Tema 9 deformaciones de las rocas

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Tema 9 deformaciones de las rocas

  1. 1. DE LOS SEDIMENTOS A LAS ROCAS SEDIMENTARIAS. DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS TEMA 9
  2. 2. CONCEPTO DE ESTRATO • Se define estrato como “cuerpo de litología homogénea depositado paralelamente a la inclinación original de la cuenca y separada de las unidades sedimentarias adyacentes por superficies de estratificación, que corresponden a periodos de no sedimentación y/o erosión; o bien por un cambio brusco en la composición de la roca”
  3. 3. PARTES DE UN ESTRATO
  4. 4. CONCEPTO DE ESTRATO • Los estratos se caracterizan por sus aspectos geométricas (forma, espesor, etc) y por sus aspectos genéticos (composición, textura, etc) • Estos son los principales tipos de estratificación.
  5. 5. Tipos de estratificación
  6. 6. Estratificacion
  7. 7. ESTRATOS • Las dos disciplinas geológicas que estudian las rocas sedimentarias son: Petrología sedimentaria y Estratigrafía. • En la Petrología sedimentaria, los sedimentos y las rocas sedimentarias son el objeto de estudio, mientras que en la Estratigrafía son un medio para llegar a un objetivo más lejano: la reconstrucción de la historia geológica. • La estratigrafía es la rama de la Geología que tiene por objeto estudiar e interpretar los procesos registrados en las sucesiones sedimentarias, correlacionarlos y reconstruir los hechos del pasado a escala planetaria.
  8. 8. Estratos • A la hora de estudiar el registro estratigráfico se deben tener en cuenta una serie de principios básicos: • Principio de superposición de estratos (STENO): En situación normal, los estratos inferiores son más antiguos que los superiores. • Principio de horizontalidad: Los estratos en el momento de su depósito son horizontales. • Principio de intersección o de superposición. • Principio de sucesión faunística (DARWIN).
  9. 9. Estratos
  10. 10. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS. • Las estructuras sedimentarias son las características geométricas del estrato a escala macroscópicas. Algunas de ellas afectan a todo el estrato, otras sólo afectan a la superficie del mismo. • Hay estructuras sedimentarias producidas durante la compactación del sedimento (secundarias) y otras producidas durante la propia sedimentación (primarias) Son estas últimas las más interesantes ya que indican cuál es la base (muro) del estrato.
  11. 11. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS. • • • • • • • • • • • • -Estructuras mecánicas: -Huellas de impacto de lluvia. -Canales de erosión. -Ripples. -Grietas de desecación. -Estructuras biológicas: -Fósiles corporales en posición de vida. -Huellas de desplazamiento. -Galerías de habitación. -Bioturbaciones.
  12. 12. ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS.
  13. 13. Criterios sedimentológicos y estructurales Superficies de relleno: las capas que son el resultado del relleno de un canal (valle de río, glaciar, canal de mareas, etc) presentan un muro irregular (erosionado) y el techo más o menos plano. Conglomerados : Tienen orígenes muy diversos pero si provienen de una roca preexistente indica que se han formado por meteorización y por lo tanto se encuentran en el muro de esa roca preexistente Imágenes de criterios de polaridad Imágenes de criterios de polaridad Grietas de desecación En el techo son más anchas que en el muro Imágenes de criterios de polaridad
  14. 14. Posición de los clastos Los clastos arquean el sedimento hacia el muro. Imágenes de criterios de polaridad Estructuras de carga Presentan la cara cóncava hacia el techo. Imágenes de criterios de polaridad Marcas en el estrato Cuando existen ripples, rizaduras o dunas presentan forma de V o de U en posición normal. Imágenes de criterios de polaridad
  15. 15. Criterio paleontológico Ignofauna: los animales que se desplazan por limos y arcillas dejan huellas en el techo del estrato. Imágenes de criterios de polaridad Valvas : las valvas de los animales muertos se suelen desarticular y se depositan, por acción del agua, con la cara convexa hacia arriba. Imágenes de criterios de polaridad Corales solitarios: se disponen con su parte cónica hacia arriba (la parte ancha está arriba) Imágenes de criterios de polaridad
  16. 16. DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS. La sedimentación no es, ni mucho menos, un proceso continuo. A pesar de que las rocas sedimentarias son las páginas del libro donde se puede leer la historia de la Tierra, la información guardada en los estratos presenta interrupciones. La propia superficie de estratificación puede indicar un periodo de tiempo en el que la sedimentación quedó detenida.
  17. 17. Discontinuidades estratigráficas. • Sin embargo, cuando el periodo de tiempo del que no se ha conservado roca sedimentaria es considerable, hablamos de discontinuidades estratigráficas.
  18. 18. Discontinuidades estratigráficas • Las discontinuidades estratigráficas son cicatrices erosivas causadas por una interrupción de la sedimentación durante un periodo de tiempo considerable. La interrupción puede estar además acompañada por erosión previa a una nueva etapa sedimentaria, que se deposita sobre la cicatriz. El periodo de tiempo que ha transcurrido sin sedimentación se denomina hiato sedimentario, y si éste además fue acompañado por fenómenos erosivos, recibe el nombre de laguna estratigráfica.
  19. 19. Era Período Paraconformidad Cretácico Mesozoico Cretácico Jurásico Triásico Triásico Conformidad o contacto concordante Cretácico Contacto plano entre dos series que guardan paralelismo y no son continuas en el tiempo. Aparecen hiatos o lagunas estratigráficas. Estrato 2 Jurásico Contacto plano entre dos series que guardan paralelismo y son continuas en el tiempo. Hiato Laguna estratigráfica Estrato 1 Hiato: período de tiempo sin sedimentación Vacío erosional: procesos erosivos que se producen en una formación geológica Hiato Vacío erosional Laguna estratigráfica: es el periodo sin sedimentación en el que se ha producido erosión
  20. 20. Discordancia Disconformidad Contacto que guarda paralelismo pero es ondulado. No es un contacto original puesto que la ondulación es consecuencia de una erosión. Este contacto suele estar asociado a movimientos epirogénicos. Interpretación cortes geológicos No hay paralelismo. Es un contacto plano. Está asociado a movimientos orogénicos que pliegan los materiales. Discordancia con paleorrelieve No hay paralelismo. Es un contacto ondulado por processo erosivos. Está asociado a movimientos orogénicos que pliegan los materiales.
  21. 21. Intrusión Inconformidad Contacto en el que materiales sedimentarios estratificado se apoyan sobre rocas endógenas (ígneas o metamórficas) Interpretación cortes geológicos Contacto en el que materiales sedimentarios estratificado que son atravesados por rocas ígneas.
  22. 22. Discontinuidades estratigráficas
  23. 23. Discontinuidades estratigráficas
  24. 24. Discontinuidades estratigráficas
  25. 25. Discontinuidades estratigráficas
  26. 26. Discontinuidades estratigráficas
  27. 27. 6. SEDIMENTOLOGÍA. APRENDIENDO A LEER EN LAS ROCAS
  28. 28. AMBIENTES SEDIMENTARIOS. CONCEPTO DE FACIES. • Cada ambiente sedimentario está caracterizado por unas condiciones físicoquímicas especiales y por una determinada fauna y flora. Por consiguiente, la sedimentación de una zona se caracterizará por: • -unos minerales determinados. • -unas estructuras sedimentarias determinadas. • -unos restos fósiles determinados.
  29. 29. AMBIENTES SEDIMENTARIOS. CONCEPTO DE FACIES. • Facies sería sinónimo de sedimento propio de una zona y quedaría definido con dos de las tres propiedades anteriores: • -tipo de roca y tipo de fósiles (ej. calizas con ammonites) • -tipo de roca y estructuras sedimentarias presentes (ej. areniscas con estratificación cruzada) • -estructura sedimentaria y contenido fósil (ej. laminaciones algales) • Así pues, el término “facies”, más que describir la roca en el sentido químico o mineralógico, hace referencia a su ambiente de formación, lo que tiene interés para hacer reconstrucciones paleogeográficas.
  30. 30. AMBIENTES SEDIMENTARIOS. CONCEPTO DE FACIES.
  31. 31. AMBIENTES SEDIMENTARIOS. CONCEPTO DE FACIES. • a) Medios continentales • -fluviales- Rocas detríticas con estratificaciones cruzadas. Sin fósiles o con fósiles de organismos continentales. • -lacustres-Arcillas y calizas laminadas, con fósiles de algas. En ambientes anóxicos se forma turba. • -glaciares-Conglomerados de grano grueso y poco redondeado, masivos y sin orientaciones preferentes. • -eólicos- Areniscas con estratificación cruzada. También son frecuentes los yesos y otras evaporitas.
  32. 32. AMBIENTES SEDIMENTARIOS. CONCEPTO DE FACIES. • b) Medios marinos. • -litorales- Areniscas con estratificación cruzada (oleaje) y laminaciones algales (mareas) • -de plataforma- Calizas tableadas o alternancia de calizas y margas. Fósiles marinos de ambiente poco profundo. • -de talud- Areniscas y lutitas formando secuencias de turbiditas. Fósiles de ambiente profundo. • -abisales- Arcillas laminadas con fósiles de caparazón silíceo.
  33. 33. AMBIENTES SEDIMENTARIOS. CONCEPTO DE FACIES. • c) Medios de transición. • -deltas y estuarios- lutitas laminadas o con estratificación cruzada. Restos vegetales continentales junto con fósiles marinos.
  34. 34. SERIES SEDIMENTARIAS • -Series continuas. Indican procesos estables en el tiempo. Sus espesores pueden ser de hasta cientos de metros.
  35. 35. SERIES SEDIMENTARIAS • -Series positivas. Indican una subida progresiva del nivel del mar (transgresión) donde la sedimentación marina se va apoyando sobre la continental original. Sus espesores también alcanzan los centenares de metros.
  36. 36. Transgresión marina Entrada del mar en el continente Material de grano grueso Material de grano medio Material de grano fino Nivel 1 del mar Nivel 2del mar Nivel 1 del mar Arriba Nivel 3 del mar Nivel 2del mar Nivel 1 del mar Abajo
  37. 37. Series sedimentarias • -Series negativas. Indican una retirada progresiva del mar (regresión) bien por una bajada del nivel del mar, bien por una elevación progresiva del relieve. Sus espesores también alcanzan los centenares de metros.
  38. 38. Regresión marina retirada del mar del continente Material de grano grueso Material de grano medio Nivel 1 del mar Material de grano fino Nivel 1 del mar Nivel 2 del mar Arriba Nivel 1 del mar Nivel 2 del mar Nivel 3 del mar Abajo
  39. 39. Regresión marina Transgresión marina Interpretación cortes geológicos Interpretación cortes geológicos El mar invade el continente. Nos encontramos con series en las que el grano fino se dispone sobre el grano grueso. El mar se retira del continente. Nos encontramos con series en las que el grano grueso se dispone sobre el grano fino. Relacionadas con los movimientos EPIROGÉNICOS o EUSTÁTICOS del mar.
  40. 40. Series sedimentarias • -Series condensadas. Espesores sedimentarios reducidos que se corresponden con largos periodos de tiempo. Responden a zonas con escasas tasas de sedimentación.
  41. 41. Series sedimentarias • -Series rítmicas. Son secuencias de rocas que van repitiéndose monótonamente. • -Fluvial (meandros) • -Lacustres (varvas glaciares)
  42. 42. Series sedimentarias • -Ciclotemas del carbón. Corresponden a una transgresión marina o lacustre en la que se produce una muerte masiva de plantas y su posterior carbonización.
  43. 43. Series sedimentarias • -Turbiditas (Flysch). Corresponden a una avalancha sedimentaria en una zona de talud (entre la plataforma continental y la llanura abisal) Cada serie oscila entre 10 y 20 cm. •
  44. 44. GEOLOGIA ESTRUCTURAL • La Geología Estructural es una disciplina que tiene por objeto el estudio de las deformaciones sufridas por las rocas después de su consolidación, y más concretamente las producidas por la dinámica interna de la Tierra.
  45. 45. GEOLOGIA ESTRUCTURAL • Se habla de microtectónica, cuando las estructuras de deformación tienen dimensiones centimétricas. • Geología Estructural cuando las dimensiones son métricas o de pocos kilómetros. • Tectónica cuando las dimensiones son de cientos o miles de kilómetros (una cordillera, un continente) • Geodinámica cuando manejamos escalas planetarias.
  46. 46. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA • Dos variables que condicionan la deformación de las rocas son la magnitud de la Fuerza (a mayor fuerza más deformación) y la superficie que la soporta (a menor superficie, mayor deformación) • De manera que la magnitud que realmente va a determinar la deformación de una roca es la presión que soporta. (P= F/S)
  47. 47. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA • Las presiones que actúan sobre las rocas pueden clasificarse en dos tipos, de acuerdo con sus efectos. • -Presiones no dirigidas: Son presiones de confinamiento que poseen la misma magnitud en cualquier dirección que se considere. Siguen el patrón del principio de Pascal. Son ejemplos las presiones hidrostáticas de los cuerpos que se encuentran en un fluido y las presiones litostáticas, debidas al enterramiento de las rocas en regiones muy profundas de la Litosfera. • -Presiones dirigidas o esfuerzos. Se deben a fuerzas de origen tectónico, en la que la magnitud de la presión varía según la dirección considerada.
  48. 48. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA • La Reología es la rama de la física de materiales que estudia las diferentes respuestas que puede presentar una roca o cualquier otro material (suelo, hormigón, hueso) ante los diferentes esfuerzos.
  49. 49. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA
  50. 50. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA • El comportamiento de un material ante un esfuerzo que incrementa su magnitud pasa por tres etapas: • -A) Comportamiento elástico. El incremento del esfuerzo produce pequeñas deformaciones. Cuando el esfuerzo cesa, la deformación desaparece y se recupera la forma original. (Ej: un muelle) • -B) Comportamiento plástico o dúctil. Superado cierto umbral, el material se deforma rápidamente. La deformación es permanente. Cuando cesa el esfuerzo, no se recupera la forma original. (Ej: un bloque de plastilina) • -C) Comportamiento frágil. Sucede en el momento en el que el material se rompe, produciéndose o no desplazamiento a ambos lados de la rotura.
  51. 51. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA
  52. 52. Deformaciones de las rocas • Las rocas pueden tener tres comportamientos diferentes ante el esfuerzo que las deforma: – Comportamiento elástico (recupera su forma inicial) – Comportamiento dúctil (no recupera su forma inicial) – Comportamiento frágil (rotura ante un esfuerzo).
  53. 53. Deformaciones de las rocas Comportamiento dúctil Cilindro de roca Compresión Distensión Comportamiento frágil
  54. 54. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA • No todas las rocas presentan el mismo comportamiento con las mismas magnitudes de esfuerzo. Una arcilla o un yeso, tienen amplios rangos de comportamiento plástico. Una caliza o un granito, presentan amplios comportamientos elásticos, y pasan inmediatamente al comportamiento frágil. • Del mismo modo, algunos factores externos modifican el comportamiento de la roca. En general, las temperaturas altas y las grandes presiones confinantes favorecen e comportamiento plástico.
  55. 55. DEFORMACIÓN Y REOLOGÍA • Una roca que se deforme de manera elástica, originará ondas sísmicas, pero después del terremoto no dejará señales. • Una roca que se deforme de forma plástica originará pliegues. • Y una roca que se deforme de manera frágil, originará estructuras discontinuas como fallas, juntas de extensión o diaclasas.
  56. 56. PLIEGUES • Un pliegue es “una distorsión de una roca que se manifiesta en el curvamiento de sus elementos planares o lineales” • También pueden ser definidos como “ondulaciones presentes en las rocas debido a deformaciones plásticas de las mismas”
  57. 57. Comportamiento dúctil de las rocas. Los pliegues • Pueden presentarse en cualquier tipo de roca, pero son más fáciles de apreciar y estudiar en las rocas que están dispuestas en capas, como las sedimentarias o algunas metamórficas.
  58. 58. Los pliegues • Para definir un pliegue son necesarios una serie de parámetros y elementos de referencia, siendo los más utilizados la dirección del plegamiento que viene dada por la orientación del eje principal del pliegue, y el buzamiento o ángulo de inclinación de los flancos respecto a la dirección del pliegue.
  59. 59. Elementos geométricos de los pliegues • -Charnela: es la línea imaginaria de un estrato plegado donde se concentran los puntos con máxima curvatura. • -Flanco: Es la zona del pliegue donde se producen los puntos de inflexión en los estratos, es decir, las zonas donde la curvatura es mínima. • -Superficie axial: Es la superficie imaginaria formada por la unión de todas las líneas de charnela. • -Cierre periclinal: Es la zona final del pliegue, donde la curvatura se amortigua hasta que desaparece. • Considerando solamente un estrato plegado, suelen además considerare los siguientes parámetros: • -Dirección: ángulo con respecto al norte que forma la intersección del estrato con un plano horizontal. • -Buzamiento: ángulo que forma la superficie del estrato con la horizontal.
  60. 60. Pliegues •Deformación plástica de las rocas. •Se produce en rocas sedimentarias. •Actúan esfuerzos de tipo compresivo. •Aparecen con diseño en capas paralelas pero onduladas. Elementos del pliegue: 1. Flanco: cada ladera del pliegue. 2. Charnela: zona de cambio de pendiente de la ladera. 3. Plano axial: contiene todos las charnelas y corta al pliegue 4. Eje del pliegue: línea que une los puntos de charnela en la superficie del pliegue. 5. Núcleo: parte interna del pliegue. 6. Cresta: zona más alta del pliegue y convexa hacia arriba. 7. Valle: zona más baja del pliegue y cóncava hacia arriba. 8. Dirección o rumbo: ángulo que forma el eje del pliegue con la dirección geográfica norte-sur. 9. Inmersión: ángulo que forma la charnela y el plano horizontal. 10. Vergencia: ángulo que forma el plano axial y el plano horizontal. 11. Buzamiento: ángulo que forman las superficies de los flancos con el plano horizontal. Antonio Arenal
  61. 61. Partes de los pliegues
  62. 62. Partes de los pliegues
  63. 63. Tipos de pliegues • Clasificación geométrica. • -sinclinal: La convexidad está dirigida hacia abajo. El núcleo del pliegue está constituido por las rocas más recientes. • -anticlinal: La convexidad está dirigida hacia arriba. Una vez erosionado el pliegue, en el núcleo afloran las rocas más antiguas. • En general, anticlinales y sinclinales van asociados, sucediéndose unos a otros. Un flanco pertenece a un anticlinal y también al anticlinal contiguo.
  64. 64. Tipos de pliegues
  65. 65. Tipos de pliegues
  66. 66. Tipos de pliegues Anticlinal Sinclinal Pliegue convexo hacia arriba. Los materiales más antiguos se encuentran en el núcleo del plegamiento. Proyectos fin de carrera Pliegue cóncavo hacia arriba. Los materiales más modernos se encuentran en el núcleo del plegamiento.
  67. 67. Los pliegues Anticlinal Sinclinal
  68. 68. Clasificación de los pliegues • Según la vergencia de la superficie axial y de los flancos. • -Pliegues rectos: el plano axial es vertical. • -Pliegues inclinados: el plano axial está inclinado, pero cada flanco presenta vergencia en sentidos distintos. • -Pliegues tumbados: El plano axial está inclinado y los dos flancos también lo están en el mismo sentido. • -Pliegues recumbentes: El plano axial está horizontal.
  69. 69. Clasificación de pliegues
  70. 70. Clasificación de pliegues
  71. 71. Clasificación de pliegues • Según el grado de conservación del espesor de los estratos a lo largo del pliegue. • -Pliegues concéntricos: También llamados isopacos o paralelos. Los estratos mantienen su espesor prácticamente constante, formando capas paralelas. Al plegarse han resbalado unas capas sobre otras. En profundidad, estos pliegues se van atenuando. • -Pliegues similares: Los estratos no mantienen su espesor original. Se produce un adelgazamiento de los flancos y un engrosamiento de las charnelas. Al plegarse se produjo un aplastamiento y flujo de material plástico hacia las zonas de mayor curvatura. • -Pliegues hipertensos: Se produce un adelgazamiento de la charnela y un engrosamiento de los flancos.
  72. 72. Clasificación de pliegues • Según el grado de conservación del espesor de los estratos a lo largo del pliegue.
  73. 73. Clasificación de pliegues • Por la disposición de flancos y charnelas. • -Normales: Flancos abiertos desde la charnela. Pueden ser simétricos o asimétricos, según divida el plano axial el pliegue. • -En herradura: Los flancos se cierran desde la charnela. • -En V: charnelas angulares y flancos virtualmente rectos. • -Pliegues monoclinales o “en rodilla”: Los estratos, de trazado horizontal, se flexionan y vuelven a adquirir la posición horizontal.
  74. 74. Clasificación de pliegues • Por la disposición de flancos y charnelas. • -Normales: • -En herradura: • -En V: • -Pliegues monoclinales o “en rodilla
  75. 75. Clasificación de pliegues • Considerando la serie estratigráfica en conjunto. • -Plegamiento armónico: Todas las capas se pliegan de igual forma. • -Plegamiento disarmónico: Cuando hay una marcada diferencia de plasticidad entre capas duras y blandas, se producen zonas de despegue entre las distintas capas. Las más plásticas forman, dentro del pliegue, pequeños “pliegues de arrastre” cuya charnela se inclina hacia la principal. Otro fenómeno relacionado es el “boudinage” o amorcillamiento de las capas más duras, que se rompen por estiramiento, siendo los fragmentos resultantes englobados por materiales plásticos, que fluyen hacia ellos.
  76. 76. El origen de los pliegues • Un plegamiento se produce por la flexión y aplastamiento de una serie sedimentaria. ¿De dónde provienen los esfuerzos capaces de realizar semejante trabajo mecánico? • -Compresión lateral: Normalmente asociada a movimientos de origen tectónico. Es la principal causa. • -Deslizamientos gravitacionales. Producidos en zonas elevadas con una cierta pendiente, donde los materiales muy plásticos se deslizan pendiente abajo, formando unas estructuras características llamadas mantos de corrimiento. Son típicos de muchas cadenas montañosas, estando situados en sus bordes.
  77. 77. El origen de los pliegues • Un plegamiento se produce por la flexión y aplastamiento de una serie sedimentaria. ¿De dónde provienen los esfuerzos capaces de realizar semejante trabajo mecánico? • -Intrusión de domos salinos, diapiros o plutones magmáticos entre una serie sedimentaria. Los materiales suprayacentes pueden deformarse por el empuje de la intrusión. • -Pliegues sinsedimentarios: Formados simultáneamente al depósito de los sedimentos, por adaptación a las irregularidades del fondo de la cuenca. • -Hidratación de algunos materiales durante la diagénesis: Puede causar un aumento de volumen, produciendo una deformación. Es típico del paso de anhidrita a yeso.
  78. 78. DEFORMACIONES DISCONTINUAS • Cuando el límite plástico de la roca se ve superado por un esfuerzo continuado, la roca llegará a fracturarse, produciéndose una estructura de deformación discontinua
  79. 79. Comportamiento frágil de las rocas. Diaclasas y fallas • En función del tipo de desplazamiento que acompañe o no a la fractura, pueden definirse los diferentes tipos de deformación discontinua. • -Si la roca se ha roto, pero no se han desplazado los bloques, la estructura se denomina Diaclasa. • -Si la roca se ha roto y los bloques se han alejado, la estructura se denomina junta de extensión. • -Si la roca se ha roto y los bloques se han aproximado, la estructura se denomina estilolito. • -Si la roca se ha roto, y los bloques se han desplazado uno con respecto al otro, la estructura se denomina falla.
  80. 80. Comportamiento frágil de las rocas. Fallas • Una falla es una superficie de discontinuidad, generalmente plana, a lo largo de la cual se ha producido el desplazamiento relativo de una de las partes con respecto a la otra.
  81. 81. Fallas: elementos geométricos • • • • • • • Plano de falla. Buzamiento Espejo de falla. Labios de falla o bloques de falla. Línea de falla. Salto o desplazamiento de falla. Escarpe de falla.
  82. 82. Elementos de falla
  83. 83. Fallas Kalipedia
  84. 84. Fallas: elementos geométricos • -Plano de falla. Es la superficie, no necesariamente plana, definida por la fractura y el movimiento de los bloques. Su buzamiento puede variar de 0 a 90º. Cuando el plano se presenta pulimentado por la fricción de los bloques, se denomina espejo de falla. Sobre el plano pueden encontrarse también estrías que indican la dirección del movimiento. En ocasiones, las rocas colindantes con el plano son trituradas por el movimiento y forman las llamadas brechas de falla, que si están constituidas por fragmentos pequeños se denominan milonitas. • - Labios de falla o bloques de falla. Son los dos bloques rocosos desplazados relativamente sobre el plano. Según su desplazamiento relativo, se clasifican en labio levantado y labio hundido. Según su posición respecto al plano de falla, se habla de labio superior y labio inferior.
  85. 85. Fallas: elementos geométricos • - Línea de falla. Es la intersección del plano de falla con la superficie del terreno o con uno cualquiera de los estratos. • - Salto o desplazamiento de falla. Es el valor del desplazamiento que ha tenido lugar entre puntos que estaban colindantes con anterioridad a la ruptura. Se pueden realizar diversas medidas del mismo: desplazamiento neto o total, desplazamiento en la vertical, en la horizontal, etc. • - Escarpe de falla. Es el resalte topográfico producido por la fractura de la roca. Inicialmente funciona como escarpe el bloque levantado, pero la erosión desmantela tarde o temprano el relieve, de acuerdo con la consistencia de las distintas capas de roca.
  86. 86. Tipos de fallas - Fallas normales o directas. Fallas inversas. Cabalgamiento Fallas direccionales o de desgarre. Fallas “en tijera”. Pliegue-falla. Asociaciones de fallas. Fosas tectónicas: “graben” o “rift-valley”. Horsts o macizos tectónicos Fallas antitéticas
  87. 87. Tipos de fallas Las fallas se pueden formar por esfuerzos distensivos, compresivos o de cizalla. Estos tres esfuerzos originan los tres tipos básicos de fallas: directas, inversas y de desgarre.
  88. 88. Tipos de fallas - Fallas normales o directas. Son las fallas en las que el bloque superior es el bloque hundido. Se forman cuando la dirección de máxima compresión es vertical y la máxima distensión es horizontal. - Fallas inversas. El bloque superior coincide con el bloque levantado. Se originan cuando la dirección de máxima compresión es horizontal y la de máxima distensión es vertical. - Cuando la inclinación del plano de falla es prácticamente horizontal, en vez de falla inversa se le denomina “cabalgamiento”.
  89. 89. Las dos más importantes para los cortes geológicos. Tensión o fuerzas distensivas Compresión o fuerzas compresivas Carol
  90. 90. Falla directa o normal: 1. El labio hundido se desplaza a favor del buzamiento del plano de falla. 2. El material más moderno se monta sobre el más antiguo.
  91. 91. Falla inversa: 1. El labio hundido se desplaza en contra del buzamiento del plano de falla. 2. El material más antiguo se monta sobre el más moderno.
  92. 92. Tipos de fallas
  93. 93. Cabalgamiento o Manto de corrimiento Proyecto biosfera Cabalgamiento o Manto de corrimiento: Es un pliegue tumbado que se desplaza distancias largas. Esto da como resultado: 1. Una falla inversa, horizontal o subhorizontal 2. Los materiales más antiguos se disponen sobre los más modernos.
  94. 94. Evolución de un cabalgamiento Material autóctono: son las rocas que corresponden a esa zona (sector 1) Material alóctono: rocas que se forman en otros sectores (sector2). En este caso el material alóctono se provienen por un proceso tectónico, se llama manto tectónico o manto de corrimiento (sector 2). Geovirtual Material autóctono Manto tectónico Se producen como consecuencia de grandes fuerzas compresivas como consecuencia del choque de dos continentes. El material de uno de los lados se desplaza sobre el otro durante varios kilómetros.
  95. 95. Reconocimiento de un cabalgamiento Terminología en un manto de corrimiento: 1. Cabalgamiento, manto tectónico o manto de corrimiento: formación geológica de gran extensión que se produce como consecuencia del desarrollo de un pliegue tumbado que se extiende durante muchos kilómetros. 2. Escama o Klippe: restos aislados del manto de corrimiento. 3. Ventana tectónica o fenster: sectores donde falta el manto tectónico. Los klippe y las ventanas tectónicas se originan por acción de la erosión. Geovirtual 1. Material más antiguo (manto tectónico) sobre más moderno (material autóctono) 2. El material de arriba, el alóctono, no tienen nada que ver en su formación con el de abajo (facies completamente diferentes) 3. El material de arriba, el alóctono, presenta un mayor grado de deformación y metamorfismo que el de abajo. 4. Se aprecia una falla inversa, horizontal o subhorizontal.
  96. 96. Orientar una formación geológica •Techo: la parte de arriba de la formación. •Muro: la parte de debajo de la formación. En una falla •Techo: el labio de la falla que queda por encima del plano de falla. •Muro: el labio de la falla que queda por debajo del plano de falla. Interpretación cortes geológicos
  97. 97. En un estrato Techo Estrato Potencia Muro Estrato: Capa horizontal de roca que define una unidad de sedimentación que tiene características litológicas y fosilíferas homogéneas. Techo: Parte más alta y moderna de un estrato Muro: La base del estrato Potencia: Distancia vertical entre techo y muro
  98. 98. Tipos de fallas - Fallas direccionales o de desgarre. El plano de falla es vertical y el desplazamiento de los bloques tiene lugar paralelamente a la línea de falla, por lo que no hay bloque levantado ni hundido. Se originan por cizalla. (Las direcciones de máxima compresión y de máxima distensión son ambas horizontales. - Fallas “en tijera”. El movimiento de los bloques se realiza según un giro o rotación a lo largo de un plano vertical. Un mismo bloque puede ser levantado en una zona y hundido en otra.
  99. 99. Tipos de fallas - Pliegue-falla. Es una falla originada en la charnela o en los flancos de un pliegue. En ocasiones forman una serie imbricada (escamas tectónicas) Se forman cuando el plegamiento de una serie sedimentaria supera el límite plástico y llega a fracturarse. • - Asociaciones de fallas. Es frecuente que las fallas no aparezcan aisladas, sino agrupadas en sistemas de la misma edad y con direcciones congruentes con una misma etapa tectónica. • Fosas tectónicas: También llamadas “graben” o “rift-valley”. Son una serie de fallas normales con bloques progresivamente más hundidos hacia el interior, quedando un valle escalonado. (Valles del Guadalquivir, el Rhin o Jiloca)
  100. 100. Tipos de fallas • - Horsts o macizos tectónicos: Es una estructura inversa a la anterior. Son fallas normales con los bloques más elevados hacia el centro. (Sierras de Gredos y de Guadarrama) • - Fallas antitéticas: Son sistemas de fallas situadas sobre el labio hundido de una falla principal, cuyos planos de falla se inclinan en sentido opuesto a principal.
  101. 101. Tipos de fallas • Fosas tectónicas: También llamadas “graben” o “riftvalley”. • Horsts o macizos tectónicos.
  102. 102. Tipos de fallas
  103. 103. OTRAS ESTRUCTURAS DE DEFORMACIÓN FRÁGIL - Juntas de extensión - Estilolitos - Diaclasas
  104. 104. OTRAS ESTRUCTURAS DE DEFORMACIÓN FRÁGIL - Juntas de extensión: Son discontinuidades en las que a la rotura le ha sucedido la separación de los dos bloques. El hueco suele ser rellenado después con minerales de precipitación, con lo que aparecen en las rocas como series de planos blancos en medio de calizas grises o negras. - Suelen aparecer en familias paralelas, y su dirección es perpendicular a la dirección de máxima distensión.
  105. 105. OTRAS ESTRUCTURAS DE DEFORMACIÓN FRÁGIL - Estilolitos: Son planos de discontinuidad irregulares en los que se han dado fenómenos de presión-disolución. A través del plano, ha habido entonces acercamiento neto de los bloques, y el material que había en medio ha sido evacuado en disolución. Los picos de cada plano indican la dirección de máxima compresión.
  106. 106. OTRAS ESTRUCTURAS DE DEFORMACIÓN FRÁGIL - Diaclasas: Son discontinuidades en las que no ha habido separación, acercamiento, ni deslizamiento relativo de los bloques. Una diaclasa es un proyecto de falla, o un proyecto de estilolito, o un proyecto de junta de extensión que no ha llegado a consumarse. De este modo, no permiten reconstruir las direcciones de compresión ni de extensión. Suelen estar agrupadas en familias de planos paralelos. Cuando tiene su origen en esfuerzos tectónicos, se denominan tectoclasas. Cuando se forman simultáneamente a la propia roca (compactación de rocas sedimentarias, enfriamiento de coladas volcánicas, etc) reciben el nombre de sinclasas. Según su disposición geométrica se clasifican en paralelas, ortogonales, radiales, angulares, poligonales, etc
  107. 107. Diaclasa o grieta Son fracturas en las que los fragmentos resultantes no se desplazan. Las diaclasas se originan siempre por un esfuerzo distensivo en las rocas, que puede estar causado por: la pérdida de volumen por desecación, la pérdida de volumen por enfriamiento, la descompresión o por el efecto de cuña
  108. 108. Diaclasa o grieta

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