presentación - curso geología estructural

7/23/2019 Presentacin - Curso Geologa Estructural

1/61

Diplomado Tcnicas

Modernas en

Excavacin de Tneles

GEOLOGAESTRUCTURAL

RELATOR: ANDREA RUSSO

GELOGO, Ph. D.


2/61

INTRODUCCINPorciones de la corteza terrestre de diferentes

dimensiones, forma y composicin pueden ser vistascomo elementos estructurales ordenados en el espacioe interactuando entre ellas para formar unadeterminada estructura.

tomos cristal

Clastos de rocas roca clstica

Mismo estrato con diferente inclinacin pliegue


3/61

Cuando las estructuras son consecuencia de la gnesis

de un macizo rocoso se habla de estructuras primarias.

Cuando las estructuras son consecuencias de procesosde deformacin posteriores se habla de estructuras

secundarias.

La geologa estructural se ocupa del estudio de lasestructuras secundarias.

INTRODUCCIN


4/61

COMPORTAMIENTO DE LOSMATERIALES

Cuando un volumen de roca es sujeto a un campo de

esfuerzos, este experimentar unas deformaciones queson proporcionales a la intensidad de los esfuerzos, eltiempo de aplicacin y la temperatura.

El tipo de deformacin que se producir ser diferentede acuerdo al tipo de comportamiento de losmateriales.


5/61

COMPORTAMIENTO ELSTICOEl comportamiento elstico se observa cuando la

deformacin producida en un material es completamenterecuperada una vez que termine la aplicacin del esfuerzoque la produjo.

La deformacin en los materiales elsticos no vara con el

tiempo y es perfectamente reversible.

La deformacin que experimentan los materiales elsticos eistropos es representada por la ley de Hooke

= *E

Donde es el esfuerzo aplicado, es la deformacin y E esel mdulo de Young.


6/61

COMPORTAMIENTO ELSTICO


7/61

COMPORTAMIENTO PLSTICO

En el caso del comportamiento plstico, los materiales

muestran en una fase inicial durante la cual presentanun comportamiento elstico. Si durante esta fase setermina el esfuerzo, la deformacin ser perfectamentereversible.

Si el esfuerzo continua se llegar a un punto a partirdel cual el material presentar una deformacin de tipopermanente (deformacin plstica), esto se puedeobservar en el cambio de pendiente en la curvaesfuerzos deformacin.


8/61

COMPORTAMIENTO PLSTICO


9/61

COMPORTAMIENTO VISCOSOCuando dos probetas de un mismo material estn

sujeta a un mismo esfuerzo pero en tiempo diferentes,mostrarn al final de la aplicacin de la carga,deformaciones distintas. Las deformaciones sernmayores cuanto mayor habr sido el tiempo.

Este comportamiento se define como viscoso.


10/61

COMPORTAMIENTO VISCO-ELSTICO

En el comportamiento elstico perfecto existe una totalrecuperacin de la deformacin cuando se termina deaplicar la carga.

En el comportamiento viscoso perfecto existe solodeformacin permanente y los esfuerzos viscosos sonfuncin de la velocidad de deformacin.

En realidad muchos materiales tienen un comportamientoque resulta de la combinacin de los dos comportamientossimples.

Cuando se carga un material visco-elstico en una prueba delarga duracin, sin haber alcanzado el yeldpoint o el puntode ruptura, en el momento que se descarga el material solouna parte de la deformacin es recuperada.


11/61

COMPORTAMIENTO VISCO-ELSTICO


12/61

PLEGAMIENTO Y FISURACINDE LOS MATERIALES

El inicio del comportamiento plstico de un material

est condicionado por la temperatura y presin deconfinamiento.

En pruebas de laboratorio se observa que en muchas

rocas no se puede producir deformacin plstica pordebajo de una cierta temperatura y/o de una ciertapresin de confinamiento. Cuando la probeta sefractura al alcanzar una cierta carga, entonces presentaun comportamiento frgil, en caso contrario estamosen presencia de un comportamiento dctil.


13/61


En la corteza terrestre la presin y la temperatura

aumentan con la profundidad, por lo tanto se puedeesperar que las rocas se comporten frgilmente ensuperficie y dctilmente en profundidad.

De echo se observa que las porciones de cortezasdeformadas en profundidad han sido afectadas pordeformaciones relevantes sin fracturamiento, mientrasque en superficie aumentan las evidencias decomportamiento frgil.

Las estructuras mas importantes originadas son lospliegues y las fallas.


14/61


Los pliegues se originan en un rgimen compresivo

actuante sobre rocas estratificadas, en caso de rocasmacizas y de gran espesor el plegamiento se puedeoriginar con grandes radios de curvaturas.

Existen dos tipos de pliegues, el anticlinal y el sinclinaly dependiendo de la forma pueden tomar diferentesnombres.


15/61



16/61



17/61

PLEGAMIENTO Y FISURACIN

DE LOS MATERIALES

Las fallas constituyen fracturas en el macizo rocoso que

presentan un movimiento relativo entre los dosbloques originados por la falla.

Se diferencian tres tipos de fallas, la falla directa, la

falla inversa y la falla transcurrente.


18/61


DE LOS MATERIALES


19/61


DE LOS MATERIALES


20/61


DE LOS MATERIALES


21/61


DE LOS MATERIALES


22/61

ESTRUCTURAS PENETRATIVAS

Las estructuras penetrativas se definen en este modo

dado que estas penetran la totalidad del macizo rocosodeformado.

Cuando constituyen el resultado de una deformacin

homognea, estas se caracterizan por una distribucinuniforme y por ende por una periodicidad.

La periodicidad es especificada indicando la distancia

media o espaciamiento entre dos elementosestructurales contiguos o su frecuencia.


23/61


La frecuencia representa el numero de estructuras

presentes en la unidad de largo medida en la direccinperpendicular a estas.

Entre las estructuras penetrativas se encuentran el

clivaje y la esquistosidad.

El clivaje est constituido por un conjunto deestructuras generalmente plano paralelas con una

espaciamiento de pocos centmetros. Este es frecuenteobservarlo en los pliegues.


24/61



25/61


El termino esquistosidad se utiliza para indicar el

particular tipo de estructura plano paralela quecaracteriza muchas rocas metamrficas, en las cuales sehan producido importantes procesos de recristalizacin

y cambios de composicin.


26/61



27/61


Otros tipos de estructuras penetrativas estn

representados por los sistemas de diaclasas.

Un set de diaclasas est constituido por una asociacinde fracturas planas y paralelas que no muestran

evidencia de deslizamiento a lo largo de ellas.

Un macizo rocoso puede presentar ms sets dediaclasas con diferentes orientaciones, en este caso se

habla de un sistema de diaclasas. En afloramiento sepresentan como verdaderas fracturas y puedenpresentar un espaciamiento y una extensin variable.


28/61


Se considera que las diaclasas pueden producirse por la

disminucin de los esfuerzos en los macizos rocosossuperficiales debido a un levantamiento tectnico o ala erosin.

Otra causa de la formacin de las diaclasas puede ser elenfriamiento, con consecuente contraccin, de cuerposmagmticos.

La superficies de las diaclasas pueden presentarirregularidades debidas a su propagacin intermitente.


29/61



30/61



31/61

LOS DATOS Y SU PROCESAMIENTODurante la observacin de las estructuras en terreno se

presenta la necesidad de poder representargrficamente la orientacin de estas poseen en elespacio, con el fin de poderla representar en un mapa ysucesivamente poder procesar esta informacin.

La orientacin de una estructura en el espacio serepresenta mediante el rumbo y el manteo o medianteel trend y el plunge.

Esta representacin de las estructuras es utilizada encartografa. En geologa estructural se utilizan lasproyecciones estereogrficas.


32/61

LOS DATOS Y SU PROCESAMIENTO


33/61



34/61



35/61

PROYECCIONES ESTEREOGRFICAS


36/61



37/61



38/61



39/61



40/61

MAPEO ESTRUCTURAL EN

TUNELESPara realizar el mapeo estructural en tneles se instala

una huincha mtrica de 50m aproximadamente a laaltura de la gradiente.

Dado que la informacin a levantar debe estar

referenciada a un sistema de coordenadas, es necesarioreferenciar el cero de la huincha a una planchatopogrfica o una interseccin de galera.

Las estructuras se registran de acuerdo a la distanciaque indique la huincha a cada lado del tnel.


41/61


TUNELESLas estructuras que se levantan en el mapeo, son

aquellas que atraviesan todo el tnel.Los elementos a levantar son:

Rumbo, manteo e inclinacin, relleno mineralgico,espesor, halo de alteracin y en el caso de las fallas,indicadores cinemticos y zona de dao.


42/61


TUNELES


43/61

DEFINICIN DE DOMINIOS

ESTRUCTURALESUn dominio estructural queda definido por un

volumen de macizo rocoso en el cual las estructuraspresentan una orientacin bien definida.

Los limites de un dominio estructural quedan

definidos por cambios en la orientacin de lasestructuras o la aparicin o desaparicin de uno o mssets estructurales.

La caracterizacin de un dominio estructural se harmediante un ploteo de polos, con su concentracin,una roseta de rumbos y la determinacin de los sets.


44/61


ESTRUCTURALESUn dominio estructural queda definido por un

volumen de macizo rocoso en el cual las estructuraspresentan una orientacin bien definida.

Los limites de un dominio estructural quedan

definidos por cambios en la orientacin de lasestructuras o la aparicin o desaparicin de uno o mssets estructurales.

La caracterizacin de un dominio estructural se harmediante un ploteo de polos, con su concentracin,una roseta de rumbos y la determinacin de los sets.


45/61


ESTRUCTURALES


46/61


ESTRUCTURALES



47/61


ESTRUCTURALES


48/61

DIPS Y STEREONETPara la realizacin de las proyecciones estereogrficas

existen softwares que facilitan este trabajo:El ms utilizado en geotecnia es el DIPS.

STEREONET tiene ms uso en geologa estructural.


49/61

DIPS


50/61

DIPS


51/61

DIPS


52/61

DIPS


53/61

DIPS


54/61

DIPS

STEREONET


55/61

STEREONET

STEREONET


56/61

STEREONET

STEREONET


57/61

STEREONET

STEREONET


58/61

STEREONET

STEREONET


59/61

STEREONET

STEREONET


60/61

STEREONET

STEREONET


61/61

STEREONET

presentación - curso geología estructural

Documents