfuerzo de cizalla el granito tiene una resistencia de 150 a 300 Kg/cm2.RESISTENCIA

Los datos experimentales que se tienen son generalmente efectuados a la presin atmosfrica, a la temperatura de la superficie.Los datos que se obtienen a travs de estos experimentos evidentemente son limitados para su aplicacin en geologa estructural.Los factores que son importantes para la geologa estructural son la presin de confinamiento, la temperatura, el tiempo y las soluciones mineralizantes (magmticas).FACTORES QUE CONTROLAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES

Se han hecho una serie de experimentos para observar la influencia de la presin de confinamiento.Se tom una muestra de caliza de 12 mm de dimetro y de 32 mm de longitud.

La presin de confinamiento en este experimento es la presin hidrostticaTodo el experimento se realiza con una muestra de una misma roca.

INFLUENCIA DE LA PRESIN DE CONFINAMIENTPO32 mm12 mmDIAGRAMA DE ESFUERZO-DEFORMACIONRupturaDeformacin (% de acortamiento)RupturaLmite de ElasticidadEsfuerzo (Kg/cm2)(X)(Y)5Deformacin elstica20004000 Kg/cm23000 Kg/cm22000 Kg/cm21000 Kg/cm2100050030004000700 Kg/cm2300 Kg/cm21015202530 ESFUERZO-DEFORMACIONLa resistencia de una roca aumenta a medida que aumenta la presin de confinamiento.Las rocas que exhiben poca deformacin plstica, pueden tener una deformacin plstica mucho mayor a determinadas profundidades bajo presin de confinamiento mas alto.31ESFUERZO-DEFORMACION32PliegueAnticlinalESFUERZO-DEFORMACIONLos pliegues y anticlinales han sufrido deformacin en el interior de la tierra y que por los procesos erosivos han salido a la superficie.Cuanto mas uno se aleja de la superficie terrestre, las rocas van a sufrir mayor presin de confinamiento. Ejm:33HH1CIERRETemas tratados:134 MUCHAS GRACIAS35