capitulo iii geologÍa estructural

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 11

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD CIENCIAS DE INGENIERÍAESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL-

HVCA

CAPITULO III

Tema: GEOLOGÍA ESTRUCTURALGEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Ing. A. Grover Rojas Carrizales Ing. A. Grover Rojas Carrizales

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 22

GEOLOGÍA ESTRUCTURALGEOLOGÍA ESTRUCTURAL

• Es parte de la ciencia geológica que Es parte de la ciencia geológica que estudia la arquitectura de la tierra.estudia la arquitectura de la tierra.

• Estudia el desarrollo, los procesos Estudia el desarrollo, los procesos mecánicos y los movimientos de la mecánicos y los movimientos de la corteza terrestre.corteza terrestre.

• Estudia las deformaciones y las Estudia las deformaciones y las causas que originaron estas formas causas que originaron estas formas que presentan actualmenteque presentan actualmente

MOVIMIENTOS QUE AFECTAN A LA CORTEZA DE LA MOVIMIENTOS QUE AFECTAN A LA CORTEZA DE LA TIERRA:TIERRA:

Provienen de las siguientes fuerzas:Provienen de las siguientes fuerzas:

a.a.Los movimientos tectónicosLos movimientos tectónicos

b.b.Los movimientos ascensionales del magma Los movimientos ascensionales del magma

c.c.La presión litostática ejercida sobre los fondos La presión litostática ejercida sobre los fondos marinos, debido a la acumulación de enormes marinos, debido a la acumulación de enormes masas de sedimentos.masas de sedimentos.

d.d.La acción de las corrientes de convección del La acción de las corrientes de convección del manto terrestre.manto terrestre.

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 33

a) Movimientos tectónicosa) Movimientos tectónicos

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 44

ZonasZonas de Colisión: de Colisión:

Continente vs. C. OceánicaContinente vs. C. Oceánica

Oceánica vs. OceánicaOceánica vs. Oceánica

Continente vs. ContinenteContinente vs. Continente

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 55

Continental vs. OceánicaContinental vs. Oceánica

EjemploEjemplo de Colisión: de Colisión: Continente vs. Continente: India vs. Asia Continente vs. Continente: India vs. Asia

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 66

b) Movimientos ascensionales del Magma:b) Movimientos ascensionales del Magma:

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 77

Consecuencia de la posición de los estratos después de Consecuencia de la posición de los estratos después de haber sufrido grandes presiones tectónicas: Las haber sufrido grandes presiones tectónicas: Las presiones tectónicas se dieron en zonas profundas de la presiones tectónicas se dieron en zonas profundas de la corteza terrestre, a tal grado de su maleabilidad:corteza terrestre, a tal grado de su maleabilidad:

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 88

c) PRESION

LITOSTATICA

LITOSFERA

d) Celdas convectivas desarrolladas en el mantod) Celdas convectivas desarrolladas en el manto

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 99

Estos movimientos causan deformaciones en las Estos movimientos causan deformaciones en las rocas, como:rocas, como:

12/04/2312/04/23 GEOLOGÍA GEOLOGÍA 1010

PlieguesFallasFracturasHundimientosLevantamientosDesplazamientosCompresión, etc.

Que en conjunto dan lugar a las estructuras geológicas actuales …………

Todas estas deformaciones son posibles en la mayoría de las rocas, especialmente en las rocas sedimentarias que son plásticas.

Estas estructuras geológicas producidas por estos Estas estructuras geológicas producidas por estos movimientos son importantes desde el punto de movimientos son importantes desde el punto de vista económico. Por que algunas estructuras son vista económico. Por que algunas estructuras son reservorios de hidrocarburos y gas natural.reservorios de hidrocarburos y gas natural.

Otras albergan depósitos de metales (yacimientos) Otras albergan depósitos de metales (yacimientos) y son importantes de tener en cuenta cuando se y son importantes de tener en cuenta cuando se proyectan obras de construcción civil proyectan obras de construcción civil

12/04/2312/04/23 GEOLOGÍAGEOLOGÍA 1111

MECANISMO DE LA DEFORMACION DE LAS MECANISMO DE LA DEFORMACION DE LAS ROCASROCAS

•COMPOSICIONCOMPOSICION

12/04/2312/04/23 GEOLOGÍAGEOLOGÍA 1212

ESFUERZO. Es la cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad de roca para cambiar su forma o volumen o ambas cosas

Esfu

erz

o

Deformac ión

Deformación

elástica

Deformación

plástica

Rotura

Gráfica esfuerzo-deformac ión

Todas las rocas se comportan de la siguiente manera al sufrir esfuerzos…

DEFORMACION DE LAS ROCASDEFORMACION DE LAS ROCAS

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 1313

Deformación

950 ºC húmedo

1000 ºC seco

900 ºC seco

700 ºC seco

400 ºC seco

Influenc ia de la temperatura y de

la presenc ia de aguaen la deformac ión

de c ristales de

cuarzo

Deformación de las rocas

dúctilDeformación

Deformación frágil

TIPOS DE ESFUERZOS DE DEFORMACIONTIPOS DE ESFUERZOS DE DEFORMACION

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 1515

A) A) ESFUERZO POR COMPRESION:ESFUERZO POR COMPRESION: Las rocas son empujadas o comprimidas por fuerzas externas Las rocas son empujadas o comprimidas por fuerzas externas dirigidas una hacia la otra y da lugar a pliegues o fallas.dirigidas una hacia la otra y da lugar a pliegues o fallas.

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 1616

B) B) ESFUERZO POR TENSIÓN:ESFUERZO POR TENSIÓN: Fuerzas que actúan en direcciones opuestas.Fuerzas que actúan en direcciones opuestas.

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 1717

12/04/2312/04/23 GEOLOGÍAGEOLOGÍA 1818

c) ESFUERZO DE CIZALLA: Es donde actúan esfuerzos en forma paralela y en sentido contrario produciendo un desplazamiento de las capas.

Nota:Nota: Las rocas en profundidad se comportan como elásticas Las rocas en profundidad se comportan como elásticas por la por la Temperatura y forman pliegues.Temperatura y forman pliegues.

Las rocas cercanas a la superficie se comportan como Las rocas cercanas a la superficie se comportan como material material quebradizo produciendo las fracturas y fallasquebradizo produciendo las fracturas y fallas

¿Cómo se describe toda estructura geológica?¿Cómo se describe toda estructura geológica?

Para describir es necesario utilizar 2 medidas:Para describir es necesario utilizar 2 medidas:

1)1)RUMBO ó DIRECCIÓN.- RUMBO ó DIRECCIÓN.- Orientación del pliegue en el plano Orientación del pliegue en el plano horizontal dirigido al Norte y se mide mediante una brujula.horizontal dirigido al Norte y se mide mediante una brujula.

2)2)BUZAMIENTO ó INCLINACION ó MANTEO.- BUZAMIENTO ó INCLINACION ó MANTEO.- Es el ángulo de Es el ángulo de máxima pendiente. máxima pendiente.

El buzamiento siempre es perpendicular al rumbo, nunca El buzamiento siempre es perpendicular al rumbo, nunca eses

paralelo paralelo

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 1919

ALGUNAS DEFINICIONESALGUNAS DEFINICIONES

• Muchas estructuras geológicas (ej., fallas, estratos, vetas, clivajes, foliaciones, diques, contactos, discordancias, etc.) pueden ser idealizados como planos para efectos de representación. Una vez ubicada una estructura planar en un mapa topográfico, su orientación espacial (actitud) se especifica simplemente por un par de números: rumbo(dirección) y manteo (buzamiento).

• Traza de una estructura planar: Intersección entre la estructura planar y la superficie topográfica.

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2020

Caracterización de PlanosCaracterización de Planos

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2121

Para describir la orientación de un plano geológico matemáticamente se necesitan dos propiedades

Rumbo ó Dirección de Inclinación

Manteo ó Buzamiento

Visión de los estratos Visión de los estratos cortados por la cortados por la topografíatopografía

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2222

Visión de los estratos cortados por la topografíaVisión de los estratos cortados por la topografía

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2323

2424

BUZAMIENTO Y DIRECCION:BUZAMIENTO Y DIRECCION:

PLIEGUESPLIEGUES

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2525

Encorvamientos de los estratos dispuestos originalmente en forma horizontal, producto de esfuerzos que han conducido a la deformación ductil de los materiales.

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2626

Partes de un Pliegue: Limbos o flancos, charnela, eje, plano axial y buzamiento

Tipos de Pliegues

SIMETRICO ASIMETRICO

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2828

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 2929

Según su Forma Pliegue tipo: SINCLINAL

Según su Forma Pliegue tipo: SINCLINAL

Según su Forma Pliegue tipo: ANTICLINAL

Por su forma Pliegue tipo: CHEVRON O CABRIO

Según su forma Pliegue tipo: ANTICLINAL

Según su forma Pliegue tipo: MONOCLINAL

Según su forma Pliegue tipo: MONOCLINAL

según el plano Axial Pliegue tipo: RECUMBENTE o ACOSTADOSsegún el plano Axial Pliegue tipo: RECUMBENTE o ACOSTADOS

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 3737

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 3838

¿El siguiente estrato es un Anticlinal o Sinclinal?

¿Cómo sabemos que es un pliegue?¿Por dónde pasa su plano axial?

¿Es un anticlinal o un sinclinal?

¿Por qué?

Pliegues

Fallas

Cuando se supera la capacidad de deformación plástica de una roca se fractura, en este caso, hay dos bloques separados. Pueden ser de dos tipos: fallas y diaclasas.Falla es cuando un bloque se desplaza respecto del otro. Por el plano de la falla.

Diaclasa es cuando los bloques no se desplazan uno con respecto del otro y forman grietas…

FallasPARTES DE UNA FALLA

ESTRIAS

JUNTURAS

Fallas

Fallas

Fallas

Fallas

O FOSA TECTÓNICA

O PILAR TECTÓNICO

Fallas

¿Cuál es el labio levantando?

¿Es una falla normal o inversa?

¿Por qué?

FALLA DE GRABEN O FOSA TECTÓNICA

FALLA NORMAL

FALLA INVERSA

FALLA INVERSA

GRABEN

FALLA NORMAL

Falla de San Andres, California

http://sts.gsc.nrcan.gc.ca/page1/geoh/quake/fig2.htm

El diagrama ilustra la deformación asociada a la subducción. a)deformación elástica se acumula entre los terremotos si la falla inversa es bloqueada.

b) durante un terremoto grande, el borde principal de la placa es levantado y el domo (bulge) sufre subsidencia, colapsa.

a

b

leLEVANTAMIENTO

(HUNDIMIENTO PROGRESIVO)

DOMO (BULGE)

b)

a) LEVANTAMIENTO Y HUNDIMIENTO

Geología General Geología General

El ciclo de Wilson relaciona todos los procesos.

GRACIAS…GRACIAS…

12/04/2312/04/23 GEOLOGIAGEOLOGIA 6060