GEOLOGIA ESTRUCTURALDEF: estudia formas de yac. de rocas, formas estruct. Estruct refiere algo producido x deform, acción de fzas q actúan en superf e interior C.T.Importante petróleo y gas se ubican en bóvedas d pliegues anticlinales, min rellenan grietas (fallas)

ESTRATIFICACION:usado para denominar una unidad sedimentaria compuesta x capas delgadas de difmatEstrato: capa d roca depositado en superficie de tierra, limitado x distintas superficies.TRASLAPE:

a. T. transgresivo: estratos sucesivos se extienden +alla del margen del estrato infrayacente, descansa en el basamento.

b. T. regresivo: estratos no se extienden hasta el margen del estrato infrayacente, sino q termina dentro de él.

DISCORDANCIAS: interrupciones del record estratigráfico, rep intervalos d tiempo geológico marcado x deposición de sedimentos, como:

a. Diastemas pausas en la sedimentación marcados x abruptos cambios en sedimentos, produce superficies d discontinuidad.

b. Disc. Paralelas similar diastemas, exhiben evidencias d interrupción en sedimentación, como cambio d fauna

c. D erosiva muestra evidencia d erosión durante interrupción d sedimentación.

d. D angular muestra disconrdancia angularGEOMETRIA D PLANOS Y LINEAS INCLINADAS

a. Rumbo direxionhoriz d una línea recta en el plano inclinado, medido como azimut

b. Buz ang d max pendiente, perpendicular al rumbo

c. Buz aparente: inclinacion d un plano medida en una dirección no perpendicular a la dirección del plano

d. Direxion d buz: (direxion en q plano buza hacia abajo dsd la superficie) medido directamnt como azimut con brújula.

e. Orientaciónestruct lineal: medido en términos d plunge o pitch

f. Plunge: ang entre eje y horiz, medido en plano vertical (como ang buz)

g. Pitch (cabeceo): ang, medido en algún plano especifico, entre una línea y la horizontal

1 PLIEGUES estruct producida cuando superf plana se convierte en curva x deformacionGeometría pliegues

a. Charnela: zona d máx. curvatura d la superficie. Pliegue const x 1charnela y 2 flancos

b. flanco o limbo d pliegue son aéreas entre las charnelas

c. Plano axial y eje d pliegue plano imaginario equidistante d c/flanco, bisectaang entre ellos, corta zona d charnela a lo largo d eje d pliegue

d. Superficie axial superficie individual q pasa a través d las líneas d charnela d c/superficie plegada, no es plana

Orientación pliegues medido obteniendo posición (rumbo y buz) d los 2 flancos

Clasificación según 4 caracteristicasa. Dirección d convergencia d los

flancos y polaridad pliegues cuyos flancos convergen hacia arriba es antiforme; Flanco converge hacia abajo y buza hacia xarnela es sinformes. Un antiforme contendrá rocas antiguas en su nucleo, adopta nombre anticlinal. Sinclinal rocas jóvenes en su nucleo.

b. Posición plano axial: div 3 grupos en base a buz del plano

- Pliegues verticales: pliegues con planos axiales vert o casi vert

- P inclinado plano axial buza modradamnt

- P recumbentes plano axial subhorizontal

- P volcados cuando pliegue inclinado tiene un flanco invertido

En pliegues inclinados ptos +altos y +bajos no son charnela, en estos se llama cresta(pto +alto) y seno (pto +bajo)

c. Ang entre flancos : det si estruct es abierta o apretada, refleja grado de compresión q genero deformación d estratos.- Pliegues suaves o flexuras(180-120)- P abiertos (120-70)- P verrado (70 -30 )- P apretado (30-0)

- P isoclinales (flancos paralelos)d.Perfil del pliegue es la forma d un estrato

observado en el plano perpendicular al eje de pliegue

- P. paralelo o isopacos: aquellos en q el espesor de las capas delgadas, medido perpendicularmente a la superficie de estrato se mantiene cte.

- P concéntricos: superficies plegadas vistas en perfil se definen arcos

circulares, con un centro llamado centro de curvatura del pliegue

- P similares o semejantes : dimensión de las capas medida paralelamente a superficie axial se mantiene cte.

- P chevron (en acordeon ) poseen flancos o limbos planos y charnelas con angbn definidosKinkbands: flancos cortos q dan la apariencia de bandas q corren a través d la roca

Descripción d sist d plieguesa. Simetría d los pliegues:

- P simétricos: flancos tienen = longitud

- P asimétricos: flancos tienen diflong

Monoclínico: pliegues d gran escala producida x inclinación local

b. P parasíticos o d 2 orden : son pliegues d pequeña longitud de onda superimpuestos en pliegues mayores.

c. P conjugados : cuando en un par d pliegues simetricos las superficies axiales buzan uno hacia el otro. Ejm pliegue encofrado, ang del pliegue son aprox 90º, formando casi una estruct rectangular

Pliegues en tres dimensionesa. Domos y cuencas periclinales : periclinal

aplicado a pliegues d gran escala/// Domo periclinal pliegue cuya amplitud decrese a cero en ambas direxiones /// braquianticlinal son anclinalesantiformes /// braquisinclinal si son sinformes// domo periclinalantiforme buz es radial (visto en planta) estruc cercana a circular; contraparte sinforme este tipo de domo llamado cuenca.

b. Patrones de interferencia y p superimpues tos:Forma de domos y cuencas //forma d hongo// Forma doble zigzag

2 . FALLAS Y FRACTURASfracturas son grietas, de la cual el mat ha perdido su cohesiona. Geometria de las fallas: falla fractura

plana en la cual la roca ha sido desplazada en un dirección paralela al plano de fractura.

** Geometría del desplazamiento:- Techo: bloque encima de la falla- Piso: bloque debajo d la falla- Buz: inclinación del plano d falla- F drumbo o transcurrentsfalla con

desplazamiento paralelo al rumbo del plano d falla

- F d dsplazamiento d inclinación:desplazmiento paralelo al buz del plano d falla

- Component d rumbo y d inclinación: falla con desplazaminto oblicuo

** Sentido del desplazamientodpnd d la orientación d la falla con respecto a la dreccion d los esfuerzos- F d rumbo: si el bloque se mueve hacia la

izquierda es desplazamiento siniestral o lateral izquierdo// bloque opuesto se mueve a la derecha es dextral o lateral derecho

- F d dsplazaminto d inclinación:dsplazamin to normal cuando techo se mueve hacia abajo// reversa techo se mueve hacia arriba respecto al pìso, rocas antiguas encima d jóvenes.

- F d sobrecorrimiento o cabalgamiento. Sentido d mov es reverso, dsplazamitno d varias dec d km

b. Rocas producidas por fallamiento- Brecha d falla o microbrecha : cuando fallas

están rellenas d mat fragmentario, estos son microscópicos

- Gouge: microbrechas son blandas y constituidas d polvo fino

- Milonita: microbrecha q mantuvo su coherencia durante la deformación, estruct veteada o laminar

- Flintycrushed rock y pseudotaquilita:microbrechas macizas q no tienen estruct laminar

- Silicificacion y mineralización : soluc en mov q rellenan fracturas con cuarzo y min

c. Caract asociadas con planos d falla:- Espejos d falla: plano d falla muestra

esuperficies estriadas o brillants causadas x la acción d arrastre y pulido

d. Flexuras asociadas con fallas- Pliegue d arrastre: rocas estratificadas

junto a falla exhiben pliegues abiertos o flexuras los cuales parecen relacionados al mov d la falla

e. Asociaciones d fallas:- Graben: sector central se mueve

relativamente abajo respecto a los flancos, se extiende largas distancias. Ejmrift africano

- Horst: sector central construida x rocas +antiguas como el sector latera pued aparecer como cerro

f. Diaclasas- D perpendiculares a la estratificación:

D longitudinales: paralelas a eje d pliegues

D transversales: perpendicular a ejes d pliegues

D diagonales: oblicuos ejes d pliegues- D d descarga: cuando peso estratos causa

compresión en rocas profudamnt enterradas, una vez roca a sido erosionada, presión d carga es reducida y roca se expande con diaclasas d tensión paralelas a superficie d estratificacion

- D d enfriamiento: es la contracción que ejerce un cuerpo ígneo como cuerpos ígneos tabulares como diques y sills

g. Relaciones entre pliegues, fallas y cizalla ductil:

- Fallas:son producto d deformación frágil repentino

- Pliegues: formados x un cambio continuo bajo condiciones d deformación ductil

- Zona d cizalla zona d deformación ductil entre dos bloques no deformados q se han movido uno respecto al otro

CAP 3. FOLICACIONES Y LINEACIONESEstructutras encontradas a niveles profundos o superficies. La diferencia se debe: Al efecto en cambio d T° y P, aumentando la ductibilidad produciendo plegamiento.FOLIACIONESSet o juego d superficie planas resultdo d la deform. Exhiben muxasgenerac. D foliaciones (S1 -1era generac. S2 -2da generac.S3-tercera gener.)Producidas en forma d (tipos de foliaciones):- C. PIZARROSO: Grano

fino(limolitas,fangolitas), metamorfismo d bajo grado q ha producido fisibilidad penetrativa, no hay en afloramientos, Forma de hojuelas (moscovita y miner. arcillosos) Orientacion // d agregados y miner. tabular.(x comprensión) en dirección perpendi. Al plano d clivaje.

- C. D FRACTURA:Fracturs // espaciadas x bloques tabulares, fácil d distinguir q el C.pizarroso (puede acompañarlo). Muestra microfallas. Formado a –T° y n roca fuertes (areniscas y calizas)

- C. D CRENULACION o EXFOLIACION D C.: Causado z plegamient a peqeñesc en capas laminadas y próximas entre si y // produce una marcada FOLIACION(realiza una recristalización selectiva)Asoc con deform post d roca q poseen fuerte clivaje o esquistosidad.

- ESQUISTOCIDAD: Se da x +d grado metamorfdond la pizarra se transf en

esquisto con +d tamaño, Los miner son obs a simple vista (mica y horblnd)

- BANDEADO DIFERENCIADO: Característica import en r. metamorfic y en gneis(QzFelds). Origen:-Gneis augen (estruc lenticular) originad x r.plutonics x comprensión y +deformaciones-Segregacionmetmorfic, resultando el capeado x soluciones d P-Paragneis, gneis intensamntdeformads, d origen sedimentario, formado x gravacas o arcosas.

RELACION ENTRE PLIEGUE Y FOLIACIONLa deformac q es responsabl d la frm d una foliación produce pliegues n una r.estratificada producida x la misma comprension.-Abanico anticlinal convergente, foliación sub// -Abanico anticlinal divergente,foliación sub//-Pliegue isoclinal, pliegues intrafoliales)-Plan d aplanamiento, foliación //

PLEGAMIENTO SUPERIMPUESTO Y RELACION D CLIVAJESClivaje es // al plano d estratificac en abanico hacia arribaSS(P. Estratifc)/S(clivaje o exfoliación)-SS lado izq-zona d charnela del anticlinal hacia derecha-SS invertido- zona d charnela del anticlinal hacia izquierdaREPLEGAMIENTO D UN PLIEGUE ISOCLINAL

- ANTIFORME:Pliegue q cierra hacia arriba- SINFORME: P. q cierra hacia abajo

LINEACIONESContraparte lineal d una foliación como resultado d {a deformEjm estriaciones d fallas (slickensider)

- L. q indican dirección d mov: Muestra slickensider q indican direcc d mov. En superfic d estratificación da un desliz flexural

- Ejes d crenulaciones //:Se da en r laminada y afectads x plegamiento y a peqñesc, carácter penetrativo en la r.

- Interseccion d plans:Cuando 2sets d estruc planas se intersectn, lineación es encontrado n la intersc d a estratif y el plamo d clivaje

- Alargamiento dimensional: Alineamiento // Ejm: fragmnts cavidades

- Orientación d mineral: causado x el alineamiento d miner. laminares (mica), asc con foliaciones

CAP 4. ESFUERZOSProceso producido x cambios físicos debid a la aceleración d fzas

FUERZA Y ESFUERZOLas fzs produce un conjunto d esfuerzos medido x cambio d:-Cambio d forma:FzaCompr. hrz-C. d vol: Fzacompr. verti y horz-C. forma y vol.: Fzacompr. verti< y horz>

F=m*aESFUERZO: No se considera la aceleración en la deformaciónPar d fzas = y opuestas Esf=Fza / Area“Un esfz resulta d una fza actuando sobre una superf /real o imaginaria) q bordea o esta fuera del cuerpo, comprende la fza y la reacción del material “Fza d Gravedad gobierna la frm d pliegues y fallas

ESFZO NORMAL-ESFZ. D CIZALLAEsf Normal actúa perpendic a la suprf /Esf d cizalla actúa // a la superficieESF EN ESTRUCTURAS GEOLOGIC.-Esf en el plano d falla-Esf en un plano d estratificación, deslizamiento flexural d plegamientos.

COMPO. D ESFZ-ESFZS EN UN PTOEsf normales: 3 en x,y,zEsfzs d cizalla 3en x,y,z

EJES PRINCIPALES Y EJES AXIALES D ESFZSSi las compo d esf son = tonces el campo d esf es Homogéneo (en ese campo se encuentra 3 planos ortog y esf d cizalla =0 )Planos principal d esf y sus perpendiculares son Ejes principales d esfLos esfperpend al plano principal son Esf principales

CRUZ AXIAL DEL ESFSon los 3 ejes d esfperpend, dibujads proporcional a las magnitudes d los esfprincipals

ESF ACTUANDO EN UN PLANOEsf normal (

σn¿=1/2(σ 1+σ 2)+½(σ 1−σ 2)∗cos 2θEsf cizalla (

τ ó σs¿=12

(σ 2−σ 1 ) sen 2θLos esf pueden calcularse como fza. El esf es otro tipo d cantidad como Tensor d segunda orden.

DIAGRAMA D MORH

Diametro=(σ 1−σ 2 )Radio=(σ 1+σ2)/2

Estado d esfSe representa mediante diagrama d mohr

- EsfrUniaxial:Esf principales σ 1 , σ 2≠0 y los otros 2son 0

- Esf Biaxial:σ 1 , σ 2≠0 y el otro 0

- Esftriaxial:σ 1 , σ 2 , σ3≠0 (siste d esf mas generalizado

- Presión Hidrostática: Presión Litostática (+)

σ 1=σ 2=σ 3- Tensión Hidrostática: Tensión Litostática (-)

σ 1=σ 2=σ 3 pero en tensión

Max esf d cizalla se da a 45° respecto a σ(σ 1−σ 3)/2

ESF HIDROSTATICO Y DESVIATORIOEsf principales = es hidrostático (esf d un fluido) el estado d esfY el esf d cizalla=0Si los esf principales son diferente d 0 es importante conocer el esf medio P

P=σ 1+σ 2+σ 3Parte restante del sist es el compodesviatorio d esf

σ 1−P ,σ 2−P ,σ 3−PEsfdesviatorio:cambio d formal o distorsiónEsf Hidrostática: cambio d vol.

CAP 5: DEFORMACIONEs la expresión geométrica del grado de deformación causado por la acción de un sistema de esfuerzos de un cuerpo.( cambio de tamaño y forma de un cuerpo producto de la aplicación de esfuerzos.Dilatación-cambio de volumenDistorsion- cambio de forma DEFORMACION HOMOGENEA-cuando la def. en todas partes del cuerpo es igual.DEFORMACION HETEROGENEA-la def. es desigual, las líneas rectas cabian a curvas.

MEDIDAS DE DEFORMACION-puede ser medida ya sea por el cambio de longitud de una línea o por el cambio en el angulo entre dos líneas.DEFORMACION DE CIZALLA- es medida del cambio de angulo entre líneas.

CIZALLA PURA- la def. es descrita como coaxial o no rotacional.

DEFORMACIÓN

400ºC

1000ºC

Kilo

bars

ESFU

ERZO

DIF

EREN

CIA

L

700ºC

900ºC

0

40

20

4 6 82

INCREMENTO DE TEMPERATURA

CIZALLA SIMPLE. Ocurre el cambio de orientación la def. es descrita comorotacional

TIPOS ESPECIALES DE DEFORMACION HOMOGENEA

- Extensión simple o uniforme-(X>Y=Z) este tipo de def. muestra extensión en la dirección X, y un acortamiento en las direcciones perpendiculares

- Aplanamiento simple(X=Y>Z) o uniforme- acortamiento en la dirección Z y extensión en todas las direcciones perpendiculares a ella.- Deformacion plana- (X>Y= 1>Z} X muestra extensión y Z acortamiento

DEFORMACION FINITA-DEF.INCREMENTALPuede ser dividida en sectores de elongación y contracción separadas por líneas sin deformación longitudinal o finita.Def.incrementaldescribe la pequeña cantidad de deformación que se va a imponer en el instante subsiguiente.

RELACION ENTRE ESFUERZOS Y DEFORMACION.La deformación resulta de la acción de esfuerzo, debe de existir siempre una relación geométrica entre las dos. Sin embargo como la geometría del campo de esfuerzo y deformación cambia con el tiempo, la relación no es simple.

CAP 6 ESFUERZOS Y DEFORMACIONESLa deformación varía con respecto a condiciones físicas a la cual es sometida y también de la composición del material (prop físicas)

6.1DEFORMACION ELASTICA Y VISCOSA IDEAL Deformación Elástica (deformación temporal o recuperable)La remoción del esfzo de deform causa el retorno inmediato del cuerpo a su forma original (resorte) es demostrado en la compresión, tmb corresponde al tipo de propagación de ondas sísmicas o en el paso de ondas sonorasGobernado por la ley de Hooke e=σ/E ….esfuerzo/deformación= constante e:deformación.ev=P/K ev: deformación por dilatación =(V-Vo)/vo V:volumen nuevo… Vo:volumen originalP:presión…K:constanteEn el cambio de vol y la forma elástica la deformación es direct proporcional al esfzo esta es una relación lineal Deformación Viscosa (sin retorno)Cada mov es permanente. es exhibido x fluidos .σ=ne …esfuerzo= viscosidad x grado de deformación

Esfzo es lineal relacionado al grado de deformación a >esfzo aplicado se deforma +rápido y la deform total depende d ambos: magn del esfzo y el time

6.2 COMPORTAMIENTO VISCOELASTICO, ELASTOVISCOSO Y PLASTICOMateri.rocos, combinan las propiedades viscosos y elásticos, la deformación en tales mater pueden ser consideradas teniendo comp viscosos y elásticos

-COMPORTAMIENTO VISCOELASTICOUn mater q para un esfzo dado exhibe básicamente n deform elástica pero q toma cierto tiempo para arribar a su valor límite se dice q muestra comportamiento viscoelasticoEl retiro de esfzo no causa retorno al estado original es conocido como replicas después de un gran sismo la mayoría d rocas presenta este comportamiento

-COMPORTAMIENTO ELASTOVISCOSO Un mater q obedece a la ley de viscosidad pero q se comporta elásticamente a esfzos que de corta duración es llamado elastoviscosoEjm: la brea

-COMPORTAMIENTO PLASTICOUn materl plástico qse comporta elásticamente a valores de esfzos bajos x encima d cierto valor critico d esfzos limite elástico se comporta de una manera viscosa

6.3 COMPORTAMIENTO FRAGIL Y DUCTILCuando la deform.elástica conduce a la ruptura,el mate.pierde su cohesion x el desarrollo d una fract. dond la continuidad del mate. es quebrado ste comportamt. (desarrollado en fallas y diaclasas)El comportamnto dúctil produce deform permanente q exhibe suaves variaciones a lo largo de la r. deformada sin discontinuidad

6.4 EFECTOS DE LA VARIACION DE ESFUERZOSSe considera los efectos del esfzo diferencial (σ1- σ3) la parte hidrostática del esfzo o P d confinamiento es considerada separadamente el esfzo diferencial creciente en la curva deform / TA valores < en σa el mate exhibe comport.elásticoA valores > a σb la deform viscoeslasticoEl mate exhibe mate viscoso para valores >σc,σd dsps d una deform viscoelastica inicial σ Refzo de ruptura

RESISTENCIA DE MATERIALESEs el valor del esfzo aplicado al cual la falla ocurre muchos mater poseen ambos limite elástico σy y resistencia de fallamiento σR

6.5 RELACION ENTRE ESFZOS DEFORM Y TimeExhiben una comb d prop elásticas, viscosa y plástica depende fundamentalmente del periodo de T del esfuerzo aplicado Reptación: el comportamiento de deformación de periodo largo de los materiales su característica prinpal es la deform viscosa la cual es producida en largos periodos de T sometido a bajos esfzos q producirá solo efectos elásticos

6.6 EFECTO DE PRESION DE CONFINAMIENTO Las rocas a profundidad está sujeta a carga o P litostatica esta puede asumirse como hidrostática (P.de confinamiento) causa cambios

de vol elástico q dpnde d la compresión del mate el efecto d resistecia es a >P de confinamiento ambos esfzo elástico limite y el de falla aumenta su resistividad6.7 EFECTOS DE LA TEMPERATURAA >T, el límite elástico (σy) es reducido y el esfzo d falla (σR) es elevado, d ahí se produce la ampliación del rango d campo viscoso d deform a expensas del campo elástico y de falla, en consecuencia el mate muestra >ductilidad. El +Tº disminuye el limit elástico o resistencia y el rango de deform viscosa es +. Estas obs son consistentes, en las r. metamórf deformds a > Tº y P, y exiben + tipos dúctiles de deformación.

6.8 EFECTO DE LA PRESIÓN DE FLUIDO INTERSTICIALEl efecto + import es facilitar la deform reduciendo la resist al deslizamiento a lo largo d los planos poten de mov dntro d una r., dsd el borde d los granos hasta planos d falla >. La P del F.I tien el efecto d reducir ala cizalla d una r.. Dbido a q la P directa entre 2 granos juntos causada por la P d confinamiento (litostática) es amenguada x el efecto de la P de F.I. (Presencia de agua)El efecto mecánico de la P de F.I está dado por:-En las r. saturadas, con +P de F.I, el efecto de la P de confinamientos es nula y la resist d una r. reducida a condiciones casi superficiales.

6.9 CONTROLES FÍSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DE LA DEFORMACIÓN La fract frágil es típica d r. a <Tª y P de confinamiento, propios de condiciones cercanas a superfi. En el rango de Tº/P encontrado en

gran parte de la C (P de confinamiento de 0 1-3 Kilobars (10-300Mpa) y Tºs d 100-500ºC, La mayoría de las r. muestra fluido dúctil antes d la fractura- El límite elástico (YieldStrength) valor crítico para iniciar el comport. dúctil es algo alto en muchas r. e inhibiría la fluencia en condiciones superf. El límite de fluencia es reducido x la P de fluido intersticial (+ Tº). La mayoría de r. exhibirá bajo grandes esfzos y +rapidos ºs de deform. (strain-rates) se fracturan y generan movi sísmicos.