fract plegam discordancias

$: fract plegam discordancias$
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFacultad: INGENIERÍA

Escuela académico profesional: INGENIERÍA GEOLÓGICA

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe

GEOLOGIA IICAP IX

FRACTURAMIENTOS PLEGAMIENTOS Y DISCORDANCIAS

Cajamarca Noviembre de 2014




PRESENTACION

Al observar la corteza terrestre nos encontramos con una variedad de estructuras que a simple vista parecen hermosos atractivos turísticos, pero que en realidad son grandes evidencias de cómo la tierra ha ido cambiando constantemente debido a la acción de fuerzas a la que está sometida; y son estas fuerzas las que con el transcurso del tiempo han ido modelando la corteza terrestre hasta formar lo que ahora conocemos como fracturas, pliegues y discordancias, que no son más que deformaciones ocasionadas por fuerzas tales como: tracción, compresión, torsión, etc. En el presente trabajo estudiaremos cada una de estas deformaciones y las causas que lo producen teniendo en cuenta también las propiedades físicas de las rocas, las mismas que ayudan o estorban a la formación de dichas deformaciones.




PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS

ESTADOS DE LA MATERIA

ESTADO SÓLIDO.- Cuando sus átomos y moléculas están con estructuras perfectamente definidas, estos átomos conservan una posición ordenada, por ello ofrecen una resistencia a los efectos del esfuerzo.

ESTADO LÍQUIDO.- Cuando la cohesión molecular es débil, bajo los cuales los líquidos tienden a fluirse. No tienen forma definida, por ello no tienen mayor cohesión. ESTADO GASESOSO.- Cuando no hay cohesión molecular, los átomos y moléculas están completamente sueltos, por eso los gases se expanden con mucha facilidad.




PROPIEDADES FÍSICAS ELASTICIDAD.- Es la propiedad que tienen ciertas rocas de recobrar su forma original luego que se retira la fuerza que ha originado su deformación.

Una deformación elástica es una deformación pasajera o transitoria. Pero la propiedad elástica de las rocas no es una propiedad ilimitada, la cual al pasar de su límite ya no regresa a su estado normal.LÍMITE ELÁSTICO es la unidad de fuerza, cuya acción da lugar a que la sustancia pueda recobrar su forma original. Máximo esfuerzo que un material

puede soportar antes de quedar permanentemente deformado. PLASTICIDAD.- Es cuando por acción de los esfuerzos las rocas obtienen una consistencia blanda. Del estado de elasticidad pasa al estado de plasticidad. Puede ser doblado, pero no recupera su forma normal.

Una deformación plástica es irreversible, y el cuerpo puede seguir deformándose hasta su LÍMITE PLÁSTICO, tras el cual se rompe.




FRAGILIDAD.- Forma como responden ciertas rocas a la acción de los esfuerzos. Las rocas frágiles se rompen con facilidad y se reducen a polvo. Se denominan rocas frágiles o competentes, a las que poseen un límite de plasticidad coincidente con el de ruptura. Por otra parte, se denominan rocas dúctiles o incompetentes, a las que manifiestan una deformación plástica.

Esta propiedad la poseen principalmente las rocas tobáseas.

TENACIDAD.- Capacidad para mantenerse sin romperse o doblarse. Es la resistencia que oponen a la separación de las moléculas que los integran, al ser sometidos a esfuerzos de tracción y a los ensayos de elasticidad y alargamiento.




DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS Bajo la acción de las fuerzas algunos cuerpos se deforman, es decir, se modifican sus dimensiones. Algunos cuerpos se deforman muy poco; son los que se parecen a lo que llamamos cuerpo rígido. Otros, se deforman más fácilmente, son los cuerpos deformables. Como consecuencia de la dinámica global de la corteza terrestre, frecuentemente las rocas se ven sometidas a esfuerzos tectónicos que las deforman, originando estructuras diferentes de las que poseían.




CAUSAS DE LAS DEFORMACIONES Fuerza: Es toda acción que tiende a producir o produce un cambio en el estado de reposo o movimiento de un cuerpo. Carga: Se le llama así a las fuerzas externas que actúan sobre un material Esfuerzo: Es la relación interna de los materiales cuando son sometidos a cargas. Generalmente se expresa en intensidad de fuerza: Cantidad de fuerza por unidad de superficie (Kg/cm2).




FACTORES DE LAS DEFORMACIONES LA PRESIÓN.- La presión se debe al peso que producen las masas rocosas que se superponen. Con la profundidad aumenta la presión y las rocas que en la superficie son rígidas, en la profundidad pueden comportarse plásticamente.




LA TEMPERATURA.- La temperatura también hace variar el comportamiento de las rocas frente a los esfuerzos, aunque el efecto es diferente en cada tipo de roca. A 2, 3, 6 mil metros bajo la superficie, las rocas se comportan como en la superficie. Solo a partir de los 15 kilómetros de profundidad fluyen como los líquidos. Gradiente geotérmico: 1 °C 30 – 33 metros de profundidad. 15 – 20 km. de profundidad Temperatura elevadísima, mayor al punto de fusión de las rocas. Otros factores importantes son:

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 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 ESQUISTOCIDAD hace variar el comportamiento de las rocas dependiendo de la dirección del esfuerzo en relación con estos planos. LOS TIPOS DE ROCAS se comportan de manera diferente. Los materiales que ante esfuerzos crecientes se rompen, sin sufrir apenas deformación plástica, se dice que son frágiles o competentes; si sufren una deformación amplia antes de romperse, se dice que son dúctiles, plásticos o incompetentes.




EFECTOS DE LAS DEFORMACIONES

La acción de los esfuerzos o fuerzas producen la deformación de las rocas. Una fuerza puede producir en una masa rocosa dos efectos: 1° CAMBIO DE FORMA: Por fractura

Por cizallamiento Por flujo plástico

2° CAMBIO DE VOLUMEN: Por dilatación

Por contracción ari




2.5 PRINCIPALES DEFORMACIONES

Las principales deformaciones terrestres son: * Los FRACTURAMIENTOS, que incluyen a las diaclasas y a las fallas. * Los PLEGAMIENTOS, en todas sus modalidades. * La formación de las DISCORDANCIAS.




Esfuerzo es la fuerza que se ejerce por unidad de superficie y es la expresión que se utiliza en Geología para referirse a la fuerza que ejerce, por ejemplo, una placa litosférica sobre otra en una zona de subducción.

Deformación de las rocas

Pueden ser de dos tipos:

Esfuerzo (o presión) de confinamiento es el derivado del peso de las rocas superyacentes y actúa uniformemente en todas las direcciones.

Esfuerzo (o presión) dirigido es el derivado del empuje tectónico y es el responsable de la formación de las estructuras tectónicas: pliegues, fallas, cabalgamientos, etc.





a) Compresión, es el más común, y produce una tendencia al acortamiento.

b) Tensión, causa el estiramiento o alargamiento de los materiales a los que afecta.

c) Cizalla, causa deslizamiento y traslación.




Deformación de las rocasDeformación es la consecuencia de la aplicación de un esfuerzo a un bloque tectónico, y se refiere al cambio de forma que experimenta en esta situación.Puede ser de tres tipos:

a) Deformación elástica. Es reversible, al cesar el esfuerzo las rocas recuperan su forma original. Poco frecuente.b) Deformación plástica. Es permanente en el tiempo y al cesar el esfuerzo no se recupera la forma original. Es la más frecuente.a) Deformación frágil. Es la que ocurre cuando la roca sufre una fracturación.




Cuando estas deformaciones se producen en los materiales terrestres dan lugar a estructuras geológicas reconocibles, como son: Pliegues: Cuando la deformación sufrida por las rocas es de tipo plástica. Los materiales se doblan dándonos idea de que fuerzas los plegaron.

Fallas y diaclasas: Son deformaciones frágiles. Las rocas aparecen rotas y, generalmente, hay separación entre las partes fracturadas.

La deformación elástica: Por sus características, no va a dejar estructuras geológicas perdurables. Esto no quiere decir que no se de este tipo de deformación. Es bastante frecuente en los movimientos sísmicos.




FRACTURAMIENTOS El término fracturas tiene un carácter general e incluye a las roturas de rocas con desplazamiento relativo de los bloques rocosos (fallas) y aquellas que no presentan desplazamientos apreciables (diaclasas). LITOCLASAS: Fracturamientos en las Rocas PARACLASAS: Fracturamientos con desplazamiento: Fallas DIACLASAS: Fracturamientos sin desplazamientos: Junturas




FALLA Es una línea de fractura a lo largo de la cual una sección de la corteza terrestre se ha desplazado con respecto a otra. El movimiento responsable de la dislocación puede tener dirección vertical, horizontal o una combinación de ambas. En las masas montañosas que se han alzado por movimiento de fallas, el desplazamiento puede ser de miles de metros que representan el efecto, acumulado a largo plazo, de desplazamientos pequeños e imperceptibles en vez de un gran levantamiento único. Sin embargo, cuando la actividad en una falla es repentina y abrupta, se puede producir un fuerte terremoto e incluso una ruptura de la superficie formando una forma topográfica llamada escarpe de falla.




Fallas

Cuando se supera la capacidad de deformación plástica de una roca se fractura, en este caso, hay dos bloques separados. Pueden ser de dos tipos: fallas y diaclasas.Falla es cuando un bloque se desplaza respecto del otro. Por el plano de la falla.

Diaclasa es cuando los bloques no se desplazan uno con respecto del otro..




Fallas




Falla Rotacional O En Tijera: El movimiento se produce por una rotación alrededor de un eje. El salto varía en magnitud a lo largo del plano de falla. Se forman por efecto del basculado de los bloques sobre el plano de falla (un bloque presenta movimiento de rotación con respecto al otro).




Cabalgamiento.- Es un término utilizado para designar fallas inversas muy tendidas o con poco buzamiento. Algunos autores consideran los 30° como límite para diferenciar ambos accidentes. Frecuentemente el bloque cabalgante aparece plegado.




b) Los Mantos de Corrimiento o Sobreescurrimiento.- Son estructuras semejantes a los cabalgamientos, la diferencia es sólo de magnitud del desplazamiento (en éstos últimos el desplazamiento es de decenas de kilómetros). El manto en sí constituye un terreno alóctono (procedente de otro lugar), mientras que los materiales situados debajo se denominan autóctonos.




Sobrescurrimientos




c) Horts y Grabens.- Frecuentemente aparecen series de fallas normales escalonadas configurando zonas elevadas (horsts o macizos tectónicos) y zonas hundidas (grabens o fosas tectónicas

Los macizos tectónicos o Horst, son bloques elevados limitados por declives o escarpes de fallas (masas hundidas). En una fosa tectónica o Rift, también llamada de hundimiento, los bloques se encuentran hundidos en una disposición progresiva.




Fallas




Fallas

¿Cuál es el labio levantando?

¿Es una falla normal o inversa?

¿Por qué?




¿ QUE TIPO DE FALLA ES ?




INDICADORES DE FALLAS

a)INDICADORES DIRECTOS DE FALLAS.- Generalmente se puede diferenciar entre indicadores directos o indirectos de fallas. Los indicadores directos definen una falla cien por ciento, es decir sin dudas Estos tipos de indicadores se puede observar directamente a la falla. Los indicadores indirectos definen una falla con una cierta cantidad de incertidumbres y dudas.

b) INDICADORES INDIRECTOS DE FALLAS.- En regiones con pocos afloramientos los indicadores indirectos son muchas veces la unica posibilidad para definir fallas. Especialmente en regiones con alta cantidad de vegetación se puede aprovechar estos fenómenos. Los indicadores indirectos nunca llegan a conclusiones tan confiables como los indicadores directos.




Estrías.-Líneas finas arriba de un plano de falla. Estas líneas indican además la orientación del desplazamiento y posiblemente el sentido. Se encuentra en casi todos los lugares y el reconocimiento es fácil.

Problemas: Estrías solo marcan el último 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 cizalla.- Durante un movimiento tectónico se puede abrirse pequeñas fracturas, las cuales se rellenan con calcita, yeso o cuarzo. La forma es siempre como un "S" y en dimensiones entre milímetros hasta metros. Problemas: No tan frecuente en la naturaleza.




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




Milonita.- La milonita es una roca metamórfica que se formó por las fuerzas tectónicas. Los minerales (cuarzo) se ven elongados hacia la dirección principal del movimiento. Milonitas son generalmente duras y bien resistentes contra la meteorización. Problemas: Macroscópicamente es bastante difícil reconocer una milonita, solo con sección transparente se llega a resultados confiables.




INDICADORES INDIRECTOS DE FALLAS

Morfología.Zonas de fallas normalmente son sectores con rocas blandas. Por eso en la naturaleza las fallas están cubiertas bajo algunos metros de rocas blandas cuaternarias, como relleno de un valle o una quebrada. Además la dirección de valles o quebradas puede ser conforme con las direcciones de fallas. Precaución: No todos las quebradas o valles corresponden con fallas tectónicas




Vegetación.Distintas tipos de rocas producen el crecimiento de diferentes tipos de plantas. Arriba de una zona de falla la cantidad del agua normalmente es más alta como en rocas normales. Precaución: Caminos históricos u otros construcciones históricos pueden provocar el mismo fenómeno.




Manantiales .Zonas de fallas tienen normalmente una porosidad diferente como las rocas alrededores. Este cambio de la porosidad provoca en algunos casos el nacimiento de un río. En varias ocasiones se puede observar una cadena de manantiales en línea. Precaución: También estratos permeables/impermeables pueden provocar el mismo fenómeno




DIACLASAS

Las Diaclasas son fracturas sin desplazamiento, sólo con poco movimiento extensional. Tienen una extensión de milímetros, centímetros hasta pocos metros. Los grupos de diaclasas son estructuras paralelas o subparalelas, algunas de ellas están rellenas con calcita u otros minerales.




Pliegues

Rumbo: Tendencia o dirección del estrato; se define como la dirección de la línea producida por la intersección de la superficie representada por el estrato inclinado con una superficie horizontal, en el caso del ejemplo representada por el terreno horizontalManteo o Buzamiento: Angulo de inclinación máxima, es perpendicular al rumbo. Este dato se plotea en un mapa sobre un color que representa un código de descripción de la roca de la orientación de los estratos se puede inferir la orientación y forma de las estructuras.




DEFINICIÓN PLEGAMIENTO

Es un producto de una deformación plástica. Este tipo de deformación ocurre en algunas tipos de rocas principalmente apoyado por un aumento de la temperatura (metamorfismo). En la naturaleza se conocen un sin número en tipos de pliegues. Las dimensiones pueden ser en milímetros hasta kilómetros.




PlieguesUn pliegue presenta las siguientes características….




PlieguesAdemás se define el cabeceo (o inmersión), como el ángulo que forma el eje del pliegue con la horizontal.




Pliegues




¿Anticlinal o Sinclinal?

¿Cómo sabemos que es un pliegue?¿Por dónde pasa su plano axial?

¿Es un anticlinal o un sinclinal?

¿Por qué?

Pliegues

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Curso – Geología, Docente Wilver Morales Céspedes wmc @upnorte.edu.com Fecha




Terminación: es la zona donde el pliegue pierde su curvatura. La forma de la terminación refleja la forma de la charnela. Plunge (θ): Es el ángulo de inmersión, con respecto a la horizontal.

θ




Los pliegues son deformaciones que en términos generales producen el acortamiento de la corteza terrestre, que en algunos casos llegan a varios cientos de kilómetros. Por lo general pueden ser originados por: 1° Esfuerzos de compresión horizontal2° Acción de intrusiones3° Por intrusión de sal4° Compactación diferencial5º Sobrepeso del material de cobertura




PRINCIPALES TIPOS DE PLIEGUES

Los pliegues se clasifican atendiendo cuatro condiciones:

1.- A su forma.2.- A la inclinación del plano axial.3.- Al hundimiento de su eje.4.- A su configuración.




Monoclinal con este término se denomina a un paquete de estratos que se inclinan en una sola dirección y con ángulo uniforme. En ocasiones estos pliegues se extienden en varios cientos de km. Suele degenerar en fallas por estiramiento a sobrepasar el limite de plasticidad.




Isoclinal con este nombre se denominan a una seria de pliegues sucesivos que presentan sus flancos paralelos, e igualmente inclinados, con el mismo ángulo y en la misma dirección.




En cofre pliegues “en caja”, con flancos próximos a la vertical y la charnela próxima a la horizontal. Tanto estos como los domos se suelen formar por la inyección en profundidad de materiales plásticos o por fuerzas compresionales.




Abanico pliegue en el cual ambos flancos están volcados. En un pliegue anticlinal en abanico los pliegues y flancos se inclinan el uno hacia el otro; sin embargo, en un pliegue sinclinal en abanico los flancos se inclinan alejándose.




Chevron o Cabrío con este nombre se conocen a los pliegues cuyos flancos son aproximadamente planos y las charnelas del pliegue son angulares.




LOS GEOANTICLINALES: son los grandes arqueamientos de la corteza terrestre, que miden cientos de kilómetros de longitud, como los Andes y los Alpes




LOS GEOSINCLINALES: son cuencas subsidentes, que tienen miles de kilómetros de longitud, y algunos cientos de kilómetros de anchura, formado en los fondos oceánicos, que se forman por acumulación constante de grandes espesores de materiales que ejercen grandes presiones litostáticas sobre los sedimentos interiores, sobre todo en el centro. Posteriormente, por efecto de la orogénesis, se transforman en cadenas montañosas como la cordillera de los andes.





¿Qué es un estrato?

Es una unidad de sedimentación de materiales +/- uniformes y durante un tiempo +/- ininterrumpido. Posteriormente, han sufrido un proceos de litificación.Se encuentra limitado por el muro, en la parte basal y por el techo, en la parte superior. Y su grosor es la potencia del estrato.

La longitud de los estratos puede ser muy variable y pueden sufir deformaciones: pliegues, fallas y cabalgamientos.

La ordenación de los estratos sigue el principio de la superposición de estratos emitido por Steno en el siglo XVIII: los estratos se depositaron unos encima de otros de tal modo que los de arriba son más modernos que los de abajo.




1. ¿Cuál de los siguientes tipos de deformación no afecta a los materiales geológicos?Frágil. Elástica. Plástica. Magnética. 2. ¿Cuál de los siguientes fenómenos geológicos es el resultado de una deformación elástica y, por tanto, reversible?Pliegues. Diaclasas. Fallas. Terremotos. 3. El elemento geométrico que indica la inclinación de un pliegue es:La charnela. El plunge. El plano axial. Los flancos.

fract plegam discordancias

Documents

Transcript of fract plegam discordancias