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DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS: frágil y dúctil.
La rama de la geología que se dedica al estudio del comportamiento de los materiales ante un esfuerzo es la tectónica.
Cuando el estudio se realiza a escala de la corteza tenemos la tectónica de placas y si es a escala microscópica, la
microtectónica. En ambos casos, la tectónica analiza el comportamiento, rotura y desplazamientos de los materiales a
cualquier escala. El principal agente de los procesos tectónicos son los esfuerzos dirigidos.
Esfuerzo: medida de la fuerza que actúa sobre un cuerpo en relación con su superficie según la expresión
FUERZA/SUPERFICIE. Se mide en N/m2.
Si sometemos un cilindro de roca a compresión o extensión y medimos el esfuerzo y la deformación producida, al crear
un diagrama observamos un primer tramo rectilíneo con fuerte pendiente esto indica que la roca apenas se deforma al
aplicar esfuerzos y, si cesa el esfuerzo, recupera su estado original; esta roca presentaría un comportamiento elástico. Si
se supera el límite de elasticidad, se pierde pendiente y la deformación se realizaría con mayor facilidad, hasta el límite
en el que se rompe. Se diría que ha presentado un comportamiento dúctil mientras se ha deformado (irreversible) y
frágil cuando ha llegado al punto de rotura.
Por tanto, un material puede presentar tres tipos de deformaciones: elástica, plástica (dúctil) y por rotura (frágil). El
comportamiento depende de la naturaleza del material y de otros factores como la temperatura, la presión confinante,
la presencia de fluidos y el tiempo de actuación del esfuerzo. Los tres primeros factores (temperatura, presión y fluidos)
hacen que los materiales aumenten su respuesta plástica y lleguen con más dificultad a romperse. El tiempo también es
importante, esfuerzos durante mucho tiempo favorecen los comportamientos plásticos y esfuerzos instantáneos e
intensos favorecen el comportamiento frágil. Un material que en la superficie presente comportamiento frágil, puede
comportarte de forma plástica en zonas profundas de la corteza.
F| PRINCIPALES ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS: pliegues y fallas: Son la respuesta plástica o frágil de un material de la
corteza terrestre ante los esfuerzos sufridos.
PLIEGUE: respuesta dúctil/plástica de las rocas ante los esfuerzos soportados. Deformaciones continuas normalmente
asociadas a deformaciones discontinuas (fallas y diaclasas). Al estudiarlos se distinguen:
Charnela o ejes: líneas contenidas en las superficies plegadas y que unen los puntos de máxima
curvatura. Suelen coincidir (no siempre) con las crestas o zonas más deprimidas.
Flancos: porciones de pliegue situadas entre dos charnelas.
Plano axial: superficie imaginaria que contiene a todas las charnelas.
Núcleo: parte más interna del pliegue.
Los pliegues también se caracterizan por:
Buzamiento: ángulo que forman la superficie de máxima pendiente de cada flanco con la horizontal.
Dirección: ángulo que forma un eje del pliegue y la dirección norte sur.
Inmersión: ángulo que forma una línea de charnela y el plano horizontal.
Vergencia: ángulo que forma el plano axial con el plano horizontal.
TIPOS DE PLIEGUES: se clasifican según distintos criterios: Asociaciones de pliegues: anticlinorio y
sinclinorio.
– Por la disposición y convexidad de sus capas:
Anticlinales: presentan una superficie convexa hacia el exterior del pliegue. Si no ha habido inversión
tectónica, los estratos del núcleo son los más antiguos y los más modernos aparecen en los flancos.
Sinclinales: presentan una superficie convexa hacia el interior del pliegue. Los estratos más modernos
están situados en el núcleo y los más antiguos en los flancos.
– Por la Vergencia:
Simétricos: flancos con el mismo buzamiento.
Asimétricos: flancos con buzamientos diferentes, varían de inclinados a tumbados.
Acostados o tendidos: el plano axial y los flancos se encuentran en la horizontal.
Monoclinal o en rodilla: los flancos forman un ángulo de 90º o casi, siendo uno horizontal y el otro
vertical.
FRACTURAS (fallas y diaclasas): cuando unos esfuerzos que superan el límite del valor crítico de ruptura actúan sobre
unos materiales, estos responden fracturándose. Hay dos tipos de fracturas: uno en el que hay un movimiento según la
superficie de fractura de las dos partes separadas por la fractura (falla)
; y otro en el que no hay movimiento (diaclasa).
Rotura de las rocas según una superficie más o menos plana. Esta superficie se denomina plano de falla y los
terrenos a ambos lados son los labios de falla o bloque.
Cuando uno de estos queda hundido con respecto al otro de
habla de bloque/labio levantado y bloque/labio hundido.
El desplazamiento entre los labios de falla es el salto de falla (se puede descomponer en la vertical, horizontal y lateral).
Se suelen encontrar sobre el plano de falla estrías por el roce entre los bloque durante el movimiento. Se denominan
estrías de falla y permiten deducir la dirección del movimiento producido. Cuando se producen recristalizaciones y
precipitaciones de minerales como calcita o cuarzo se forma una superficie lisa llamada espejo de falla.
Las fallas se suelen clasificar por el movimiento de los bloques en:
– Verticales: el plano de falla está a 90º con respecto a la horizontal. Presentan un salto en la vertical y no
sabemos cuál de los bloques se ha movido.
– Normales: el bloque situado sobre el plano de falla se hunde con respecto al otro bloque. Se da en situaciones
de distensión de fuerzas tectónicas y se produce un ensanchamiento de la corteza.
– Inversas: el bloque situado sobre el plano de falla se levanta con respecto al otro bloque por esfuerzos
comprensivos y “generan” un acortamiento. Si el buzamiento del plano de falla es muy pequeño, se suele hablar
de cabalgamiento.
– De desgarre: suelen tener el plano de falla vertical, pero con desplazamiento sólo en la horizontal. La falla del
Guadalentín, ha tenido un comportamiento como falla de desgarre en los últimos tiempos geológicos.
Con frecuencia las fallas tienen desplazamiento tanto en la vertical como en la horizontal, pero en la clasificación
anterior se habla del movimiento más importante.
Diaclasa: fracturas en las que no hay desplazamiento observable de los bloques. Se forman en rocas sometidas a
esfuerzos y en las que no es posible el movimiento. Se pueden presentar ligadas a fallas o no y normalmente no son
estructuras aisladas, sino que se presentan como sistemas o lotes de planos, paralelos entre si y perpendiculares a
otros. Las diaclasas pueden originar que rocas impermeables se comporten como permeables, al permitir la circulación
de fluidos a través de las rocas.