Geología estructural Noviembre - 2011
Reconocimiento de fracturas, pliegues y fallas geológicas Curso básico - capacitación
Luis Ayala Área de Geología
Qué es geología estructural? Se refiere a una de las tantas ramas de la geología que se encarga del estudio de la deformación de las rocas que se encuentran en la corteza terrestre, su relación y evolución con la tectónica de placas. Esta ciencia se encarga principalmente de la observación e interpretación de las estructuras que se hallan presentes en las rocas las cuales se han producido posteriormente a su formación y génesis, dichas estructuras nos indican qué procesos de deformación y/o ruptura ha sufrido la roca a lo largo de su historia.
Corteza terrestre
La característica principal de las rocas de la superficie terrestre es la fragilidad que presentan en comparación a otras rocas de niveles más profundos de la Tierra.
Conceptos básicos -Esfuerzo (stress) Se define matemáticamente como la fuerza aplicada sobre un cuerpo o material por cada unidad de área en una superficie relativamente plana, corrientemente éste término es sinónimo de presión. -Deformación (strain) Es el cambio de volumen y forma de un material (para este caso un macizo rocoso ó roca) que ha sufrido dicho material producto de la aplicación de un esfuerzo sobre dicho cuerpo.
Esfuerzo - Deformación
Tipos de roca
Rock n’ Roll!!!
-Rocas ígneas: volcánicas e intrusivas (plutónicas) -Rocas sedimentarias -Rocas metamórficas
Rocas ígneas volcánicas
Rocas ígneas plutónicas ó intrusivas
Rocas sedimentarias
Rocas metamórficas
Mapa geológico regional de Puquio-Chaviña y de centros volcánicos
El cuadro central pertenece al área denunciada por Exploraciones Andinas
Búsqueda de centros volcánicos
Morfología de los afloramientos de roca y discontinuidades
Perfil de un afloramiento rocoso el cual se halla alterado física y químicamente
Discontinuidades Superficies de no continuidad dentro y encima de la superficie de una roca que la separan a lo largo de espacios abiertos y/o cerrados, espacios que son aprovechados para el relleno de un determinado mineral o la alteración química producida por el agua, humedad, oxidación y otros procesos de índole similar. De esta forma, la presencia de discontinuidades favorece a la alteración de la roca, disgregación y póstuma destrucción.
Importancia del reconocimiento de discontinuidades
Intersección de 2 juegos de diaclasas principales. Modelo ideal
Juego de diaclasas formando un bloque rocoso. Playa Santa María, Lima
Extensión y relevancia en el trabajo de campo o interior mina
Tipos de discontinuidades -Fracturas
-Estratificaciones
-Diaclasas o juntas
-Fallas geológicas
Diaclasas ó juntas (joints) Discontinuidades que no presentan desplazamiento y se encuentran agrupadas paralelas unas con otras en familias o en juegos de diaclasas, cabe resaltar que varios juegos de diaclasas pueden intersecarse para así formar bloques rocosos de geometría ideal y de tamaños considerables.
A la izquierda, se observa un bloque rocoso con 1 juego de diaclasas alineadas. Del mismo modo, pero con 2 juegos de diaclasas, se observa el bloque rocoso de la derecha
Bloques de roca a lado de la carretera con riesgo de deslizamiento. Canta - Lima
Juegos de diaclasas intersecándose en un ángulo menor a 90 grados. Playa Santa María, Lima
Diaclasas alineadas subverticalemente en una única familia, la separación entre ellas es entre 1 a 6 cm
Familias de diaclasas intersecándose entre sí. Entrada a Arequipa
2 juegos de diaclasas o familias que se intersecan. Playa Santa María, Lima
Superficies de las diaclasas
Estructura en pluma (hackel structure)
Estructura en pluma. Proyecto San Andrés, Ayacucho
Estructura en pluma. Playa Santa María, Lima
Características del macizo rocoso
Pliegues (folds) Son estructuras formadas por la acción de esfuerzos que tienen naturaleza compresiva (ajuste) y/o tractiva (separación) deformando a la roca hasta su ruptura. La deformación se da en rocas sometidas a esfuerzos dentro de un contexto plástico en el cual luego de aplicada la fuerza deformante la roca no recuperará su estado original (forma y volumen).
Tipos de pliegues más comunes
Sinclinal
Anticlinal
Pliegue del tipo anticlinal en calizas de la Formación Ferrobamba, Ayacucho
Pliegue del tipo sinclinal en en calizas de la Formación Ferrobamba, Ayacucho
Pliegue del tipo sinclinal en en calizas de la Formación Ferrobamba, Ayacucho
Fallas geológicas (faults)
Son superficies de discontinuidad que se forman después del fracturamiento de la roca, dando a lugar a 2 bloques que se encuentran en relación a una superficie de fricción provocando un desplazamiento sobre cada una de ellas y deformando o fracturando todo el área alrededor a dicha superficie.
La principal característica de una falla geológico es la observación de una superficie de desplazamiento o de fricción, ya sea en una dirección determinada, la identificación de fallas geológicas está íntimamente relacionada a los elementos estructurales y de campo presentes en la roca afectada.
Las zonas que se encuentran alrededor de las fallas se encuentran sometidas a esfuerzos que aportan a la generación de otras discontinuidades.
Zona afectada por fallamiento
Elementos para identificar una falla geológica -Grado de fracturamiento en los alrededores de la posible superficie de falla, sobre todo en los lugares cercanos a quebradas
-Estrías (lineamientos o slickenlines) de falla.
-Formación de estructuras en media luna (moon-shaped grooves).
-Panizo ó “harina de falla” (gouge fault) sobre la superficie de falla (espejo de falla o slickenside) junto con material triturado de forma brechoide.
-Deformación en los alrededores de la posible superficie de falla.
-Formación de escarpas abruptas fracturadas y/o diaclasadas.
Las superficies de falla forman quebradas a lo largo de la topografía del terreno
Estrías de falla muy notorias sobre la superficie de falla panizada (espejo de falla)
Superficie de falla con estrías (lineamientos) notorios. Sacsayhuamán-Cusco
Estructuras en media luna asociadas a las estrías de falla que indican la dirección de movimiento
Panizo ó “harina de falla” dentro de la superficie de una pequeña falla. Villa el Salvador - Lima
Deformación en las partes cercanas a la superficie de falla. Pasamayo y Lurín - Lima
A la derecha se puede observar el material triturado sobre la superficie de falla producto de la fricción del movimiento que involucra el fallamiento
A la derecha se puede observar el material triturado sobre la superficie de falla producto de la fricción del movimiento que involucra el fallamiento
Pared de falla
Suelo
La destrucción y transporte del material que se encuentra en la superficie de falla, con el tiempo, da lugar a la formación de suelos
Material triturado a lo largo de la superficie de falla debido a la fricción que origina el desplazamiento de un bloque sobre otro. Posterior formación de material disgregable (suelo)
Importancia y conclusiones üLa presencia de discontinuidades en un afloramiento de roca ayuda a la generación de la alteración química, de este modo la roca se vuelve más débil y susceptible a colapsar. üLa intersección de distintas fracturas, diaclasas y otro tipo de discontinuidades forman bloques geométricos los cuales comprenden un peligro en los trabajos de minería, ya sea en labores subterráneas o superficiales. üEl fracturamiento y presencia de discontinuidades en las rocas es un factor independiente de la dureza ó resistencia de dicho conjunto de rocas. üLa alteración química y formación de discontinuidades transforman a la rocas en material disgregable (suelo) el cual es un material no competente y que debe ser identificado inmediatamente. üTener en cuenta todos estos elementos de identificación de estructuras geológicas permitirán a la persona interesada a ser cauteloso ante cualquier potencial peligro.
Gracias
