vertical anteroposterior transverso · bloques separados por el plano de fractura con un...
TRANSCRIPT
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 1/12 2º Bachillerato.
1. El diastrofismo y sus causas.
1.1. El concepto de diastrofismo.
Diastrofismo significa distorsión. Es un concepto aplicado a las deformaciones producidas en las
rocas por acción de las fuerzas terrestres. Engloba todos los procesos geológicos que deforman las
rocas por acción de esfuerzosdirigidos, tienen una componente de dirección clara.
Como referencia tridimensional se consideran las rocas en función de las tres direcciones del espacio,
en tres ejes espaciales, vertical, anteroposterior y transverso.
Se considera a las rocas como esferas idealizadas con sus tres ejes de dimensiones idénticas, de modo
que, la actuación de un esfuerzo modificará la “esfera rocosa idealizada en un
elipsoidedetransformación.
1.2. Las causas del diastrofismo.
Los responsables son los esfuerzos tectónicos.
En función de la dirección de los movimientos pueden ser de:
- Compresión. - Tensión. - Cizalla.
Estos movimientos originan varios tipos de esfuerzos:
Distensivos. Movimiento divergente de placas. Actúan sobre la roca en la misma dirección y
sentido contrario. Producen estiramiento o alargamiento.
Compresivos. Movimiento de aproximación de placas. Misma dirección, sentido contrario
y convergentes. Producen acortamiento rocas.
Cizalla. Ni dirección ni sentido iguales. Deslizamiento lateral de dos placas. Provocan
traslación de bloques en la dirección de las fuerzas.
Otros tipos. Dentro de ellos destacar los esfuerzos de torsión.
2. La deformación de las rocas.
2.1. Tipos de deformación.
Deformación elástica.
Recuperación de la forma tras el esfuerzo. Tras un terremoto. La roca se encuentra en el campo
elástico.
Deformación plástica.
Esfuerzo más largo, se supera el límitede resistencia elástico, se entra en el campoplástico,
deformación permanente de la roca. Superado el límite elástico, el esfuerzo necesario para conseguir
mayor deformación es, comparativamente, menor.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 2/12 2º Bachillerato.
Si no se alcanza el límite de rotura presenta una deformacióncontinua, está plegada. A las
estructuras individuales se las llama pliegue.
Deformación discontinua.
Superado el límitederesistenciaplástico, la roca se fractura, se produce una
deformacióndiscontinua.
Las estructuras resultantes son:
Fallas. Bloques separados por el plano de fractura con un desplazamiento evidente.
Diaclasas. Roca fracturada sin desplazamiento alguno de sus bloques.
2.2. Factores que controlan la deformación.
Composición general de la roca. Rocas poliminerales, coherencia y rigidez que provoca
una respuesta diferente a una monomineral. El yeso se comporta de forma plástica. En iguales
condiciones el granito se fractura y el yeso se pliega.
Condiciones térmicas y de presión.P y T dependen de la profundidad. Rocas más
superficiales responden a los esfuerzos con fracturas, rocas en profundidad presentan una
plasticidad mayor, por tanto, más susceptibles de plegarse.
Presencia de fluidos en la roca.La presencia de fluidos aumenta la plasticidad de la roca.
Tiempo de actuación. Esfuerzos cortos e intensos provocan rotura, mientras que los
prolongados dan lugar a grandes deformaciones.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 3/12 2º Bachillerato.
3. Las deformaciones continuas. Los pliegues.
Las deformaciones continuas se manifiestan en la naturaleza en forma de pliegues.
3.1. Elementos de un pliegue.
Son una serie de elementos geométricos.
Charnela. Zona de máxima
curvatura.
En dicho punto los estratos cambian de
buzamiento.
Líneasdecharnela, unen los puntos de
máxima curvatura.
Líneasdecresta y líneasdesurco
contienen puntos más altos y más bajos
respectivamente. Coinciden con la línea
de charnela son en los pliegues rectos.
Eje del pliegue. Línea imaginaria, posición no definida, cuya traslación lateral generaría la
superficie del pliegue. Es el análogo a la generatriz de un cono o un cilindro.
Plano axial. Superficie que une todas las línea de charnela y divide el pliegue en dos partes.
Núcleo. Parte cóncava más interna del pliegue.
Traza axial. Línea resultante de la intersección del plano axial con la superficie del terreno.
Buzamiento. Ángulo diedro formado entre el flanco del pliegue con la horizontal. Siempre
se toma el ángulo agudo.
Dirección. Ángulo formado por el eje del pliegue con el norte magnético.
Vergencia. Ángulo que forma el plano axial con el plano horizontal.
Inmersión. Ángulo formado por el plano horizontal y la línea de charnela medido sobre la
vertical.
Cabeceo. Ángulo formado entre la línea de charnela y la horizontal medido sobre el plano
axial.
Terminación periclinal. Zona final del eje del pliegue en la que el buzamiento de los
flancos se atenúa cambiando de dirección
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 4/12 2º Bachillerato.
3.2. Tipos de pliegues.
Por la forma.
Anticlinales. Convexidad hacia arriba y los materiales más antiguos en el núcleo.
Sinclinales. Habitualmente cóncavos hacia arriba y materiales más modernos en el núcleo.
Por la longitud de su eje.
Braquianticlinal o braquisinclinal. Gran desarrollo de su eje en relación con la anchura
de sus flancos(proporción longitud-anchura debe ser 9:1)
Cubetas o domos. Sinclinales y anticlinales, con forman tendente a la circular. Asociados
generalmente a fenómenos de diapirismo.
Por el perfil que presentan.
Abiertos. Buzamientos suaves en los flancos.
Cerrados. Buzamientos importantes en los flancos.
Isoclinales. Flancos paralelos. Esfuerzos tectónicos importantes. Hay buzamientos verticales
y subverticales.
Monoclinales. Buzamiento suave.
Acordeón. Charnelas muy agudasa.
Cofre. Anticlinal con charnela plana.
Artesa. Sinclinal charnela amplia y plana.
Por la posición del plano axial.
Vertical. Plano axial vertical.
Inclinado. Presenta cierta vergencia.
Recumbente. Plano axial horizontal.
Invertido. El pliegue ha girado 180º.
Todos los pliegues con un plano axial no vertical son disimétricos.
Por el grosor de los estratos.
Isopacos o paralelos. Grosor continuo
Anisopacos. Estratos con adelgazamientos en los flancos. Solo grosor original en las charnelas.
Por el tipo de plegamiento.
Concéntricos. Mantienen espesor de los flancos y el de la charnela de los estratos.
Similares.No mantienen el espesor de los flancos de los estratos ni de las charnelas.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 5/12 2º Bachillerato.
Disarmónicos.Estratos con rocas de diferentes competencias, alternan competentes y no
tanto (calizas con arcilla o margas). Plegamiento más intenso en las menos competentes.
Pliegues de arrastre.En una serie sedimentaria donde alterna competentes con capas
incompetentes. La flexión del esfuerzo hace resbalar las capas de las competentes sobre las
incompetentes formando esto s pliegues.
Asociaciones de pliegues.
Anticlinorio. Asociación de pliegues anticlinales y sinclinales con estructura general de
anticlinal, los planos axiales convergen hacia el interior de la asociación.
Sinclinorio. Asociación de pliegues como la anterior, estructura general de sinclinal. Los
planos axiales convergen hacia el exterior.
4. La deformación discontinua de las rocas. Diaclasas y fallas.
4.1. Las diaclasas..
Las diaclasas son fracturas de las rocas sin desplazamiento de los bloques. Los mecanismos de
formación son:
Desecación. Rocas hidratadas sometidas a fuerte insolación. Sufre tensiones encaminadas a
reducir su volumen, de manera que dos zonas con tensiones en sentido contrario fracturan la
roca. Ejemplo. Suelos arcillosos resecados por la acción del Sol. Aspecto escamoso, planos
paralelos a la superficie y formas poligonales.
Enfriamiento.Reducción de volumen como consecuencia del enfriamiento. Diaclasas típicas
de las coladas de lava basáltica, en forma de prismas hexagonales.
Descompresión. Una masa rocosa que se aproxima a la superficie pierde su cobertera, por
tanto su presión litostática y sufrirá una expansión volumétrica en dos sentidos: paralelo a la
superficie y otro en sentido ortogonal(perpendicular) al anterior. Resultado: fracturación a
favor de esos planos.
Tectónica.Además de esquistosidad, pliegues y fallas, las tensiones pueden producir
diaclasas. En los pliegues:
o tensión divergente en zonas de máxima convexidad
o tensión convergente en la zona cóncava, interna del pliegue.
En ambas zonas se forman diaclasas.
Lo mismo ocurre con las fallas que suelen llevar asociado un sistema diaclasado.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 6/12 2º Bachillerato.
4.2. Las Fallas.
Deformaciones discontinuas con desplazamiento de bloques. Presentan una serie de elementos.
Plano de falla. Plano que contiene la rotura de la roca. A ambos lados se forman dos
bloques con un desplazamiento relativo. Lo normal del plano es que sea una superficie
alabeada.
Sirve para definir la dirección y el buzamiento, elementos utilizados para situarlas en los
mapas y planos.
Traza. Intersección del plano de falla con la superficie del terreno.
Dirección. Ángulo formado entre la traza y el norte magnético.
Buzamiento. Ángulo que forma el plano de la falla con la horizontal.
Labios. Cada uno de los bloques a ambos lados del plano de falla. El movimiento relativo en
fallas directas e inversas permite establecer un labio levantado y otro hundido.
Espejo de falla. Superficie del plano de falla visible tras la ruptura del plano de falla.
Estrías de falla. Marcas producidas en el espejo por la fricción del movimiento de los labios.
Sirven para indicar la dirección y el sentido del movimiento.
Salto de falla. Desplazamiento mensurable entre los labios. Desplazamiento medible en
diferentes posiciones.
Salto según buzamiento(AD).
Salto vertical(AE).
Salto transversal(AB).
Salto en dirección o longitudinal(AC).
Escarpe de fallamide la distancia entre el punto más alto del labio levantado y el más alto
del labio hundido.
4.3. Tipos de fallas.
Se clasifican según el tipo de esfuerzos descritos en el punto 1.2. , aunque también hay otros tipos
que dan lugar a fallas más complejas.
Falla normal. Por esfuerzos distensivos, labio hundido descansa sobre el plano de falla.
Falla inversa. Esfuerzos compresivos. Labio levantado descansa sobre labio hunido.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 7/12 2º Bachillerato.
Falla de dirección . Esfuerzos de cizalla. Ruptura con deslizamiento en la horizontal . Salto
y desplazamiento tienen componente horizontal. Caso particular las fallastransformantes,
grandes fallas que afectan a las dorsales desplazándolas.
Fallas rotacionales.Por esfuerzos con componentes de dirección diferentes. En tijera,
movimiento de los bloques es de rotación; cónicas, uno de los labios permanece hundido en
parte, mientras que el otro no se desplaza.
Pliegues-falla. Se originan en las charnelas o en el flanco de un pliegue. Si forman una serie
imbricada reciben el nombre de escamas tectónicas.
Fallas de cabalgamiento. Plano de falla casi horizontal. Movimiento tipo falla inversa, y
buza el plano de falla hacia el labio levantado.
Asociaciones de fallas.
Es la forma habitual de presentarse, varias y no de forma individual.
Fallaslístricas, forman un sistema conjugado, planos de falla curvos, mayor pendiente en la
superficie y tendencia a la horizontal en profundidad.
Horst. Asociación de fallas normales, parte central labio levantado y laterales hundidos.
Graben o fosatectónica. Asociación fallas, parte central labio hundido y laterales levantados.
5. Las estructuras mayores: cabalgamientos y mantos.
Cabalgamiento. Fracturas inversas, inclinación plano de falla de bajo ángulo, tendente a la
horizontal. Estructura compleja que duplicaba la serie estratigráfica.
Manto de corrimiento. Estructura tectónica originada por desplazamiento sobre un sustrato de
varias decenas o centenas de kilómetros de un conjunto de masas rocosas, que se acaban depositando,
en la mayoría de los casos, sobre materiales de génesis diferente a la del manto desplazado.
Actualmente se consideran de génesis igual, pero que varían según su tamaño.
Estructuras cabalgantes:
Fallas inversas de bajo ángulo.
Pliegues-falla. Citados antes.
Mantos de corrimiento, requieren esfuerzos tectónicos considerables, requiere que el material
alóctono (bloque que se desplaza) y el autóctono (sobre el que se desliza el anterior) tengan unas
condiciones geológicas favorables como:
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 8/12 2º Bachillerato.
Presencia de series plásticas (rocas salinas)
Saturación de las unidades basales en agua, actúa como lubricante.
Condiciones térmicas adecuadas del basamento que le confieran plasticidad necesaria para facilitar el
movimiento.
Pendiente con suficiente desnivel que permita el movimiento gravitacional del alóctono sobre el autóctono.
Clasificación de los mantos.
En función de la constitución litológica del manto:
Mantos de zócalo. Afectan a las rocas de los niveles más profundos de la corteza.
Mantos de cobertera. Sobre rocas sedimentarias de los niveles más superficiales de
la corteza.
En relación con la estructura del manto:
Mantos de plegamiento. Intervienen series plegadas que cabalgan y desplazan sobre
las inferiores.
Mantos de corrimiento. Aprovechan estructuras falladas y condiciones citada antes.
Mantos gravitacionales. No origen tectónico. Generan estructu4ras de este tipo
por desplazar y apilar series de rocas. Ejemplo: Olitostromos de los márgenes
continentales pasivos.
6. Diapirismo.
Conjunto de procesos relacionados con los diapiros. Diapiro. Estructura halocinéticas de
pendientes suaves y formas redondeadas, generadas por el desplazamiento vertical de rocas plásticas
de naturaleza salina. Rocas salinas, menos densas, tienden a fluir a zonas superficiales, el terreno se
abomba y desarrolla procesos tectónicos no relacionados con esfuerzos tectónicos direccionales.
6.1. Origen y evolución de los diapiros.
Hacen falta dos factores:
La diferencia de densidad entre rocas salinas y circundantes.
Capacidad de desplazamiento natural de este tipo de rocas, tanto con esfuerzos
dirigidos o no.
Las condiciones favorables que tienen que darse:
Presencia de serie estratigráfica adecuada, y las rocas salinas en el muro. Una presión lateral
hace afluir a las rocas salinas donde la presión es menor, hacia arriba y forman una
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 9/12 2º Bachillerato.
“almohadilla”.
Aceleración si hay esfuerzos tangenciales. En su máximo desarrollo origina un diapiro
simple. El recubrimiento rocosos superficial se fractura mediante fallas de forma radial a la
cúpula de sal de ascenso.
Extrusión del diapiro, adquiere forma de seta, rocas salinas se derraman por la superficie, y
supondrían, una inversión estratigráfica.
Debe haber otro ciclo sedimentario que cubra el diapiro, que con el tiempo volvería a dar
otro proceso del mismo tipo.
También relacionado con procesos térmicos. La temperatura modifica propiedades físicas, en caso de
no ser rocas salinas, la estructura formada se denomina domo.
6.2. Clases de diapiros.
Clasificación estructural.
Diapiros de estructura sencilla. Formados por sales. De interés tectónico por:
Por el valor económico de las sales.
Por ser trampas de petróleo.
Diapiros de estructura compleja. Mezcla heterogénea de rocas, predominan las sales a
las que acompañan yesos u otras rocas tipo margas, vulcanosedimentarias como las ofitas.
7. Niveles estructurales y estilos tectónicos.
Los relieves se forman en función del comportamiento de las rocas ante los esfuerzos, la disposición
en el espacio de unas rocas respecto a otras. Disposición y respuestas a los esfuerzos determinan los
niveles estructurales.
7.1. Niveles estructurales.
Nivel estructural: Zona de la corteza en la que actúan los mismos mecanismos de deformación.
I. Nivel estructural superior. Más superficial. Fragilidad o ductilidad dependen de la
naturaleza de la roca. En las zonas más altas predominan fracturas y también hay pliegues.
II. Nivel estructural medio. Mayor ductilidad. Pliegues con flancos isopacos. Mecanismo de
plegamiento es la flexión.
III. Nivel estructural inferior. P y T aumentan, mayor ductilidad aun. Aplanamiento
generalizado, aparecen esquistosidades, lineación, etc. Predominio pliegues anisopacos.
Por debajo rocas muy cercanas al punto de fusión. Comportamiento casi líquido. Pliegues fluidos.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 10/12 2º Bachillerato.
7.2. Estilos tectónicos.
Estilo tectónico: Conjunto de características de una zona levantada.
Estilo germánico. Selva Negra (Alemania), Vosgos (Francia). Separados por la fosa del
Rhin. Materiales antiguos, cratonizados, muy fracturados, fallas normales e inversas, su
movimiento origina morfología tipo horst-graben. Sistema Central español, el basamento
fracturado condiciona la tectónica de la cobertera, adaptándose a él.
Estilo jurásico. Montañas del Jura. Pliegues y fallas en la misma dirección, condicionadas,
en ocasiones por el basamento. Son, esencialmente, relieves conformes. Cordillera Ibérica.
Estilo alpino. Alpes y montañas jóvenes del planeta. Grandes estructuras del tipo pliegue-
falla, cabalgamientos y mantos de corrimiento. Gran complejidad estructural. Pirineos y
Cordilleras Béticas.
8. Diastrofismo y las actividades del ser humano. Los terremotos.
8.1. Los terremotos.
Seismos o terremotos: Sacudidas súbitas de la litosfera o de la corteza en los que se libera energía
elástica acumulada durante un período de tiempo más o menos largos debido a esfuerzos dirigidos
que se transmiten por toda la Tierra mediante ondas elásticas. Liberación instantánea y puntual .
Causas de los terremotos.
Esfuerzos tectónicos. Rotura de rocas de la litosfera libera energía elástica acumulada en
ellas.
Hipótesis del rebote elástico. (Reid). Se basa en la deformación elástica de las rocas. Los
esfuerzos deforman elásticamente a las rocas. Esa energía acumulada puede liberarse en forma
de terremoto mientras que la roca, forzada elásticamente, recupera su forma original. Es esa
variación de su forma la provoca la vibración.
Los terremotos son normales en la porción superficial, externa y fría de la Tierra.
Comportamiento mecánico frágil. A mayor profundidad, menor fragilidad, y explica su
ausencia a profundidades mayores de 670 km.
Procesos volcánicos. Ascenso del magma provoca tensiones en las rocas encajantes incluso
fracturando y liberando energía en forma de ondas sísmicas.
Fenómenos volcánicos y tectónicos en zonas de océano, la perturbación se transmite al agua,
generando tsunamis.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 11/12 2º Bachillerato.
Transformaciones mineralógicas. Pueden originar cambios de volumen (interior de la
Tierra por efecto de la presión) que derivan en movimientos sísmicos.
Colapso o hundimiento de estructuras karstificadas. Interior macizos montañosos.
Movimientos de ladera. Desprendimientos, deslizamientos, avalanchas, etc.
Perturbaciones antrópicas. Explosiones nucleares, subterráneas, prospecciones
petrolíferas, relleno de embalses, voladuras de canteras, inyección de fluidos en rocas.
Medición de terremotos.
Sismógrafo. Registrar las perturbaciones transmitidas.
Las escalas sísmicas.
Cualitativas. Relacionan terremotos con los daños producidos. Subjetivas. La más conocida
la escala de Mercalli. Escala con 12 grados, determinados a partir de encuestas a la población.
Cuantitativas. Se inició con Wadati (1931). Culminó con la de Richter.
Escala de Richter. Emplea concepto de magnitud y base matemática y física. Se mide la
amplitud alcanzada por las oscilaciones de las ondas sísmicas superficiales y a partir de ahí se
calcula la magnitud(log decimal de la amplitud máxima), medida en micras.
Al ser logarítmica, cada grado corresponde a un incremento en la amplitud de las ondas 10x
el de la unidad anterior.
La predicción y prevención sísmica.
Predicción basada esencialmente en el ciclo tectónico de una zona. Fundamental: conocer la relación
con los bordes de las placas y su funcionamiento dinámico histórico.
Estudio paleosísmico, exámenes minuciosos históricos y análisis de los precursores físicos, se ha
determinado un periodo de recurrencia entre 20 y 27 años.
Precursores sísmicos.
Fenómenos que suelen preceder a los terremotos.
Anomalías físicas o químicas. Como formación de microfisuras, modificación del volumen de
bloques rocosos, incremento en la emisión de Rd, alteraciones en resisitividad y conductividad eléctrica o
el aumento del nivel freático.
Pequeños terremotos. Son anteriores a sismos de gran magnitud.
Modificaciones de la superficie del terreno. Antes de un gran seísmo. Detección con
técnicas aeroespaciales.
Unidad 7. EL DIASTROFISMO.
GEOLOGÍA. 12/12 2º Bachillerato.
Precursores biológicos. Comportamiento animal alterado previo a un seísmo.
Con todos los datos, desde los años 50 se han construido mapas de riesgo sísmico, recogen datos
como:
Geológicos. Características tectónica regionales, regímenes de deformación de fractura,
efectos de la neotectónica.
Signos físicos que induce el seísmo en las rocas del subsuelo = “agitabilidad”, oscilación
previsible en un punto de la superficie del terreno. Dependerá de la magnitud, distancia al
epicentro o también la naturaleza del terreno.
Modificaciones en el suelo como consecuencia de la agitabilidad.
Zonas de atenuación del terremoto.
Permiten los mapas la elaboración de pautas preventivas:
Conocimiento de los suelos en relación con el paso de las ondas.
Capacidad portante del subsuelo o respuesta del subsuelo a la superposición de cargas y los
efectos resultantes, en estabilidad y con un seísmo.
Criterios de diseño y clasificación de las estructuras compatibles para construir.
Criterios para desechar estructuras incompatibles con las características de la zona.