10 Estructuras

ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS

El comportamiento de las rocas en respuesta al campo tectónico depende de varios factores: tipo de roca, la presión de confinamiento, la tasa de aplicación de las cargas, Los fluidos intergranulares y los cambios ambientales.

Núcleos de rocas cristalinas sometidas a ensayos de compresión simple en el laboratorio se comportan de manera frágil, es decir que fallan sin mostrar una fase plástica antes de la ruptura. Además soportan alrededor de los 2000 Kg/cm2 antes de fallar. El resto de rocas desarrollan una fase plástica antes de la falla y su resistencia es variable.

Al incrementarse progresivamente la presión de confinamiento en profundidad dentro de la corteza terrestre, el comportamiento de las rocas cambia gradualmente de frágil a dúctil, con poca influencia en el módulo de deformación. Si las cargas se aumentan rápidamente (como en el caso de desplazamientos repentinos en las zonas de falla) las rocas se dislocan, por la dificultad de los minerales a reacomodarse en esa condición de velocidad de aplicación de la carga.

El agua y otros fluidos que se mueven a presión través de grietas, fisuras y poros intercomunicados, tratan de separar las partículas con lo cual se promueve algo de ductilidad y se reduce la resistencia.

El ambiente en el cual se encuentran las rocas en la naturaleza cambia todo el tiempo: las fuerzas tectónicas se modifican constantemente, los estratos se van sepultando y comprimiendo en la medida que progresa la subsidencia y más capas se acumulan, con lo cual los estratos, inicialmente duros y frágiles, se deformen y pliegan; la erosión expone rocas plegadas reduciendo el confinamiento y las rocas se fracturan. Es decir, las rocas pasan de frágiles a dúctiles cuando se sepultan y retornan a su condición frágil cuando se alivian los esfuerzos por la erosión que las pone al descubierto.

Todos estos aspectos fueron comentados y explicados en el capítulo seis.

. PLIEGUES

Como resultado de la deformación de las rocas debida a las fuerzas naturales, se forman varios tipos de estructuras. A altas presiones y temperaturas, a gran profundidad, las rocas se comportan dúctilmente, dando lugar a pliegues de diferentes tipos. Los pliegues, son estructuras curvadas y se clasifican de una manera general en anticlinales y sinclinales.

En los anticlinales las capas se curvan inicialmente hacia arriba, de tal manera que, considerando una secuencia de capas, las más antiguas ocupan el centro de la estructura, es decir su núcleo. En los sinclinales, por el contrario, las capas se curvan inicialmente hacia abajo, de tal manera que al observar una secuencia de capas, las que ocupan el núcleo son las más recientes. En la Figura 1a, se observa una estructura anticlinal y en la Figura 1b, una estructura sinclinal.

(a) (b)

Figura 1 Pliegues (a) Anticlinal asimétrico y (b) sinclinal simétrico

ELEMENTOS DESCRIPTIVOS DE UN PLIEGUE

El plano que divide un pliegue simétricamente se conoce como plano axial del pliegue. Obedeciendo a ese elemento los pliegues de cualquier tipo, se pueden clasificar como simétricos o asimétricos. El anticlinal de la Figura 1a es asimétrico, en tanto que el sinclinal de la figura 1b, es simétrico. En ambos bloques de la misma figura se denomina eje axial a la línea de intersección del plano axial con un plano horizontal que corta el pliegue. En ambos casos de esta figura el eje axial es horizontal.

El caso más común se representa en la Figura 2a, donde el eje axial es inclinado como consecuencia de que la estructura es buzante. En la misma figura los caso 2b y 2c muestran también estructuras buzantes.

Figura 2 En (a) se puede ver el plano axial y el eje axial inclinado; en (b) un bloque diagrama de un anticlinal buzante y en (c) un bloque diagrama de un sinclinal buzante.

DIACLASAS

Introducción

Cuando se excede la resistencia de las rocas frente a la acción de fuerzas naturales, éstas se fracturan o se dislocan.

A los juegos sistemáticos de fracturas se les llama diaclasas; éstas se forman como en el caso general de los materiales sólidos por tracción o por corte. Las diaclasas que se forman por tracción son rugosas y, por lo menos, recién se han formado, son abiertas. Estas aberturas se pueden rellenar con algún material débil, arcilla o clorita por ejemplo, o sellar con algún cementante mineral como la silice. Además, las diaclasas pueden tener cualquier grado de continuidad dentro de una masa rocosa y la roca misma puede estar sana o químicamente afectada lo que reduce su resistencia.

Las diaclasas, conjuntamente con otros planos estructurales tales como, superficies de estratificación o planos de foliación, constituyen discontinuidades estructurales, que separan bloques de diferente tamaño, los cuales formas en conjunto los macizos rocosos.

En lo que sigue se hace referencia a discontinuidades estructurales en general, independientemente

...