Guia de Geologia

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENERIA Y

ARQUITECTURAUNIDAD ZACATENCO

ACADEMIA DE GEOTECNIA, GEOLOGÍAUNIDAD V.- DERIVA CONTINENTAL Y TECTÓNICA DE PLACAS

165.- ¿En qué consiste la hipótesis de la deriva continental y quién es su autor?

R = La deriva continental es el desplazamiento de las masas continentales unas respecto de las otras. La hipótesis fue desarrollada en 1912 por el alemán Alfred Wegener a partir de diversas observaciones empíricas.

166.- ¿Qué pruebas llevaron al científico Alfred Wegener a sospechar por primera vez que los continentes habían estado unidos en alguna ocasión?

R = Reunió en su tesis original pruebas convincentes de que los continentes se hallaban en continuo movimiento. Las más importantes eran las siguientes:

• Encaje de los continentes

Sospechó que los continentes habían estado unidos en tiempos pasados al observar una gran coincidencia entre la forma de las costas de los continentes, especialmente entre Sudamérica y África. Si en el pasado estos continentes hubieran estado unidos formando sólo uno (Pangea) es lógico que los fragmentos encajen. La coincidencia es aún mayor si se tienen en cuenta las plataformas continentales.

• Evidencias paleontológicas.En distintos continentes alejados mediante océanos, encontró

fósiles de las mismas especies, es decir, habitaron ambos lugares durante el periodo de su existencia. Y lo que es más, entre estos organismos se encontraban algunos terrestres como reptiles o plantas, incapaces de atravesar océanos,

Jonathan Moedano GarnicaGrupo: 1CM05


Fecha de Entrega: 28/mayo/2013por lo que dedujo que durante el periodo de vida de estas

especies, pangea había existido.• Tipos de rocas y semejanzas estructurales.Cuando reunió todos los continentes en Pangea, descubrió que

existían cordilleras con la misma edad y misma clase de rocas en distintos continentes que según él, habían estado unidas.

• Evidencias paleoclimáticas.En su mapa de Pangea, las regiones ecuatoriales contenían en

los años 60 morrenas de carbón, consecuencia inevitable de una antigua selva. Gracias a esto, se comprobó el movimiento de estos continentes desde que Pangea fue destruido.

167.- ¿Qué es la pangea, cuándo comenzó su fragmentación y en qué tiempo ha evolucionado para formar los actuales continentes y oncéanos?

R = Pangea fue el supercontinente que existió al final de la era Paleozoica y comienzos de la mesozoica que agrupaba la mayor parte de las tierras emergidas del planeta. Comenzó a fracturarse hace unos 200 millones de años y se disgregó hasta alcanzar la situación actual de los continentes, en un proceso que aún continúa. La evolución de Pangea hacia la forma de los continentes actual consta de tres etapas, en un proceso que ha durado alrededor de 165 millones de años.

168.- ¿En qué consiste la hipótesis de la expansión del fondo oceánico y quién es el científico que la descubrió?

R = La expansión de los fondos oceánicos o expansión del suelo marino ocurre en las dorsales oceánicas, donde se forma nueva corteza oceánica mediante actividad volcánica y el movimiento gradual del fondo alejándose de la dorsal. Este hecho ayuda a entender la deriva continental explicada por la teoría de la tectónica de placas. Tal hipótesis fue formulada en 1962 por Harry Hammond Hess, Geólogo y oficial de la marina de Estados Unidos durante la segunda guerra mundial.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013169.- Describa cómo Fred Vine y D.H. Mathews relacionaron la hipótesis de la expansión del fondo oceánico con las inversiones del campo magnético terrestre.

R = La prueba absoluta a la teoría de la deriva continental y la expansión del fondo oceánico fue el descubrimiento de las bandas magnéticas en el fondo oceánico por Fred Vine y D.H. Mathews: las rocas de las dorsales oceánicas registraron las inversiones del campo magnético de la Tierra con el tiempo.

170.- ¿Cómo pueden utilizarse las anomalías magnéticas para demostrar que el piso oceánico ha estado en expansión?

R = Las anomalías magnéticas se registraron en bandas rocosas que se formaron durante la formación de las dorsales oceánicas a lo largo del tiempo y el patrón de las bandas es simétrico con respecto a las dorsales, dando soporte a la idea de la expansión.

171.- Describa la teoría de tectónica de placas:

R = La teoría de la Tectónica de placas dice que la corteza terrestre está hecha por fragmentos en forma de placas de distintos tamaños. Las placas se desplazan unas respecto de otras impulsadas por los movimientos de las capas de roca caliente y maleable que se encuentran en el interior del planeta.

172.- Indique el mecanismo impulsor de la tectónica de placas.

R = El flujo convectivo de 2900 km. De espesor (donde las rocas calientes y flotantes ascienden y el material más frio y denso se hunde) es la fuerza impulsora subyacente que provoca el movimiento de las placas.

173.- Defina y dibuje los tipos de bordes o límites siguientes: divergentes, convergentes y transformantes.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013 Los bordes convergentes son los límites de subducción, es

decir, cuando una capa se mete bajo a otra (ej. Placa de nazca bajo placa sudamericana). Una placa se destruye bajo otra al fundirse con el manto, y arriba se forman cordilleras por el empuje de una contra otra.

Los bordes divergentes, expansivos o distensivos indican lo contrario a lo anterior, es decir, hay separación. Generalmente, son las dorsales oceánicas, que son como unas

cordilleras marinas (aunque también hay rifts continentales y cosas más complejas), en las dorsales sale nuevo materia basáltico que regenera las placas a ambos lados rellenando el hueco dejado por el otro extremo (el que subduce y desaparece, se funde). La cuestión es crear un equilibrio, en una parte se destruye y en otra se crea.Ejemplo: la dorsal Atlántica, la Pacífica, etc.

Los Bordes transformantes: son límites de placas donde ni se crea ni se destruye litosfera oceánica. El mecanismo es una falla (lo más simple es falla vertical) y una placa se desliza contra otra sobre el mismo plano.

174.- Señale porqué en el borde divergente son áreas en las que se está formando nueva litósfera oceánica.

R = Los bordes divergentes se caracterizan por áreas en las que se forma nueva litósfera oceánica puesto que estos bordes son la separación de dos placas tectónicas donde generalmente se encuentran en formación las dorsales oceánicas.

175.- Dibuje e indique a lo largo de qué tipo de borde de placa ocurre la subducción o inserción



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013R = La subducción o inserción se produce a lo largo del borde

convergente. 176.- Indique los tipos de límites o bordes que dan origen a la falla de San Andrés.

R = La falla de San Andrés está estructurada por un borde transformante, la cual limita la placa oceánica del Pacífico con la continental de norte américa.

177.- Mediante un mapa señale los límites y nombres de las siete placas tectónicas y sus movimientos.

178.- Dibuje entre que placas tectónicas se dan los sismos tectónicos en México y cuál es el fenómeno que les da origen

R = La interacción de cinco placas tectónicas: la placa de Norteamérica, placa de Cocos, placa del Pacífico, placa de Rivera y placa del Caribe es la razón de la alta ocurrencia de sismos en México. Esto se debe a la subducción de la placa de Cocos (placa oceánica) por debajo de la placa Norteamericana (placa continental). El contacto de estas dos placas tectónicas ocurre frente a las costas del Pacífico, desde el Estado de Jalisco, hasta el de Chiapas. (Ver imagen en la sig. Página)



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013

179.- Explique la relación existente con la tectónica de placas y los terremotos a nivel mundial.

R = La relación que existe entre tectónica de placas y los terremotos es que al moverse las placas estas chocan entre sí lo que origina los terremotos. Cuando las placas se separan se provoca un ascenso de materiales desde el interior del planeta, lo que provoca las erupciones volcánicas.

Cuando dos placas se colisionan entre sí deslizándose una sobre la otra o una con respecto a la otra se originan grandes terremotos.

UNIDAD VI.- SISMOS

180.- Defina terremoto o sismo

R = Terremoto: es el movimiento brusco de la Tierra causado por la brusca liberación de energía acumulada durante un largo tiempo, ya sea por la tectónica de placas o por la actividad subterránea originada por un

volcán.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013Sismo: en un temblor o una sacudida de la tierra por causas

internas. El término es sinónimo de terremoto, aunque en algunas regiones geográficas el concepto de sismo se utiliza para hacer referencia a temblores de menor intensidad que un terremoto.

181.- ¿Cómo se originan los terremotos de origen tectónico?

R = Los terremotos tectónicos se suelen producir en zonas donde la concentración de fuerzas generadas por los límites de las placas tectónicas dan lugar a movimientos de reajuste en el interior y en la superficie de la Tierra. Es por esto que los sismos de origen tectónico están íntimamente asociados con la formación de fallas geológicas. Suelen producirse al final de un ciclo denominado ciclo sísmico, que es el período de tiempo durante el cual se acumula deformación en el interior de la Tierra que más tarde se liberará repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el terremoto, tras el cual, la deformación comienza a acumularse nuevamente.

182.- ¿Cómo se originan los terremotos de origen volcánico?

R = Generalmente se dan antes de que comience o se reactive la actividad de un volcán, o bien, después de las primeras erupciones volcánicas, provocado por la acumulación de energía próxima al magma o la lava. También puede ser producido por los gases y explosiones que tienen lugar en las erupciones



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013volcánicas, aunque los terremotos que surgen de esta forma suelen tener una intensidad y magnitud mucho menor.

184.- Defina una onda elástica y una onda sísmica

R = Onda elástica: Una onda elástica es una perturbación tensional que se propaga a lo largo de un medio elástico.

Onda sísmica: Son las vibraciones (ondas sonoras) emitidas tras un movimiento

sísmico (terremoto). Se transmiten por todo el interior de la tierra.

185.- ¿A qué se le llama frente de onda?

R = Al conjunto de todos los puntos en que la fase de esa onda es constante.

186.- Indique las características de las ondas sísmicas.

R = Cuando ocurre un sismo se producen diferentes tipos de onda:

ONDAS INTERNAS Ondas de compresión:

conocidas como ondas P, consisten en movimientos repetidos de compresión y enrarecimiento; son análogas a las ondas de sonido, en el cual la partícula se mueve en la misma dirección del movimiento de la onda.

Ondas de cortante: Conocidas como ondas S u ondas secundarias,

producen deformaciones de cortante a medida que se mueven dentro del suelo o la roca. Elmovimiento de las partículas individuales es normal a la dirección del movimiento,




ONDAS EXTERNAS Ondas Rayleigh: Son ondas que se forman en la superficie por

interacción entre las ondas P y las ondas S verticales. Son similares a las que se producen en el agua cuando se lanza una piedra.

Ondas Love: Son un resultado de la interacción de las ondas S horizontales con las capas superficiales del terreno.

187.- ¿Por qué las ondas “s” no se propagan en los fluidos y cuáles son las ondas de cuerpo?

R = Las ondas S no se propagan en los fluidos porque son ondas transversales.

En una onda longitudinal, una partícula choca con otra que se encuentre en la dirección de movimiento de la primera, y así sucesivamente, de forma que se transmite la vibración en la dirección original. La transmisión se hace por colisión.

Sin embargo, en una transversal, una partícula "tira" de las cercanas y las mueve también. Para eso es necesario que existan fuerzas transversales (igual que muelles) entre las partículas.

En un líquido, esas fuerzas no existen o son sumamente débiles. En un sólido, los átomos del material están en una estructura cristalina e interaccionan ("tiran") muy fuertemente de los átomos cercanos así que la vibración se puede propagar transversalmente también. De forma que las ondas no pueden atravesar el líquido.

Las ondas de cuerpo son ondas que se propagan en el interior de un medio continuo, a diferencia de las ondas superficiales, las cuales se propagan precisamente en la superficie, a su vez se dividen en ondas P y S.

189.- ¿qué estudia la sismología y en qué instrumentos se apoya?



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013R = La sismología estudia el fenómeno de los temblores que

ocurren en nuestro planeta Tierra. Sus principales objetivos son:

El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna;

El estudio de las causas que dan origen a los temblores;

La prevención de daño.Los instrumentos utilizados

para registrar las ondas sísmicas son los sismógrafos, y a causa de que los terremotos causan movimientos vertical y horizontal del terreno, se necesita más de un tipo de sismógrafo.

191.- Explique y dibuje la teoría del revote elástico de H. F. Reid de 1906.

R = Las rocas sometidas a esfuerzos pueden sufrir deformaciones elásticas (reduciendo o ampliando los espacios de separación existentes entre las partículas que las constituyen) y acumular durante años la energía elástica hasta un cierto límite, por encima del cual se supera la resistencia del material.

Entonces se fracturan, originando una falla, y a la vez, se libera en segundos la energía almacenada en ellas (de la misma forma que se libera un muelle tras haber estado sometido a una compresión).

192.- Indique cómo se clasifican los sismos de acuerdo a la profundidad del hipocentro.

R = Los sísmos según la profundidad del hipocentro se clasifican en:

Superficiales. Si el hipocentro se encuentra a unos 60 km. de profundidad.

Intermedio. Si el hipocentro está entre 60 y 300 km. Profundos. Si el hipocentro está sobre 300 km. De profundidad.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013193.- ¿Qué es la intensidad en los sismos?

R = La intensidad de un sismo en una medida cualitativa de los efectos en un lugar determinado debido a un sismo. En América se utiliza la escala modificada de Mercalli (MM). Esta no se mide en una escala continua.

194.- ¿Qué es la magnitud de los sismos?

R = En una medida cuantitativa de la energía liberada en forma de ondas sísmicas. Es un parámetro de origen de un sismo. Se mide en escala continua.

195.- Describa un tsunami y porqué son tan destructivos.

R = Un Tsunami es una ola o una serie de olas que se produce en una masa de agua al ser empujada violentamente por una fuerza que la desplaza verticalmente. Un tsunami es tan destructivo debido a la gran masa de agua que es empujada y que cubre todo lo que encuentra a su paso, son provocados regularmente por sismos de magnitudes grandes, y los tsunami son proporcionales a ellos.

196. Explique el funcionamiento de un sismógrafo.

R = Un sismógrafo es un instrumento usado para

medir movimientos de la Tierra y consiste de un sensor que detecta el

movimiento de la tierra, llamado sismómetro que está

conectado a un sistema de registro. Un sismómetro sencillo, que es

sensible a movimientos verticales del terreno puede ser visualizado como



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013una pesa suspendida de un resorte que a su vez están suspendidos

sobre una base que se mueve con los movimientos de la superficie de la Tierra.

El movimiento relativo entre la masa y la base, proporciona una medida del movimiento vertical de la tierra. Para añadir un sistema de registro se coloca un tambor que gira en la base y un marcador sujetado a la masa. El movimiento relativo entre la pesa y la base, puede ser registrado en una tira de papel o por medio electrónico generando una serie de registros sísmicos, al cual conocemos como sismo-grama.

Los sismógrafos operan con un principio de inercia – objetos estacionarios, como la pesa en la figura, que se mantienen sin movimiento a menos que se les aplique una fuerza.

197. ¿Qué es un sismograma y que información aportan?

R = Un sismograma es un registro del movimiento del suelo elaborado por un sismógrafo. Nos aportan información acerca de la magnitud de la energía propagada de fuentes naturales como son los sismos o de fuentes artificiales como son los explosivos.

198. ¿Qué es un conjunto sísmico?

R = Un conjunto sísmico también llamado enjambre sísmico es un grupo de temblores localizados en la misma zona, ocurridos en un periodo específico de tiempo y que tienen aproximadamente la misma magnitud y profundidad. En un conjunto sísmico ninguno de los temblores es identificado como temblor principal, es decir, de magnitud significativamente mayor a los demás temblores del grupo.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013 199. Dibuje y describa el hipocentro, epicentro y antiepicentro de un sismo.

R = El hipocentro, foco de un terremoto o foco sísmico es el punto interior de la tierra donde se inicia un movimiento sísmico o terremoto. El epicentro es la proyección del hipocentro sobre la superficie terrestre, la vertical del foco, que suele ser el lugar donde el sismo se siente con mayor intensidad. Antiepicentro es el punto de la superficie terrestre situado en las antípodas del epicentro de un terremoto.

200. Construir la gráfica que nos permite obtener el grado de sismicidad en la escala de Richter.

201. ¿Cómo valora a un sismo la escala de Giussepe Mercalli?




R = La escala de Mercalli califica a un sismo en un rango de I a XII y describe y puntúa a los terremotos en términos y reacciones humanas más que en términos matemáticos. Ésta escala es subjetiva, porque la intensidad aparente de un terremoto depende de la distancia al epicentro a la que se encuentra el observador.

202. ¿Cómo valora un sismo la escala de Charles Richter?

R = La escala de Richter también conocida como escala de magnitud local (ML), mide la magnitud del terremoto y consta de diez grados, cada uno de los cuales supone una liberación de energía diez veces superior al grado anterior.

203. ¿Qué nos dice la regla empírica para calcular la distancia epicentral de un sismo?

R = Este método nos permite calcular la distancia epicentral de un sismo a partis de la diferencia de tiempos de registro de las ondas P y S.

D=(ts−tp)−1(1000)

204. ¿Qué nos indican las curvas dromocrónicas y que nos permiten calcular?

R = Las curvas dromocrónicas sirven para determinar la distancia epicentral con las diferencias de tiempo P y S.

205. Dibuje y explique las curvas isosistas y homosistas.

R = Se denominan curvas isosistas a las que unen los puntos donde el terremoto ha tenido igual intensidad y se sitúan rodeando al epicentro. Las Curvas homotistas son las que unen los puntos donde el terremoto se ha sentido a la misma hora.

206. ¿En qué consiste el principio de Fermat?

R = El principio de Fermat establece que “un rayo luminoso que va desde un punto a otro sigue una trayectoria tal que,


Dónde: •D -> Distancia epicentral•ts -> Tiempo de arribo de las ondas S•tp -> Tiempo de arribo de las ondas S


Fecha de Entrega: 28/mayo/2013comparada con otras trayectrias cercanas, el tiempo para recorrerla es mínimo”.

207. ¿En qué consiste el principio de Huygens?

R = Se basa en una construcción geométrica simple que permite calcular a partir de una posición determinada la posición futura del frente de onda. Establece que: “Todos los puntos de un frente de onda actúan como puntos de origen para la producción de nuevos frentes de ondas que se extienden en todas las direcciones. El nuevo frente de ondas será la envolvente de todos los pequeños frentes

de onda”

208. ¿Qué permite conocer el método sísmico de refracción?

R = Nos permite realizar estudios de estructuras profundas de la corteza terrestre como en estudios en el subsuelo más inmediato (ripabilidad,

rellenos anisotrópicos, compactación de los materiales, etc.)

209. ¿Qué permite conocer el método sísmico de reflexión?

R = La sísmica de reflexión es una técnica ampliamente utilizada en exploración geofísica que permite obtener información del subsuelo controlando los tiempos de llegada de las ondas elásticas (pulsos), generadas artificialmente mediante



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013explosiones, impactos mecánicos o vibraciones cerca de la superficie.

210. ¿En qué consiste el método matemático de Oldham y para que nos sirve?

R = El método matemático de Oldham nos sirve para calcular la profundidad de un foco o hipocentro sísmico, para después ser clasificado de acuerdo al siguiente criterio:

Normal: 0 – 50 kms. El método consiste en lo siguiente:Intermedio: 50 – 250 kms.Profundo: 250 – 750 kms.

E = epicentroF = focoQ = estación sismológicaE = intensidad en (Em) de

distancia epicentralH = profundidad del focoG(n) = estación sísmicaEm = intensidad



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013211. Señale en un mapa las zonas de mayor y menor sismicidad en

México.

212. Indique en un mapa las zonas de mayor sismicidad en el mundo.




213. ¿Cuál es el objetivo de la regionalización sísmica en México al diseñar una obra civil?

R = La clasificación de regionalización sísmica tiene como objetivo principal proporcionar a los constructores la información necesaria para el cálculo de valores para el diseño de obras, de tal manera que resulten lo suficientemente seguras y su costo no sea excesivo.

214. Problemas: determine la distancia epicentral de un terremoto, cuya velocidad de las ondas " p " es de 10.5 km./ seg. y la velocidad de las ondas " S " es de 7.5 km./seg; la difusión de los tiempos de arribo de dichas ondas es de 8 minutos y 25 segundos.

d=t (Vs∗Vp)Vp−Vs

hp= distancia epicentralvelocidad de ondasS

d=505(78.75)

3

d=13256.25Km.

hp=13256.2510.5

hp=1262.5 seg .

hp=21min .2 seg .215. Utilizando la regla empírica obtener la distancia epicentral de un

terremoto con los datos siguientes :formula: ( s - p ) - 1 x 1000 kms.Hora de arribo de las ondas P = 4 Hrs. 17 min. 20 seg.Hora de arribo de las ondas S = 4 Hrs. 25 min. 45 seg.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013Hora de arribo de las ondas L = 4 Hrs. 39 min. 55 seg

D= ( ts−tp )−1(1000)D=¿

D= (8.25 )−1 (1000 )D=7250Km.

216. Mediante la gráfica de las curvas dromocrónicas determinar la distancia epicentral de un terremoto con los datos del problema anterior.

D=7250Km.

204. Aplicando el método matemático de oldham, establecer la profundidad del hipocentro de un terremoto y la clasificación del mismo con los datos siguientes:Datos: Fórmula

Em = VIIh = d Tan θ

Gn = IIIIntensidad en E = m

(conocida)d = 130 kms.

intensidad en G = n (conocida)

h=d tan θ θ=sin−1 √kk= nm

=h2

r21) k=37=0.42852) θ=sin−1 √0.4285

θ=40.89o3) h=130 tan 40.89o

h=112.56km .4)Clasificación profundo UNIDAD VII: Deformaciones de la corteza terrestre

205. Defina una roca rígida y una roca plástica.

R = Roca rígida es aquella que al someterla a una elevada presión se rompe sin llegar a deformarse.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013Roca plástica es aquella que al someterla a una elevada presión se deforma sin romperse.

206. ¿Qué es el diastrofismo y cómo afecta éste a las rocas?

R = El diastrofismo es el conjunto de muchos procesos y fenómenos geológicos de deformación, alteración y dislocación de la corteza terrestre por efecto de las fuerzas internas. El diastrofismo comprende tanto los procesos responsables de la fusión de las rocas y la formación de los magmas como los que participan en la consolidación y cristalización de los minerales en dichos magmas, para constituir las rocas magmáticas.

207. ¿Explique qué es la estratificación y cuantos tipos existen?

R = La estratificación es la capacidad que tienen las rocas de presentarse en estratos. Para analizarlas tenemos en cuenta la superficie, el espesor y el interior. La estratificación puede ser de dos tipos: paralela o cruzada que se da en medios en los que existe un flujo direccional. La cruzada puede ser a su vez plana, ondulada o curvada.

208. ¿Qué es la deformación de las rocas?

R = La deformación es un término general que se refiere a los cambios de tamaño, forma, orientación o posición de una masa rocosa. La mayor parte de las deformaciones rocosas tienen lugar a lo largo de los márgenes de las placas tectónicas.

209. Señale una deformación elástica y una plástica.

R = La deformación plástica es aquella que al incrementarse el esfuerzo y superar su límite de elasticidad, mantendrá su deformación aunque cese la fuerza que la produjo. La deformación elástica es aquella que sufre una roca por efecto de un esfuerzo progresivo, y que se manifiesta mediante un cambio en la forma y volumen, pero que retorna a su estado original cuando cesa la fuerza que la produjo.

210. Defina un esfuerzo y los tipos que existen en la deformación de las rocas.




R = Esfuerzo es la cantidad de fuerza aplicada sobre un área determinada. Cuando se aplica un esfuerzo en direcciones diferentes se denomina esfuerzo diferencial. Existen tres tipos de esfuerzos: de compresión, de tensión y de cizalla.

El esfuerzo diferencial que acorta un cuerpo rocoso se conoce como esfuerzo de compresión que puede acortar y engrosar la corteza terrestre, fluyendo o fracturándose.

Cuando el esfuerzo tiende a alargar o a separar una unidad rocosa, se conoce como esfuerzo de tensión, donde las placas se están separando (límites de placas divergentes)

El esfuerzo diferencial puede hacer que la roca se cizalle o se corte. . Un tipo de cizallamiento es similar al deslizamiento que se produce entre los naipes de una baraja cuando la parte superior se desplaza.

211. Describa las siete causas que originan plegamientos.

R = Los plegamientos se forman por siete causas principales:1) Acomodo por peso. Es el acomodo normal que sufren las capas

debido al peso de los sedimentos que se están depositando. La inclinación que sufren los sedimentos pos estos movimientos se considera como echado original.

2) Compresión diferencial. Debido a los diferentes grados de compresión que sufren las capas, sobre un buzamiento de morfología irregular.

3) Compresión por fuerzas tangenciales. Para que se forme un plegamiento en la superficie debe suponerse que han actuado fuerzas tangenciales a la superficie. Al macizo rocoso que empuja se le llama transpaís, en medio una cuenca con capas sedimentarias y después otro macizo de raíces más profundas que resiste el empuje, que se llama anteapís.

4) Por fallas. Son rompimientos que se producen en las rocas a consecuencia de esfuerzos que las deforman más allá de su límite elástico. Las fallas al final de su plano de fractura, hacia arriba o hacia abajo, termina en un plegamiento.



Fecha de Entrega: 28/mayo/20135) Intrusiones ígneas. El magma en su movimiento ascendente

empuja los estratos superiores y los pliega formando un anticlinal o un domo.

6) Plegamiento por intrusiones salinas. Similarmente al magma, la sal intrusiona las capas supra yacentes produciendo esfuerzos verticales que comban las capas dando lugar a la formación de domos.

7) Por disolución. Se presentan calizas, cuando el buzamiento calizo sobre el que descansan otras capas sedimentarias, sufre una intensa disolución por el agua formándose grutas y otras cavidades que provocan hundimiento y posteriormente plegamientos sinclinales.

212. Dibuje y describa las partes que conforman un pliegue.

R = los principales elementos de un pliegue son:

Charnela: zona donde los estratos cambian su echado

Flancos: Son las partes laterales del pliegue y presentan buzamientos encontrados.

Plano axial: Divide al pliegue en dos partes iguales, pasando por el centro de la cresta o culminación.

Eje del pliegue: Línea de intersección del plano axial con una capa.

213. Enuncie y dibuje los tipos de plegamientos.

R = Tipos de pliegues: Homoclinal: es una estructura en la

que las capas tienen un echado y un rumbo constante; es decir, que este grupo de estratos posee una inclinación suave y en una misma dirección.

Monoclinal: Es una estructura de inclinación uniforme y que sufre un aumento en su echado, y luego continúa en su posición anterior.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013 Terraza estructural: Son estructuras que tienen un tramo central

casi horizontal. Anticlinal: Es la estructura que tiene su concavidad hacia abajo

(los flancos se inclinan hacia abajo); es decir, presentan un abultamiento de forma convexa, visto de arriba hacia abajo. Una de sus características es de que las capas más antíguas se encuentran hacia el centro de la estructura.

Sinclinal: Es la

estructura que tiene su concavidad hacia arriba (los flancos se abren hacia arriba); es decir, presentan una forma cóncava, visto de arriba hacia abajo. En estas estructuras, las capas más recientes se encuentran hacia su centro.

214. ¿Qué características presentan los anticlinales y sinclinales?

R = Características definidas en la pregunta 226.

215. ¿Qué características presentan un homoclinal, monoclinal y una terraza estructural?

R = Características definidas en la pregunta 226.

216. ¿Cómo se clasifican los pliegues por su forma y posición?

R = Los pliegues pueden clasificarse de distintas maneras, algunos de ellos se presentan combinados, pero las principales formas son las siguientes:

Simétricos, pueden ser cualquiera de los tipos anteriores, pero sus flancos guardan su misma inclinación, a partir de un punto determinado que divide el plegamiento en dos partes iguales.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013 Asimétrico, cuando los flancos están inclinados en ángulos

desiguales, con respecto al plano axial; o cuando sus flancos son de diferente longitud.

Inclinado: Si el plano axial está inclinado, pero no lo suficiente para invertir o voltear cualquiera de las capas, se dice que el plegamiento es inclinado y puede ser simétrico o asimétrico.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013 Recostado. Es similar al caso anterior

pero el plano axial es lo suficiente inclinado para invertir el orden de las capas.

Acostado o recumbente. Cuando el

plano axial es horizontal.

Clavado:

cuando el plano axial buza o se inclina hacia abajo. 217. Explique los principales elementos que tienen las rocas de acuerdo a

su posición con respeto a otras.

R = Todas las rocas de la corteza terrestre guardan una posición con respecto a otras y diferentes niveles de referencia. Algunas de ellas revisten cierto interés geológico, por lo que es sobresaliente marcar sus rezgos más sobresalientes en algún plano, mapa o sección para su estudio posterior.Para poder llevar a cabo este estudio, se toman en cuenta ciertos elementos de las rocas para su medición.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013 Plano superior de estratificación (P.S.E.): es la superficie que

separa nuestra capa de referencia con la superior. Plano inferior de estratificación (P.I.E): Idem, pero con la inferior. Espesor real o potencia de la capa (a – a’): Es la distacia

perpendicular entre los planos de estratificación; es decir, la distancia mínima entre planos.

Rumbo de la capa (b – b’): Es la dirección que corre la línea de la capa, referida al N – S astronómico o magnético.

Echado de la capa (α): Es la inclinación o buzamiento que tiene la capa, con respecto a un plano horizontal.

Contraechado de la capa (θ): Ángulo complementario del echado. Rumbo del echado (c – c’): Es la dirección del echado de la capa,

referida al N – S astronómico o magnético. Espesor vertical de la capa (a – d): Es la distancia vertical entre

planos de estratificación.

218. Defina rumbo de la capa.

R = Definición citada en la pregunta 230.

219. Defina rumbo del echado de la capa.


220. Diga qué es el echado de la capa.


221. Indique cuál es el uso de la brújula de geólogo en el estudio de campo.

R = Para obtener la dirección y buzamiento de los estratos, se emplea la brújula de geólogo, que además nos proporciona la necesaria orientación sobre el terreno.

222. Describa las propiedades mecánicas de las rocas: deformabilidad, re-sistencia y permeabilidad.

R = • La deformabilidad: cuando sometemos una muestra de roca a una carga esta tiende a cambiar de forma, de volumen o bien dos cosas simultáneamente. En cualquiera de estos tres casos la roca se deforma.La deformación puede medirse si hacemos referencia a la variación de longitud de una línea situada dentro de la roca o a la variación del



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013ángulo Φ entre dos líneas. La deformación se produce cuando unmaterial esta sujeto a un esfuerzo (fuerza/área) provocado por fuerzas de superficie externas, por fuerzas de tipo gravitatorio o por otras causas, como por ejemplo cambios en el equilibrio térmico interno del mismo. Durante el periodo de aplicación del esfuerzo, este y la deformación son de hecho inseparables, por lo que se acostumbra estudiar a la deformabilidad mediante graficas esfuerzo deformación.• La resistencia: En el estudio de las propiedades de resistencia de una roca hay que considerar, en general, tres clases de esfuerzos:

Compresión: Es la resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido deformable o medio continuo se caracteriza porque tienden a una reducción de volumen del material.

Tensión: (que tienden a crear fracturas en el material).

Cortantes: (que tienden a desplazar unas partes de la roca con respecto a las otras).De acuerdo con esta clasificación la roca

puede presentar resistencia a la compresión y resistencia al esfuerzo cortante, la resistencia a la tensión en cambio puede despreciarse.

• La permeabilidad: Es la propiedad de algunos materiales de permitir el paso de fluidos a través de ellos sin modificar su estructura interna. Una roca se considera permeable cuando permite el paso de una cantidad medible de fluido en un espacio de tiempo finito.La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:a) la porosidad del material;b) la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura;c) la presión a que está sometido el fluido.

223. Indique la importancia que tiene un plegamiento en el campo a la hora de emplazar una obra.

R = La importancia de un plegamiento radica en el comportamiento del suelo durante la ejecución de alguna construcción. Por ejemplo, durante la construcción de un túnel: si los pliegues se encuentran inclinados en contra de la ubicación del túnel se corre el riesgo de que los estratos se deslicen y colapsen. Además, de los pliegues es necesario saber si su



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013naturaleza permite o no el flujo de agua subterránea a través de los estratos.

224. Defina: falla geológica, fractura, junta y diaclasa.

R = Una falla geológica es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocas de la corteza terrestre, a lo largo de la cual ha habido movimiento de uno de los lados respecto del otro. Una fractura es la separación bajo presión en dos o más piezas de un cuerpo sólido. La palabra se suele aplicar tanto a los cristales o materiales cristalinos como las gemas y el metal, como a la superficie tectónica

de un terreno. Las juntas son las estructuras geológicas más comunes, se forman en respuesta a la compresión, tensión y acción de la cizalla. Una diaclasa es una fractura en las rocas que no va acompañada de deslizamiento de los bloques que determina, no siendo el desplazamiento más que una mínima separación transversal. Se distinguen así

de las fallas, fracturas en las que sí hay deslizamiento de los bloques. Son estructuras muy abundantes.

225. Explique los elementos geométricos más sobresalientes de las fallas.

1) Plano de falla:Es la superficie en la cual se ha producido la fractura y se realiza el desplazamiento. En éste, al igual que en un plano de estratificación, se indica su dirección o rumbo, su buzamiento y su sentido. Las superficies de estos planos son



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013generalmente irregulares con espesores variables donde se encuentran rocas trituradas o milonitizadas. Los espejos de las fallas, son las superficies pulimentadas y sus estrías nos indican la dirección del desplazamiento.2) Línea de falla: es la intersección de la superficie de la falla con un plano horizontal.3) Rumbo de la falla: es la dirección en que corre la línea de falla referida al N – S astronómico o magnético.4) Bloques, respaldos, o labios de falla Ba y Bb: Son cada uno de los lados de la falla y que corresponden a la masa de rocas sobre los que se produce el deslizamiento.5) Echado de la falla (θ): Es un ángulo que existe entre la superficie de falla y un plano horizontal.6) Contraechado de la falla (θ’): Es el ángulo complementario del echado de la falla.7) Salto o magnitud del desplazamiento: Se le llama así, a la longitud del desplazamiento que sufre el movimiento de los dos bloques en un punto determinado. Este puede ser vertical (salto vertical a, b), horizontal (salto horizontal b, d), inclinado oblicuo, etc. También podríamos definir a uno de los componentes del desplazamiento como salto estratigráfico, y será aquella diferencia mínima en proyección perpendicular al rumbo de la falla.

226. Describa y dibuje las fallas geológicas siguientes:

R = •Falla normal (por tensión): En esta falla, el

bloque del alto ha resbalado sobre el bajo, descendiendo el primero sobre una superficie inclinada. (El pleno de falla

presenta un buzamiento hacia el bloque hundido)

•Falla vertical (esfuerzo cortante): Es esta, el movimiento de ascenso y descenso de los bloques, se ha realizado a lo largo de

un plano vertical.•Falla transversal: Es aquella cuyo rumbo es normal al rumbo de los estratos.•Falla inversa (por compresión): Es este tipo, el bloque del alto ha subido con respecto al del bajo en una superficie inclinada. La característica de esta falla es que hay repetición de estratos en una secuencia vertical y el plano de falla buza hacia el bloque levantado.•Cabalgadura: Estas son similares a las fallas inversas con el plano de falla casi horizontal.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013•Falla oblicua: Es aquella cuyo rumbo corta oblicuamente el rumbo de los estratos.•Falla rotacional: Estas pueden ser: tipo de gozne, tipo pivote y tipo trocoidal. Es estos los bloques están unidos en un punto o gozne que giran en un movimiento de tijera sobre elplano de falla dependiendo de la situación del plano de giro, será el tipo de cualquiera de estas fallas.•Falla de desgarre o en cizalla (par de fuerzas): Se les da este nombre, aquellas cuyo desplazamiento resulta sor sólo en el sentido horizontal. •Falla o conforme: Es aquella falla a rumbo que tiene el echado paralelo al echado de los estratos.•Fosa graven: Esta suele presentarse asociada debido a fenómenos de descomposición que han causado hundimientos.•Pilar horst: Es un sistema de fallas escalonadas cuando una zona elevada de la corteza terrestre ha quedado estable mientras se hudían las zonas marginadas.•Falla a rumbo: Es aquella cuyo rumbo es paralelo al rumbo de los estratos (por lo general el desplazamiento de los bloques es en sentido horizontal)•Falla opuesta: Es aquella falla a rumbo cuyo echado es opuesto al echado de los estratos.

227. Explique la importancia de las fallas geológicas en el campo al diseñar una obra.

R = La importancia del conocimiento de la ubicación de una falla geológica al momento de planear una construcción radica en que una construcción sobre un suelo por el cual atraviesa una falla representa un altísimo riesgo, sobretodo por deterioro de la cimentación de la construcción. Una falla debe ser previamente estudiada, y se podrá declarar como segura cuando la misma se encuentre inactiva.

228. ¿Qué se entiende por discordancia y cuántos tipos existen?

R = Una discordancia es una superficie de erosión que separa a dos unidades de rocas, y que representa un lapso de tiempo durante el cual la denudación dominó sobre la sedimentación en el lugar correspondiente. Existen 4 tipos de discordancias:

Discordancia angular: Es aquella que separa a dos unidades de rocas

estratificadas, pero con diferente ángulo de estratificación. Discordancia litológica: es aquella en la que las rocas

estratificadas descansan sobre rocas no estratificadas.



Fecha de Entrega: 28/mayo/2013 Discordanci

a erosional: Es aquella en que su superficie de erosión presenta salientes debido a la

erosión de rocas subyacentes. Discordancia lineal o

paralela: Es aquella que separa a dos unidades de rocas estratificadas y cuyos planos son paralelos; pero sobre esta discordancia se ha interrumpido la secuencia

normal de sedimentación.

229. Indique el mecanismo que origina las discordancias.

R = El origen de las discordancias, normalmente implica elevación y erosión con la pérdida de una parte de sedimentos depositados, por lo que el mecanismo que da origen a una discordancia es el siguiente:

1. Formación de las rocas más antiguas.2. Levantamiento y erosión.3. Depositación de las rocas más jóvenes

230. Mencione la aplicación que tienen las discordancias en la ingeniería.

R = Es de interés identificar a las discordancias, porque nos sirven para precisar la edad de un movimiento orogénico o epirogénico, para interpretar la historia geológica de la región y también para estudios estratigráficos y sedimentológicos.

231. Problemas: Determinar el espesor de una capa de pizarra, su rumbo se

presenta al Norte, con un echado de 25 grados al Este. La anchura del afloramiento de la capa medido en dirección Este - Oeste es de

120 metros. La región no tiene relieve (graficar).




Δ ABC :

sin 25o=BCAB

BC=120 ( sin25o )BC (Potencia )=50.71m

ΔBCD :

tan25o=BDAB

BD (Espesor vertical)=AB ¿

Determinar el espesor real (potencia de la capa) y el espesor vertical de una arenisca, cuyo rumbo es de Norte 40º grados Este y con un echado de 25º hacia el Oeste. La anchura del afloramiento de la capa, medido en dirección este - oeste fue de 150 metros. El terreno no presenta relieve alguno (graficar).

ΔABD:sin 40o=BD

AB

AB= BD

sin 40o

AB=233.35m

ΔABE:sin 25o= AE

ABAE=AB ¿

AE (Potencia )=98.61m

Δ ABC :

tan25o= ACAB

AC (Espesor vertical)=AB¿

Determinar el rumbo del echado a partir del rumbo de la capa qué es de 46º E.




Determinar el rumbo de la capa a partir del rumbo del echado de 36º SE.


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