Geología estructural y tectónica

• Origen y formas básicas producidas por deformación

• Importancia para los estudios de campo

• Tectónica de placas

Deformación como proceso formador de pendientes Geología estructural y

tectónica

Vamos a estudiar los procesos de deformación de las rocas que ocurren en nuestro planeta

La geología estructural estudia la deformación ocurrida sobre rocas de la corteza terrestre

Para que ocurra la deformación necesitamos aplicar fuerzas importante sobre las rocas

En las últimas clases vamos a estudiar el origen de estas fuerzas que básicamente son consecuencia del calor interno de la Tierra y de la Gravedad

Plegamiento de las rocas

Fracturamiento de las rocas

El esfuerzo (stress) es la cantidad de fuerza que actúa por unidad de superficie en una porción de roca (tiene unidades de fuerza/area)

Experimentos no estrictamente comparables. Pirita, argillita y granito son relativamente frágiles, comportamiento elástico hasta 4.500 kg/cm2, luego pequeña zona de deformación plástica y posterior ruptura. Caliza de Nueva Escocia tiene un comportamiento elástico hasta casi 3.000 kg/cm2, se deforma plásticamente por un corto intervalo y la ruptura es a 3.200 kg/cm2. Caliza de Solenhofen muestra un intervalo mayor de deformación plástica. El mármol de Danby se deforma elásticamente hasta 1.000 kg/cm2 y luego se deforma plásticamente.

Misma caliza. A 1 atmósfera, comportamiento elástico hasta 2.800 kg/cm2 donde se rompe. A mayor confinamiento aumenta deformación elástica. Las muestras bajo presiones de confinamiento de 1.000 o más kg/cm2 se empezaron a deformar plásticamente a un esfuerzo compresivo de 4.000 kg/cm2. La resistencia a la ruptura crece con el confinamiento. Aconfinamiento de 1 kg/cm2 se rompe a 2.800 kg/cm2, a confinamiento de 4000 kg/cm2 puede soportar más de 8.000 kg/cm2 de compresión.

La temperatura modifica la resistencia de las rocas. Experimento con un mismo mármol, presión de confinamiento 10.000 atmósferas. A T°ambiente, el límite elástico está alrededor de 2.000 kg/cm2 y a 150° C está a unos 1.000 kg/cm2. Además para producir una deformación dada se necesita menos esfuerzo cuando la muestra está caliente. Un acortamiento de 10 % a 150° C necesita un esfuerzo compresivo de 3.000 kg/cm2. A T° ambiente, el esfuerzo para producir una deformación similar es de 4.500 kg/cm2.

Conclusión: a mayor profundidad, aumenta la posibilidad de la deformación plástica.

Reptación: lenta deformación producida por pequeños esfuerzos actuando sobre largos períodos de tiempo. Caliza de Solenhofen a presión atmosférica y T° ambiente: resistencia a la ruptura de 2.560 kg/cm2. En un experimento sometida a 1.400 kg/cm2, se deforma primero rápidamente y luego lentamente. La reptación es el efecto combinado de deformación elástica y plástica. La muestra luego se recupera de la parte de la deformación elástica, la deformación plástica es irreversible.

Plegamiento de las rocas

Fracturamiento de las rocas

FRACTURAS

Fallas: hay movimiento paralelo al plano de la fractura (movimiento de cizalla)

Diaclasas: no hay movimiento o sólo hay movimiento perpendicular al plano de fractura (movimiento de cizalla)

Fallas normales conjugadas, Canyonlands National Park, Utah

Falla inversa. Death Valley, CA

Mpodozis

Corrimiento en los Andes chilenos.

SAN JUAN: Terremoto de 1944SAN JUAN: Terremoto de 1944 Falla de la Laja (San Juan), terremoto de 1944

Falla de la Laja (San Juan), terremoto de 1944

IPRERA

costantan =

HERERA coscoscos ⋅=

RA: RAKE

RE: Rumbo estría

IP: Inclinación plano

HE: Hundimiento estría

Nótese que el rúmbo de la estría es respecto al rumbo del plano. Si el plano no es NS sumarle el rumbo del plano.

Slikensides (escalones de recristalización) Falla de quebrada Aspera (San Juan)

Plegamiento de las rocas

Fracturamiento de las rocas

Pliegues relacionados a fallas

FPC – CRISTALLINI 2005

?

FPC – CRISTALLINI 2005

Pliegues relacionados a fallasAcomodación al plano de falla

Morse, 1977

Limbos

Charnela

Cresta

Plano axial

Traza del plano axial

Eje del pliegue

Pliegues cilíndricos

Pliegues cónicos

Pliegue chevron

Limbo dorsal Charnela

Limbo frontal

Cresta

Plano axial

Ramsay y Huber (1997)

FPC – CRISTALLINI 2005

FPC – CRISTALLINI 2005

Anticlinal Punta Negra (San Juan)Cancha de River como escala

Neuquén Buenos AiresFaja plegada neuquina

Anticlinal Rayoso (Neuquén)

• Influencia de la estructura en la reconstrucción paleogeográfica (distancias)

• Influencia de la estructura en la reconstrucción estratigráfica:

repeticiones y desapariciones estratigráficas

inversiones estratigráficas

• Influencia de la estructura en la medición de rasgos de orientación primaria (paleocorrientes, direcciones de esqueletos, etc.)

• Influencia de la estructura en la planificación de un trabajo de campo (perfilaje e inclinación de capas, pliegues, fallas, etc.)

• Complicaciones producidas por fallas y pliegues

Claves estructurales para trabajos no estructurales

IpeIplEaEv −⋅= sin

Ev: espesor verdadero

Ea: espesor aparente

Ipl: inclinación plano

Ipe: inclinación pendiente

La inlinación de la pendiente es positiva para el mismo lado que el plano y negativa para el lado contrario