Geologia Estructural

INTRODUCCIÓN

Los resultados de la actividad tectónica son impresionantes en los principales cinturones montañosos de la Tierra, donde pueden encontrarse rocas que contienen fósiles de organismos marinos miles de metros por encima del nivel del mar actual y las unidades rocosas están intensamente plegadas, como si fueran de masilla. Incluso en los interiores historia de deformación estables de los continentes, las rocas revelan una que muestra que han aflorado de niveles mucho más profundos de la corteza.

HIPÓTESIS

Reconocimiento de las estructuras resultantes de los procesos geológicos, tanto las producidas por los desplazamientos entre las placas tectónicas como aquellas generadas por efecto de la gravedad, incluyendo el impacto de meteoritos.

PROBLEMA

La complejidad y la gran variedad de rocas metamórficas, desde su clasificación y descripción.

OBJETIVOS

• Analizar la estructura de rocas deformadas.

• Identificar estructuras pre-deformadas, deduciendo el origen de las rocas.

• Reconocer la geometría de estructuras deformadas en diversas escalas.

• Establecer su temporalidad relativa.

• Interpretar el significado cinemático de las mismas.

• Interpretar los procesos mecánicos que las generan.

ÍNDICE

DEDICATORIA 2

INTRODUCCIÓN 3

ÍNDICE 4

HIPÓTESIS – PROBLEMA - OBJETIVOS

CAPÍTULO I: ROCAS METAMÒRFICAS

5

1.1 DEFINICIÓN

1.2 PROTOLITO

1.2.1 Importancia del protolito

1.3 FLUIDOS QUIMICAMENTE ACTIVOS

1.4 PRESION Y ESFUERZO DIFERENCIAL

5

CAPÍTULO II: TEXTURAS METAMÓRFICAS

7

2.1 CAMBIOS DE TEXTURA Y MINERALÓGICOS

2.2 FOLIACION 7

2.2.1 TEXTURAS FOLIADAS

2.2.1.1 Pizarrosidad

2.2.2.2 Esquistosidad

2.2.2.3 Bandeada Gnéisico

2.2.2.4 Rocas foliadas

2.2.2.4.1 Pizarra

2.2.2.4.2 Fitita

2.2.2.4.3 Esquisto

2.2.2.4.4 Gneis 8

2.2.2 TEXTURAS Y ROCAS NO FOLIADAS 8

CAPÍTULO III: AMBIENTES METAMÒRFICOS

3.1 METAMORFISMO TÉRMICOS O DE CONTACTO

3.2 METAMORFISMO HIDROTERMAL

3.3 METAMORFISMO REGIONAL

CONCLUSIONES

ANEXOS

BIBLIOGRAFÍA

CAPÍTULO I

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

DEFINICIÓN

La compresión de las estructuras tectónicas no es sólo importante para descifrar la historia de la Tierra, sino que es también básica para nuestro bienestar económico. Por ejemplo, la mayor parte de los yacimientos donde aparecen petróleo y gas natural está asociada con estructuras geológicas que atrapan esos fluidos valiosos «depósitos». Además, las fracturas rocosas son el lugar donde se producen las mineralizaciones hidrotermales, lo cual significa que pueden ser fuentes importantes de menas metálicas.

Además, cuando se seleccionan las zonas de ubicación de proyectos de construcción importantes, como los puentes, las centrales hidroeléctricas y las centrales de energía nuclear, debe considerarse la orientación de las superficies de fractura, que representan zonas de debilidad de las rocas. En resumen, un conocimiento de esas estructuras es esencial para nuestra forma de vida actual.

Las estructuras geológicas básicas asociadas con la deformación son los pliegues, las fallas, las diaclasas y foliación (incluida la esquistosidad).

DEFORMACION DE LA CORTEZA

Cualquier cuerpo de roca, con independencia de su dureza, tiene un punto en el que se fracturará o fluirá. La deformación (de = fuera; forma = forma) es un término general que se refiere a todos los cambios de tamaño, forma, orientación o posición de una masa rocosa.

La mayor parte de la deformación de la corteza tiene lugar a lo largo de los márgenes de las placas. Los movimientos de las placas y las interacciones a lo largo de los límites de placa generan las fuerzas tectónicas que provocan la deformación de las unidades de roca.

FUERZA Y ESFUERZO

Para describir las fuerzas que deforman las rocas, los geólogos estructurales utilizan el término esfuerzo, que es la cantidad de fuerza aplicada sobre un área determinada. La magnitud del esfuerzo no es simplemente una función de la cantidad de fuerza aplicada, sino que también está relacionada con área sobre la que la fuerza actúa. Por ejemplo, si una persona anda descalza sobre una superficie dura, fuerza (peso) de su cuerpo se distribuye por todo el pie, de modo que la el esfuerzo que actúa en cualquier punto de su pie es pequeño. Sin embargo, si esa persona pisa una pequeña roca puntiaguda, la concentración de esfuerzos en un punto de su pie será elevada. Por tanto, puede pensarse en el esfuerzo como una medida de cuán concentrada está la fuerza. El esfuerzo puede aplicarse de manera uniforme en todas las direcciones (presión de confinamiento) o de manera no uniforme (esfuerzo diferencial).

TIPOS DE ESFUERZO

• Esfuerzo diferencial

Cuando se aplica un esfuerzo en direcciones diferentes, se denomina esfuerzo diferencial. El esfuerzo diferencial que acorta un cuerpo rocoso se conoce como esfuerzo compresivo. Los esfuerzos compresivos asociados con las colisiones de las placas tienden a acortar y engrosar la corteza terrestre plegándose, fluyendo o fracturándose (Figura 10 B).

Recordemos, de lo que hemos dicho de las rocas metamórficas, que el esfuerzo compresivo se concentra más en los puntos en los que los granos minerales están en contacto, provocando la migración de la materia mineral de las zonas de esfuerzo elevado a las zonas de esfuerzo bajo. Como consecuencia, los granos minerales (y la unidad de roca) tienden a acortarse en dirección paralela al plano del máximo esfuerzo y a alargarse en dirección perpendicular a la del mayor esfuerzo.

• Esfuerzo tensional

Cuando el esfuerzo tiende a alargar o a separar una unidad rocosa, se conoce como esfuerzo tensional (tendere = estirar). Donde las placas se están separando (límites de placa divergentes), los esfuerzos tensiónales tienden a alargar los cuerpos rocosos situados en la corteza superior mediante el desplazamiento a lo largo de las fallas.

Por otro lado, en profundidad el desplazamiento es consecuencia de un tipo de flujo plástico.

• Cizallamiento

El esfuerzo diferencial también puede hacer que la roca se cizalle. Un tipo de cizallamiento es similar al deslizamiento que se produce entre los naipes de una baraja cuando la parte superior se desplaza en relación a la inferior.

En los entornos próximos a la superficie, el cizallamiento suele producirse en superficies de debilidad paralela y estrechamente espaciada, como los planos de estratificación, foliación y las micro fallas. Además, en los bordes de falla transformante, los esfuerzos de cizallamiento producen desplazamientos a gran escala a lo largo de las principales zonas de falla. Por el contrario, a grandes profundidades, donde las temperaturas y las presiones de confinamiento son elevadas, un flujo y estado sólido es el responsable del cizallamiento.

FACTORES EN LA RESISTENCIA DE UNA ROCA

• Tipo de roca

De hecho, la halita es tan débil que se deforma bajo pequeñas cantidades de esfuerzo diferencial y asciende en forma de columnas a través de los estratos de sedimentos que se extienden por el golfo de México y sus alrededores.

Quizás el sólido más débil que existe en la naturaleza y que exhibe flujo dúctil a gran escala es el hielo glacial. Por comparación, el granito y el basalto son resistentes y frágiles. En un entorno próximo a la superficie, las rocas frágiles se fracturarán cuando sean sometidas a fuerzas que excedan su resistencia. Es importante observar, sin embargo, que la presencia de cantidades pequeñas de agua en las rocas favorece su deformación dúctil.

• Tiempo

Un factor clave que los investigadores son incapaces de duplicar en el laboratorio es cómo las rocas responden a pequeños esfuerzos aplicados durante largos intervalos de tiempo geológico. Sin embargo, en escenarios cotidianos pueden observarse los efectos del tiempo en la deformación. Por ejemplo, se sabe que los bancos de mármol se hunden por su propio peso después de un período de unos cien años aproximadamente y que las estanterías de madera pueden combarse después de cargarlas de libros durante un período relativamente corto de tiempo.

CAPÍTULO II

ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS

CONCEPTO

Enormes fuerzas compresivas pueden convertir a un área relativamente plana, en lugar completamente distinto, deformando y fracturando rocas relacionados a una región tectónicamente activa. En algunos casos estas fuerzas deforman las rocas

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