GEOLOGIA ESTRUCTURAL

Objetivo de la geología estructural: Estudio de la estructura de la corteza terrestre o de una determinada región. a) Levantamiento de las foliaciones (planos geológicos) b) Análisis de la deformación tectónica de las rocas presentes c) Reconocimiento de las estructuras tectónicas en un sector (fallas, diaclasas )

1. Planos geológicos

En la mayoría las rocas de la corteza terrestre muestran varios tipos de planos geológicos. Existen en general dos tipos de planos:

• a) Foliaciones primarias • Tienen su origen antes de la litificación, es decir durante

la deposición. Ejemplos: Estratos, Flujo magmático.• b) Foliaciones secundarias • Tienen su origen después de la litificación: Todos los

planos cuales se han formado a causa de fuerzas tectónicas presentes en la corteza terrestre. Ejemplos: Diaclasas, Fallas.

• Para definir la orientación de un plano (estrato, falla,

diaclasa) en la naturaleza matemáticamente se usan el rumbo, la dirección de inclinación y el manteo:

Concepto de Rumbo-Manteo-Dirección de inclinación

Para describir la orientación de un plano geológico matemáticamente se necesitan dos (o tres) propiedades:

• a) Dirección de inclinación b) Rumbo c) Manteo o buzamiento

• Para definir la orientación de un plano se necesita la dirección de inclinación y el manteo; o el rumbo, manteo y la dirección de inclinación.

• La dirección de inclinación (ingl. Dip Directión) marca hacia donde se inclina el plano, o la proyección horizontal de la línea del máximo pendiente.  El rumbo es la línea horizontal de un plano (véase abajo). El manteo o buzamiento (ingl. dip) mide el ángulo entre el plano y el plano horizontal.

RUMBO

• El rumbo se puede definir como línea que resulta por la intersección del plano geológico por un plano horizontal.  Se puede imaginarse una superficie de agua (que es siempre horizontal), se hunde el plano hasta la mitad, la línea hasta donde se mojo el plano será el rumbo.

FOLIACIONES• En las rocas sólidas existen varios tipos de planos. Planos de origen

sedimentario, magmático (enfriamiento) o planos de origen tectónico. • PLANO DE ORIGEN TECTONICO. se puede definir como testigo de

las fuerzas tectónicas. • Las fuerzas tectónicas afectan las rocas después de la litificación. • Además en varios sectores del mundo se encuentran más de una fase

tectónica. • Significa que los planos secundarios (Diaclasas, Fallas, esquistosidad)

tienen su origen después de la litificación, pero puede ser que eso ocurrió en distintas épocas.

• 2.1 Tipos de Foliaciones: • Foliaciones primarias: se han formado antes de la litificación de las

rocas: Estratificación, flujo laminar de magma. • Foliaciones secundarias: producido después de la litificación de las

rocas: por ejemplo diaclasas, fallas, esquistosidad –de origen tectonico.

FOLIACIONES

• Estratificación:  Capas de diferentes materiales hechas por procesos de deposición. Generalmente los estratos inferiores muestran una edad mayor como los estratos superiores. 

Foliaciones secundarias:1) Diaclasas (juntas): Fracturas sin desplazamiento transversal detectable,

solo con poco movimiento extensional. • Son las fracturas más frecuentes en todos los tipos de rocas. • En la superficie son más frecuentes como en altas profundidades.• Tienen una extensión de milímetros, centímetros .• Normalmente existen en una masa rocosa grupos de diaclasas y/o

sistemas de diaclasas. • los grupos de diaclasas son estructuras paralelas o subparalelas.

• Los sistemas de diaclasas se cortan entre sí en ángulos definidos y tienen una cierta simetría.

• Algunas diaclasas están rellenas con calcita u otros minerales.

DIACLASAS

MACISO ROCOSO Y DIACLASAS

DIACLASAS ALTURAS DE CALCA

Qué es una lineación

Lineaciones son líneas matemáticas (vectores) que marcan a dos direcciones.

Lineaciones se conoce en la geología como resultado de intersección dos planos geológicos, eje de pliegue, dirección del flujo, entre otros.

• En la practica es muy importante reconocer las lineaciones.

• Algunas veces se puede tomar los datos tectónicos una lineación directamente con la brújula..

• Eje de un pliegue: En pliegues con eje horizontal, el eje se ubica perpendicular a la dirección de inclinación.

• El eje sirve bastante para describir un pliegue con dos números.

• En pliegues pequeños se puede medir directamente (con apoyo de un lápiz) el eje.

• Intersecciones de planos: Sí, dos planos se interceptan forman una línea de intersección: Es decir una lineación.

• Normalmente es difícil medir la intersección directamente en terreno. Lo mejor es una proyección de ambos planos en la red de Schmidt.  Intersecciones entre planos iguales (falla/falla) se llama eje-beta.

• También la orientación de minerales forma una lineación. Eso se puede observar durante la sedimentación en el ambiente fluvial (orientación sedimentaria) o a causa de una deformación tectónica de la roca.

FALLAS• Son la rotura en las rocas a lo largo de la cual ha tenido lugar

movimiento o desplazamiento, DEBIDO A LAS FUERZAS TECTONICAS.

• Este movimiento produce un plano de falla o una zona de falla. • Las zonas de fallas tienen un ancho que va desde milímetros hasta

cientos de metros.• Los movimientos o desplazamientos (salto total) pueden ser pequeño

(milímetros) hasta muy grandes (cientos de kilómetros). Algunas fallas muestran un relleno de calcita, yeso o sílice.

• El movimiento en las fallas produce algunas estructuras o rocas especiales: Estrías, arrastres, brecha de falla, milonitas y diaclasas plumosas. Estas estructuras se pueden usar como indicadores directos de fallas.

Falla en terreno: Rocas fracturadas

• 1. Fallas con desplazamiento vertical: • Entre el grupo de las fallas verticales se puede

distinguir fallas normales y fallas inversas. Fallas normales son un producto de fuerzas extensionales, fallas inversas un producto de fuerzas de compresión.

• Fallas con desplazamiento horizontal: • Existen principalmente dos tipos de fallas

con un desplazamiento horizontal: Fallas con un sentido del movimiento sinistral (contra reloj) y fallas con un sentido del desplazamiento destral (sentido del reloj).

FALLAS EN EL CUSCO

FALLAS  COORDENADA

S A LT LR LM SR M

CUSCO TM LW LS   (Km) (Km) (Km) (m)  

HUANACAURE N                

KAYRA I                

TAMBOMACHAYI N           6    

QUENCCO N                

TANCARPATA N                

HUANCARO I           4    

SAPHY N                

PICCHU N                

SALINERA -TENERIA                  

PUMAMARCA N                

CHOCCO N                

SAYLLA I                Instituto Geofísico del Perú

(IGP, 1981),

FALLAS ACTIVAS EN EL PERU

Instituto Geofísico del Perú (IGP, 1981),

FALLA TAMBOMACHAY

• Es la mayor estructura de deformación frágil que establece todo un comportamiento dinámico en la región

• Inicialmente esta falla se ha comportado como inversa en contacto fallado al grupo San Jerónimo (Capas Rojas) (piso) con la formación Yuncaypata techo posteriormente a fines del terciario e inicios del cuaternario esta falla ha rejugado en falla transcurrente

• (falla de Rumbo o de desgarre) dando lugar a la abertura de la cuenca del Cusco y la posterior formación y deformación de la falla Kenco y todo un sistema enrrejado de fallas E-W y SE- NW plateadas en la Zona de estudio.

• El comportamiento actual parece del tipo normal (sebrier et.al 1982 Cabrera 1. 1984 E. Hauman 1986)

• Publicado 2004-09-22(22-09-04) SIETE FALLAS GEOLÓGICAS AMENAZAN MACHU PICCHU

Siete fallas geológicas fueron detectadas en la ciudadela Machu Picchu en estudios geodinámicos realizados por expertos investigadores quienes advirtieron del peligro latente en el que se encuentra dicho patrimonio cultural.

Los estudios revelan que el lento desgaste de las bases del suelo y la piedra maciza son las que han producido deslizamientos, hundimientos y derrumbes, los cuales podrían agravarse a largo plazo si no se adoptan las medidas de prevención indicadas. El monitoreo continuo de la ciudadela, la protección del cauce del río Vilcanota para que no continúe erosionando el pie del talud y los trabajos de drenaje tanto superficial como subterráneo son algunas de las medidas para proteger Machu Picchu. Las fallas geológicas se encuentran en la carretera que conduce al complejo arqueológico, el templo de las 3 ventanas, el reloj solar o Intihuatana, el puente inca, entre otros sitios aledaños a la ciudadela.1160

FALLAS EN MACHUPICHU

FALLA DE SAN ANDRES• La Falla de San Andrés es un sistema de fallas activas "de desgarre" en

superficie, pero que están situadas en la vertical de un límite transformante; con desplazamiento derecho entre la Placa de Norte América y la Placa del Pacífico.

• Este sistema tiene una longitud de aproximadamente 1.287 km y corta a través de California, Estados Unidos, y el norte de Baja California en México.

• El sistema esta compuesto de numerosas fallas o segmentos. Notablemente en el sur por las fallas Falla de San Jacinto, San Andrés, Imperial y Cerro Prieto. Hacia sur el sistema de fallas de San Andrés termina el Golfo de California. Esta falla es famosa por producir grandes y devastadores terremotos.

• Se considera que la Península de Baja California se formó con esta falla. Este mismo proceso está moviendo a la ciudad de Los Ángeles en dirección hacia la Bahía de San Francisco (ambas están en lados opuestos de la falla) a una velocidad de unos 4,5 cm por año.

• Este no es percibido a simple vista, pero ha ocasionado numerosos daños a obras de ingeniería como acueductos, carreteras y edificios. Numerosos terremotos son consecuencia de esta falla, existiendo algunos de considerable magnitud como los de 1857, extendiéndose desde Parkield hasta El Cajón (magnitud estimada: 8,0); el de San Francisco de 1906 (magnitud estimada: 7,8); o el terremoto de Loma Prieta de 1989, cerca de Santa Cruz, California (magnitud: 7,1). Al suroeste linda con baja California y provoca un terremoto mínimo al año

FALLA SAN ANDRES

Longitud de aproximadamente 1.287 km

PLIEGUES• El anticlinal:   • a) el centro es una eje de simetría 

b) los dos lados del anticlinal muestran direcciones (de inclinación) diferentes.  c) los estratos se inclinan siempre hacia los flancos.  d) en el centro el manteo es pequeño o cero (estratos horizontales)  e) del centro hacia los flancos el manteo se aumenta.  f) en el centro (núcleo) afloran los estratos más antiguos en los flancos los más jóvenes. 

• Sinclinal  a) el centro es una eje de simetría  b) los dos lados del sinclinal muestran direcciones (de inclinación) diferentes (opuestos; 180º).  c) los estratos se inclinan siempre hacia el núcleo.  d) en el centro el manteo es pequeño o cero (estratos horizontales)  e) del centro hacia los flancos el manteo se aumenta.  f) en el centro (núcleo) afloran los estratos más jóvenes en los flancos los más antiguos. 

DIQUESDiques son estructuras tabulares de origen

magmático. Las rocas de diques pertenecen al grupo de rocas intrusivas.

Caracterización de diques:

• a) Diques  siempre tienen un edad menor (son más joven) como la roca de caja • b) Diques tienen un origen magmático intrusivo (subvolcanico o hipabisal) • c) Fases post-magmáticas muchas veces alteran el dique. • d) Los diques pueden llegar hasta una potencia hasta 200 metros, pero lo normal es entre

0,5 m hasta 6 metros. • e) Algunas veces se puede observar una Salbanda en los límites de un dique. Un producto

de un enfriamiento distinto en los sectores cercanos a la roca de caja fría.   f) Tectónicamente diques representan estructuras de expansión. Es decir diques sirven como testigo de una fase tectónica expansiva. Pero también se intruyen en una forma paralela de estratos (sí el campo tectónico es permite). Estos diques se llama sills.

Cabalgamientos• son grandes planos de falles horizontales cuales

muestran un movimiento horizontal. Generalmente no es tan fácil para detectar esos tipos de estructuras grandes. Común son cabalgamientos en las regiones donde se conocen altas fuerzas compresivas (por ejemplo durante el choque de dos continentes). Estos movimientos (desplazamientos)  pueden alcanzar algunos kilómetros.    

Fracturamiento intenso por un cabalgamiento

Características de un cabalgamiento  (manto tectónico): Rocas que se formaron en el lugar mismo se llama: Autóctono Rocas que se formaron en otros sectores, y por fuerzas tectónicas se desplazaron se llama Aloctono. El aloctono también se puede llamar manto tectónico (nunca solamente manto!). Restos solitos del manto se llama escama o klippe. Sectores donde falta el manto se llama ventana o fenster.