Deformaciones de la corteza

12,824 views

Published on

Tema de formación de orógenos, deformaciones de la corteza, pliegues, diaclasas y fallas. Nivel de 1º de bachillerato/4º de ESO

Published in: Education

Deformaciones de la corteza

  1. 1. ÍNDICE• Formación de las cordilleras• Tipos de orógenos• Deformaciones de las rocas• Tipos de deformaciones• Factores que influyen en la deformación• Los pliegues• Elementos de un pliegue• Tipos de pliegues• Deformaciones por rotura• Diaclasas• Tipos de diaclasas• Fallas• Tipos de fallas• Elementos de una falla• Asociaciones de fallas
  2. 2. FORMACIÓN DE LAS CORDILLERASLa orogénesis es la formación o rejuvenecimiento de montañas y cordillerascausada por la deformación compresiva de regiones más o menos extensasde litosfera continental.Se produce un engrosamiento de la corteza y los materiales sufren diversasdeformaciones tectónicas de carácter compresivo, incluido plegamiento,fallamiento y también el corrimiento de mantos.Formación de las cordilleras http://www.youtube.com/watch?v=yPOX0pbMbO4
  3. 3. TIPOS DE ORÓGENOSTipos de orógenosOrógenos andinos Orógenos alpinosOrógenos de arcoinsularSe clasifican en función del tipo demargen donde se formanNo todas las montañas forman parte de orógenos, ya que son cadenas demontañas que se generan en zonas de subducción y su formación va acompañadade alta sismicidad, magmatismo, metamorfismo y deformaciones de las rocas.
  4. 4. ORÓGENOS DE TIPO ANDINOSituados en márgenes donde la litosfera oceánica subduce bajo la continental. Elacoplamiento entre las dos placas provoca que los sedimentos transportados porla placa oceánica se acumulen originando el prisma de acreción. Durante lasubducción se originan magmas, parte de los cuales alcanzas la superficie ygeneran erupciones volcánicas. El resto del magma queda en el interior de lacorteza terrestre donde se enfría y solidifica contribuyendo al engrosamiento dela corteza continental.
  5. 5. ORÓGENOS DE TIPO arcos islaSe localizan en los márgenes en los que la litosfera oceánica subduce bajo otralitosfera oceánica.El acoplamiento entre las dos placas es débil y permite la subducción de lossedimentos oceánicos. La fosa es muy profunda y la intensa actividad volcánicaorigina el arco de islas. Son orógenos parcialmente sumergidos. Entre el arco isla yel continente queda una pequeña cuenca oceánica, la cuenca marginal.
  6. 6. ORÓGENOS DE TIPO ALPINOSedimentación: se produce un gran depósito desedimentos en la cuenca oceánica que hay entre losdos continentes que se aproximan.Plegamiento: el acercamiento de los bloquescontinentales origina presiones que repliegan lossedimentos depositados en la cuenca oceánica,deformando los estratos.Colision continental (Obducción): la corteza oceánicadesaparece por subducción y los bloquescontinentales colisionan. Las altas presiones ytemperaturas producen metamorfismo en las rocasque se encuentran a mayor profundidad.Los orógenos de colisión continental se producen debido a la colisión de dos continentes. Se tratade un proceso mucho más rápido a escala geológica que la formación de cordilleras de tipo andino.En los orógenos de colisión apenas existe vulcanismo, la actividad sísmica abarca un área másextensa y la deformación y el metamorfismo más intensos.
  7. 7. La colisión de los continentes puedeproducir la incrustación y cabalgamientode un continente sobre otro, que, llega aproducir un aumento de la cortezacontinental por plegamiento (puededuplicarse el grosor de esta capa).Entre los dos continentes que colisionanse distingue a veces una zona de sutura,en la que pueden encontrarseincrustaciones de fragmentos delitosfera oceánica que reciben elnombre de mantos de ofiolitas.
  8. 8. DEFORMACIONES DE LAS ROCASLa dinámica de las placas provoca que las rocas de la litosfera se vean sometidas aesfuerzos que pueden extender o comprimir una roca. El resultado es un cambio ensu forma, posición o en el volumen que se denomina deformación.Tipos de esfuerzosFuerzas no dirigidasPresiónlitostáticaActúan entodas lasdireccionesFuerzas dirigidasTensiones, tracciones odistensionesCompresionesCizalladurasTorsionesActúan en unadirecciónpredominante
  9. 9. TIPOS DE ESFUERZOSTIPOS DE ESFUERZOSFuerzas no dirigidas presión confinanteo litostáticaSon las fuerzas que ejercen sobre unaroca determinada las rocas situadas a sualrededorFuerzas dirigidasTensiones, tracciones odistensionesSe produce cuando dos fuerzasdivergentes actúan sobre una roca con lamisma dirección pero en sentidocontrario.CompresionesSe origina cuando dos fuerzasconvergentes actúan sobre una roca conla misma dirección, en sentido contrario.CizalladurasSe produce por un par de fuerzas noalineadas que actúan en sentidocontrario.TorsionesSe produce por la acción de fuerzasrotacionales
  10. 10. 1. Duración del esfuerzo. Los materiales que se comportan elásticamente frente a unesfuerzo de una determinada intensidad, pueden deformarse plásticamente, oincluso fracturarse, si dicho esfuerzo actúa durante un periodo largo de tiempo.2. Experimentalmente se ha podido comprobar que las rocas se comportan másplásticamente bajo una presión de confinamiento elevada.3. La temperatura también hace variar el comportamiento de las rocas frente a losesfuerzos, aunque el efecto es diferente en cada tipo de roca.4. La presencia de agua aumenta la plasticidad de las rocas. Si la presión de fluidoses muy elevada, la roca se vuelve más frágil.5. La existencia de planos de estratificación o esquistosidad hace variar elcomportamiento de las rocas dependiendo de la dirección del esfuerzo en relacióncon estos planos.6. En las mismas condiciones, los distintos tipos de rocas se comportan de maneradiferente. Los materiales que ante esfuerzos crecientes se rompen, sin sufrirapenas deformación plástica, se dice que son frágiles o competentes; si sufren unadeformación amplia antes de romperse, se dice que son dúctiles, plásticos oincompetentes.FACTORES QUE AFECTAN A LA DEFORMACIÓN
  11. 11. El esfuerzo (sea del tipo que sea) puede provocar la deformación de las rocas y estadeformación puede ser de tres tipos (igual que en cualquier otro tipo de material)1. Deformación elástica: el material sedeforma, pero cuando cesa el esfuerzo, ladeformación desaparece (por ejemplouna goma elástica). Es, por tanto, unadeformación reversible.2. Deformación plástica: la deformación semantiene aunque el esfuerzodesaparezca (como ocurre con laplastilina) . La deformación esirreversible.3. Deformación frágil: el material sefractura como respuesta al esfuerzo(sería el caso de un vidrio roto). Aligual que la anterior, también esirreversible..
  12. 12. LOS PLIEGUESLos pliegues son deformaciones dúctiles (continuas) de las rocas, generalmentesedimentarias, producidas por fuerzas de compresión. Su magnitud varía desdeunos pocos milímetros (micropliegues) hasta decenas de kilómetros. Se visualizanfácilmente por la pérdida de horizontalidad de los estratos.
  13. 13. ELEMENTOS DE UN PLIEGUECharnela: zona de mayor curvatura del pliegue.Línea de charnela o eje de pliegue: línea que une los puntos de mayor curvatura deuna superficie del pliegue.Dirección: ángulo que forma el eje del pliegue con la dirección geográfica norte-sur.Plano axial: plano que contiene todas las líneas de charnela y corta el pliegue.Núcleo: parte más comprimida y más interna del pliegue.Flancos: mitades en que divide el plano axial a un pliegue.
  14. 14. Cabeceo o inmersión: ángulo que forma el eje de pliegue con la horizontalCresta: zona más alta de un pliegue convexo hacia arriba.Valle: zona más baja de un pliegue cóncavo hacia arriba.Vergencia: dirección hacia la que se inclina el plano axial de un anticlinal no recto,es decir el ángulo que forma el plano axial con la horizontal (también direcciónhacia la que se desplaza el bloque superior de un cabalgamiento).ELEMENTOS DE UN PLIEGUE
  15. 15. Por la disposición de sus capas según antigüedad:Anticlinales: los estratos son más antiguos cuanto más hacia el núcleo. Elpliegue es convexo hacia arriba siempre que no se haya invertido suposición por causas tectónicas.Sinclinales: los estratos son más jóvenes cuanto más hacia el núcleo. Elpliegue es cóncavo hacia arriba siempre que no se haya invertido suposición por causas tectónicas.TIPOS DE PLIEGUES
  16. 16. Anticlinal Sinclinal
  17. 17. Por su forma: Cuando se desconoce la edad de los estratos que forman los pliegues,se denomina antiforme al pliegue convexo hacia arriba; y sinforme al pliegue convexohacia abajo.Antiforme: El pliegue es convexo hacia arriba, todo pliegue antiforme de primerageneración es un anticlinal.Sinforme: El pliegue es cóncavo hacia arriba o convexo hacia abajo, todo plieguesinforme de primera generación es un sinclinal.
  18. 18. Por su simetría:Simétricos respecto del plano axialAsimétricos respecto del plano axial.
  19. 19. Por la inclinación del plano axial:Rectos: el plano axial se encuentra en posiciónvertical.Inclinados o tumbados: el plano axial se encuentrainclinado.Recumbentes: el plano axial se encuentra muyinclinado u horizontal. En estos casos se puedeproducir una inversión del registro estratigráfico.
  20. 20. Por el espesor de sus capasIsópacos: sus capas tienen un espesor uniforme.Anisópacos: Sus capas no tienen un espesor uniforme. El espesor es mayoren la zona de charnela y menos en los flancos. Su origen es por compresión..Isópaco Anisópacos
  21. 21. Cuando los plieguesson igualmenteinclinados y en lamisma dirección, esdecir, los flancos delpliegue son paralelos.Son aquellos plieguescuyas capas presentan elmismo buzamiento ydirección, es decir,cuando tienen un soloflanco.Se denominan así alos pliegues cuyacharnela es angular.Son los plieguescuya charnela esrecta y forma ángulosaproximados de 90º.
  22. 22. Los pliegues no se suelen encontrar aislados, sino que se asocian. Las asociacionesmás sencillas de pliegues son:• Isoclinorio: los ejes de los pliegues son paralelos.• Anticlinorio: los ejes de los pliegues convergen por debajo del pliegue, demodo que el conjunto de pliegues tiene forma de anticlinal.• Sinclinorio: los ejes de los pliegues convergen por encima del pliegue, demodo que el conjunto de pliegues tiene forma de sinclinalIsoclinorio Anticlinorio SinclinorioASOCIACIONES DE PLIEGUES
  23. 23. FRACTURAS: DIACLASASUna diaclasa (del griego «διά»dia, a través de, y klasis,rotura) es una fractura en lasrocas que no va acompañadade deslizamiento de losbloques que determina, nosiendo el desplazamiento másque una mínima separacióntransversal.Las diaclasas son las fracturas más frecuentes y se encuentran en todo tipo de rocas,tanto a nivel superficial como a grandes profundidades. Las dimensiones de estasfracturas oscilan entre unos milímetros y varios metros
  24. 24. DiaclasasDe retracciónPor tensión ocompresiónPor descompresiónSon fracturas sin desplazamientorelativo de los bloquesTIPOS DE DIACLASAS
  25. 25. Grietas que se forman en las rocaspor pérdida de volumen.Por ejemplo en las arcillas cuandose deshidratan o en rocasvolcánicas (basalto) al solidificarDiaclasas de retracción:
  26. 26. Por tensión se pueden formar por ejemploen la parte externa de la charnela de lospliegues, mientras que en la cara internase forman por compresión.Diaclasas originadas por tensión o por compresión:
  27. 27. Otra causa importante de diaclasamiento es ladescompresión, como la que afecta a un plutóngranítico que la erosión va dejando al descubierto.Es así como se originan las formaciones que en elCentro de España se llaman berruecos oberrocales.Diaclasas originadas por descompresión:
  28. 28. Diaclasas en el granito en el parque de la Pedriza
  29. 29. Las fallas, al igual que las diaclasas, son fracturas o dislocaciones (deformacionesfrágiles) que se producen en las rocas de la corteza terrestre, pero a diferencia deaquéllas existe desplazamiento de los bloques resultantes de la fracturación. Estemovimiento puede producirse en cualquier dirección, sea vertical, horizontal o unacombinación de ambas.FALLLASPliegues afectados por una falla inversa
  30. 30. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE UNA FALLABloques o labios: cada una de las partes divididas y separadas por la falla.• Labio hundido: el que queda en posición inferior con respecto al otro.• Labio levantado: se mantiene elevado con respecto al hundido.• Muchas veces no se puede saber si se ha hundido uno o se ha levantado el otrodebido a la erosión. Sólo podemos observar el movimiento relativo de uno conrespecto al otro.Plano de falla: el plano de rotura por el que se ha producido el desplazamiento. Sirvepara orientar la falla.
  31. 31. En ocasiones el plano de falla puede quedar expuesto al exterior mostrándosecomo una superficie pulida y muy brillante debido a vitrificación de su superficie(el calor provocado por el rozamiento funde la roca además de pulirla).Sobre dicho plano también es frecuente encontrar estrías que indican elmovimiento relativo entre los bloques.
  32. 32. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE UNA FALLASalto: es la magnitud del desplazamiento.* Salto lateral o en dirección: es el desplazamiento a lo largo del plano de fallamedido en horizontal. (D)* Salto horizontal: es el alejamiento de un bloque con respecto a otro medido en lahorizontal. Es perpendicular al salto lateral. (C)* Salto vertical: la distancia, en la vertical, que separa ambos labios. Esperpendicular a los dos anteriores. (E)* Salto neto: es la resultante de los tres anteriores. (A) Frecuentemente se puedeobservar sobre el plano de falla unas estrías, denominadas estrías de falla. Nosindican la dirección del salto neto.A = Salto neto (net slip)B = Salto de buzamiento (dip slip )C = Salto horizóntal (strike slip)D = Salto lateral (heave)E = salto de falla (throw)Angulo de cabeceo = pitch o rake
  33. 33. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE UNA FALLA
  34. 34. FallasNormales InversasRectas o dedirecciónRotacionales oen tijerafracturas con desplazamiento de losbloques resultantesTIPOS DE FALLASTambién llamadasde desgarre o cizalla,tienen lugar por efectode un desplazamientohorizontal.El labio hundido se apoyasobre el plano de falla. Suorigen es por fuerzas dedistensión . Hay un aumentode superficieEl labio levantado seapoya sobre el plano defalla. Se originan porcompresión. Disminuyela superficieEl movimiento se producepor una rotación alrededorde un eje. El saltovaría en magnitud a lolargo del plano de falla
  35. 35. TIPOS DE FALLASAtendiendo a los movimientos relativos de los bloques se diferencian:1. Fallas normales o directasSon aquellas en que se ha producido un hundimiento del techo olo que es lo mismo, el bloque hundido descansa sobre el plano defalla. Se producen por distensión del terreno. Un caso especial deestas fallas son las fallas verticales, que presentan un salto de fallavertical.2. Fallas inversasSon aquellas en la que se ha producido un hundimiento del muro;el bloque levantado descansa sobre el plano de falla. Se producenpor compresión del terreno.3. Fallas en dirección , transcurrentes o de desgarre:Sólo hay componente en dirección del salto de falla.Los bloques se desplazan lateralmente.4. Fallas rotacionales o en tijera :El plano de falla actúa como superficie de rotación de un labiorespecto al otro.
  36. 36. normal inversa de rumboLístrica normal cabalgamiento rotacional
  37. 37. En cuanto a la forma del plano de falla se diferencianen:• Fallas rectasEl plano de falla mantiene aproximadamenteconstante su pendiente.• Fallas lístricas o cóncavasEl plano de falla va haciéndose progresivamentemás horizontal.Las fallas con un plano muy horizontal reciben el nombre de cabalgantes (ángulode 45 a 30º) o tendidas (si el ángulo es menor de 30º).La asociación de fallas de estostipos con pliegues da lugar alos cabalgamientos y mantos decorrimiento.
  38. 38. Que en una roca se genere una falla depende de factores como:1. Esfuerzo sufrido2. Tipo de rocalas más frágiles como ígneas y metamórficas presentan más tendencia afallarse3. Presión litostáticamucha presión hace a los materiales más plásticos y menos susceptibles desufrir fallas4. Temperaturamucha temperatura hace a los materiales más plásticos y menos susceptiblesde sufrir fallas.FACTORES QUE DETERMINAN LA FORMACIÓN DE FALLAS
  39. 39. ESTRUCTURAS MIXTASEstructuras mixtasPliegue-falla:Rotura de un pliegues si lasfuerzas que han originado elpliegue continúan actuandoCabalgamientoTras el pliegue-falla, siguenactuando las fuerzas. Unade las dos partes sedesplazará por encima de laotra.Mantos de corrimientoSon cabalgamientos degrandes dimensiones(cientos de Km) llegándosea desconectar una parte dela otra. A estos mantos seles suelen superponernuevos plegamientos.Frecuentemente se producen asociaciones entre pliegues y fallas.
  40. 40. UnidadcabalganteUnidadcabalgadaFRENTE
  41. 41. ASOCIACIONES DE FALLASCuando varias fallas están escalonadas y paralelas, se forman las fosastectónicas o graben que están progresivamente hundidas y los horst, dondelos bloques elevados se encuentran en la zona central.http://vimeo.com/26643088

×