UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNES DE MAYOLO FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGÍA Y METALURGIA ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL CAUSAS TECTONICAS PARA LA FORMACION DE PLIEGUES Y FALLAS DOCENTE: ING. VIZCARRA ARANA JESÚS PRESENTADO POR: ARRAGA VILLAJUAN HANS COCHACHIN HUAMAN EDGAR DEL CASTILLO ESPINOZA JHOSEP OLIVERA ONTIVEROS JUAN Huaraz, Agosto del 2017.
INDICE CAUSAS TECTONICAS PARA LA FORMACION DE PLIEGUES Y FALLAS ORIGEN POR PROCESOS TECTONICOS INTRODUCCIÓN PROCESOS TECTONICOS a. Comprensión horizontal b. Tensión horizontal c. Intrusión de magna d. Intrusión de sal e. Fuerzas verticales de origen no especificado
INTRODUCCIÓN ¿Qué es Tectónica? Tectónica es la especialidad de la Geología que estudia las estructuras geológicas de la corteza terrestre, en especial de las líneas de perturbación, plegamiento, etc., y de los movimientos que son la causa del relieve superficial de la corteza (epirogénesis, orogénesis, sismos, tectogénesis) Los procesos tectónicos tienen su mayor representatividad en los cambios que ha sufrido la tierra durante el proceso de formación geológica tal como lo explica la hipótesis de la deriva continental, donde Alfred Wegener sugirió que los continentes que actualmente están separados por el océano atlántico en el pasado estaban ensamblados y formaban un supercontinente llamado Pangea. De acuerdo a esta hipótesis la parte externa de la tierra está conformada por placas rígidas que se mueven relativamente unas de otras.
LOS ESFUERZOS Y LAS DEFORMACIONES la dinámica de las placas tectónicas origina unas presiones elevadas, denominadas esfuerzos tectónicos, que producen cambios importantes en las rocas, conocidos como deformaciones tectónicas. Los esfuerzos tectónicos: las rocas pueden estar sometidas a 3 tipos de
esfuerzos: comprensivos, distensivos y de cizalla. Las deformaciones tectónicas: los esfuerzos tectónicos producen 2 tipos de
deformaciones permanentes en las rocas: la deformación plástica y la fractura o rotura.
La deformación plástica:se produce cuando las rocas tienen un comportamiento dúctil y se pliegan a causa de su plasticidad, son deformaciones continuas, las más frecuentes son los pliegues.
La fractura o rotura: ocurre cuando las rocas presentan un comportamiento frágil y se fracturan al sobrepasar su límite de resistencia, se denominan discontinuas, las principales son las fallas.
Tipos de esfuerzos:
Comprensivos: provocan el acortamiento y el engrosamiento de las rocas,
se originan de los bordes convergentes de placas y en las fallas de transformantes.
Distensivos: producen el estiramiento y el adelgazamiento de las rocas,
se generan en los bordes divergentes de las placas, pueden originarse por descompresión de las rocas cuando dejan de estar sometidas a esfuerzos comprensivos.
De cizalla: son presiones que actúan en sentido opuesto sobre una
superficie determinada, se desarrolla en las fallas transformantes y en los bordes convergentes. Los pliegues: los pliegues son deformaciones plásticas y continuas, se producen por esfuerzos comprensivos que provocan la curvatura de estructuras, como las superficies de estratificación o de esquistosidad, que, inicialmente, son planas. En ellos se distinguen los elementos siguientes:
Charnela: es la zona de máxima curvatura del pliegue, la línea que unos los puntos de charnela se denomina eje del pliegueo línea de charnela.
Dirección: es el ángulo que forma el eje del pliegue con la dirección geográfica norte-sur.
Plano axial:es el plano que contiene todas las líneas de charnela, divide al pliegue en 2 partes que se llaman flancos o limbos.
Buzamiento:es el ángulo que forman las superficies de cada uno de los flancos con un plano horizontal.
Núcleo:es la parte más interna y apretada de un pliegue .
La clasificación de los pliegues:
Por la forma del perfil: Antiformestienen un perfil convexo hacia arriba, cuando en el núcleo se
encuentran
las
rocas
más
antiguas,
estos
pliegues
se
denominan anticlinales.
Sinformes:presentan un perfil conclavo hacia arriba, estos pliegues
reciben el nombre de sinclinales cuando los materiales más modernos se encuentran en el núcleo.
Por su simetría con respecto al plano axial:
o
o
Simétricos:tienen simetría respecto al plano axial. Asimétricos:no tienen simetría respecto al plano axial.
Las fallas: las fallas son deformaciones discontinuas en las que se ha producido movimiento entre los bloques separados por la fractura. Los principales elementos de las fallas son:
Plano de falla:es el plano de fractura, divide al terreno en 2 bloqueso labios.
Dirección de la falla:es el ángulo que forma una línea horizontal del plano de falla con la dirección geográfica norte-sur.
Buzamiento:es el ángulo que forma el plano de falla con un plano horizontal imaginario.
Salto de falla: es la distancia, medida sobre el plano de falla, que separa 2 puntos que se encontraban unidos antes de producirse la f ractura.
Tipos de fallas:
Falla normal:son causadas por esfuerzos distensivos que producen la
extensión y el adelgazamiento del terremoto.
Falla inversa: son producidas por esfuerzos comprensivos o de cizalla que
acortan y engruesan el terreno. Falla de desgarre:se debe a esfuerzos comprensivos o de cizalla, los bloques se
mueven en plano horizontal, por lo que el salto de f alla es paralelo a su dirección
PROCESOS TECTONICOS Los procesos tectónicos formadores de pliegues y fallas son: a. Comprensión horizontal b. Tensión horizontal c. Intrusión de magna d. Intrusión de sal e. Fuerzas verticales de origen no especificado
A. COMPRESIÓN HORIZONTAL Ocurre cuando actúan fuerzas comprensivas paralelamente a la superficie de la tierra. Donde se puede observar que en A los estratos horizontales no presentan distorsión alguna, pero ante un esfuerzo compresivo como el caso mostrado en B, los estratos sufren una deformación esencialmente plástica y por lo tanto se pliegan para formar anticlinales y sinclinales, sufriendo también alguna ruptura transversal diaclasa.
Fig. 38.- Estratos horizontales
Fig. 39.- Estratos plegados
Para explicar las fuerzas que actúan para provocar el plegamiento o el fallamiento se propuesto entre otras, la teoría de la contracción que se ha hecho clásica en los círculos científicos tradicionales y según la cual se cree que el interior de la tierra ha estado contrayéndose progresivamente a través de los tiempos geológicos debido al enfriamiento, a la formación de minerales cada vez
mas compactos o densos y a la extrusión de magma.
Fig. Pliegues producidos por una cupla horizontal - Armazón de hierro antes de la deformación - Después de la deformación
De esta manera la parte superior de la corteza terrestre ha tenido que ir acomodándose a un espacio cada vez más pequeño y por consiguiente ha estado sometido a intensas fuerzas de compresión que han conducido en consecuencia al plegamiento.
Fig. Fuerzas de compresión Para poner un ejemplo más claro, le sucede lo que una naranja o un limón que se seca, en cuyo caso se contrae y se arruga su cascara para formar pequeños pliegues. En los últimos tiempos ha cobrado cierta popularidad la llamada TEORIA DE LAS CORRIENTES CONVECTIVAS, que sustenta que el manto hasta los 2900 km. es muy homogéneo, comportándose como una verdadera unidad. Estudios recientes sin embargo parecen demostrar que el manto no es tan homogéneo. Las corrientes convectivas se desarrollan donde las partes interiores han sido calentadas suficientemente. Estas corrientes arrastran la base de la corteza siálica plegándose hacia abajo y formando consecuentemente una raíz donde las corrientes convergen.
Fig. Teoría de las corrientes convectivas
Se forma entonces una pequeña cuenca, donde los sedimentos suprayacentes se ven obligados a ocupar un área menor que antes y por lo tanto se pliegan elevándose y dando lugar a la formación de las montañas con sus correspondientes raíces siálicas, determinando todo un proceso orogénico. Desde luego que lo anteriormente expuesto es tan solo una teoría como tal está sujeto a controversias y objeciones.
B. TENSIÓN HORIZONTAL La tensión horizontal causa fallas gravitaciones. En cierto sentido, no es correcto hablar de tensión, excepto en la parte más externa de la corteza. Sería más correcto decir que el eje de esfuerzo principal mínimo es horizontal. En cualquier caso, la corteza sedería a lo largo de las fracturas verticales de tensión, o la largo de fracturas de cillaza con la inclinación de 60 grados. Si el interior de la tierra se expandiera, una capa exterior sería sometida a tensión. Las teorías descriptas en la sección precedente estaban destinadas, principalmente, a explicar la comprensión horizontal. No obstante, esta comprensión estaría confinada a ciertas partes de la corteza. En otras partes se podrían originar intensas fuerzas tensiónales. Las corrientes de convicción subcrustales tendrían en algunos lugares, a estirar la corteza. Aunque los sedimentos al pie de un domo formado por fusión estuvieran sometidos a comprensión, los más cercanos a tope del mismo tendrían a ser estirados. Localmente, la tensión puede ser ocasionada por una cupla.
Fig. Grabens Los pequeños grabens que se ven en la figura son, claramente, el resultado de tensión. Las fisuras abiertas ofrecen evidencia innegable de que las rocas han sido estiradas
C. INTRUSIÓN DEL MAGMA. La intrusión de magna puede causar plegamiento. No solo los sedimentos suprayacentes son arqueados en forma de domo, sino que también el techo de ser fracturado y fallado. Estos rasgos estructurales, sin embargo, será de tamaño y distribución más bien limitados. Las cuencas asociadas con lopolitos, están probablemente, asociadas genéticamente con la intrusión de magna puede ser acompañada de considerable deformación. Pero en muchos de estos casos, en el movimiento de la magna es el resultado de la orogenia y no la causa.
Fig. Lopolitos formando plegamiento y fallamiento
Fig. Cuerpos magmaticos
D. INTRUSIÓN DE DOMO DE SAL En capítulos anteriores se escriben levantamientos y formación de fallas, asociadas con el emplazamiento de domos de sal. Pero, estos son también rasgos estructurales pequeños, raramente de más de unos pocos Kilómetros de diámetro
E. MOVIMIENTOS VERTICALES DE ORIGEN NO ESPECIFICADO Un estudio del mapa geológico o tectónico de los Estados Unidos demuestra que son notables de grandes domos y cuencas de centenares de Kilómetros de extensión. Estudios extensivos indican que muchos de estos domos y cuencas han estado ascendiendo o descendiendo, en forma continua o intermitente, por largos periodos de tiempo. Ejemplos específicos de domos son los levantamientos de Cincinnati, Nashville y Ozark. Ejemplos específicos de arqueamientos hacia abajo son las cuencas de Michigan, Illinois y Williston Muchos grabens grandes y pequeños, están asociados con mesetas y domos,
alguno de los cuales son de proporciones continentales. Debido al estiramiento de las rocas. Se desarrollan fuerzas tensiónales, de las rocas ceden por ruptura y se producen movimientos a lo largo de las fracturas resultantes. La formación de los graben. Horst y Graben (Fosa tectónica y pilar tectónico) Graben: El conjunto de dos fallas normales paralelas con inclinación opuesta en un ambiente tectónico expansiva se llama graben o fosa tectónica. Es decir el sector central se mueve relativamente abajo al respeto de los flancos. En el interior de una fosa tectónica afloran generalmente rocas más jóvenes como afuera del sistema. El tamaño de un graben puede ser centímetros hasta grabenes grandes alrededor de 300 km.
Fig. Gráficos de Graben y Horst Horst o pilar tectónico muestra un movimiento hacia arriba en su interior, es decir el sector central está construida por rocas más antiguas como el sector lateral. Morfológicamente un graben puede aparecer como valle o como cerro, un horst puede formar morfológicamente elevaciones o depresiones (valles quebradas). El ejemplo del desarrollo de un graben tectónico muestra el conjunto a la formación de una quebrada. Pero también existen fosas tectónicas que forman finalmente un cerro. Los bloques de falla inclinados y los horst- son similares en origen a los graben. Aunque algunos pueden deberse a la tensión que siguió a una comprensión excesiva durante el plegamiento, la mayoría de ellos aparecen obedecer el estiramiento inducido por movimientos verticales. El área levanta
una forma de domo es rota por fracturas, a lo largo de las cuales tienen lugar movimientos diferenciales.
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA 1.
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Agueda, J.; Anguita, F.; Araña, V.; López Ruiz, J. y Sánchez de la Torre, L.
(1977). «Procesos tectónicos». Geología. Madrid: Editorial Rueda. pp. 221272. ISBN 84-7207-009-3. 5. Vicente, G. de (2009) «Guía ilustrada de los cabalgamientos alpinos en el Sistema Central» Reduca (Geología). Serie Geología Regional , 1(1): 1-30 6.
Glosario de Geología. Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y
Naturales.
