clase n°2 geologia estructural

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MARIA MONDACA ESPINOZA.

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Page 1: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

MARIA MONDACA ESPINOZA.

Page 2: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL
Page 3: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Estructuras planares:Formadas por la alineación de minerales en planos preferenciales a través de la roca. Se producen a elevadas presiones y temperaturas.

Estructura linear :Homogéneamente distribuida. Penetrativa si ocurre en todo el volumen considerado. Ejemplos: ejes de pliegues de crenulaciones. Lineaciones no penetrativas: fibras minerales en algunos planos de cizalle, flautas, etc.

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CONCEPTO DE ESTRUCTURA DE FALLA .

FallasSon fracturas que separan bloques con movimiento relativo entre ellos. Según este movimiento se clasifican genéticamente como:

Fallas de salto en dirección: son en general sub-verticales, y separan bloques que se desplazan lateralmente. Según sea el sentido relativo de desplazamimiento se dividen en dextrosas (el bloque se mueve hacia la derecha) o sinestrosas (el bloque se mueve hacia la izquierda), tomando como criterio el bloque del observador y deslizando el contrario. También se conocen como fallas transcurrentes, pero este termino se usa cuando la falla tiene escala regional.

Fallas de salto en buzamiento: separan bloques que se desplazan verticalmente. Dentro de las fallas de salto en buzamiento podemos encontrar, fallas normales o directas cuando el bloque superior se mueve hacia abajo.Son fallas generalmente asociadas a extensión. Y fallas inversas cuando el bloque superior se mueve hacia arriba. al contrario que las anteriores se asocian a compresión, con el consiguiente acortamiento del sistema. Dentro de la clasificación de falla normal e inversa podemos encontrar las de alto y bajo ángulo. A las fallas inversas de bajo ángulo se les llama también cabalgamiento.

Fallas oblicuas en las que hay una componente de salto en dirección y otra de salto en buzamiento.

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ELEMENTOS DE UNA FALLA

Plano de falla: Plano o superficie a lo largo de la cual se desplazan los bloques que se separan en la falla. Este plano puede tener cualquier orientación (vertical, horizontal, o inclinado). La orientación se describe en función del rumbo (ángulo entre el rumbo Norte y la línea de intersección del plano de falla con un plano horizontal) y el buzamiento o manteo (ángulo entre el plano horizontal y la línea de intersección del plano de falla con el plano vertical perpendicular al rumbo de la falla).

Bloques de falla: Son las dos porciones de roca separadas por el plano de falla. Cuando el plano de falla es inclinado, el bloque que se haya por encima del plano de falla se denomina bloque colgante y al que se encuentra por debajo, bloque yaciente.

Desplazamiento: Es la distancia neta y dirección en que se ha movido un bloque respecto del otro.

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Plano de falla: Plano o superficie a lo largo de la cual se desplazan los bloques que se separa n en la falla. Con frecuencia el plano de falla presenta estrías, que se originan por el rozamiento de los dos bloques.

Labio levantado: También llamado Bloque Superior, es el bloque que queda por encima del plano de falla.

Labio hundido: También llamado Bloque Inferior.

Salto de falla: Es el desplazamiento entre dos puntos que estaba unidos antes de producirse la fractura. A veces se reconoce en el terreno como un desnivel más o menos pronunciado denominado Escarpe de falla.

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Dirección: Ángulo que forma una línea horizontal contenida en el plano de falla con el eje norte-sur.

Buzamiento: Ángulo que forma el plano de falla con la horizontal.Salto de falla: Distancia entre un punto dado de uno de los bloques (p. ej. una de las superficies de un estrato) y el correspondiente en el otro, tomada a lo largo del plano de falla.

Escarpe: Distancia entre las superficies de los dos labios, tomada en vertical.

Espejo de falla: es la superficie plana aunque con declive, que se produce a lo largo del escarpe de falla

Facetas triangulares: son espejos de fallas que muestran el corte producido en una fila montañosa cuando la falla se presenta en forma perpendicular a la dirección de dicha fila montañosa. Tanto la parte hundida como el propio espejo de falla tienen aspecto triangular, de aquí su nombre.

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CLASIFICACION DE UNA FALLA.

Falla de rumbo: Fallas de dirección verticales (o casi vertical) fracturas en los bloques que en su mayoría se desplazaban horizontalmente. Si el bloque frente a un observador que mira a través de la falla se mueve hacia la derecha, el estilo se denomina deslizamiento lateral derecho, si el bloque se mueve hacia la izquierda, el movimiento se denomina lateral izquierdo.

Page 9: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Falla Normal: Fallas por deslizamiento, la fracturas se inclina donde los bloques han cambiado de nivel sobre todo en sentido vertical. Si la masa de roca sobre una falla se mueve hacia abajo inclinada, la falla se denomina normal.

CLASIFICACION DE UNA FALLA.

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CLASIFICACION DE UNA FALLAUn cabalgamiento o falla de cabalgamiento: Es un tipo de falla inversa, o sea una rotura en la corteza de la Tierra a través de la cual se ha producido un desplazamiento relativo, en el que las rocas de posición estratigráfica inferior son empujadas hacia arriba, por encima de los estratos más recientes. Las fallas de cabalgamiento son el resultado de fuerzas de compresión

Page 11: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

CLASIFICACION DE FALLA

Falla inversa: Es aquella en la que el manteo del plano de falla esta inclinado hacia el bloque levantado.

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Los cabalgamientos dúplex se dan cuando hay dos niveles de desprendimiento o despegue próximos entre sí dentro de una secuencia sedimentaria, como la parte superior y la base de una capa relativamente fuerte de arenisca limitada entre dos capas de lodo relativamente débiles.

CLASIFICACION DE UNA FALLA

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Falla de desgarre, en dirección, o transcurrente. En esta tipología el componente vertical del salto es despreciable y el movimiento predominante es horizontal (Fig. C). . Se distinguen dos tipos de fallas de desgarre: dextral y sinistral. Situándose el observador en cualquiera de los bloques y mirando hacia dónde se desplaza el otro , son dextrales aquellas donde el movimiento relativo de los bloques es hacia la derecha, mientras que en las sinistrales, ocurre al contrario.

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Fallas escalonadas: conjunto de fallas normales de planos paralelos.

Escamas tectónicas: conjunto de fallas inversas de planos paralelos.

Pilar tectónico: conjunto de fallas normales que forman una estructura convexa.

Cadena cabalgante: conjunto de fallas inversas que forman una estructura convexa.

Fosa tectónica (graben): conjunto de fallas normales que forman una estructura cóncava.

Macizo tectónico (horst): asociación de pilares tectónicos y fosas tectónicas, alternativamente.

Manto de corrimiento: pliegue recumbente en el que se ha llegado a producir una falla entre el flanco superior y el inferior, de modo que aquel se desplaza sobre éste.

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FALLAS ACTIVAS Y INACTIVASUna falla es activa cuando ha tenido actividad (desplazamientos)

durante el Cuaternario, es decir durante los últimos 1,8 millones de años. Las fallas activas se reconocen por los terremotos asociados, y en algunos casos se hacen evidentes al manifestarse con rupturas en superficie. Las fallas activas pueden ser sísmicas o asísmicas. En el primer caso el desplazamiento a lo largo de segmentos del plano de falla se produce de forma esporádica, debido a la aplicación de esfuerzos tectónicos en las inmediaciones de la falla, que produce la deformación elástica de las rocas en ese entorno. Cuando la resistencia al corte de las rocas es superada por la magnitud de los esfuerzos, se produce la ruptura y desplazamiento a lo largo de la falla. El desplazamiento repentino da lugar a un sismo. Luego de un sismo se suceden periodos de menor o nula actividad, en que las rocas comienzan a acumular esfuerzos nuevamente. Las fallas asísmicas, por otro lado, se dan cuando los esfuerzos son liberados de forma permanente por procesos como el reptaje (creep), o mediante pequeñas rupturas sucesivas que ocasionan sismos de muy baja magnitud y poco espaciados en el tiempo.

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Las fallas inactivas son aquellas originadas en el pasado geológico,

y que no han manifestado actividad "reciente" (cuaternaria). En la actualidad se reconocen sólo como estructuras fósiles . Estas no representan ningún peligro sísmico para poblaciones cercanas.

FALLAS ACTIVAS Y INACTIVAS

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EJEMPLO DE FALLAS ACTIVAS

Un ejemplo es el sistema de fallas de San Andrés en el sur y centro de California en EUA, el cual ha generado los terremotos de:

San Francisco (M=8,2, en la escala de Richter) en 1905.Los Ángeles (M=6,5) en 1993 y recientemente Hector Mine (M=7) en 1999.San Luis Obispo (M=6,2) en 2004. La fallas de la parte central del sistema San Andrés, por otra parte, se deslizan a sísmicamente.

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FALLAS EN TERRENO IDENTIFICACION.

Brechas de fallas Por la energía del movimiento algunas veces las rocas en la zona de falla se rompen y se quiebran, para formar una brecha tectónica o brecha de falla. Brechas de fallas normalmente muestran una dureza menor como las rocas no afectadas. Por eso morfológicamente una brecha de falla se ve como depresión. Problemas: Se puede confundir brechas de falla con otros tipos de brechas (brecha volcánica, brecha sedimentaria). permiten también un reconocimiento bien seguro de una falla. Las brechas de falla rellenan espacios entre 5 cms hasta algunos metros. Algunas veces son semi - blanda, pero también pueden ser compactadas.

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Milonita: La milonita es una roca metamórfica que se formó por las fuerzas tectónicas. Los minerales (cuarzo) se ve elongado hacia la dirección principal del movimiento. Milonitas son generalmente dura y bien resistente contra la meteorización. Problemas: Macroscopicamente es bastante difícil reconocer una milonita, solo con sección transparente se llega a resultados confiables.

FALLAS EN TERRENO IDENTIFICACION.

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Estrías: Líneas finas arriba de un plano de falla. Estas líneas indican además la orientación del desplazamiento y posiblemente el sentido. (véase foto) Se encuentra en casi todos los lugares y el reconocimiento es fácil.

Problemas: Estrías solo marcan el ultimo movimiento cual posiblemente no coincide con el movimiento general. Para sentir con el dedo el sentido del movimiento cuesta y se puede equivocarse

FALLAS EN TERRENO IDENTIFICACION.

Page 21: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Diaclasas plumosas de cizalle: Durante un movimiento tectónico se puede abrirse pequeñas fracturas, cuales se rellenan con calcita, yeso o cuarzo. (véase foto) La forma es siempre como un "S" y en dimensiones entre milímetros hasta metros. Problemas: No tan frecuente en la naturaleza.

FALLAS EN TERRENO IDENTIFICACION.

Page 22: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Fractura o fisura en una masa rocosa en la que no se observa un movimiento relativo de sus lados. En general, las diaclasas interceptan superficies primarias, tales como estratificación, exfoliación, esquistosidad, etc. Se desarrollan preferentemente en los miembros competentes de una serie, más que en incompetentes. Un conjunto de diaclasas paralelas se denomina un «sistema de diaclasas»; dos o más conjuntos que se cortan, producen un «sistema de diaclasas»; dos disposiciones de diaclasas muy juntas en ángulo recto con una tercera, producidas por el mismo sistema de tensiones, se dice que son conjugadas. Una diaclasa principal (término de hombre de cantera) es una diaclasa persistente o sistema que puede ser horizontal o vertical.

FALLAS EN TERRENO IDENTIFICACION.

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ESTRUCTURA GEOLOGICAS.

La estructura geológica es determinante en el desarrollo del relieve. Las formas topográficas son una manifestación directa 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; en consecuencia, 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.

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DEFORMACIONES ELASTICAS:PLIEGUES.

Dirección:

Buzamiento:

Ángulo que forma una horizontal contenida en el estrato con la línea norte-sur.

Ángulo que forma la superficie del estrato con un plano horizontal.

Flexiones que aparecen en rocas con comportamiento plástico tras un esfuerzo comprensivo

PLIEGUESson

Los pliegues cambian la disposición horizontal que inicialmente poseen los estratos. Para describir la nueva posición se utilizan dos medidas:

Buzamiento

Dirección

Buzamiento

Dirección

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DEFORMACIONES ELASTICAS: CARACTERISTICA DEL PLIEGUE.

Charnela:

Flancos:

Plano axial:

zona de máxima curvatura.

zonas a ambos lados de la charnela.

divide al pliegue en dos mitades lo más simétricas posibles.

Cabeceo: ángulo que forma el eje del pliegue con la horizontal en el plano.

Núcleo: la parte más interna del pliegue.

Cresta: la zona más alta de un pliegue.

ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE UN PLIEGUE

Flanco

Línea de charnela

HorizontalCresta

Núcleo

Plano axial

Cabeceo

Page 26: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Por su simetríaSegún la posición de su plano axial

Según la antigüedad de los materiales del núcleo

SINCLINAL ANTICLINAL

1

2

3

4

5

12

34

56En el núcleo

tiene los materiales más

modernos

En el núcleo tiene los

materiales más antiguos

RECTO INCLINADO TUMBADO SIMÉTRICO ASIMÉTRICO

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De la preposición griega anti > enfrente, opuesto y del verbo klino> inclinar, desplazarse hacia abajo; es decir, inclinación divergente, porque los flancos se inclinan, buzan, en direcciones opuestas. Pliegue que tiene en el núcleo los materiales más antiguos.

El anticlinal es una deformación en pliegue formado en rocas dispuestas en estratos que resulta de esfuerzos tectónicos de tipo diverso.

En general, un pliegue anticlinal puede producirse por presiones tangenciales, por deslizamiento o corrimiento, por intrusión o eyección de materiales desde áreas más profundas, o por deformaciones verticales del sustrato.

Salvo en estos dos últimos casos, el pliegue representa una reducción del área ocupada inicialmente por los estratos y suele requerir la existencia de un material plástico en la base de los estratos plegados.

En el caso de las deformaciones verticales del sustrato a causa de movimiento de bloques, los esfuerzos en la cobertera son distensivos. Igualmente son distensivos en los pliegues formados por intrusión o eyección de materiales plásticos más profundos, los cuales acaban constituyendo el núcleo del pliegue.

Un anticlinal se compone, en una sección transversal, de flancos y charnela.

DEFORMACIONES ELASTICAS: PLIEGUE ANTICLINAL.

Page 28: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

En un anticlinal el empuje tectónico genera una deformación de los materiales geológicos

Anticlinal

Page 29: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Los flancos: están compuestos por los estratos que buzan en sentidos opuestos. Cuando el pliegue está formado por estratos de diferente competencia y plasticidad los flancos pueden presentar discordancias en el buzamiento por variaciones de la potencia de los estratos más plásticos que, presionados en los sinclinales y en las partes donde hay mayor compresìón, tienden a acumularse hacia las zonas del flanco, donde la presión es menor.

La charnela es el lugar donde se produce la curvatura del pliegue o, si se quiere, el lugar donde los flancos se encuentran. La charnela sufre tensiones distensivas como consecuencia de la curvatura, de manera que tiende a abrirse con fallas normales. Por esta causa la charnela es el punto más débil del pliegue, el lugar por donde, la erosión ataca el anticlinal que puede llegar a abrirse antes de concluir los esfuerzos tectónicos que lo configuran originando un relieve inverso, que nace ya invertido. Cuando el pliegue abriga un material plástico no estratificado de gran potencia, la charnela no se percibe en esa capa, se habla entonces de núcleo del pliegue.

DEFORMACIONES ELASTICAS: COMPOSICION DE UN ANTICLINAR

Page 30: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

DEFORMACIONES ELASTICAS: TIPOS DE PLIEGUES ANTICLINALES.

Según su disposición transversal, los anticlinales pueden ser:

Recto, cuando el plano axial es vertical.

Inclinado, cuando el plano no es perpendicular a la superficie terrestre, Los pliegues inclinados presentan flancos disimétricos en su buzamiento. La dirección hacia la que se vierte el pliegue se denomina vergencia.

Tumbado o acostado, cuando el plano es paralelo al plano de la superficie terrestre y los flancos están horizontales o subhorizontales.

Volcado, cuando el anticlinal adopta una posición contraria, de modo que se presenta como un sinclinal. Este pliegue, como el anterior, suele asociarse a fractura.

En cofre o abanico, cuando la charnela es plana y forma dos curvaturas para adaptarse a los flancos, de modo que el pliegue presenta dos planos.

En rodilla, cuando un flanco es horizontal y el otro vertical, enlazando mediante una charnela que hace la forma de rodilla.

Page 31: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

El sinclinal es la parte cóncava de un pliegue de la corteza terrestre debido a las fuerzas de compresión de un movimiento orogénico, cuyos estratos convergen hacia abajo, es decir en forma de cuenca. Los nombres de sus partes son similares a los del anticlinal: flancos y charnela o cuenca sinclinal. Y al igual que en el anticlinal podemos destacar: el plano axial, el eje y el buzamiento o inclinación de los estratos.

DEFORMACIONES ELASTICAS: PLIEGUE SINCLINAL.

Page 32: CLASE N°2 GEOLOGIA ESTRUCTURAL

En geología, una falla es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocas superficiales de la Tierra (hasta unos 200 km de profundidad) cuando las fuerzas tectónicas superan la resistencia de las rocas. La zona de ruptura tiene una superficie generalmente bien definida denominada plano de falla y su formación va acompañada de un deslizamiento de las rocas tangencial a este plano.

DEFORMACIONES ELASTICAS: FALLAS.