U3-DEFORMACIÓN DE LA MASA ROCOSA 2.pdf

8/18/2019 U3-DEFORMACIÓN DE LA MASA ROCOSA 2.pdf

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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Rosario

Departamento de Ingeniería Civil.

Geología Aplicada a la Ingeniería Civil y al Medio Ambiente

Unidad Temática 3

DEFORMACIÓN DE LA MASA ROCOSA

2º Año - Ingeniería Civil

Docentes:Ing. Claudio Giordani

Ing. Gustavo Lanzone


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-DEFORMACIÓN DE LA MASA ROCOSA-Unidad em!tica " del Curso Geología Aplicada a la Ingeniería Civil y al Medio Ambiente

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INTRODUCION.

#l Diastrofismo (o Tectonismo! es un t$rmino %ue involucra a todos los movimientos de laspartes s&lidas de la tierra de los %ue resultan desplazamiento '(allamiento) o de(ormaci&n de laroca 'plegamiento)* todos estos movimientos son debidos a las presiones internas.#ntre las evidencias %ue demuestran la actuaci&n de (uerzas enormes dentro de la tierra secuentan los miles de +il&metros de estratos %ue est!n doblados* plegados* volcados y a veces muy(racturados. A una escala menor* durante los grandes terremotos* la corteza se mueve unos pocosmetros a lo largo de las (allas. Adem!s* la e,pansi&n y la e,tensi&n de la corteza producendepresiones alargadas y en los largos intervalos de tiempo geol&gico crean las cuencas oce!nicas.

#-UCUA- G#/L0GICA-.1

odas las masas de roca tienen algunas características o aspectos %ue constituyen su estructura.#l estudio de las disposiciones y signi(icaci&n de $stas* constituye el campo de la geología* llamadogeología estructural.

Las estructuras geol&gicas est!n relacionadas con todos los accidentes tect&nicos de la masarocosa* estas son (ormadas por movimientos epirog$nicos y movimientos orog$nicos.#structura es la (orma en la %ue 2an sido depositadas las rocas* es decir* como est!n colocadas.3os ayudan a determinar el m$todo y costo de e,cavaci&n como material de pr$stamo ya sea parauna carretera o vía ($rrea* la e,cavaci&n de un t4nel y la ubicaci&n de posos de agua subterr!nea.

TI"O D# #$TRUCTURA$

#str%ct%ra &rimaria : A trav$s de esta estructura* la roca es depositada 2orizontalmente y noson a(ectadas por los movimientos epirog$nicos y orog$nicos. Las estructuras primarias de mayorimportancia son:

#strati(icaci&n. La naturaleza estructural m!s com4n y prominente de los sedimentos* es ladisposici&n en capas llamada estrati(icaci&n o colocaci&n en lec2os. Los lec2os* capas o estratos*pueden di(erir en el tama5o de los granos* en la disposici&n o arreglo de $stos en el color* en laconstituci&n mineral&gica* o en la combinaci&n de estos elementos. Los dep&sitos m!s uni(ormes y

m!s e,tensos* son los de los mares6 los dep&sitos procedentes de lagos* corrientes y viento* sonmenos uni(ormes y en general menos e,tensos. #s (recuente %ue 2aya una graduaci&n* desdesedimento de partículas gruesas* cerca de la orilla 'aguas poco pro(undas) a dep&sitos desedimentos de partículas (inas* le7os de la orilla 'aguas pro(undas).

Laminaci&n y laminaci&n transversal . Dentro de los lec2os o capas* puede 2aber unidades demenos de un cuarto de pulgada de espesor %ue se llaman l!minas6 un dep&sito %ue presentel!minas se dice %ue es laminado. Las l!minas pueden ser paralelas a los planos de las capas desedimentaci&n* o (ormar un cierto !ngulo con dic2os planos. #n este 4ltimo caso* se dice %ue elsedimento presenta laminaci&n transversal.

/ndulaci&n. La ondulaci&n es (amiliar par %uien 2aya visto alguna vez un !rea cubierta de arena.#sta ondulaci&n puede deberse al viento* a las corrientes de agua* o las olas.


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Grietas primarias . Las contracciones debidas a p$rdidas de agua* compactaci&n y asentamientos*aterronado y otras causas menos comunes* dan lugar a grietas en los sedimentos no consolidados

y parcialmente consolidados. #s característico %ue estas grietas sean cortas* irregulares ydiscontinuas.

#str%ct%ra sec%n'aria . -e 2an (ormado despu$s de la consolidaci&n de la masa rocosa por las(uerzas de los movimientos epirog$nicos y orog$nicos a trav$s de los cuales la roca se 2aondulado y de(ormado. -on de este tipo de estructura los pliegues* (racturas o (allas* (isuras* etc.

Los resultados de la actividad tect&nica son impresionantes en los principales cinturonesmonta5osos de la ierra* donde pueden encontrarse rocas %ue contienen (&siles de organismosmarinos miles de metros por encima del nivel del mar actual y las unidades rocosas est!nintensamente plegadas* como si (ueran de masilla. Incluso en los interiores estables de los

continentes* las rocas revelan una 2istoria de de(ormaci&n %ue muestra %ue 2an a(lorado deniveles muc2o m!s pro(undos de la corteza.

Los ge&logos estructurales estudian la ar%uitectura de la corteza terrestre y c&mo ad%uiri& esteaspecto en la medida en %ue (ue consecuencia de la de(ormaci&n. #studiando la orientaci&n de lospliegues y las (allas* así como los rasgos a pe%ue5a escala de las rocas de(ormadas. Los ge&logosestructurales pueden determinar a menudo el ambiente geol&gico original* y la naturaleza de las(uerzas %ue produ7eron esas estructuras rocosas. De este modo se est!n desci(rando los comple7osacontecimientos %ue constituyen la 2istoria geol&gica.

La comprensi&n de las estructuras tect&nica no es s&lo importante para desci(rar la 2istoria de laierra. -ino %ue es tambi$n b!sica para nuestro bienestar econ&mico. 8or e7emplo* la mayor partede los yacimientos donde aparecen petr&leo y gas natural est! asociada con estructuras geol&gicas%ue atrapan esos (luidos en valiosos. Adem!s* las (racturas rocosas son el lugar donde seproducen las mineralizaciones 2idrotermales* lo cual signi(ica %ue pueden ser (uentes importantesde menas met!licas. Adem!s* cuando se seleccionan las zonas de ubicaci&n de proyectos deconstrucci&n importantes* como los puentes* las centrales 2idroel$ctricas y las centrales de energíanuclear* debe considerarse la orientaci&n de las super(icies de (ractura* %ue representan zonas dedebilidad de las rocas. #n resumen* un conocimiento de estructuras es esencial para nuestra (ormade vida actual.

D#9/MACI/3 D# LA C/#A ##-#

Cual%uier cuerpo de roca* con independencia de su dureza* tiene un punto en el %ue se (racturar!o (luir!. La de(ormaci&n 'de ; (uera6 (orma ; (orma) es un t$rmino general %ue se re(iere a todoslos cambios de tama5o* (orma* orientaci&n o posici&n de una masa rocosa. La mayor parte de lade(ormaci&n de la corteza tiene lugar a lo largo de los m!rgenes de las placas . Los movimientos delas placas y las interacciones a lo largo de los límites de placas generan las (uerzas tect&nicas %ueprovocan la de(ormaci&n de las unidades de roca.

%er)a * esf%er)o

La (uerza es lo %ue tiende a poner en movimiento los ob7etos estacionarios o a modi(icar losmovimientos de los cuerpos %ue se mueven. De la e,periencia cotidiana sabemos %ue si una

puerta est! atascada 'estacionaria)* aplicamos (uerza para abrirla 'ponerla en movimiento).


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8ara describir las (uerzas %ue de(orman las rocas* los ge&logos estructurales utilizan el t$rminoes(uerzo* %ue es la cantidad de (uerza aplicada sobre un !rea determinada. La magnitud deles(uerzo no es simplemente una (unci&n de la cantidad de (uerza aplicada* sino %ue tambi$n est!

relacionada con el !rea sobre la %ue la (uerza act4a. 8or e7emplo* si una persona anda descalzasobre una super(icie dura* la (uerza 'peso) de su cuerpo se distribuye por todo el pie* de modo%ue el es(uerzo %ue act4a en cual%uier punto de su pie es pe%ue5o. -in embargo* si esa personapisa una pe%ue5a roca puntiaguda* la concentraci&n de es(uerzos en un punto de su pie ser!elevada. 8or tanto* puede pensarse en el es(uerzo como una medida de cu!n concentrada est! la(uerza* el es(uerzo puede aplicarse de manera uni(orme en todas las direcciones 'presi&n decon(inamiento) o de manera no uni(orme 'es(uerzo di(erencial).

Ti&os 'e esf%er)o

Cuando se aplica un es(uerzo en direcciones di(erentes* se denomina es(uerzo di(erencial. #l

es(uerzo di(erencial %ue acorta un cuerpo rocoso se conoce como es(uerzo compresivo 'com ; 7unto6 premere ; presionar) Los es(uerzos compresivos asociados con las colisiones de las placastienden a acortar engrosar la corteza terrestre* pleg!ndose* (luyendo o (ractur!ndose.ecordemos* de lo %ue 2emos dic2o de las rocas metam&r(icas* %ue el es(uerzo compresivo seconcentra m!s en los puntos en los %ue los granos minerales est!n en contacto* provocando lamigraci&n de la materia mineral de las zonas de es(uerzo elevado a las zonas de es(uerzo ba7oComo consecuencia* los granos minerales 'y la unidad de roca) tienden a acortarse en direcci&nparalela al plano del m!,imo es(uerzo y a alargarse en direcci&n perpendicular a la de mayores(uerzo.

Estratos no deformados

L esfuerzo compresional horizontal hace que lasrocas se acorten horizontalmente y se engrosenverticalmente


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Deformaci+n


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#ste tipo de de(ormaci&n se llama de(ormaci&n (r!gil * De nuestra e,periencia cotidiana* sabemos%ue los ob7etos de vidrio* los l!pices de madera* las bande7as de porcelana e incluso nuestros

2uesos e,2iben (racturas (r!giles una vez se supera su resistencia* 8or el contrario* en lapro(undidad* donde las temperaturas y las presiones de con(inamiento son elevadas* las rocase,2iben un comportamiento d4ctil. La de(ormaci&n d4ctil es un tipo de (lu7o en estado s&lido %ueproduce un cambio en el tama5o y la (orma de un ob7eto sin (racturarlo. Los ob7etos normales %uemuestran un comportamiento d4ctil son la arcilla de modelar* la cera de las abe7as* el caramelo yla mayoría de los metales. Las rocas %ue muestran signos de (lu7o d4ctil normalmente sede(ormaron a una gran pro(undidad y e,2iben pliegues %ue dan la impresi&n de %ue la resistenciade la roca era parecida a la de la masilla blanda.

Adem!s del ambiente (ísico* la composici&n mineral y la te,tura de las rocas in(luye muc2o enc&mo $stas se van a de(ormar. 8or e7emplo* las rocas cristalinas compuestas por minerales conenlaces moleculares internos (uertes tienden a (racturarse. 8or el contrario* las rocas

sedimentarias d$bilmente cementadas o las rocas metam&r(icas %ue contienen zonas de debilidadcomo la (oliaci&n* son m!s susceptibles de e,perimentar de(ormaci&n d4ctil

Direcci+n * ,%)amiento

Los ge&logos utilizan dos medidas denominadas direcci&n 'rumbo) y buzamiento 'inclinaci&n) paraayudar a determinar la orientaci&n de un estrato rocoso o de una super(icie de (alla. Conociendo ladirecci&n y el buzamiento de las rocas en la super(icie* los ge&logos pueden predecir la naturalezay la estructura de unidades rocosas y las (allas %ue est!n ocultas deba7o la super(icie (uera delalcance de nuestra vista.

La 'irecci+n es el !ngulo entre el norte magn$tico y una línea obtenida mediante la intersecci&n

de un estrato inclinado* o (alla* con un plano 2orizontal. La direcci&n * o rumbo * se suele e,presarcomo un valor de un !ngulo en relaci&n con el norte. 8or '3 =>? #) signi(ica %ue la línea dedirecci&n se dirige al este desde el norte. La direcci&n del estrato ilustrada en la (igura es deapro,imadamente norte @? este. '3 @? #).


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#l ,%)amiento es el !ngulo de inclinaci&n de plano geol&gico* como por e7emplo una (alla*medida desde un plano 2orizontal. #l buzamiento incluye el valor del !ngulo de inclinaci&n comola direcci&n 2acia la cual la roca est! inclinada. #n la 9igura* el !ngulo de buzamiento del estrato

rocoso es de ">? Una manera de visualizar el buzamiento es imaginar %ue el agua descender!siempre por la super(icie rocosa seg4n una línea paralela al buzamiento.

ovimientos orognicos.

-on causados por la actividad volc!nica y movimientos sísmicos 'terremotos)* el tipo de es(uerzoes compresi&n 2orizontal de desplazamiento considerable* se caracteriza por de(ormaci&n en laroca. La orog$nesis es la (ormaci&n o re7uvenecimiento de monta5as y cordilleras causada por lade(ormaci&n compresiva de regiones m!s o menos e,tensas de litos(era continental.

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Durante la (ormaci&n de las monta5as* las rocas sedimentarias y volc!nicas suelen doblarse enuna serie de ondulaciones seme7antes a ondas denominadas &lieg%e s . Los pliegues de losestratos sedimentarios se parecen muc2o a los %ue se (ormarían si se cogiera una 2o7a de papelpor sus e,tremos y se (ueran empu7ando uno 2acia el otro. -on arrugas producidas en las rocasmientras se encuentran en su estado pl!stico6 sus dimensiones van de centímetros a cientos de+m.. Los pliegues se producen pre(erentemente en los bordes compresivos de las placas* es decir*en las zonas de subducci&n* y en general a importante pro(undidad. Muc2as rocas %ue en lasuper(icie terrestre se comportan (r!gilmente* pasan en la pro(undidad al comportamiento d4ctil*pleg!ndose (rente a es(uerzos de compresi&n y cizalla* ya %ue la mayor presi&n y temperatura %uee,isten en el subsuelo* (avorecen la de(ormaci&n pl!stica de las rocas. 8ara un tipo de roca dado elestudio de la geometría de los pliegues puede in(ormarnos de modo apro,imado sobre el

mecanismo de (ormaci&n y la pro(undidad a %ue se 2a originado.#stas rocas m!s antiguas se 2an alterado tambi$n su(riendo metamor(ismo* raz&n por la cual losminerales como las micas crecen paralelos unos a otros y la roca tiende a dividirse (!cilmente enl!minas delgadas 'es%uistosidad). Al aumentar la distancia a la (uente de presi&n %ue produce elplegamiento los pliegues van muriendo tanto en la vertical como en la 2orizontal.

Estableciendo la dirección y el buzamiento de los estratos sedimentarios que afloran en un mapa A, los geólogos pueden deducir la orientación de la estructura en el subsuelo B.

Mapa A

Subsuelo B


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"artes &rinci&ales 'e %n &lieg%e

Ti&os 'e &lieg%es

Los dos tipos de pliegues m!s comunes se denominan anticlinales y sinclinales . Un anticlinal se(orma casi siempre por plegamiento conve,o* o ar%ueamiento* de las capas de roca. Losanticlinales a(loran* a veces de manera espectacular en los puntos donde las carreteras atraviesanestratos de(ormados. Asociados a menudo con los anticlinales* se encuentran los plieguesc&ncavos* o surcos* denominados sinclinales. # (lanco de un anticlinal lo es tambi$n del sinclinaladyacente.

Dependiendo de su orientaci&n* estos pliegues b!sicos se describen como sim$tricos * cuando los(lancos son im!genes espectaculares el uno del otro y como asim$trico cuando no lo son. -e dice%ue un pliegue asim$trico est! volcado o capotado si uno de los (lancos est! inclinado m!s all! dela vertical. Un pliegue volcado puede tambi$n de manera %ue un plano %ue se e,tendiera a trav$s

del e7e del pliegue sería en realidad 2orizontal. #sos pliegues tumbados 'recumbentes) soncomunes en algunas regiones monta5osas como los Alpes.

#n el estudio de los pliegues esconveniente considerar un cierton4mero de elementos o partesprincipales. -on $stas* las alas oflancos! el &lano a1ial * el e2e .

Los costados o lados de los pliegues sellaman alas (flancos ).

La super(icie a,ial* llamadacom4nmente &lano a1ial * es la

super(icie %ue divide m!sapro,imadamente al pliegue en (ormasim$trica a lo largo del mismo. 8uedeser una super(icie plana u ondulada ypuede estar vertical o inclinada. -i elplano a,ial est! inclinado* el pliegue esrecostado y asim$trico.

La intersecci&n del plano a,ial con lacresta o arista del pliegue* se llamae2e . #l e7e puede ser 2orizontal o

inclinado.#l !ngulo de inclinaci&n del e7e de unpliegue con respecto a un plano2orizontal se llama 'eclive 'el

&lieg%e .


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-DEFORMACIÓN DE LA MASA ROCOSA-

Unidad em!tica " del Curso Geología Aplicada a la Ingeniería Civil y al Medio Ambiente 8

Los pliegues no se e,tienden inde(inidamente6 antes bien* sus e,tremos terminan de una maneramuy parecida a corno lo 2acen las arrugas en la ropa. Algunos pliegues tienen inmersi&n * por%ueel e7e del pliegue penetra en el terreno

Monoclinal : consiste en estratos sedimentarios plegados %ue (ueron de(ormados por una (racturadel basamento. #l cabalgamiento de este diagrama se denomina cabalgamiento ciego por%ue noalcanza la super(icie.

Monoclinal

8liegue recumbente: es a%uel cuyo plano a,ial es esencialmente 2orizontal.


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Esquemas idealizados que ilustran las características asociadas con pliegues simétricos. El eje del pliegue en A es horizontal, mientras que el eje del pliegue en B tiene inmersión.


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Un 'ia&iro es una masa rocosa muy pl!stica* por e7emplo un domo salino* %ue por raz&n deempu7es internos revienta los pliegues al ser comprimida y se e,tiende por encima de rocasestratigr!(icamente superiores.

8liegue diapírico ovimientos e&irognicos

-on todas las (uerzas verticales las cuales producen (racturamientos de las rocas y a(ectan a unae,tensi&n considerable* pero no causan muc2a de(ormaci&n.-e producen las siguientes de(ormaciones:

9racturas .1 Cual%uier grieta en una roca s&lida es una (ractura.

9isuras .1 Una (ractura e,tensa se llama (isura %ue puede llegar a ser un conducto %ue sirva para elpaso de la lava* %ue (ormar! un basalto de meseta o de soluciones %ue originar!n vetasmineralizadas.

Bunturas .1 Las (racturas a lo largo de los cuales no 2an 2abido movimientos perceptibles y %ueocurren en grupos paralelos se llaman 7untas* en cual%uier tipo de roca la 7unta se producen comoestructuras secundarias por la (uerza de compresi&n* torsi&n y es(uerzo cortante.

9allas .1 Cuando en las (racturas* (isuras o 7untas se 2a e(ectuado un desplazamiento apreciable* sellaman (allas. #l desplazamiento* %ue puede ser vertical u 2orizontal se denomina rec2azo de la(alla.

9ACUA-8ueden ser (allas o diaclasas: ambas suponen un origen com4n %ue las e,plica* es decir* liberaci&nde energía de presi&n por encima del límite pl!stico de las rocas. #n las (allas 2ay desplazamientoimportante de una masa con respecto a la otra* en las diaclasas no.

Partes de una falla. 1. Bloques; 2. Labios de falla; 3. Plano de falla; 4. Espejo de la falla; 5. Línea de falla; 6. Ángulo de buzamiento (a); 7. Bloque levantado; 8. Bloque hundido; 9. Techo; 10. Piso; 11. Salto

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"artes 'e %na falla.

Las partes de una (alla pueden describir estas estructuras desde el punto de vista cualitativo ocuantitativo. #s importante se5alar las características y atributos %ue puedan tener estoselementos de las (allas.

#l plano de (alla es el %ue rompe la continuidad de los estratos y separa dos blo%ues. #l %ue est!sobre el plano de (alla tiene la posibilidad de estar 2undido o levantado* seg4n el tipo de (alla*pero siempre ser! el tec2o. 8or deba7o del plano de (alla estar! el piso. #n algunos casos el planode (alla ser! vertical y no se 2ablar! de tec2o ni piso. -i 2ay desplazamientos verticales de losblo%ues* 2abr! uno levantado y otro 2undido.

#l espe7o de (alla es la parte del plano de (alla %ue %ueda e,puesta a la intemperie* donde lasestrías anuncian el sentido y la direcci&n del desplazamiento de los blo%ues.

Los ge&logos clasi(ican las (allas por sus movimientos relativos* %ue pueden serpredominantemente verticales* 2orizontales u oblicuos.

allas con 'es&la)amiento vertical

Las (allas en las %ue el movimiento es (undamentalmente paralelo al buzamiento 'o inclinaci&n) dela super(icie de (alla se denominan (allas con desplazamiento vertical. #ste tipo de movimientopuede producir pe%ue5os resaltes denominados escarpes de (alla 'scarpe: pendiente). #stos4ltimos* son producidos por desplazamientos %ue generan terremotos.

Los dos tipos principales de (allas con desplazamiento vertical se denominan (allas normales y(allas inversas * Adem!s* cuando una (alla inversa tiene un !ngulo de buzamiento 'inclinaci&n)menor de ?* se denomina cabalgamiento . A continuaci&n consideraremos estos tipos de (alla.


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9allas normales .

Las (allas con desplazamiento vertical se clasi(ican como (allas normales cuando el blo%ue de tec2ose desplaza 2acia aba7o en relaci&n con el blo%ue de muro. La mayoría de las (allas normalestienen buzamientos de unos >?* %ue tienden a disminuir con la pro(undidad. -in embargo*algunas (allas con desplazamiento vertical tienen buzamientos muc2o menores* apro,im!ndose enalgunos casos a la 2orizontal. Debido al movimiento descendente del tec2o* las (allas normalesacomodan el alargamiento* o la e,tensi&n* de la corteza.

La mayoría de las (allas normales son pe%ue5as* con desplazamientos m!s o menos de un metro.8ero 2ay algunas %ue se e,tienden decenas de +il&metros* dibu7ando sinuosamente el límite de un(rente monta5oso.

Los movimientos a lo largo de estas (allas 2an producido blo%ues de (alla elevados alternos y

denominados 2orst y blo%ues 2undidos llamados graben 'Graben: zan7a). Los 2orst generancordilleras elevadas* mientras %ue los grabens (orman muc2as cuencas. Las estructuras llamadas(osas tect&nicas asim$tricas* %ue son blo%ues de (alla inclinados* tambi$n contribuyen a laalternancia de altos y ba7os topogr!(icos. Los 2orst y los e,tremos superiores de los blo%uesinclinados de la (alla son la (uente de los sedimentos %ue se 2an acumulado en las cuencas %ue(ueron creadas por los graben y los e,tremos in(eriores de los blo%ues inclinados.

Las (allas con desplazamiento vertical son tambi$n predominantes en los centros de e,pansi&n*donde se produce la divergencia entre las placas tect&nicas. #n estos puntos* un blo%ue central'graben o (osa tect&nica) est! limitado por (allas normales y se 2unde cuando las placas seseparan. Los graben de(inen un valle alargado limitado por dos blo%ues de (alla elevados '2orst).

Aquí los esfuerzos tensionales han alarqado y fracturado la corteza en numerosos bloques. El movimiento a lo largo de esas fracturas ha inclinado los bloques produciendo alineaciones montañosas paralelas denominadas montañas limitadas por fallas. Los bloques hundidos (grabens) forman cuencas, mientrasque los bloques elevados (horst) se erosionan y originan una topografía montañosa accidentada. Además,

numerosos bloques inclinados (fosas tectónicas asimétricas) dan lugar a cuencas y montañas.


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9allas inversas y cabalgamientos .

Las (allas inversas y los cabalgamientos son (allas con desplazamiento vertical en las cuales elblo%ue de tec2o se mueve 2acia arriba con respecto al blo%ue de muro. ecordemos %ue las (allasinversas tienen buzamientos superiores a ? y %ue los cabalgamientos tienen buzamientosin(eriores a ?. Dado %ue el blo%ue de tec2o se mueve 2acia arriba y sobre el blo%ue de muro*las (allas inversas y los cabalgamientos re(le7a un acortamiento de la corteza.

Las (allas inversas de alto !ngulo suelen ser pe%ue5as y acomodan desplazamientos locales enregiones dominadas por otros tipos de (allas. Los cabalgamientos* por otro lado* e,isten a todaslas escalas. Los cabalgamientos pe%ue5os e,2iben desplazamientos %ue oscilan entre milímetros yunos pocos metros. Algunos grandes cabalgamientos tienen desplazamientos del orden dedecenas a centenares de +il&metros. Mientras %ue las (allas normales aparecen en entornos

tensionales* los cabalgamientos son resultado de (uertes es(uerzos compresivos. #n esosambientes* los blo%ues de la corteza se desplazan uno 2acia el otro* movi$ndose el tec2o 2aciaarriba con respecto al muro. La (ormaci&n de cabalgamientos es m!s pronunciada en las zonas desubducci&n y otros bordes convergentes* donde las placas est!n colisionando. Las (uerzascompresivas producen generalmente pliegues adem!s de (allas y provocan un engrosamiento yacortamiento del material implicado.

Bloque diagrama que muestra el movimiento relativo a lo largo de una falla inversa.

#n regiones monta5osas* como los Alpes* las ocosas septentrionales* el Eimalaya y los Apalac2es* los cabalgamientos 2an desplazado los estratos 2asta > +il&metros sobre las unidadesde roca adyacentes. #l resultado de este movimiento a gran escala es %ue los estratos m!santiguos se superponen sobre las rocas m!s 7&venes.

allas 'e 'es&la)amiento 3ori)ontal.

Las (allas en las %ue el desplazamiento dominante es 2orizontal y paralelo a la direcci&n de lasuper(icie de la (alla* se denominan (allas de desplazamiento 2orizontal o desgarres. Debido a sugran tama5o y a su naturaleza lineal* muc2as (allas de desplazamiento 2orizontal tienen una traza%ue es visible a lo largo de una gran distancia. #n vez de una (ractura 4nica a lo largo de la cualtiene lugar el movimiento* las (allas de desplazamiento 2orizontal consisten en una zona de

(racturas apro,imadamente paralelas* cuya anc2ura puede ser superior a varios +il&metros.


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#l movimiento m!s reciente* sin embargo* suele producirse a lo largo de una banda de tan s&lounos pocos metros de anc2o %ue puede cortar estructuras como los cauces de los río. Adem!s* lasrocas trituradas y rotas producidas durante la (ormaci&n de la (alla son erosionadas con m!s

(acilidad* produciendo* a menudo* valles lineales o depresiones %ue marcan la ubicaci&n de estas(allas transcurrentes.

Bloque diagrama que ilustra las estructuras asociadas con las fallas con desplazamiento horizontal.Obsérvese cómo los cauces de las corrientes han sido desplazados por el movimiento de la falla.

Los primeros registros cientí(icos de (allas de deslizamiento 2orizontal se debieron al seguimientode zonas de ruptura super(icial %ue 2abían producido intensos terremotos. Uno de los m!snotorios (ue el gran terremoto de -an 9rancisco de =F>. Durante este gran terremoto* sedesplazaron 2asta *@ metros las estructuras %ue se 2abían construido a trav$s de la (alla de -an Andr$s* por e7emplo* las vallas.Muc2as grandes (allas de desplazamiento 2orizontal atraviesan la litos(era y acomodan elmovimiento entre dos grandes placas de corteza. ecordemos %ue este tipo especial de (alladireccional se denomina (alla trans(ormante 'trans : a trav$s6 (orma : (orma). 3umerosas (allastrans(ormantes cortan la litos(era oce!nica y conectan las dorsales oce!nicas. /tras acomodan el

desplazamiento entre placas continentales %ue se mueven en sentido 2orizontal una con respectoa la otra. Una de las (allas trans(ormantes me7or conocida es la (alla -an Andr$s* en Cali(ornia.

A esta (alla de límite de placas puede seguírsele el trazado durante unos F> +il&metros desde elgol(o de Cali(ornia 2asta un punto situado a lo largo de la costa norte de -an 9rancisco* dondedesaparece en el mar. Desde su (ormaci&n* 2ace unos F millones de a5os* el desplazamiento a lolargo de la (alla de -an Andr$s 2a superado los > +il&metros. #ste movimiento 2a acomodado eldesplazamiento 2acia el norte del suroeste cali(orniano y la 8enínsula de Ha7a Cali(ornia en relaci&ncon el resto de 3orteam$rica./tras denominaciones para las (allas simples. Las (allas simples suelen denominarse aludiendo nos&lo a la naturaleza de los es(uerzos %ue les da origen* sino tambi$n a la disposici&n del plano deruptura con relaci&n a los estratos 'en rocas sedimentarias) o a su inclinaci&n con respecto al

2orizonte* entre otras características.


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Otros tipos de fallas. 1. Falla conforme si el plano es paralelo a los estratos; 2. Falla contraria si el planoes perpendicular a los estratos; 3. Falla vertical si el plano de falla es vertical; 4. Falla en tijera, charnela

o de torsión.

#7emplo de cabalgamiento:

Desarrollo idealizado del manto de cabalgamiento Lewis.

ara vez* el plano de (alla es una super(icie lisa y 4nica* por lo general a ambos lados de eseplano las rocas se 2allan trituradas y* debido al gran calor de (ricci&n desarrollado por elmovimiento parte de esa roca se (unde y recristaliza originando minerales secundarios %uedispuestos en escamas a lo largo de las paredes* %ue limitan la zona de trituraci&n. #sta zona o(ran7a de espesor variable se conoce como brec2a tect&nica y sus paredes como espe7os de(ricci&n.


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ELONGACION

R E C H A Z O

ESPEJO DE FRICCION

BRECHA TECTONICA

Diaclasas .

#ntre las estructuras m!s comunes se cuentan diaclasas . Aun%ue algunas diaclasas tienen unaorientaci&n aleatoria* la mayoría se produce en grupos apro,imadamente paralelos. Las diaclasasse pueden de(inir como planos divisorios o super(icies %ue dividen las rocas y a lo largo de lascuales no 2ubo movimiento visible paralelo al plano o super(icie.-e admite %ue dos son los mecanismos de responsables de su (ormaci&n: la compresi&n y latensi&n .#n la compresi&n una parte de la roca tendería a resbalar sobre la otra pero al 2allarse con(inadael movimiento a lo largo del plano rotura no pudo producirse y una parte de la presi&n cedi& altrisarse la roca. #llo e,plicaría por%ue las diaclasas presentan cierto paralelismo entre sus planos*constituyendo un grupo. A menudo los grupos se intersectan con los de otro (orm!ndose un

sistema de diaclasas* %ue se llamaría sistema con7ugado cuando dos grupos son perpendicularesentre sí.#n la tensi&n* la diaclasa presenta sus planos normales a la direcci&n de las (uerzas %ue tendierona separar la roca en (ragmentos.

Muc2as diaclasas son visibles cuando al golpear la roca* $sta se parte seg4n planos de(inidos: sedice %ue son cerradas . -i 2ay separaci&n de la roca normalmente a ese plano* se denominaabiertas o (isuras . #sta separaci&n se debe a causas mec!nicas o a una soluci&n de mineralesposterior al movimiento* motivada por aguas circulantes %ue en ocasiones pueden ensanc2ar lascavidades.


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• litol&gicos 'rocas inconsolidadas sobre rocas consolidadas)*• estructurales 'meteorizaci&n (ísica* %uímica* biol&gica super(icial del estrato

rocoso super(icial)*• topogr!(icos 'laderas con pendientes abruptas)*• antr&picos 'denudaci&n o de(orestaci&n del terreno)*• tect&nicos 'acci&n de las ondas sísmicas)*• clim!ticos 'precipitaciones (uertes o precipitaciones continuas).

#ntre las (uerzas de resistencia %ue mantienen la estabilidad de la pendiente se encuentran la(uerza y la co2esi&n de su material* el grado de (ricci&n interna entre sus granos y los apoyose,ternos. #stos (actores de(inen en con7unto la f%er)a 'e resistencia al corte .

La fuerza de gravedad opera en sentido vertical, pero tiene una componente que actúa en forma paralela a la pendiente. Cuando esta fuerza, que promueve la inestabilidad, excede la fuerza de resistencia al corte de la pendiente, ocurre una falla.

0eología * esta,ili'a' 'e tal%'es.

La relaci&n entre la topogra(ía y la geología del !rea es importante para determinar la estabilidadde la pendiente. -i las rocas ba7o la pendiente se inclinan en la misma direcci&n es m!s probableun deslizamiento en masa %ue si se encuentra en sentido 2orizontal o se inclinan en la direcci&ncontraria seg4n la (igura.

Cuando las rocas se inclinan en la misma direcci&n* el agua escurre entre los diversos planos delos estratos y disminuye tanto la co2esi&n como la (ricci&n entre las capas rocosas adyacentes.'(ig. a). #sto ocurre sobre todo si 2ay capas arcillosas* por%ue la arcilla se pone resbalosa cuandose mo7a.Incluso si las rocas se encuentran en sentido 2orizontal o se inclinan en direcci&n contraria a lapendiente* las (racturas pueden estar inclinadas en la misma direcci&n. #l agua %ue corre por ellas

intemperiza las rocas y amplía estas aberturas 2asta %ue el peso de las rocas suprayacentes las2ace caer. '(ig. b)

Cohesión delos granos

FUERZA DERESISTENCIAAL CORTE


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Ti&os 'e movimientos 'e masa.

Los ge&logos reconocen una variedad de movimientos de masas seg4n tabla ad7unta.#n general* los movimientos de masas se seg4n tres criterios principales:

=) elocidad del movimiento 'r!pido o lento).) ipo de movimiento 'principalmente caída* deslizamiento o (lu7o).") ipo de material %ue arrastra 'roca* suelo o detritos).

Los movimientos r!pidos de masa son desplazamientos visibles del material. -uceden de improvisoy el material desciende con muc2a rapidez. -on potencialmente peligrosos.

Los movimientos lentos de masa avanzan a una velocidad impredecible y por lo regular solo se

detectan por los e(ectos de su desplazamiento* como !rboles y postes inclinados o cimientosagrietados* son la causa de caída de un descendimiento de un volumen muc2o mayor de materialintemperizado.

a)

b)


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Clasificaci+n 'e los movimientos 'e masas * s%s características.

I8/ D# M/IMI#3/ -UHDII-I03 CAAC#-ICA- #L/CIDAD D# M/.

Desli)amientos

#s un movimiento r!pido de grandes masas de materiales. -e distingue tres tipos dedeslizamientos: de rocas* de escombros y de tierra.

l%2os.

Los movimientos de masa en los %ue el material (luye como lí%uido viscoso o e,2ibe undesplazamiento pl!stico se denominan (lu7os.

Caí'as. (Des&ren'imientos

#s la caída en (orma constante de materiales super(iciales por causa de pendiente abrupta*

de(orestaci&n* descomposici&n de las rocas* donde adem!s no es posible %ue se desarrolle unasobrecarga.#l material caído se va acumulando al pie de las laderas (ormando una nueva geo(ormadenominada piedemonte* %ue tiene la (orma de un plano muy inclinado de super(icie muyirregular.

Deslizamiento Flujo Desprendimiento


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/a $olifl%1i+n.

- e presenta en laderas con suelos blandos y poco co2erentes* %ue reposan sobre estratos blandos*

susceptibles a (luir en (orma viscosa ante la presencia de cantidades apreciables de aguaintersticial.

La velocidad del proceso puede variar desde unos centímetros 2asta varios metros al a5o* y se(avorece por la presencia de arcillas. 8or lo general el (en&meno* a(ecta toda la in(raestructura %uereposa sobre la masa a(ectada.

Los problemas de soli(lu,i&n son ocasionados por aguas internas provenientes de in(iltraci&n ocorrientes subterr!neas. -e detecta por la presencia de postes o !rboles inclinados* 2undimientossuaves %ue (orman terrazas %ue avanzan varios centímetros por a5o y agrietamiento de viviendasy construcciones.

-i se propician socavamientos se agrava el problema y se pueden presentar desplomes*

2undimientos* deslizamientos o derrumbes

-ovimientos 'e arrastre.

#s el deslizamiento del suelo 2asta la pro(undidad de raíces. Generalmente es un proceso %ue seva dando progresivamente a trav$s del tiempo pero %ue puede acelerarse en presencia de unaprecipitaci&n intensa y prolongada.


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R#$U#N D# /A UNIDAD5

=. Las rocas ar%ueadas y (racturadas 2an sido de(ormadas por el es(uerzo* %ue es la (uerzaaplicada a una determinada !rea roca.

. #l es(uerzo se caracteriza como cpmpresi&n* tensi&n o cizalla. La de(ormaci&n el!stica no espermanente* lo %ue signi(ica %ue cuando cesa la aplicaci&n de la (uerza las rocas vuelven a su(orma o volumen originales. La de(ormaci&n pl!stica y la (ractura son tipos permanentes dede(ormaci&n.

". Las capas de roca %ue se 2an (le,ionado con pliegues ar%ueados 2acia arriba y 2acia aba7o sonanticlinales y sinclinales* respectivamente. 8ueden identi(icase por el rumbo y buzamiento de lasrocas plegadas y por la edad relativa de las rocas en el centro de los pliegues erosionados.

. Las (allas pueden determinar la (ormaci&n de monta5as 'monta5as de (racturaci&n) o depro(undas depresiones en la corteza 'valles de (racturaci&n). Las rocas %ue aparecen en unae,tensi&n cual%uiera* pueden ser divididas en blo%ues por (allas a lo largo de las cuales losblo%ues se 2unden o ascienden a diversas alturas. de la super(icieterrestre).

Hibliogra(ía consultada para el resumen de la unidad: 9undamentos de Geología Need Oicander yBames -. Monroe N -egunda #dici&n.

Ciencias de la ierra J #dici&n N Una Introducci&n a la Geología 9ísica. #dPard B. arbuc+*9rederic+ Q. Lutgens.


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A3/ACI/3#-:

Documents

U3-DEFORMACIÓN DE LA MASA ROCOSA 2.pdf