geologia estructural trabajo

GEOLOGIA ESTRUCTURAL – ING. JULIO PORRAS MAYTA – B2 2015

GEOLOGIA ESTRUCTURAL

DEFINICION:

1. TEORIAS OROGENICAS

En la actualidad, se conoce con bastante precisión el conjunto de procesos orogénicos mediante los cuales se originan las cordilleras de montañas, pero no así las causas y el origen de las fuerzas responsables de los mismos.

A lo largo del desarrollo histórico de las ciencias geológicas se han enunciado diversas teorías orogénicas que intentan explicar de manera global la orogénesis, especialmente en lo que respecta a sus causas. Muchas de estas teorías presentan un alto contenido especulativo y sólo explican de manera parcial los fenómenos orogénicos.

En general, se distinguen dos grandes grupos de teorías orogénicas: las verticalistas y las horizontalistas. Las primeras sostienen que la causa fundamental de la formación de las cordilleras, es decir, de la orogénesis, son fuerzas verticales debidas, por ejemplo, a acciones gravitatorias.

2. DERIVA DE LOS CONTINENTES Y TECTONICA DE LAS PLACAS

Ya en los siglos XVII y XVIII, naturalistas como Francis Bacon se percataron de que las formas de los continentes en ambos lados del Atlántico son coincidentes, y sugirieron que podrían haber formado parte de un único continente separado en dos.

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Desde el punto de vista biológico, encontró fósiles de flora y fauna idéntica en ambos continentes, mientras que las actuales condiciones eran diferentes, hechos que atribuyó a una separación de los continentes, con la consiguiente evolución independiente de cada uno de ellos.

En su hipótesis, los plegamientos y las correspondientes cadenas montañosas se formarían en la zona frontal de cada fragmento y en las zonas de choque en cada uno de los dos fragmentos, mientras que la parte trasera aparecería «estirada» presentando una topografía plana.

3. ESQUEMA DE EVOLUCION DE LA PANQEA

4. DERIVA DE LOS CONTINENTES Y TECTONICA DE LAS PLACAS

Las zonas donde se producen los principales procesos geológicos, como la orogénesis, los terremotos, los fenómenos volcánicos, etc, son los bordes o límites de las placas, cuyo número ha variado en la historia de la Tierra.

En la actualidad, se pueden distinguir seis placas de grandes dimensiones y varias de pequeño tamaño. Cada placa queda limitada por bordes donde se concentra todo el movimiento a las placas adyacentes

Bordes constructivos o Divergentes

Donde las placas se separan, la grieta abierta se rellena continuamente con magmas que suben desde la profundidad, de esta manera, además de separarse los continentes y los fondos marinos, se forma nueva corteza oceánica. Las dorsales y más concretamente en sus rift centrales, son los bordes de placas a partir de las cuales se produce la divergencia de éstas. Los rift son valles formados sobre fosas tectónicas o grabens

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Bordes destructivos o convergentes

Donde las placas chocan. Normalmente una de ellas se sumerge bajo la otra, según planos inclinados denominados superficies de Benioff o zonas de subducción, hasta zonas profundas y sus materiales son reabsorbidos por el manto. Son zonas de intensa deformación, donde se originan los cinturones de plegamientos. Un ejemplo de este tipo de borde o límite de placa corresponde a los sistemas de fosas y arcos insulares del margen asiático del Océano Pacífico.

Bordes pasivos

Donde sencillamente una placa resbala o se desliza respecto a la adyacente. Este tipo de borde corresponde a fallas de transformación, que como ejemploDisponiendo sobre un plano las dorsales conocidas, las zonas de fosas abisales arcos insulares y las principales fallas de transformación, se observará como en la superficie terrestre se distinguen seis grandes placas, las cuales se enumeran a continuación:

Placa Pacífica. Coincide prácticamente con la cuenca del océano del mismo nombre; sus bordes son zonas de subducción donde dicha placa es consumida y reabsorbida por el manto.

Placa Norteamericana. Comprende América del Norte y la parte occidental del Atlántico norte. El límite occidental de esta placa corresponde a una zona de subducción en la que se han producido grandes presiones orogénicas que han dado lugar al sistema montañoso de las Montañas Rocosas. Parte de este borde corresponde a la falla de San Andrés.

Placa Euroasiática. Incluye la parte oriental del Atlántico norte y Eurasia. Su borde occidental, que la separa de la placa Norteamericana, corresponde a la dorsal del Atlántico norte, mientras que su borde oriental, que la limita con la placa Pacífica, corresponde al área de subducción del margen asiático del Pacífico (zonas de fosas y arcos insulares de las Aleutianas, Kuriles, Japón, Filipinas, etc.).

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Placa Africana. - Comprende la parte oriental del Atlántico sur, el continente africano y la zona occidental del Océano índico. Sus límites occidental y oriental son, respectivamente, las dorsales de los océanos Atlántico e índico.

Placa Sudamericana. - Incluye América del Sur y la parte occidental del Atlántico sur. Su límite occidental es una amplia zona de subducción (fosa de Perú-Chile) que la enfrenta con la placa Pacífica, mientras que el límite orien¬tal corresponde a la dorsal del Atlántico sur.

Placa Indoaustraliana.- Comprende la mayor parte del Océano índico, Australia y el subcontinente de la India

5. TEORIA DEL GEOSINCLINAL

Los geosinclinales son cuencas marinas alargadas y estrechas, situadas por lo general en un borde continental, donde se produce una intensa sedimentación a partir de los materiales procedentes de la erosión del continente próximo y suelen estar limitados en su otro borde por un alto del sustrato denominado «geoanticlinal» que puede ser submarino o ser otro continente, en este caso el geosinclinal se desarrolla entre dos continentes.

La formación y evolución de un geosinclinal es un proceso de muy larga duración que comprende una sucesión compleja de fenómenos sedimentarios, volcánicos, magmáticos y orogénicos, cuya interpretación puede realizarse estudiando las estructuras que se generan. Se distinguen las siguientes etapas

En la primera etapa que predomina el hundimiento o subsidencia del fondo del geosinclinal y en la que se produce una gran sedimentación. Durante esta fase se producen intensas emisiones de materiales fundidos de carácter básico (pobres en sílice), procedentes de zonas profundas (erupciones submarinas),

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que constituyen el denominado volcanismo inicial o preorogénico del geosinclinal.

Durante la segunda etapa se inicia, por la acción de fuerzas tangenciales de compresión, el plegamiento de las series sedimentarias, con la formación de una cadena montañosa paralela al eje de la cuenca, que en su primera fase es, simplemente, una alineación de arcos insulares. Dicho embrión de cordillera cambia la morfología de la cuenca, distinguiéndose un dominio geosinclinal que corresponde a la parte del geosinclinal comprendida entre la cadena en vía de formación y el continente vecino;

En la tercera etapa, la cordillera, en vía de formación, aumenta su ex-tensión y empieza a ser atacada por la erosión. En las zonas más profundas, los materiales sedimentarios están sometidos a grandes presiones y temperaturas, debido a lo cual se desarrollan procesos de metamorfismo e, incluso, de fusión de los materiales, originándose magmas ácidos que alimentan un volcanismo sin-orogénico y de carácter explosivo.

Durante la cuarta etapa emerge por completo la nueva cordillera, que ocupa totalmente el dominio miogeosinclinal

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que es erosionado a la vez. Las zonas centrales de esa cordillera están constituidas por rocas magmáticas y metamórficas originadas anteriormente.

Las compresiones a que ha estado sometido el geosinclinal cesan y se reduce una amplia distensión que da lugar a la formación de fallas y fracturas a través de las cuales se producen emisiones de lavas básicas procedentes de las zonas profundas, tales emisiones constituyen el denominado vulcanismo postorogénico

6. TEORIA DE LA CONTRACCION TERMICA

Esta teoría, desarrollada por el geofísico inglés Harold Jeffreys, supone que el plegamiento y deformación de la corteza se debe a su arrugamiento como consecuencia de la contracción producida por enfriamiento. Partiendo de la base de que la Tierra fue anteriormente una masa fundida, su enfriamiento habría producido el arrugamiento progresivo de la corteza. Esta teoría tiene muchos puntos débiles y está, prácticamente, abandonada. No explica la distribución de las orogenias en períodos concretos, ni su distribución espacial en zonas específicas de la corteza, en vez de tener una distribución regular y uniforme

7. TEORIA DE LAS CORRIENTES DE CONVECCION

El mecanismo de convección permite la transferencia de calor de un lugar a otro por el movimiento de las partículas, de una manera similar a como ocurre en un recipiente en el que se está calentando agua. En estas condiciones, se establece un movimiento de circulación de las partículas, denominado corrientes de convección. Estas corrientes se presentan por parejas de movimientos opuestos, que reciben el nombre de unidad o célula de convección.

En esta teoría se supone que la fuente de energía es el calor, para lo que el núcleo debe estar a temperaturas muy elevadas para mantener sus materiales líquidos, y a presiones de uno a tres millones de atmósferas, sin embargo, tal

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como se propuso, no concuerda con los datos sísmicos, ni explica satisfactoriamente la distribución espacial y temporal de las cordilleras.

8. TEORIA DE LOS MOVIMIENTOS VERTICALES

Esta teoría pertenece al geólogo ruso A.V. Beloussov, quien sostiene que como consecuencia del movimiento vertical de la corteza, se produciría su fracturamiento (fallas, vulcanismo) y el deslizamiento gravitacional de la serie sedimentaria (plegamiento, deslizamientos, mantos de corrimiento, etc.).

Sin embargo, los cálculos indican que se necesitaría desplazamientos verticales demasiados grandes para producir los efectos visibles en la corteza.

8.1Desplazamiento:

DESPLAZAMIENTO NETO: Es el movimiento total medido sobre el plano de falla

DESPLAZAMIENTO DE RUMBO: Es la componente del desplazamiento neto, paralela al rumbo de- la falla; en la fig. (eb=dc).

DESPLAZAMIENTO DÉ INCLINACIÓN": Es la componente del desplazamiento neto paralela a la inclinación del plano de falla en la fig. (ad=bc).

8.2Rechazo:

RECHAZO:

Es un término que se refiere al movimiento sobre los bloques opuestos de la falla y fuera de la zona dislocada. Se mide en un plano vertical perpendicular al rumbo de la falla.

RECHAZO VERTICAL:

Es la componente vertical del desplazamiento neto y del desplazamiento de inclinación.

RECHAZO HORIZONTAL:

Es la componente horizontal del desplazamiento neto y del desplazamiento de inclinación.

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El

rechazo neto de una falla directa (ab), puede descomponerse en un rechazo de rumbo (ac) y un rechazo de inclinación (cb; Fig. 5.25 D). Igualmente, en una falla inversa se puede calcular un rechazo de rumbo (cb) y un rechazo de inclinación (ac).

9. FALLA:

9.1. Falla: Una falla es una discontinuidad que se forma en las rocas someras de la Tierra (hasta unos 100 ó 200 km de profundidad) por fracturamiento, cuando concentraciones de fuerzas tectónicas exceden la resistencia de las rocas.

9.2. Fallamiento de gravedad:También llamada NORMAL o DIRECTA. Se caracteriza porque el plano de falla buza hacia el labio hundido. Se genera como respuesta a esfuerzos distensivos.

Los bloques que se desplazan reciben el nombre de bloque o labio levantado y bloque o labio hundido indicando el sentido relativo del movimiento de un bloque respecto al otro.

La superficie a lo largo de la cual se produce el movimiento es la superficie o plano de falla y el valor total del desplazamiento medido sobre el plano es el salto de falla, que puede tener componentes en varias direcciones del espacio. Si el salto se manifiesta en la superficie topográfica hablamos de escarpe, cuya magnitud puede diferir del salto por efecto de la erosión.

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9.3. Fallamiento de tensión: Es

cuando está sujeto a fuerzas externas que tienden a dividirlo

9.4. Fallamiento de compresión: Es una fuerza que oprime provocando, generalmente, disminución de volumen

9.5. Espejos de falla: Es una superficie brillante, de aspecto pulimentado, que puede aparecer sobre las rocas en el plano de falla por

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efecto de la re cristalización de los minerales sometidos al incremento de presión y temperatura consecuencia de la fricción generada durante el movimiento de la falla.

9.7. Milonita:

La milonita es una roca metamórfica que se formó por las fuerzas tectónicas. Los minerales (cuarzo) se ven elongado hacia la dirección principal del movimiento. Milonitas son generalmente duras y bien resistentes contra la meteorización.

9.8. Elementos de una falla: Rumbo, Buzamiento, Caja Techo, Caja Piso, Escarpa de falla, y grafique:

RUMBO: El rumbo de Via falla es la dirección de una línea horizontal en el plano de falla.

BUZAMIENTO: El Buzamiento o inclinación de una falla es el .Angulo que hace el plano de falla con la horizontal. “ se mide en un plano vertical perpendicular al rumbo de la falla .

CAJA TECHO:

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Se denomina asi el bloque de roca ubicado por encima del plano de falla.

CAJA PISO: Es el bloque de roca ubicado por debajo del plano de falla.

ESCARPA DE FALLA: Es una ladera en la superficie terrestre de altura y longitud variable formada por la ocurrencia de una falla. Su existencia demuestra que la falla es de origen relativamente reciente y que se encuentra en actividad , ya que si no fuera asi la erosion la habría destruido.

9.9 CLASES DE FALLASGraben. Es un estrecho y largo' bloqué: limitado por fallas normales y que ha descendido, con respecto, a los bloques de los costados. Se le conoce también como '"fosa tectónica”.

Horst,- Es un bloque alargado que-, ha ascendido con respecto los bloques de los costados y que se encuentra limitado por . fallas nórmales. Recibe también, la denominación de “pilar tectónico”

Graben o Fosa tectónica Horst o Pilar tectónico

Fallas Escalonadas.- Forman una serie de bloques desplazados, unos con respecto a otros. Pueden ser normales, inversas, o de rumbo

10. PLIEGUES

Se denomina pliegue a toda ondulación o flexión visible en las rocas y que es originada por fuerzas mecánicas. Es conveniente acortar que si bien en las rocas sedimentarias es frecuente observar plegamientos, también existen

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plegamientos en las rocas metamórficas y en las rocas ígneas la observación en estas últimas es más difícil.Los pliegues varían mucho en sus dimensiones; existen plieguensirva anchura y altura es 'de algunos centímetros y otros, cuyas medidasson de varios cientos de metros. La amplitud llega son algunos casos a varios kilómetros.

10.1 POSICION DE LOS ESTRATOS

Rumbo: El rumbo de un estrato es su dirección medida 'sobre un plano horizontal. También puede-definirse como la dirección de la línea formada por la intersección de la estratificación con un plano horizontal.

Buzamiento.- El buzamiento o inclinación de un estrato, es el ángulo agudo que hace la estratificación con un plano horizontal; no mide en un plano vertical perpendicular al rumbo de la estratificación.

Hade: Es el complemento del Angulo de inclinación de modo que la inclinación mas el hade sumen 90º.

10.2POSICION DE LOS ESTRATOS

Comúnmente se utiliza el símbolo λ para indicar la posición de los estratos. La línea más larga indica el rumbo y la más corta el buzamiento, además en ésta se debe anotar el valor de la inclinación. Ejemplo λ 65º. Existen dos casos especiales: si el estrato es horizontal utilizará el símbolo y si es vertical +

10.3 PARTES DE UN PLIEGUE

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Plano axial.- Es un "plano" o superficie que divide al pliegue en dos partes iguales. Muchas veces este "plano" se curva según las irregularidades del pliegue.Eje.- Es la línea, que resulta de la intersección del plano axial con cualquier estrato.Limbos o flancos.- Son los lados del pliegue; se extienden desde el plano axial de un pliegue hasta el plano axial del próximo. Si existen des pliegues adyacentes éstos comparten un limbo. -Cresta.- Es la línea a lo largo de la parte más alta de un pliegue.Seno. - Es la línea que v:ae los puntos más bajos de un pliegueNúcleo.- Es la parte interna de un pliegue

10.4 TIPOS DE PLIEGUES

A: Considerando la apariencia que presentan en secciones transversales, se pueden clasificar en:

Anticlinal.- Se llama así a todo pliegue convexo hacia arriba y en el cual las rocas más antiguas se encuentran en su núcleo. Pliegues de este tipo y de proporciones continentales son llamados "Geoanticlinales",

Sinclinal. - Es aquel pliegue cóncavo hacia arriba, a modo de una cuneta y en el cual las rocas más antiguas se encuentran envolviendo a las más "jóvenes"»

AnticlinaL Sinclinal

Monocinal- Con este nombre se conoce al pliegue cuyos estratos sufren un cambio brusco de inclinación en un determinado trecho, la inclinación puede variar desde unos pocos grados a noventa grados.

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Terraza estructural. - Se forma cuando estratos inclinados toman en un trecho una posición horizontal

Monoclinal terraza estructural

Homoclinal. – Es un término que se aplica a estratos quese inclinan en una dirección con un mismo ángulo. Generalmente resultan ser limbos de pliegues.

Domo.- 'Es una estructura en la cual los buzamientos se alejan de un centro común. Las "rocas mas antiguas se encuentran en el núcleo de la estructura.

Cuenca.- Es él caso contrario de un domo, viene a ser una estructura en" la cual los buzamientos se dirigen hacia un centro común. Las.rocas más antiguas envuelven a las más "jóvenes”.

Domo en vista de planta Cuencan en vista de planta

B: Considerando la posición de sus elementos se puede clasificar en

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Pliegue simétrico.- Es aquel en el cual el plano axial es vertical o dicho de otra manera, es aquel en que los limbos tienen .el mismo ángulo de inclinación.

Pliegue asimétrico. Tiene el plano axial inclinado y. los limbos buzan en direcciones puestas con ángulos diferentes.

Pliegue simetrico Pliegue asimetrico

Pliegue volcado.- Cuyo plano axial está inclinado y ambos limbos buzan en el mismo sentido y con ángulos diferentes o sea que los estratos del limbo inferior se hallan en posición invertida.

Pliegue recumbente.- Es aquel cuyo plano, axial es esencialmente horizontal

Pliegue volcado Pliegue recumbente

Pliegue isoclinal: Cuyos limbos se inclinan con, el mismo ángulo y en la misma dirección, ó sea que son paralelos entre si y al plano axial. Pueden ser verticales, inclinados o acostados.

Pliegue Cabrío: Es aquel pliegue de eje agudo y anguloso.

Pliegue en abanico: Es aquel en el cual ambos limbos se hallan volcados

Pliegue isoclinal Pliegue cabrio Pliegue en abanico

11. DISCORDANCIAS

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Discordancia Angular: Donde los estratos más antiguos se inclinan (buzan). Con un ángulo diferente al de los estratos más jóvenes

Disconformidad.- Donde los estratos ubicados tanto encima como debajo de la superficie de erosión son paralelos. Es conocida también como "discordancia paralela" o "discordancia, erosiona!“

Inconformidad.- o "no concordancia de esta manera se conoce a la discordancia existente entre rocas ígneas o metamórficas erosionadas y los sedimentos (estratos) depositados, encima

a=b Superficie de Discordancia

Discordancia Angular Disconformidad

Inconformidad:a: con roca ígneab. Con roca metamórfica a=b Superficie de Discordancia

12. DIACLASAS

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Diaclasa plumosa Diaclasa en granitos

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BIBLIOGRAFIA

http://

www.mundohistoria.org/blog/articulos_web/historia-geologica-del-mundo-i-

tiempo-precambrico .

www.scribd.com/doc/25246224/ introduccion geologia http://www.astromia.com/ tierraluna/precambrico.htm .

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