TEMA II GEOLOGÍA ESTRUCTURAL 1.INTRODUCCIÓN Todas las masas de roca tienen algunas características o aspectos que constituyen su estructura. El estudio de las disposiciones y significación de éstas, constituye el campo de la geología, llamado geología estructural. La estructura es la forma en la que han sido depositadas las rocas, es decir, como están colocadas. Nos ayudan a determinar el método y costo de la exploración y explotación de recursos naturales, así también para la construcción de carreteras y vías férreas, etc. Las estructuras geológicas están relacionadas con todos los accidentes tectónicos de la masa rocosa, éstas son formadas por movimientos epirogénicos y movimientos orogénicos. La Geología Estructural estudia la deformación de la corteza terrestre en función de la existencia de la diversidad de rocas. La Geología Estructural también estudia la arquitectura de la corteza terrestre, debido a que es responsable del relieve superficial.
TIPOS DE ESTRUCTURAS Las estructuras estructuras que constituyen constituyen la Tierra Tierra se grupos que son:
dividen en dos grandes
ESTRUCTURAS O FOLIACIONES PRIMARIAS Son aquellas que se han formado antes de la litificación (diagénesis) de la roca: Estratificación, flujo laminar de magma. Son aquellas que se forman al mismo tiempo que la masa de la roca misma o durante su consolidación. Tanto las rocas sedimentarias como las ígneas tienen estructura primaria y muchos de sus derivados metamórficos presentan estructuras primarias, porque no fueron modificadas durante la alteración de la roca. A través de esta estructura, la roca es depositada y no es afectada por los movimientos epirogénicos y orogénicos. Las estructuras primarias de mayor importancia son:
•Estratificación.- La naturaleza estructural más común y
prominente de los sedimentos, es la disposición en capas llamada estratificación o colocación en lechos. Los lechos, capas o estratos, pueden diferir en el tamaño de los granos, en la disposición o arreglo de éstos, en el color, en la constitución mineralógica, o en la combinación de estos elementos. Los depósitos más uniformes y más extensos, son los de los mares; los depósitos procedentes de lagos, corrientes y viento, son menos uniformes y en general menos extensos. Es frecuente que haya una gradación, desde sedimento de partículas gruesas, cerca de la orilla (aguas poco profundas) a depósitos de sedimentos de partículas finas, lejos de la orilla (aguas profundas).
Laminaciones.- Dentro de los lechos o capas, pueden haber unidades de menos de un cuarto de pulgada de espesor que se llaman láminas; un depósito que presente láminas se dice que es laminado. Las láminas pueden ser paralelas a los planos de las capas de sedimentación, o formar un cierto ángulo con dichos planos, en este caso, se dice que el sedimento presenta laminación transversal. Otras, muestran algunas láminas dispuestas con cierto ángulo que se interceptan entre sí, en este caso, lo llamamos “laminación cruzada”, es el resultado de un episodio de migración de ondas de arena o ripples que crearon patrones de láminas sedimentarias que se irían erosionando para después volverse a cubrir, disponiéndose disponiéndose en láminas cruzadas.
•Ondulación.- La ondulación es familiar para quien haya visto alguna vez un
área cubierta de arena. Esta ondulación puede deberse al viento, a las corrientes de agua, o las olas.
•Grietas
primarias.- Las contracciones debidas a pérdidas de agua,
compactación y asentamientos, y otras causas menos comunes, dan lugar a grietas en los sedimentos no consolidados y parcialmente consolidados. Es
característico discontinuas.
que
estas
grietas
sean
cortas,
irregulares
y
ESTRUCTURAS O FOLIACIONES SECUNDARIAS Son estructuras que se han formado después de la consolidación de la masa rocosa por las fuerzas de los movimientos epirogénicos y orogénicos a través de las cuales la roca se ha ondulado y deformado. Son de este tipo de estructura los pliegues, fracturas o fallas, fisuras, etc.
EL DIASTROFISMO Que son los movimientos internos de la corteza terrestre que causan deformación de la roca. Se subdivide en:
MOVIMIENTOS MOVIMIENTOS EPIROGÉNICOS Que son todas las fuerzas verticales, las cuales producen fracturamiento de las rocas y afectan a una extensión considerable, pero no causan mucha deformación. Producen las siguientes deformaciones: •Fracturas.- Cualquier grieta en una roca sólida es una fractura.
•Fisuras.- Una fractura extensa se llama fisura, que puede llegar a ser un
conducto que sirva para el paso del magma, que formará un basalto de meseta o de soluciones que originarán vetas mineralizadas.
Junturas.- Las fracturas a lo largo de las cuales no han habido movimientos perceptibles y que ocurren en grupos paralelos se llaman juntas, en cualquier tipo de roca las juntas se producen como estructuras secundarias por las fuerzas de compresión, torsión y esfuerzo cortante
•Fallas.- Cuando en las fracturas, fisuras o juntas se ha efectuado un
desplazamiento apreciable, se llaman fallas.
•Diaclasas.- las diaclasas se pueden definir como planos divisorios o
superficies que dividen las rocas y a lo largo de las cuales no hubo movimiento visible paralelo al plano o superficie.
MOVIMIENTOS OROGÉNICOS Son causados por la actividad volcánica y movimientos sísmicos (terremotos), el tipo de esfuerzo es compresión horizontal de desplazamiento considerable, se caracteriza por la deformación de la roca. Producen las siguientes deformaciones: •Ondulamientos.- los ondulamientos han sido referidos a
amplios levantamientos verticales de proporciones continentales, tales movimientos pueden levantar extensas mesetas y restaurar por compensación isostática (sí la roca pesada hunde un lugar, entonces la roca desplazada se eleva empujando a la roca ligera).
Plegamientos.-
el plegamiento es semejante a los ondulamientos, excepto que denota un mayor grado de deformación, dándose en pequeñas proporciones.
Análisis de las Deformaciones Tectónica y geología tectónica son términos sinónimos de geología estructural. Los movimientos que afectan a las rocas sólidas resultan de fuerzas dentro de la tierra y causan pliegues, diaclasas, fallas y otros tipos de deformaciones de la corteza. El movimiento del magma, debido a que con frecuencia está íntimamente asociado con el desplazamiento de las rocas sólidas, es también un tema que está dentro del dominio de la geología estructural. Las deformaciones se producen a través de tiempos geológicos (millones de años), pero también existen acontecimientos geológicos que pueden deformar o no la corteza terrestre en forma rápida, como son los sismos. Las deformaciones se las analizan bajo tres preguntas que son: •¿Dónde se produjo la deformación? •¿Cómo se produjo la deformación? •¿Cuándo se produjo la deformación?
¿DÓNDE SE PRODUJO LA DEFORMACIÓN? DEFORMACIÓN? En este punto, tenemos que diferenciar el aspecto netamente petrolero del resto, pues a la ingeniería petrolera le interesa analizar las formaciones sedimentarias de origen marino, debido a que el conocimiento y la experiencia en la industria del petróleo nos lleva hacia esta configuración geológica para responder a esta pregunta, aunque también se pude encontrar petróleo en formaciones sedimentarias de origen lacustre.
¿CÓMO SE PRODUJO LA DEFORMACIÓN? DEFORMACIÓN? Las deformaciones geológicas son producidas a través de las cuatro fuerzas diferenciales existentes en la corteza terrestre, donde cada una de ellas, como fuerza predominante deforma a las unidades geológicas existentes; así por ejemplo, las fuerzas de compresión pueden doblar y romper las formaciones geológicas, las fuerzas de tensión no doblan pero rompen, las fuerzas de cupla fracturan a las rocas sin movimiento y las fuerzas torsionales pueden doblar y romper
¿CUÁNDO SE PRODUJO LA DEFORMACIÓN? La geología estructural analiza las deformaciones, para poder determinar la edad en que se produjeron éstas, los análisis de mayor importancia son; el de los fósiles presentes en estas rocas y la datación radiométrica
RELACIÓN DE LA GEOLOGÍA ESTRUCTURAL CON OTRAS CIENCIAS Esta ciencia se encuentra relacionada, más íntimamente, con las ciencias de: petrología, geomorfología, estratigrafía, geofísica y geología económica.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Y PETROLOGÍA La petrología es el estudio de las rocas. La geología estructural está íntimamente vinculada con los diferentes tipos de rocas que existen en la corteza terrestre, debido a que las estructuras son generalmente función de los tipos de rocas, así por ejemplo las rocas ígneas y metamórficas no se doblan muy fácilmente para formar pliegues, pero si se rompen, mientras que las rocas sedimentarias debido a la fluidez de sus componentes son capaces de ondularse en fracciones de centímetros hasta miles de metros, de igual manera se pueden triturar triturar y fracturar con o sin movimiento; el vínculo de estas dos disciplinas es tan íntimo que a veces no sabemos si hablamos de las rocas o de las estructuras que las constituyen.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL (TOPOGRAFÍA)
Y
GEOMORFOLOGÍA
El vínculo de la deformación de la roca se manifiesta en el relieve actual, así por ejemplo, los anticlinales o elevaciones de las rocas forman generalmente cerros y montañas; y los sinclinales forman valles y cuencas, es decir, la geomorfología o topografía estudia las geo-formas o estructura del relieve actual.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Y ESTRATIGRAFÍA La estratigrafía estudia principalmente a las rocas sedimentarias, cuando éstas forman paquetes de diferentes tipos de rocas, que posteriormente son deformados como consecuencia de la geodinámica de la corteza terrestre. La estratigrafía estudia los estratos y estos estratos son finalmente ondulados y fracturados.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Y GEOFÍSICA La geofísica es la ciencia que estudia la variación de los campos físicos vinculados a las formas geológicas del subsuelo. Por ejemplo, las ondas sísmicas que el hombre produce sobre la superficie terrestre, y registra a través de equipos especiales, hace posible la reproducción de las formas geológicas del subsuelo.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Y GEOLOGÍA ECONÓMICA La rentabilidad de un yacimiento, de cualquier tipo, está en función de su producción; si es económicamente rentable, se procede a tecnificar los métodos de extracción al más bajo costo. Por ejemplo, en la industria del petróleo, campos petroleros de baja productividad, en nuestro país son rentables, mientras que en otros lugares del mundo, debido al alto costo de la perforación de pozos, hace que producciones bajas no sean rentables, por tanto, el vínculo económico con la geología está íntimamente ligado con su productividad.
