[INES ANEJA LUTHER KING] 2º “A” BACHILLERATO

Asignatura: geología Tema 7: la deformación de las rocas

Introducción:

En este tema veremos qué llamamos deformación de la roca; como se deforma la roca; los tipos de deformación que se conoce además conoceremos los diferentes factores de deformación de las rocas.

Como ya vimos en temas anteriores, las rocas metamórficas son cualquier tipo de roca que se forman como resultado de los cambios que se producen en rocas preexistentes, es decir, las deformaciones que se producen en unas rocas para dar lugar a otras; en este tema veremos precisamente estas deformaciones que pueden afectar a una roca, ya sea magmática u otro tipo de roca, para dar lugar a una roca metamórfica.

Índice.

1. Deformación de las rocas 2. Deformación continua. Los pliegues 3. Deformación discontinua. Las fracturas y diaclasas 4. Los mantos de corrimiento 5. Estilos tectónicos de plegamiento 6. Los terremotos y sus tipos 7. La deformación en relación con la tectónica de placas

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TEMA 7: LA DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS

7.1 LA DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS

La tectónica estudia las deformaciones de las rocas y las estructuras resultantes de dichas deformaciones producidas por las fuerzas internas que actúan en la tierra y en ocasiones por la acción de la fuerza de la gravedad.

Esfuerzo y deformación

Se denomina esfuerzo al conjunto de fuerzas que afectan a un cuerpo material y tienden a deformarlo.

Se entiende por deformación al cambio en forma y/o volumen de un cuerpo rocoso provocado por un esfuerzo consecuencia de la actividad geológica interna.

Los esfuerzos tectónicos pueden ser básicamente de tres tipos:

● Compresión: producido por fuerzas que actúan convergentemente en una misma dirección. Como consecuencia se produce un acortamiento de la corteza.

● Distensión (tensión, estiramiento o tracción): producida por fuerzas divergentes que actúan en una misma dirección. Como consecuencia se produce un estiramiento de la corteza.

● Cizallamiento: originado por fuerzas paralelas que actúan en sentidos opuestos.

Tipos de deformación

En la práctica las rocas presentan un comportamiento intermedio, deformándose inicialmente de una manera elástica, hasta alcanzar el límite elástico; a partir de este punto se produce la deformación plástica. El comportamiento plástico también tiene un límite alcanzado el cual, se produce la rotura.

Las deformaciones elásticas, al no producir deformaciones permanentes, no generan estructuras tectónicas.

Estas son producidas por la componente de deformación plástica o bien por la rotura. Por ello en geología las estructuras tectónicas se consideran producto de una deformación dúctil o continua o de una deformación frágil o discontinua.

7.2 DEFORMACIÓN CONTINUA. PLIEGUES

Los pliegues son deformaciones dúctiles (continuas) de las rocas producidas por fuerzas de comprensión. Su magnitud varía desde unos pocos milímetros (micropliegues) hasta decenas de kilómetros.

Cuando un estrato (en general cualquier cuerpo o estructura planar) no aparece en posición horizontal, para indicar su disposición es necesario determinar su dirección (orientación de la

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intersección del estrato con una superficie oriental) y su inclinación o buzamiento (ángulo recto que forma el plano del estrato con el horizontal).

Elementos geométricos de los pliegues

● La charnela de un pliegue es la línea que une los puntos de máxima curvatura de un estrato, donde los estratos cambian el sentido de buzamiento.

● Los flancos son las zonas del pliegue situadas entre las charnelas, por lo tanto un flanco es compartido entre dos pliegues.

● La superficie axial es aquella que une las líneas de charnela de varias superficies afectadas por un mismo plegamiento.

● La línea de intersección de la superficie axial con el terreno es lo que se conoce como eje del pliegue.

● Se denomina vergencia de un pliegue no recto al sentido en el que se inclinan los planos axiales…

● La inmersión es el ángulo que forman el eje y la horizontal, medido en el plano vertical.

Tipos de pliegues

Según su forma los pliegues se dividen en anticlinal y sinclinal, si presentan su concavidad hacia abajo o hacia arriba respectivamente. Un anticlinal presenta los materiales más antiguos de la zona más interna; en el sinclinal ocurre lo contrario.

● Los pliegues monoclinales son pliegues inclinados en los que uno de los flancos es horizontal. ● En los pliegues isoclinales los flancos son paralelos; la asociación de pliegues de este tipo se

denomina serie isoclinal o isoclinorio.

Según la inclinación de la superficie axial (vergencia), se distinguen pliegues rectos o verticales, inclinados y tumbados o recumbentes, tanto para el caso de anticlinales y sinclinales.

● Los pliegues isopacos son los que presentan un espesor constante medido perpendicularmente a su superficie, mientras que en los pliegues anisopacos los flancos han experimentado un adelgazamiento y el espesor original solo se conserva en las superficies de charnela.

● Los pliegues armónicos so aquellos en los que todas las capas se pliegan de igual manera, mientras que en los disarmónicos aparecen pequeños pliegues arrastre en las capas más plásticas.

● Los pliegues-falla se forma cuando, durante el plegamiento, el flanco invertido de un pliegue inclinado ha sido laminado, produciéndose un desplazamiento sobre este plano.

● Los anticlinorios y sinclinorios son pliegues a gran escala que incluyen a su vez otros pliegues menores.

7.3 DEFORMACIÓN DISCONTINUA: LAS FRACTURAS Y DIACLASAS

Fracturas

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El término fractura, viene del latín “fractus” que quiere decir rotura. En geología llamamos fractura a una discontinuidad planar o curviplanar que se forma como resultado de un proceso de deformación frágil en la corteza terrestre.

Esencialmente, existen dos tipos de fracturas en las rocas: las producidas por esfuerzos tensionales y las producidas por esfuerzos de cizalla.

● Las primeras se llaman fracturas de tensión y se producen según superficies aproximadamente perpendiculares a la dirección de aplicación del esfuerzo tensional.

● En las producidas por esfuerzos de cizalla, denominadas fracturas de cizalla, los labios no tienden a separase, sino que deslizan uno sobre otro.

Las fallas y diaclasas son las principales fracturas o discontinuidades que observamos en las rocas y materiales geológicos, y corresponden a una deformación discontinua. En el caso de las fallas existen evidencias de un desplazamiento relativo entre los materiales a ambos lados de la discontinuidad, mientras que en las diaclasas este desplazamiento no existe o es mínimo.

Diaclasas. Son planos o superficies de rotura en los cuales no existen desplazamientos importantes entre los dos bloques. Representan la deformación discontinua o frágil a una escala de observación detallada.

Según su origen se pueden distinguir:

● Diaclasas de retracción, originadas por pérdida de volumen durante el enfriamiento de un magma en el interior de una colada de lava.

● Diaclasas originadas por la descompresión que experimentan las rocas a medida que se aproximan a la superficie terrestre debido a la erosión de las r ocas suprayacentes.

Fallas. Una falla es una superficie plana en la que los dos bloques contiguos se han deslizado paralelamente a la misma. Las fallas se producen en todas las situaciones tectónicas: extensión, compresión o en zonas de cizalla.

7.4 LOS MANTOS DE CORRIMIENTO

Los mantos de corrimiento son pliegues-falla (pliegues tumbados), en los cuales se producen cabalgamientos cuyo desplazamiento alcanza varios kilómetros de longitud. En este tipo de pliegues, los materiales que se desplazan (los superiores) se alejan de su origen, por eso se le llaman alóctonos; los que permanecen en su posición original (los inferiores) se denominan autóctonos.

Cuando los materiales alóctonos son erosionados, su ruptura pueden provocar que afloren los autóctonos, esta manifestación recibe el nombre de ventana tectónica. Así mismo, los materiales alóctonos podrían quedar aislados sobre los autóctonos por efecto de la erosión del manto de corrimiento, en lo que se denomina klippe.

7.5 ESTILOS TECTÓNICOS DE PLEGAMIENTO

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Estilo tectónico. Conjunto de caracteres que pueden presentar una estructura tectónica y los mecanismos que producen deformaciones en ella. Las deformaciones tectónicas suelen agruparse en conjuntos caracterizados por el predominio de fallas o de un determinado tipo de pliegues; estas agrupaciones imponen un estilo tectónico. Cuando las fallas son los elementos esenciales en la estructura se denomina estilo germánico. En el caso de deformaciones de plegamiento, los estilos más destacados son el sajónico (influenciado por una fracturación del basamento en bloques) y el jurásico (yuxtaposición regular de anticlinales y sinclinales rectos que aparecen en superficie como montes y valles). Si los anticlinales se manifiestan en superficie como valles y los sinclinales como montes, nos encontramos con relieves invertidos.

Germánico

En el estilo germánico predominan las fracturas y ausencia de pliegues. Los materiales tectónicos de base son afectados tanto por fuerzas de compresión como de distensión, lo que da lugar a fallas inversas, escamas tectónicas, y fosas y macizos tectónicos.

Jurásico

En el estilo jurásico (de la Jura -Francia-) predominan la sucesión de pliegues rectos y simétricos, asociados a fallas de la misma dirección. Aunque las cumbres suelen corresponder habitualmente con los anticlinales, y los valles con los sinclinales, sucede que en algunas ocasiones se presenta el efecto contrario por causa de la erosión, mostrando un relieve invertido.

Alpino

En el estilo alpino (de los Alpes), predominan los pliegues-falla, con series de estratos invertidos y mantos de corrimiento con cabalgamientos de grandes desplazamientos.

7.6 LOS TERREMOTOS Y SUS TIPOS

Los TERREMOTOS son una vibración o movimiento ondulatorio por liberación súbita de energía en un punto de la tierra. Se produce en una zona en que dos fuerzas han estado actuando en sentido opuesto (par de fuerzas), produciendo una deformación elástica de las rocas, hasta alcanzar el límite de rotura, en cuyo momento se libera la energía, vibrando la roca repetidas veces hasta amortiguarse.

Existen diversos tipos de terremotos, algunos de ellos son:

● Perimétrico: este terremoto es originado al interior de las placas oceánicas o continentales tras la liberación de una concentración de energía surgida de las profundidades. El hipocentro se da en una de las cavidades que conforma dicha estructura a partir de uno de los procesos que ocasionan la mecánica sísmica, el espontáneo o el periódico.

● Tectónico: estos terremotos de producen a partir de una falla tectónica. Esta se produce a partir del escape o liberación de energía proveniente de zonas profundas y que se eleva en el

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interior de dicha falla. De esta forma, a partir del proceso espontáneo o del periódico se produce el hipocentro.

● Volcánico: estos son terremotos originados al interior de un volcán tras el escape o concentración de energía surgida de las profundidades o conformadas en la estructura volcánica. Es en área de la chimenea que se libera dicha energía ya sea por el proceso periódico o el espontáneo.

● Preliminar: estos son previos a terremotos de importante intensidad. Se generan a partir del escape de energía desprendida del grueso que conforma el principal escape. Esto desestabiliza zonas sísmicas que toman la energía proveniente de las profundidades.

● Micro seísmos: estos son terremotos de poca intensidad desarrollados en las zonas con mayor profundidad de la Litósfera o bien, en la zona del manto con mayor altura. Los micro seísmos son producidos por escapes o liberaciones de energía emanadas desde las zonas más profundas a las de mayor altura. En la mayoría de los casos provienen de procesos espontáneos.

● Réplicas: estos sismos de baja intensidad son provocados luego de grandes terremotos. Las réplicas son consecuencias de la liberación o escape de energía sufrida luego del escape principal. Los procesos de este tipo se reiteran hasta que la energía se termine y suelen provenir de procesos espontáneos.

● Preliminar perimétrico: anteceden a los terremotos perimétricos cuya intensidad es elevada. Al igual que los anteriores, en la mayoría de los casos son producidos a partir de procesos espontáneos.

● Preliminar volcánico: estos terremotos anteceden a los volcánicos de alta intensidad. También suelen desarrollarse a partir de procesos espontáneos.

● Preliminar tectónico: ocurre previo a un terremoto tectónico de elevada intensidad. Suelen desarrollarse a partir de procesos espontáneos.

● Maremoto: estos terremotos son los desarrollados en las profundidades del mar, ya sea dentro de alguna falla tectónica submarina o bien, en algún punto variable de la placa submarina. Estos pueden ser desarrollados por procesos espontáneos o periódicos y, a diferencia de los otros terremotos, la energía es liberada en las profundidades del mar.

7.7 LA DEFORMACIÓN EN RELACIÓN CON LA TECTÓNICA DE PLACAS

La TECTÓNICA es la parte de la geología que estudia las estructuras geológicas producidas por deformación de la corteza terrestre, las que las rocas adquieren después de haberse formado, así como los procesos que las originan, a todas las escalas de observación, desde la escala cortical (TECTÓNICA DE PLACAS) a escala microscópica (MICROTECTÓNICA).

Factores de deformación

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● Duración del esfuerzo. Los materiales que se comportan elásticamente frente a un esfuerzo de una determinada intensidad, pueden deformarse plásticamente, o incluso fracturarse, si dicho esfuerzo actúa durante un periodo largo de tiempo.

● Experimentalmente se ha podido comprobar que las rocas se comportan más plásticamente bajo una presión de confinamiento elevada.

● La temperatura también hace variar el comportamiento de las rocas frente a los esfuerzos, aunque el efecto es diferente en cada tipo de roca.

● La presencia de agua aumenta la plasticidad de las rocas. Si la presión de fluidos es muy elevada, la roca se vuelve más frágil.

● La existencia de planos de estratificación o esquistosidad hace variar el comportamiento de las rocas dependiendo de la dirección del esfuerzo en relación con estos planos.

Opinión personal

En este tema hemos visto cómo puede llegar a deformarse una roca, qué llamamos deformar una roca y también hemos visto los diferentes tipos de deformación de las rocas que se conocen (continua o dúctil y discontinua o frágil). El tema me ha parecido interesante porque a medida que iba redactando, me encontraba con conceptos que no había escuchado antes como: diaclasas, fallas, etc. Ya que es un tema del que no había oído hablar antes, para elaborarlo me he basado solo en los apuntes que he encontrado en internet, ya que la mayor parte de los libros de geología que he consultado no contenían este tema. Y el apartado de “estilos tectónicos de plegamiento” ha sido el que más ha costado en encontrar.

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