3.1 - 3.5 Esfuerzos, Deformacion, Identificacion y Clasificacion de Estructuras

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Conceptos Generales Esfuerzos Identificación y clasificación de estructuras Estilos estructurales

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Conceptos Generales Esfuerzos Identificación y clasificación de

estructuras Estilos estructurales

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El estrés y la tensión

El estrés es una fuerza aplicada sobre un área. 

Un tipo de estrés al que estamos acostumbrados a es una tensión uniforme, llamada presión.

Una tensión uniforme es un esfuerzo en donde las fuerzas actúan por igual en todas direcciones. 

En la Tierrala presión debida al peso de las rocas que cubre es una tensión uniforme y se refiere al como limitar el estrés.

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La presión de tracción (o estrés extensional), que extiende la roca;

Compresivos, que comprime la roca, y

El esfuerzo cortante, que se traducen en el deslizamiento y la translación.

Si el estrés no es igual en todas las direcciones entonces decimos que el estrés es una tensión diferencial. Se producen tres tipos de estrés diferencial

Cuando las rocas se deforman, se dice que la tensión es un tirón, un cambio en el tamaño, forma o volumen de un material.

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Etapas de la deformación cuando se somete una piedra al aumento de la

tensiónque pasa por tres etapas sucesivas de la deformación. Deformacion Elestica: Es en donde la tensión es reversible. El material se deforma al ser sometido a unEsfuerzo pero recupera u forma y volumen cuando este cesa. L a deformacion es proporcional al esfuerzo: liea Recta.

Deformacion Plastica: en donde la tensión es irreversible. Cuando se supera el limite de elasticidad, la rocaPermaence deformada despues de cesar el esfuerzo. La deformacion no es proporcional.

Fractura (Ruptura): Si se supera el limite de ruptura, la roca se rompe.

Esf

uerz

o

Defor

mac

ión

elás

tica

Limite elástico

Fractura

Deformación Plástica

Deformación

Deformación Permanente

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La evidencia de deformación Antigua

La evidencia de deformación que se ha producido en el pasado es muy evidente en rocas de la corteza. 

Por ejemplo, los estratos sedimentarios y flujos de lava en general siguen la ley de horizontalidad original.

Así pues, cuando vemos como los estratos inclinados en

lugar de horizontal, muestran la evidencia de un episodio de deformación. Con el fin de definir de forma única la orientación de una característicaplana primero tenemos que definir dos términos: El Direccion y el buzamiento.

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empujando juntos

tipos de estrés físico

tracciónlos límites de placas divergentes

los límites de placas convergentes

los límites de placas transformada

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Una marca de verificación corta se coloca en el centro de el linea de la banda a la que las inmersiones del plano inclinado y el ángulo de el buzamiento se registra junto al símbolo de Direccion e buzamiento como se muestra arriba

En el registro de las mediciones del Direccion y el buzamiento en el mapa geológico, se utiliza un símbolo que tiene una larga línea paralela orientada a la brújula de la dirección del Direccion.

Por un plano inclinado el Dirección es la dirección de la brújula de cualquier línea horizontal en el plano.

El Buzamiento (´o´ echado) es el ángulo entre el plano horizontal y el plano inclinado, medido.

Perpendicular a la dirección de Dirección (´o´ Rumbo).

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Para camas con un buzamiento de 900 (vertical) el línea corta cruza la línea de direccion, y

En camas sin buzamiento (horizontal) de un círculo con una cruz dentro se utiliza como se muestra a continuación

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Plegamiento de las rocas dúctiles

Cuando las rocas se deforman de manera dúctil, pueden doblarse o retirarse, y las estructuras resultantes son llamadas pliegues.

Los pliegues resultan de la compresión en las tensiones que actúan sobre un tiempo considerable. Debido a que la velocidad de deformación es baja, las rocas que normalmente se consideran frágiles pueden comportarse de manera dúctil que resulta en pliegues.

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Geometría de pliegues 

Los pliegues son descritos por su forma de orientación. Los lados de un pliegue se llaman Flancos.

Las ramas se intersecan en el parte más apretada del pliegue, llamada Charnela.

Una línea que une todos los puntos de la Charnela se llama Eje pliegue.En los diagramas anteriores, los ejes pliegue son horizontales, pero si el eje no se pliegua horizontalmente, el pliegue es llamado pliegue opturante, el ángulo que el eje pliegue hace con una línea horizontal se llamada el Cabeceo.

Un plano imaginario que incluye el eje pliegue y divide el pliegue lo más simétricamente posible se llamada el plano axial del pliegue.

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ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE UN PLIEGUE

Plano axial: divide al pliegue en dos mitades lo más simétricas posibles .El sentido hacia el que se inclina el plano es la vergencia. Flancos: zonas a ambos lados de la charnelaCharnela: zona de máxima curvatura, donde cambia el buzamiento.Cabeceo; ángulo que forma el eje del pliegue con la horizontal en el plano.Núcleo: la parte más interna del pliegue.Cresta: la zona más alta de un pliegue

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Monoclinales

Monoclinales son los tipos más simples de pliegues. Los monoclinales se producen cuando los estratos horizontales están doblados hacia arriba de manera que los dos fancos del pliegue son todavía horizontales.

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Anticlinales 

Anticlinales son pliegues en los estratos originalmente horizontales que han sido doblados hacia arriba y los dos fancos del  pliegue de buzamiento lejos de la direccion de el pliegue.

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Sinclinales son pliegues en los estratos originalmente horizontales que se han doblado hacia abajo y los dos flancos de buzamiento del pliegue hacia el interior de la direccion de pliegue.

Sinclinales

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Sinclinales y anticlinales generalmente ocurren al mismo tiempo de tal manera que el flanco de un sinclinal es también miembro de un anticlinal.

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Anticlinorios: los planos axiales convergen hacia el centro de la Tierra, formando el conjunto una gran  estructura anticlinal. 

Sinclinorios: los planos axiales convergen hacia el exterior de la Tierra. El conjunto forma como un gran  sinclinal. 

Anticlinorios Sinclinorios:pliegues

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Los pliegues se pueden clasificar por su pariencia

Pliegues simétrico  

Si los dos flancos del pliegue buzamiento lejos del eje con el mismo ángulo, el pliegue se dice que es un pliegue simétrico.

Pliegues simétrico

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Pliegues asimétricos

los flancos de buzamiento en diferentes ángulos, se dice que son pliegues asimétrico

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Pliegues isoclinales: la compresión destaca que causa el plegamiento, el pliegue se puede cerrar y tener flancos que son paralelas entre sí.

El pliegue se llama pliegue isoclinal (iso significa igual, y clina ángulo de medios, por lo que isoclinales significa que los miembros tienen el mismo ángulo). El pliegue isoclinal se muestra es también un pliegue

simétrico.

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Pliegue Volcado 

El plegado es tan intenso que los estratos de un miembro del pliegue se vuelve casial revés, el pliegue se llamada un pliegue volcado.

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Pliegue Reclinado.

Un  pliegue volcado con un plano axial que es casi horizontal se llama pliegue reclinado.

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Pliegue Chevron 

Un pliegue que no tiene ninguna curvatura en su bisagra y flancos de lados rectos que forman un patrón de zig-zag se llama  pliegue Chevron.

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La relación entre el plegamiento y falla

Debido a que diferentes tipos de rocas se comportan de manera diferente bajo tensión, se espera que unas rocas cuando se someten a una misma tensión se fracturan o fallan, mientras que otras se pliegan. Cuando estas rocas contraste se producen en la misma zona, tales como rocas dúctiles que cubren las rocas frágiles, las rocas frágiles pueden fallar y las rocas dúctiles pueden doblarse o plegar la falla.

Falla

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También hasta las rocas dúctiles pueden llegar a fracturarse bajo tensión alta, las rocas pueden plegarse a un cierto punto entonces la fractura forma un fallo.  

Falla Verdadero

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Falla

Los fallas se pueden dividir en varios tipos dependiendo de la dirección de desplazamiento relativo. Dado que los fallas tienen características planas, el concepto de direccion y la buzamiento se aplica también, y por lo tanto el golpe y la inmersión de un plano de falla se puede medir. Una division de fallas es entre las fallas de deslizamiento por inmersion, donde se mide el desplazamiento a lo largo de la dirección de buzamiento de la falla, y fallas de desgarre, donde el desplazamiento es horizontal, paralelo el direccion de la falla.

Para cualquier plano de falla inclinado, se define el bloque por encima de la falla como el bloque colgante de pared y los bloques por debajo de la falla como el bloque de pared.

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Plano de Falla

Angulo del Buzamiento de la falla

Sb - Dezplazamiento vertical

Fallos de buzamiento de pliegues: fallas que tienen un plano de falla inclinado y por el que el desplazamiento relativo o compensación se ha producido a lo largo de la dirección de buzamiento. Tenga en cuenta que en el estudio de desplazamientos en cualquier falla que no sabemos de qué lado en realidad se movio o si ambas partes se movieron, lo que podemos determinar es el sentido relativo del movimiento.

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Las fallas normales - fallas que resultan de esfuerzos tensionales horizontales en las rocas frágiles y donde los bloques colgantes de labio se han movido hacia abajo en

relación al bloque de pared

Bloque ´o´ Labio Superior

Bloque ´o´ Labio Inferior

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Fallas inversas se desarrollan cuando las fuerzas de compresión existe, lacompresión causa un bloque que sera

empujado hacia arriba y sobre otro bloque. Bloque ´o´ Labio Superior

Bloque ´o´ Labio Inferior

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Un falla verdadero es un caso especial de una falla inversa, donde la inclinación de la falla es inferior a 45 °. Las fallas verdaderas de empuje pueden tener un considerable desplazamiento, medición de cientos de kilómetros, y puede resultar en antiguos estratos que

cubren estratos más jóvenes

Bloque ´o´ Labio Superior

Bloque ´o´ Labio InferiorFalla Verdadero

Estrés compresiones

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GRABEN o FOSA TECTONICA: se produce cuando los esfuerzos tensionales resultan del hundimiento de un bloque de roca. A gran escala estas características se conocen como los Valles del Rift

GRABEN o FOSA TECTONICA

Fallas Normales

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HORST o PILAR TECTONICO: Es el desarrollo de dos fallas inversas causando un bloque de roca que será empujado

hacia arriba

HORST o PILAR TECTONICA

Fallas INVERSAS

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Las fosas pueden formar valles de Rift y el pilar bloques levantados pueden formar rangos lineales de montaña.

Por ejemplo:. El Valle del Rift en África Oriental

La provincia de Cuenca y el alcance de la parte occidental U.S. (Nevada, Utah, and Idaho)

Graben = Fosa tectonica

Horst = Pilar tectonicaFallas Normales

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Fosa tectonica asimetrica (Half Graben):  Un fallo normal que tiene un plano de fallo de con curvas la inmersión disminuye con la profundiada pueden causar el caida baja de bloque que gira.

En este caso, una media graben se produce, llamada asi ya que está limitada por un solo fallo en lugar de los dos que forman una rampa normal.

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Dirección de deslizamiento de fallas Dirección de deslizamiento de fallas - son las fallas en el movimiento

relativo de la falla ha tenido lugar a lo largo de una dirección horizontal.Tales fallas, resultan de tensiones tangenciales que actúan en la corteza. La dirección de deslizamiento de fallas, puede ser de dos variedades, dependiendo del sentidode desplazamiento.Para un observador en un lado de la falla y mirando a través de la falla, si el bloque en el otro lado se ha movido hacia la izquierda, se dice que la falla es una falla de deslizamiento lateral izquierdo.Si el bloque en el otro lado se ha movido hacia la derecha, decimos que la falla es una falla de deslizamiento lateral derecho.

La famosa falla de San Andrés en California es un ejemplo de una falla de deslizamiento lateral derecho. Desplazamientos en la falla de San Andrés se estimaen más de 600 km.

Falla de deslizamiento lateral izquierdo Falla de deslizamiento lateral derecho

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fallas de transformación son una clase especial de Fallas de deslizamiento. Estos son los límites de placas a lo largo de los cuales dos placas se deslizan unas sobre otras en forma horizontal. El tipo más común de fallas de transformación ocurren en las cordilleras oceánicas que estan fuera del sitio. Tenga en cuenta que las fallas de transformación sólo se producen entre los dos segmentos de la cresta. Fuera de esta zona no hay movimiento relativo, porque los bloques se mueven en la misma dirección. Estas áreas se denominan zonas de fractura. La falla de San Andrés en California es también una falla de transformación.

Fallas de transformada

Zona defractura

Dorsal medio oceánico

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¿Cómo se reconocen pliegues y fallas en un mapa geológico?