Plecs i falles

43
Deformacions i fractures serrelades

Transcript of Plecs i falles

Page 1: Plecs i falles

Deformacions i fracturesserrelades

Page 2: Plecs i falles

esforços

• Les roques estan sotmeses a unes forces que s’anomenen ESFORÇOS.

• Els esforços poden ser – Litostàtics :

• Afecta a les roques inferiors.• Afecta a les roques inferiors.• Es degut al pes de les roques que estan a sobre.• És un esforç uniforme.• Origina canvi de volum de les roques.

– Diferencials :• Originat per les roques tectòniques.• Provoca deformació de les roques.

Page 3: Plecs i falles

• Les deformacions poden ser:– Elàstica :

• Només es manifesta durant l’activitat dels esforços.

• Quan finalitza l’esforç la roca recupera la forma i mida original.

– Plàstica: • La deformació és permanent.

– Fràgil :• Els materials perden la cohesió interna i es

trenquen

Page 4: Plecs i falles

Factors que intervenen en la deformació de les roques

• Temperatura : l’augment de la temperatura tendeix a transformar materials rígids en plàstics. Ex. Vidre.

• Pressió litostàtica : l’augment de la pressió litostàtica tendeix a transformar materials rígids en plàstics.

• Contingut de fluids : la presencia de fluids, que omplen • Contingut de fluids : la presencia de fluids, que omplen els espais buits entre els grans de roques, fan augmentar la plasticitat. Ex. Argila seca, argila humida

• Velocitat de deformació : si un esforç s’aplica de manera lenta i continua, la roca es defroma de manera plàstica. Ara bé, si la velocitat és més ràpida, la deformació serà més fràgil. Ex. Gel.

Page 5: Plecs i falles

Tipus d’esforçosQuan s’aplica una força sobre un objecte els esforços es

poden representar per 3 eixos perpendiculars entre ells:– Força de màxima compressió– Força mínima d’estirament– Força intermèdia.

Segons la posició espacial dels eixos, podem obtenir 3 tipus d’esforços:• Esforços de tensió : eix de màxima força de compressió

està verticalEix de mínima força està horitzontal.Provoca un estirament de les roques.

• Esforços de compressió : Eix de màxima compressió horitzontal

Eix de mínima força verticalProvoca escurçament de les roques.

• Esforços de cisalla : Eix de màxima i mínima estan horitzontalsProvoca moviments de les roques en translació lateral.

Page 6: Plecs i falles

ESTRUCTURES TECTÒNIQUES

Les deformacions poden afectar a qualsevoltipus de roca, però són més evidents enles roques sedimentàries , degut a quèaquestes presenten una disposició enaquestes presenten una disposició enestrats. La part de la geologia que estudiala disposició dels estrats rep el nomd’Estratigrafia .

Page 7: Plecs i falles

ESTRAT 4

ESTRAT 3

ESTRAT 2

+ Modern

Pla d’estratificació . Línia que separa cada un

. ESTRAT 1

+ Anticdels estrats.

Page 8: Plecs i falles
Page 9: Plecs i falles
Page 10: Plecs i falles
Page 11: Plecs i falles

1.2. DEFORMACIONS PLÀSTIQUES

• Quan una estructura es deforma plàsticament, l’estructura dedeformació principal és el PLEC.

• Els plegaments es poden produir a totes les escalesd’observació: microscòpica i fotografies aèries.

Deformacions plàstiques dels estrats originats perforces tangencials o de compressió)

Els esforços han de ser molt intensos i actuar durant molt de temps per a que les roques es pleguin sense trencar-setrencar-se

Page 12: Plecs i falles

Els plegaments es poden produir en tot tipus de roques (magmà tiques,metamòrfiques i sedimentàries) però només s’observen bé en les roquesestratificades

Page 13: Plecs i falles

CABUSSAMENT

Tot i que les roques sedimentàries es disposen

originàriament en estrats horitzontals , sovint es presenten

inclinades com a conseqüència de les deformacions

sofertes. Aquesta inclinació s'anomena cabussament .

Inclou la inclinació que presenta respecte a l'horitzontal

(mesurada en graus) i la direcció cap on està inclinat. Als

mapes geològics es representa mitjançant un símbol

constituït per dos segments perpendiculars que indiquen

la direcció de l'estrat i la direcció de cabussament) i un

valor angular que indica la inclinació.

Page 14: Plecs i falles
Page 15: Plecs i falles

1.2.1. ELEMENTS GEOMÈTRICS D’UN PLEC

� XARNERA: zona de màxima curvatura,on els estrats canvien el sentit del seucabussament.

� FLANCS : Són les dues parts del plecsituades als costats de la xarnera; tenendireccions de cabussament oposades.

� NUCLI: part interna d’un plec.

� PLA AXIAL . Pla que uneix totes les líniesde xarnera d’un plec.

� EIX DEL PLEC : línia d’intersecció entre elpla axial i la superfície del plec a laxarnera.

� VERGÈNCIA: és l’angle de que forma elpla axial respecte d’un pla vertical.

Page 16: Plecs i falles

SEGONS LA FORMA GEOMÈTRICA

ANTICLINAL Materials més antics al nucli del plec

SINCLINAL Materials més moderns al nucli del plec

SEGONS LA POSICIÓ DEL PLA AXIAL

Pla axial

1.2.2. TIPUS DE PLECS

RECTE Vertical

INCLINAT Lleugerament inclinat

TOMBAT Força inclinat

AJAGUT horitzontal

ENCAVALCAMENT

Page 17: Plecs i falles

ANTICLINAL : plec en que els estrats més antics (b) es troben en el nucli i els més moderns (a) en els flancs.

Plec generat per l’ascens de la massa rocosa

Page 18: Plecs i falles

ANTICLINAL

Page 19: Plecs i falles

SINCLINAL : plec en que els estrats més moderns (b) es troben en elnucli i els més antics (a) en els flancs.

Plec generat pel descens de la massa rocosa

Page 20: Plecs i falles
Page 21: Plecs i falles

Plec recte o dret Plec inclinat Plec bolcat

Page 22: Plecs i falles

PLEC RECTE

Page 23: Plecs i falles

PLEC TOMBAT

Page 24: Plecs i falles

PLEC AJAGUT

Page 25: Plecs i falles

1.3. DEFORMACIONS FRÀGILS• Aquestes es produeixen quan l’esforç supera el límit de comp ortament

plàstic i la roca pateix un trencament.

• Aquests trencaments es poden generar per esforços de compre ssió,

distensió o de cisalla, i en cada cas, originen plans de fractura .

Entre aquestes deformacions fràgils n’hi ha de 2 tipus:

FALLES : trencament amb desplaçament relatiu entre els blocs rocosos .

DIÀCLASIS : trencament sense desplaçaments apreciables. DIÀCLASIS : trencament sense desplaçaments apreciables.

Page 26: Plecs i falles

1.3.1. ELEMENTS GEOMÈTRICS DE LES FALLES� PLA DE FALLA : pla de fractura a través dels quals es desplacen els blocs de f alla . Si el pla

està llis s’anomena MIRALL DE FALLA . Si presenta solcs rep el nom d’ESTRIES DE FALLA

� BLOC SUPERIOR : conjunt de roques que queden a la part superior de la falla.

� BLOC INFERIOR : bloc situat a la part de sota de la falla .

� SALT DE FALLA : desplaçament, mesurat sobre el pla de falla, entre 2 punts qu e

anteriorment estaven units.

� LÍNIA DE FALLA : intersecció entre el pla de falla i la superfície del terren y.

Page 27: Plecs i falles

1.3.2. TIPUS DE FALLES

La posició dels eixos dels esforços provoquen 3 tipus de fall es:

• FALLES NORMALS O DIRECTA

• FALLES INVERSES

• FALLES DE DIRECCIÓ

Page 28: Plecs i falles

FALLA NORMAL O DIRECTA•Aquelles que el pla de falla s’inclina en direcció al bloc enf onsat.

forces de tipus extensiu on hi ha estirament de les roques ( distensió )

característics dels límits de placa divergents.

l’associació ( sistema de falles ) de diverses falles normals, originen unes

zones deprimides o enfonsades que formen una fossa o vall i que rep el

nom de FOSSA TECTÒNICA o GRABENnom de FOSSA TECTÒNICA o GRABEN

Page 29: Plecs i falles

FALLA INVERSA•Aquelles que el pla de falla s’inclina en direcció al bloc aix ecat.

forces de tipus compressiu

característics dels límits de placa convergents.

si el pla s’inclina menys de 45º, s’anomena ENCAVALCAMENT.

l’associació ( sistema de falles ) de diverses falles inverses, originen una

sèrie de blocs més elevats cap al centre que rep el nom de MASSÍ S

TECTÒNIC o HORSTTECTÒNIC o HORST

Page 30: Plecs i falles

FALLA EN DIRECCIÓ

•Aquelles que el moviment dels blocs es horitzontal i paral·lel a la línia de falla.

forces de tipus cisalla

característics dels límits de placa transformants.

Page 31: Plecs i falles

1.3.3. DIÀCLASISSón fractures on no hi ha pràcticament desplaçament de les ro ques :

• Les forces que les originen són de compressió, tensió o cisal la, o bé de

descompressió de les roques en aflorar a la superfície per er osió.

• Generalment són verticals

Page 32: Plecs i falles

2. ROQUES QUE ES TRANSFORMEN. METAMORFISME• El conjunt de canvis que es produeixen a les roques degut a l’augment i disminució de la

temperatura s'anomena METAMORFISME.

• es tracta d’un procés molt lent que pot durar milions d’anys.

• els factors que determinen la formació d’aquest procés són:

� TEMPERATURA . augment de la temperatura en funció de la profunditat, conegut

com a GRADIENT TÈRMIC (30ºC / 1 km). Les fonts d’energia de calor procedent de

l’interior de la Terra provenen de:

� calor residual del procés de formació de la Terra

� desintegració dels minerals radioactius

� friccions entre plaques tectòniques

� PRESSIÓ: la pressió augmenta amb la profunditat.

� Pressió litostàtica : deguda al pes del gruix de les roques.

� Pressió Poral : pressió dels líquids (aigua, petroli) que queden en els porus de

les roques.

� Pressió Confinament : la suma de la litostàtica i la poral.

Page 33: Plecs i falles

2.1. CANVIS FISICOQUÍMICS DEL PROCÉS METAMÒRFIC• les substàncies tenen la possibilitat de variar la seva form ació de presentació en

funció de la pressió i la temperatura a la qual estan sotmeses . S’anomena PUNT

TRIPLE aquell valor de temperatura i pressió on una substància es tr oba en els 3

estats d’agregació.

• els minerals, com substàncies que són, tenen el mateix compo rtament.

• les transformacions poden ser de diferents tipus:

� TRANSFORMACIÓ EN MATERIALS POLIMÒRFICS. Processos que es

produeixen sense cap reacció química .produeixen sense cap reacció química .

� canvis en la pressió i la temperatura

� reestructuració de la posició dels àtoms

� mateix tipus d’àtoms però diferent mineral

Page 34: Plecs i falles

Sil·limanita

andalusita

Page 35: Plecs i falles

�TRANSFORMACIÓ AMB CANVI QUÍMIC. Processos que es produeixe n amb reacció

química.

� canvis en la pressió i la temperatura

� mineral inicial i final diferent

� diferent composició química

� en alguns casos aquests canvis són deguts a la presència de lí quids o

gasos que porten elements dissolts que reaccionen amb la roc a.

METASOMATISME.

jadeïta quars (SiO 2)albita

Page 36: Plecs i falles

20

30

10

500ºC 1000ºC

Page 37: Plecs i falles

�TRANSFORMACIÓ TEXTURA. canvis en el volum , la forma i la orientació dels

cristalls.

� si augmenta la temperatura hi ha una tendència a augmentar el volum.

� si la pressió és persistent, apareixen formes aplanades

� orientació perpendicular dels cristalls vers la direcció d e la pressió

(FOLIACIÓ)

� trencament dels cristalls orientats paral·lelament a la di recció de pressió.

Page 38: Plecs i falles
Page 39: Plecs i falles

• Hi ha quatre tipus de metamorfisme, tot i que el regional i el de contacte són elsque tenen més importància en la geodinàmica interna.

1. Metamorfisme regional

En zones de l’escorça terrestre sotmeses a forces de

compressió les roques es transformen per l’acció

combinada de la pressió i la temperatura .

2. Metamorfisme tèrmic o de contacte

En funció de la temperatura que ha assolit la roca , es

generen uns minerals o uns altres , de manera que

apareix una estructura en forma de bandes

2.2. TIPUS DE METAMORFISME

contacte apareix una estructura en forma de bandes

concèntriques al voltant del magma solidificat .

3. Metamorfisme d’enterrament

Els materials que queden soterrats en les capes

sedimentàries són sotmesos a pressions que els

transformen.

4. Metamorfisme dinàmic

En un pla de falla , els blocs de roca separats per la

fractura es mouen i produeixen una trituració de les

roques i un fort fregament. Les roques que es formen

s’anomenen bretxes de falla.

Page 40: Plecs i falles

METAMORFISME REGIONAL • les roques es transformen per acció combinada de la pressió i la temperatura .

• presenten FOLIACIÓ .

• el grau de metamorfisme es pot definir en 3 zones:

� EPIZONA.

� compresa entre els 5000 i 7000 m

� és la més superficial

� així presenta el metamorfisme més suau.amfibolita

� PISARRES

� MESAZONA :

� compresa entre els 7000 i 12000 m.

� així presenta un metamorfisme de grau mitjà.

� ESQUISTS / AMFIBOLITES .

amfibolita

esquists

Page 41: Plecs i falles

� CATAZONA :

� compresa entre els 12000 i 20000 m.

� així presenta un metamorfisme de grau elevat.

� es sol produir un procés d’anatèxia.

� GNEIS / MIGMATITES.

gneismigmatites

Page 42: Plecs i falles

METAMORFISME TÈRMIC O DE CONTACTE • les roques es transformen per acció de la calor del magma.

• formació d’una AUREOLA METAMÒRFICA en funció dels minerals formats.

• formació de SKARNS: roques metamòrfiques formades per metasomat isme

• MARBRE / QUARSITA / CORNUBIANITA

skarn

cornubianita

skarn

quarsitamarbre

Page 43: Plecs i falles

METAMORFISME DINÀMIC

• procés que es forma en el pla de falla

• les roques que es formen per trituració s’anomenen BRETXES DE FALLA

• aquests fragments de vegades amb l’ajut de la pressió s'uneixen formant una roca

anomenada MILONITA .