Tarea N3 Facultad de Ingeniera y Tecnologa Ingeniera Civil Mecnica de Suelos

Profesor: Rodolfo Cabezas Alumna: Nathalie Bozo 4 de abril de 2014

World Maps Stress

El trmino placa tectnica hace referencia a las estructuras por la cual est conformado nuestro planeta. En trminos geolgicos, una placa es una plancha rgida de roca slida que conforma la superficie de la Tierra y una falla es una fractura en el terreno a lo largo de la cual hubo movimiento de uno de los lados de una placa con respecto del otro de la otra placa.

Fig.1. Mapa Mundial de placas tectnicas. [1]

En el Mapa Mundial de esfuerzos se utilizan distintos tipos de indicadores de estrs para determinar la orientacin de los esfuerzos tectnicos. Los cuales se agrupan en:

Mecanismos focales de terremoto.

Brotes de dimetro interno y fracturas inducidas por la perforacin.

Mediciones in situ de esfuerzos.

Datos geolgicos jvenes.

Regmenes tectnicos:

NF: Falla Normal. SS: Falla Inversa.

TF: Falla de Rumbo o Transformante.

U: Rgimen desconocido. Fig.2. Regmenes tectnicos, de izquierda a derecha: Normal faulting -NF-, Strike-slip faulting -SS-,Thrust faulting -TF-. [2]

En la Fig.3., realizndole un zoom, se aprecia que han existido muchas fallas, entre las que destacan mayormente SS y TF, las cuales corresponden, respectivamente a una falla inversa y a una falla Transformante.

En la parte occidental de los Estados Unidos, con ms precisin el estado de California, sucede un movimiento tangencial entre dos placas tectnicas la placa de Amrica del Norte y la placa del Pacfico. Estos movimientos desencadenaron una de las fallas ms importantes del planeta, la de San Andrs. La friccin entre estas dos placas provoca frecuentes sismos en la regin, lo que hace que California sea una de las reas de mayor inestabilidad tectnica en el planeta. La Costa Oeste de los Estados Unidos, especialmente California, es uno de los lugares de las regiones ssmicas ms activas del planeta. La falla de San Andrs es una gran grieta visible de aproximadamente 1.300 km de longitud que marca el lmite entre dos placas tectnicas importantes del planeta: la Placa Norteamericana y la Placa del Pacfico.

Fig.3., Mapa de esfuerzos, California. [3]

En la Fig.4., analizando especficamente a Chile, de la misma forma que el anterior, se puede notar que mayoritariamente, en el ocano, en el lmite de la placa de Nazca por alrededor se ven fallas NF, fallas normales, las cuales se producen por escalonamiento de una de las placas tectnicas respecto de la otra. Por lo que la corteza en un rea especfica es capaz de ocupar ms espacio y no crean salientes rocosos.

En chile por un lado se encuentra la Placa de Nazca y por el otro la Placa Sudamericana, las cuales como se puede apreciar en la imagen chocan entre si produciendo fallas.

El ejemplo ms conocido de Fronteras convergentes subduccin, se observa en la imagen, donde una capa es destruida al hundirse una placa bajo la otra. La Placa de Nazca, actualmente se est hundiendo bajo la placa Sudamericana frente a las costas de Per y Chile, dando origen a una de las zonas ms ssmicas del planeta. Fig.4., Mapa de esfuerzos, Amrica del Sur, Chile [4]

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Profesor: Rodolfo Cabezas Alumna: Nathalie Bozo 4 de abril de 2014

En la Fig.5., se observa una gran cantidad de fallas TF, fallas de Transicin, luego le sigue la SS, Inversa, y finalmente en menor cantidad NF, Normal.

La Placa Indo-Australiana es una Placa tectnica que se extiende desde la frontera de la India con China y Nepal, abarcando el Subcontinente indio, Este del ocano ndico, Australia, Melanesia y extendindose hasta Nueva Zelanda. Se subdivide en dos placas que se fusionaron hace 50-55 millones de aos, y cuyos lmites mantienen una baja actividad tectnica: la placa australiana y la placa india.

Fig.5., Mapa de esfuerzos, China-India [5]

El movimiento tectnico no siempre implica una separacin de continentes. La deformacin por compresin ocurre cuando una placa se subducciona debajo de otra, o cuando dos placas continentales colisionan para producir un rango montaoso, como por ejemplo, la Placa Indo-Australiana chocando con la Placa Euroasitica levantando las Montaas Himalaya.

Cabe destacar de la Fig.1., se aprecia que los tres sectores analizados tienen rocas montaosas, California E.E.U.U, cercano a la falla de San Andrs, se ubica Rocosas, en Chile, Los Andes y en China-India, Los Himalaya,

Examine 2D

Fig.5., Sobrecarga Simtrica sobre tensiones uniformes, de izquierda a derecha: Sigma 1, Sigma 3 y Sigma z. [5]

La Fig.5., son cuadrados de lado 10m, a los cuales se le aplica una fuerza distribuida uniformemente de 10 MPa de ancho 2m. Donde se puede apreciar la forma que va tomando y la tonalidad la distribucin de la presin a medida que aumenta la profundidad y como vara dependiendo de cada sigma, en este caso 1,3 y z. El primero posee forma de cardioide, el segundo de ptalos de flor alargado, mientras que el tercero tiene forma de ptalos de flor ms redondo. Donde entre ms cercano a la superficie de la fuerza ejercida mayores son los sigmas.

Fig.6., Sobrecarga Simtrica sobre tensiones gravitacionales, de izquierda a derecha: Sigma 1, Sigma 3 y Sigma z. [6]

La Fig.6., son cuadrados de lado 10m, en los cuales adems de aplicarle una fuerza distribuida uniformemente de 10MPa de ancho 2m, se le aplica una fuerza gravitacional. Por lo que la forma que va tomando la distribucin de la fuerza aplicada es diferente al caso anterior, se observa que los colores abarcan ms rea a medida que aumenta la profundidad y dependiendo de cada sigma, en este caso 1, 3 y z. Donde se observa que en las tres imgenes con respecto a la forma que posee cada una es simtrica y que a medida que disminuye la profundidad la fuerza es menor.

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Fig.7., Excavacin circular sobre tensiones uniformes, de izquierda a derecha: Sigma 1, Sigma 3 y Sigma z. [7]

La Fig.7., son cuadrados de lado 10m, a los cuales se le hace una excavacin circular de radio 1m, sobre tensiones uniformes. Donde se puede apreciar la forma que va tomando la presin que ejerce las paredes de esta excavacin al interior del crculo, la cual se distribuye de forma radial y simtrica a medida que se va disipando en el cuadrado. El sigma 1,3 y z, tienen variadas formas y colores, se observa, de forma bastante particular, que en algunos tramos la fuerza es mayor, luego menor y despus mayor, como es el caso del sigma 2.

Fig.8., Excavacin circular sobre tensiones gravitacionales, de izquierda a derecha: Sigma 1, Sigma 3 y Sigma z. [8]

La Fig.8., son cuadrados de lado 10m, a los cuales se le hace una excavacin circular de radio 1m, sobre tensiones gravitacionales. Donde se puede apreciar la forma que particular de distribucin de las tensiones gravitacionales, la cual se disipa prcticamente horizontalmente. Mientras que la fuerza ejercida por la pared de la excavacin slo tiene importancia en el borde exterior del crculo.

Referencias

[1] Mapa Mundial, Placas Tectnicas, [Web en Lnea] < http://www.lopedevega.es/donlope/wiki/index.php?title=File:Placas-tectonicas-movimiento.jpg> [2] Ingeominas, Conceptos bsicos, [Web en lnea] [3] Heidbach, O., Tingay, M., Barth, A., Reinecker, J., Kurfe, D., and Mller, B., The World Stress Map database release 2008 doi:10.1594/GFZ.WSM.Rel2008, 2008 [4] Heidbach, O., Tingay, M., Barth, A., Reinecker, J., Kurfe, D., and Mller, B., The World Stress Map database release 2008 doi:10.1594/GFZ.WSM.Rel2008, 2008 [5] Heidbach, O., Tingay, M., Barth, A., Reinecker, J., Kurfe, D., and Mller, B., The World Stress Map database release 2008 doi:10.1594/GFZ.WSM.Rel2008, 2008 [6] Examine 2D, Software Rocscience, [Web en lnea] < https://www.rocscience.com > [7] Examine 2D, Software Rocscience, [Web en lnea] < https://www.rocscience.com > [8] Examine 2D, Software Rocscience, [Web en lnea] < https://www.rocscience.com >