Tema 1

Seite 1

Contexto de la geología estructural

La geología estructural trata de la deformación de las rocas y de cómo y por qué las encontramos en ese estado deformado.

¿Qué entendemos por deformación?

La deformación es el proceso de transformación de un cuerpo desde un estado de referencia a un estado de referencia a un estado posterior.

La geología estructural describe y caracteriza las deformaciones, y estudia cómo las rocas han sufrido esa deformación a lo largo del tiempo y por qué.

Para estudiar esas deformaciones y sus causas el geologo estructural utiliza diversas herramientas y métodos: observación, descripción, experimentación en el laboratorio, modelado numérico.

Tipos de estructuras

Con la palabra estructura nos referimos a una configuración geométrica de las rocas.

La geología estructural trata de la geometría, distribución y formación de estructuras,

La geología estructural trata las estructuras geológicas secundarias, no las primarias.

Estructuras primarias: son aquellas formadas durante el proceso de generación de la roca. Estas pueden ser de origen sedimentario o magmático.

Slump. Deslizamiento de material durante la sedimentación, se forma en el agua por alteración entre materiales finos y gruesos.

Escape de agua (licuefacción). Cuando un sedimento, la carga hace al agua salir a través de pequeñas fracturas.

Huellas de carga. Cuando as licuefacciones no salen por arriba se forma esta estructura.

Laminación contorsionada. Parecida al Slump.

Schlieren. Flujos que hacen que haya materiales más oscuros y más claros.

Migmatita. Flujos dúctiles (plásticos).

Estructuras secundarias: son aquellas formadas tras el proceso de generación de la roca. Estas suelen tener origen tectónico, gravitacional o diapírico.

Disconformidad, paraconformidad si no hay superficie erosiva.

Discordandcia, disconformidad angular.

Inconformidad

Seite 2

Concepto de nivel estructural

Cinemática estructural es que vamos a saber cómo se ha movido una roca.

En función de la presión y temperatura que tengamos tendremos una estructura u otra.

NIvel superior tiene un comportamiento frágil, discontinuidad, fallas, diaclasas, plegamientos.

Nivel intermedio estructuras más continuas, tendremos procesos de partir la roca o fundirla.

Geología estructural y tectónica están relacionadas. La tectónica aporta el marco dinámico que explkica la formación de las estructuras y su asociación a escalas locales y regionales.

Autosemenjanza mismos proccesos que da lugar a las mismas estructuras a diferentes escalas.

Datos comunes: datos tomados en campo, imágenes aéreas y de satélite, datos geodésicos topofráficos, datos geofísicos, datos experimentales y datos de modelado numérico.

Podemos hablar de 4 principales de análisis:

Analisis geométrico: analisis descriptivo de las estructuras sobre el que se basan las demás. Describe las estructuras, sus orientaciones y sus asociaciones. Se utilizan herramientas de análisis estadístico como proyecciones estereográficos, rosas de direcciones, etc.

Análisis cinemático: análisis el movimiento de las partículas de la roca. Como ha sido las deformaciones teniendo en cuenta la dimensión temporal, como las rocas se han deformado desde un estado inicial de referencia hasta un estado actual.

Análisis dinámico: análisis de las causas de las deformaciones, las fuerzas que han sido dando lugar a un movimiento las partículas. Trata de establecer como fueron los esfuerzos que dieron lugar a las deformaciones que observamos. Implica análisis de tipo reológico y de tipo mecánico.

Análisis tectónico: análisis completo de un régimen utilizando el análisis geométrico, el cinemático y dinámico. Suele implicar la utilización de otras disciplinas.

Seite 3

(falta 1 clase)

Componente es lo mismo que separación

Aunque las fallas frecuentementelas idealizamos como planos en realidad sus geomtrías pueden ser complejas.

Cabalgamiento; de ángulo bajo.

Vergencia: hacia donde se mueven las unidades rocosas durante la formación.

Retrocabalgamientos.

La deformación tiene una trituración alta haciendo que se convierta en harina de falla.

Cataclisita: roca muy triturada con cemento cuanto más cerca de la superficie de desplazamiento mayor trituración.

Zona de falla simétrica:se comporta de la misma manera en todos los lados de la falla.

Zona de falla (zona de cizalla frágil) lo podemos dividir en zonas de núcleo y zonas de daño.

En la zona de daño vamos a tener un grado de fracturación que aumenta cada vez que nos acercamos al núcleo. En el núcleo está la zona de brechificación (se ve fragmentos y no la roca intacta) y, una superficie deslizamiento con la harina de falla.

Zona de daño depende del tipo de roca.

Esta fracturación causa una nueva porosidad. En los granitos ay acuíferos debidos a que están asociados a las fracturaciones.

Los hidrocarburos se pueden transmitis por la red de fallas al igual que las aguas termales.

En función de la deformidad tendremos diferentes procesos de deformación al modificar la temperatura y la presión.

EN superficie tenemos un régimen eslasticofriccional

250-350ºC cuarzo pasa de romper a deformarse e forma lenta

Reégimen quasi-plástico

Fallas caundo pasa a profundidad son fallas dúctiles. A partir de 10-15km hya terremotos.

Relación potencia/grosor no será homogéneo en toda la falla, En los extremos de la falla (tip points).

Seite 4

(estruct 23)

En función de esta distribución del desplamiento tenemos diferentes tipos de forma

Triangular o picuda.

En forma de campana.

EN forma de meseta.

hacia los extremos se tiende a tener 0 desplamientos. Las roturas en las fallas, su distribución de desplazamiento tienden a ser elípticas idealmente en un medio homogéneo y aisladas

La falla tiene una forma elíptica y va a disminuir hacia los bordes hasta que se haga extremo (tip point y tip line).

Las fallas se producen por coalescencia y conexión de microfacturas en la zona de proceso; este proceso es principal en rocas porosas.

Fallas crecen lateralmente hasta que se unen cn otras.

EN rocas porosas se pueden formar bandas de deformación sin necesidad de microfacturación.

Flujo granular: roca en una presión con poco confinamiento y los granos están sueltos, se da en cualquier material que esté compuesto por partículas

Bandas de deformación

Bandas de dilatación.

Bandas de compactación

Bandas de cizalla

Flujo cataclástico:

Bandas de deformación aisaldas,

Unión de bandas de deformación,

Generación de ona de deformación (proceso)

Fallamiento con superficie de desplazamiento

En los extremos de fallas que con laminación o fracturación, se pueden generar zonas de proceso. En fallamiento activa esta zona de proceso y daño en el entorno de falla es la responsable de parte de las réplicas que siguen a un terremoto.

El proceso de fallamiento puede ir acompañado del plegamiento de las capas adyacentes formando pliegues de arrastre'(drag falds). Nos ayuda a identificar el sentido de desplazamiento, la formación y crecimiento de una falla en el régimen frágil implica la generación de terremotos.

Una falla con desplazamientos km implica que ha generado a lo largo de su historia cientos o miles de terremotos. Comportamiento discontinuo de la falla.

El desarrollo de fallas de manera sísmica describe un comportamiento de tipo 'strick-slip' rente al comportamiento de deslizamiento estable.

Deformación constante

Escalar representa el tiempo que ha pasado desde que no se mueve.

Poblaciones de fallas. Entendemos poblaciones da fallas como todas aquellas que se han generado ante un mismo tensor de esfuerzos en un mismo intervalo temporal y, por lo tanto, tienen características cómunes.

Las fallas comienzan generarse como pequeñas fracturas discretas que al crecer s unen formando fallas mayores.

Escarpe de falla es lo que separa la línea de deslizamirnto.