Estructuras Geológicas

CAPITULO VIII:
ESTRUCTURAS GEOLOGICAS

8.1 DEFINICION. La combinación de los diferentes tipos de pliegues y fallas que afectan la corteza terrestre produce la variedad de estructuras observables en la Tierra, como las grandes cadenas de montañas y las cuencas sedimentarias.
La estructura geológica es determinante en el desarrollo del relieve. Las formas topográficas son una manifestacióndirecta de las estructuras geológicas presentes. Por ejemplo, los ejes anticlinales y sinclinales determinan la existencia de relieves de crestas y valles paralelos; las fallas pueden controlar el desarrollo de bloques levantados o hundidos. La estructura tiene relación, a su vez, con la composición mineralógica que puede asociarse a la mayor o menor resistencia de las rocas ante el intemperismo; enconsecuencia, en la naturaleza hay rocas de gran resistencia, como aquellas que poseen un alto contenido de cuarzo (cuarcitas, areniscas), lo que crea relieves elevados que resaltan sobre aquellos constituidos por rocas más débiles constituidas por una menor cantidad de cuarzo, pero con mayor proporción de feldespatos.
Las estructuras geológicas están relacionadas con todos los accidentestectónicos de la masa rocosa, estas son formadas por movimientos epirogénicos y movimientos orogénicos.

Si aplicamos una fuerza vertical sobre una capa de rocas, obtendremos una fuerza de reacción en la misma dirección y con sentido opuesto. Esta acción y reacción mutua sobre una superficie constituyen un esfuerzo. El esfuerzo origina deformación, que puede traducirse en dilatación, distorsión o ambas.Si sometemos a un cuerpo rocoso a fuerzas dirigidas, pasa generalmente a través de tres etapas de deformación.
Al iniciarse el proceso la deformación es elástica, vale decir, si se retira el esfuerzo el cuerpo retorna a su tamaño y forma primitivos. Si el esfuerzo excede el límite de deformación elástica, la deformación se transforma en plástica; o sea que al retirarse el esfuerzo, la roca soloretorna parcialmente a su forma y tamaño original. Si se aumenta aún más el esfuerzo se producen pequeñas fracturas hasta que la roca cede por ruptura. Las rocas frágiles son aquellas que sufren ruptura antes de que tenga lugar una deformación plástica.
Los movimientos tectónicos sean orogénicos ó epirogénicos, devienen en la deformación de las rocas. En la superficie o cerca de ella, las rocascomunes sean sedimentarias, ígneas o metamórficas, se comportan como sólidos frágiles y se fracturan cuando son sometidos a esfuerzos compresionales o tensionales. Más las rocas que se encuentran a profundidades relativamente grandes, están sometidos a diferentes condiciones como son: mayor temperatura y presión. Estas temperaturas y presiones altas, permiten a las rocas comportarse como sólidosplásticos que al ser sometidos a esfuerzos tienden a plegarse. Para cada tipo de roca tendremos entonces una “zona de plasticidad” abajo y una “zona de ruptura” arriba.

Fig. 8.1 Curva de esfuerzo vs deformación
σ(Kg/cm2)
Límite de proporcionalidad
Resistencia a la compresión
ruptura
40,000
A

B
30,000

20,000

10,000
1
2
3
4
5

ε - % de acortamientoDonde:
σ = Esfuerzo (Kg/cm2)
ε = Deformación
A = Sustancias dúctiles
B = Sustancias frágiles

El comportamiento de las rocas frente a los esfuerzos va a depender de tres factores principales:
* El medio en que se encuentra la roca
* La resistencia de los materiales
* El tiempo
Los diversostipos de rocas que existen, tienen un comportamiento diferente frente a los esfuerzos. Un estrato fuerte si está arqueado en un parte superior, tenderá a soportar el peso de los estratos superyacentes y de esta manera a disminuir la presión vertical sobre las rocas subyacentes. Un estrato de rocas plásticas sometido a presión lateral se elevará hasta que sea incapaz de levantar más la carga,...