Esfuerzo aplicado a las rocas

1. ESFUERZO APLICADO A LAS ROCAS.
El esfuerzo es la cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad de roca para causar deformación, produciendo cambios de forma o de volumen, este puede actuar de manera uniforme en la unidad de roca; es decir, en todas las direcciones. Este tipo de esfuerzo es debido a la presión litostática. Fig. 1.

Por otra parte se tienen los esfuerzos que se aplican demanera no uniforme; es decir, en direcciones diferentes, generando los esfuerzos diferentes. Estos pueden ser: esfuerzos compresivos, tensionales y de cizalla.
Para analizar cómo actúan los esfuerzos en las rocas, supongamos lo siguiente: una roca antes del esfuerzo, representada por un círculo, y los esfuerzos por pares de flechas. En el caso de que las flechas apuntasen una a la otra a lo largo deuna misma línea, se tendrá la representación de un esfuerzo compresivo. Cuando la roca cede a la compresión, el círculo se comprimirá hasta convertirse en una elipse; en donde, el eje mayor de la elipse será perpendicular al eje de compresión. Fig. 2.

Cuando las flechas apuntan en sentidos opuestos, alejándose una de la otra, representarían esfuerzos de tensión. Fig. 3.

Un par de flechasparalelas que apuntan en sentido opuesto indica esfuerzos de cizalla. La acción de estos esfuerzos, deforma al círculo de referencia en una elipse, pero con la dimensión mayor de la misma en una dirección que es diagonal a la de las flechas de esfuerzo. Fig. 4.

2. ESFUERZOS DE LA ROCA EN SITIO
Los esfuerzos en sitio, son los esfuerzos máximos que actúan en una unidad de roca, mediante elanálisis de fenómenos exactamente en el lugar y condiciones donde la misma se desarrolla (sin desplazamiento a un medio o lugar especial, y sin modificación de las condicionantes usuales o naturales).
Determinar los esfuerzos en sitio es de suma importancia en un análisis de estabilidad de hoyo, ya que dichos esfuerzos controlan, en gran parte, las condiciones de esfuerzos en las cercanías del hoyo,una vez que se ha construido. La magnitud y dirección de los esfuerzos en sitio, va a definir la trayectoria de mayor estabilidad para pozos horizontales y de gran desviación. Estos pozos tendrán una mayor estabilidad si son perforados en la dirección perpendicular al esfuerzo principal menor, ya que este problema de estabilidad se complica porque el eje del pozo no coincide con la dirección delesfuerzo principal mayor. Si se puede determinar experimentalmente la envolvente de falla de la roca de formación, entonces se puede calcular el rango de pesos de lodo que mantenga la integridad del hoyo. Los problemas de estabilidad pueden existir aún después de la perforación, debido a que la mayoría de los pozos horizontales son completados a hueco abierto y la reducción de presiones de porosdel yacimiento causa un aumento en los esfuerzos efectivos.

3. INESTABILIDAD DE LAS ROCAS
Se aplica al cuerpo rocoso que es incapaz de mantener o recuperar su equilibrio. Se aplica al fenómeno que sufre continuas o frecuentes alteraciones de sus condiciones y características.

3.1. INESTABILIDAD TERMICA DE LAS ROCAS
Hay tres propiedades térmicas que son especialmente importantes para conocerel comportamiento de las rocas durante el metamorfismo: La Capacidad Calorífica, La Conductividad Térmica y La Difusividad Térmica
3.1.1. Capacidad Calorífica
La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma menos formal es la energíanecesaria para aumentar 1 K la temperatura de una determinada cantidad de una sustancia, (usando el SI).1 Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de la...