TEMA 8. DEFORMACIONES DE LA CORTEZA TERRESTRE

Transcripción

1 VIII GEOLOGÍA. 2º Bachillerato. TEMA 8. DEFORMACIONES DE LA CORTEZA TERRESTRE IES Santa Clara. GEOLOGÍA 2º BACHILLER Dpto Biología y Geología

2 CONTENIDOS DEFORMACIONES DE LA CORTEZA TERRESTRE Deformación de las rocas: frágil y dúctil. Principales estructuras geológicas: pliegues y fallas. Los esfuerzos tectónicos. Tipos principales. La deformación de las rocas. Factores que influyen en la deformación. La deformación continua de las rocas: los pliegues. Elementos y tipos. Las deformaciones discontinuas de las rocas: las fallas y las diaclasas. Las estructuras mayores: cabalgamientos y mantos. Diapirismo. Reconocimiento de las principales estructuras tectónicas en el campo. Reconocimiento de las estructuras geológicas mediante la utilización de medios audiovisuales. Interpretación de algunas estructuras geológicas en cortes geológicos sencillos. Identificación de estructuras geológicas utilizando fotografías aéreas.

3 Estándares de aprendizaje evaluables Comprende y describe cómo se deforman las rocas: conceptos de deformación elástica, plástica y frágil. Conoce las principales estructuras geológicas. (PLIEGUES, FALLAS, DIACLASAS)

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6 Deformación de las rocas. Tipos de fuerzas Fuerzas convergentes Compresión. Produce plegamientos Fuerzas divergentes Distensión Produce roturas Fuerzas de cizalla Produce desgarres

7 compresión cizalladura distensión o tracción Material elástico Material plástico Material rígido Deformación elástica: el material se deforma, pero cuando cesa el esfuerzo, la deformación desaparece (por ejemplo una goma elástica). Es, por tanto, una deformación reversible. Deformación plástica o dúctil: la deformación se mantiene aunque el esfuerzo desaparezca (como ocurre con la plastilina). La deformación es irreversible. Deformación frágil: el material se fractura como respuesta al esfuerzo (sería el caso de un vidrio roto). Es irreversible.

8 Todas las rocas se comportan de la siguiente manera al sufrir esfuerzos Límite elástico Límite de rotura Rotura Esfuerzo Deformación plástica Deformación elástica Deformación Gráfica esfuerzo-deformación

9 Hay rocas en que el límite de elasticidad coincide con el de ruptura, no presentan plasticidad: a este tipo de rocas se les denomina competentes y a las que presentan deformación plástica, se les denomina dúctiles o incompetentes.

10 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS TEMPERATURA PRESIÓN LITOSTÁTICA PRESENCIA DE AGUA Y OTROS FLUIDOS Cuyo incremento favorece la plasticidad Y, por supuesto, el tiempo. Cuánto más se prolongue el esfuerzo la respuesta del material ante cualquier factor que provoque la deformación será más acentuada.

11 Cuando estas deformaciones se producen en los materiales terrestres dan lugar a estructuras geológicas reconocibles, como son: Pliegues, cuando la deformación sufrida por las rocas es de tipo plástica. Los materiales se doblan dándonos idea de qué fuerzas los plegaron. Fallas y diaclasas son deformaciones frágiles. Las rocas aparecen rotas y, generalmente, hay separación entre las partes fracturadas. La deformación elástica, por sus características, no va a dejar estructuras geológicas perdurables. Esto no quiere decir que no se dé este tipo de deformación. Es bastante frecuente en los movimientos sísmicos.

12 Arnía

13 Arnía

14 Arnía

15 Portio Arco natural Falla y diaclasas

16 diaclasas

17 LA DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS

18 Las rocas, al igual que cualquier otro material, se deforman ante la acción de esfuerzos externos. Nosotros no captamos esa deformación, pero sí podemos saber cuándo una roca está deformada. Estudiando la deformación podemos saber cómo han sido los esfuerzos que la produjeron y, por tanto, reconstruir la actividad tectónica pasada en una región.

19 Deformación plástica: pliegues

20 Deformación plástica de las rocas. Se produce en rocas sedimentarias. Actúan esfuerzos de tipo compresivo. Aparecen con diseño en capas paralelas pero onduladas. Elementos del pliegue: 1. Flanco: cada ladera del pliegue. 2. Charnela: zona de cambio de pendiente de la ladera. 3. Plano axial: contiene todos las charnelas y corta al pliegue 4. Eje del pliegue: línea que une los puntos de charnela en la superficie del pliegue. 5. Núcleo: parte interna del pliegue. 6. Cresta: zona más alta del pliegue y convexa hacia arriba. 7. Valle: zona más baja del pliegue y cóncava hacia arriba. 8. Dirección o rumbo: ángulo que forma el eje del pliegue con la dirección geográfica norte-sur. 9. Inmersión: ángulo que forma la charnela y el plano horizontal. 10. Vergencia: ángulo que forma el plano axial y el plano horizontal. 11. Buzamiento: ángulo que forman las superficies de los flancos con el plano horizontal. Antonio Arenal

21 Elementos de los pliegues Eje Flanco Flanco Plano axial -Charnela: zona de máxima curvatura de un pliegue. -Flanco: zona comprendida entre dos charnelas. -Plano axial: une las distintas charnelas de las capas plegadas. -Eje del pliegue: línea imaginaria que resulta de la intersección del plano axial con la charnela.

22 Buzamiento y dirección

23 1. Por la disposición de las capas TIPOS DE PLIEGUES Anticlinal: los materiales más antiguos están situados en el núcleo del pliegue. Monoclinal o pliegues en rodilla: sólo tienen un flanco. Sinclinal: son los materiales más modernos los que se sitúan en el núcleo o centro del pliegue.

24 Anticlinal Tipos de pliegues Sinclinal Pliegue convexo hacia arriba. Los materiales más antiguos se encuentran en el núcleo del plegamiento. Pliegue cóncavo hacia arriba. Los materiales más modernos se encuentran en el núcleo del plegamiento. Proyectos fin de carrera

25 ANTICLINAL SINCLINAL

26 A N T I C L I N A L

27 ANTICLINAL

28 SINCLINAL

29 SINCLINAL

30 Sinclinal

31 ANTICLINALES Y SINCLINALES

32 Se trata de un pliegue monoclinal o en rodilla. Es un pliegue en el que existe una inflexión.

33 2. Por su simetría. Simétricos: el ángulo que forman los dos flancos con la horizontal es aproximadamente el mismo. Asimétricos: los dos flancos tienen inclinaciones claramente distintas.

34 3. Por el plano axial: Recto: el plano axial es vertical. Acostados, tendidos o tumbados: el plano axial es casi horizontal. Inclinados: el plano axial forma un ángulo con la vertical

35 Símbolos de representación de diferentes tipos de pliegues en los mapas geológicos.

36 Recto: el plano axial es vertical.

37 Inclinado: el plano axial forma un ángulo con la vertical

38 ml Acostados, tendidos o tumbado: el plano axial es casi horizontal.

39 4. Por el espesor de las capas Isópacos o concéntricos: el espesor de cada estrato no varía a lo largo del pliegue. Se atribuye su origen a esfuerzos de tipo flexión. Anisópacos o similares: el espesor es mayor en la zona de charnela y menos en los flancos. Su origen es por compresión.

40 ASOCIACIONES DE PLIEGUES Los pliegues no son estructuras aisladas, sino que suelen darse en asociaciones. Series isoclinales: los planos axiales de los pliegues que intervienen en la asociación son paralelos.

41 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. Isoclinorio Sinclinorio Anticlinorio

42 Localiza los distintos tipos de pliegues que aparecen en el siguiente frente

43 Anticlinal o Sinclinal? Cómo sabemos que es un pliegue? Por dónde pasa su plano axial? Es un anticlinal o un sinclinal? Por qué?

44 Deformación ruptura: fallas

45 Kalipedia

46 Elementos de una falla - Plano de falla: fractura a lo largo de la cual se desplazan los bloques o labios de la falla. -Dirección: ángulo que forma la línea horizontal del plano con la línea Norte-Sur. -Buzamiento: ángulo entre la línea de máxima pendiente del plano de falla con la horizontal -Salto de falla: longitud de la separación de dos puntos de ambos bloques que estaban unidos antes de producirse la falla.

47 Las dos más importantes para los cortes geológicos. Tensión o fuerzas distensivas Compresión o fuerzas compresivas Carol

48 Según el tipo de esfuerzo Según el tipo de esfuerzo se tienen tres tipos de fallas Fallas normales extensional compresional Fallas inversas cizalle Fallas de rumbo o de cizalle

49 Las FALLAS NORMALES se presentan en ambientes extensivos. Las FALLAS INVERSAS se presentan en ambientes compresivos. Una falla puede ser descrita por sus características: Escarpe (distancia entre las superficies en la vertical) Buzamiento o Manteo (ángulo del plano de falla con la horizontal) Rumbo (dirección con respecto al Norte) Plano de falla

50 Falla normal o directa Falla inversa

51 Falla directa o normal: 1. El labio hundido se desplaza a favor del buzamiento del plano de falla. 2. El material más moderno se monta sobre el más antiguo.

52 Falla inversa: 1. El labio hundido se desplaza en contra del buzamiento del plano de falla. 2. El material más antiguo se monta sobre el más moderno.

53 Las FALLAS RUMBO O DE DESGARRE tienen un diferente tipo de movimiento con respecto a las fallas normales e inversas. Los bloques se mueven uno con respecto al otro a lo largo de un movimiento horizontal. Las fallas de rumbo puras no producen escarpes de fallas Según el sentido en el que se mueven, pueden ser sinestrales (izquierda o contra reloj) o dextrales (derecha o a favor del reloj)

54 Fallas de desgarre y/o transformantes

55 Falla en dirección, rumbo o de desgarre La superficie de falla suele ser próxima a la vertical. El movimiento responde a fuerzas de cizalla horizontal que causan el desplazamiento lateral de un bloque respecto al otro. En función del sentido de ese desplazamiento se distinguen el desgarre dextral, en el que, situándonos sobre uno de los bloques, veríamos moverse el otro hacia nuestra derecha, y el sinistral (representado en la ilustración).

56 Las fallas transformantes son aquellas que forman un link entre los límites de placas (segmentos de litósfera). Acomodan el movimiento a la forma esférica de la Tierra. Las oceánicas ocurren en las zonas de ridge, donde el sentido del cizalle de la falla es opuesto al que tiene el ridge.

57 (PBS) Falla Norte Anatolia Recordemos que las fallas pueden estar tanto activas como inactivas!!!! (nationatlas) Falla San Andres

58 Falla de San Andrés Ubicada en el Oeste de Norteamérica Esta falla es famosa por producir grandes y devastadores terremotos. Este sistema tiene una longitud de aproximadamente km y pasa a través de California, Estados Unidos, y de Baja California en México.

59 Producto del roce entre la placa Norteamericana y la del Pacífico.

60 FALLA DE TRANSFORMACION Seccion de la Falla de San Andres

61 Falla Azores-Gibraltar Se extiende desde Azores, hacia el estrecho de Gibraltar. Esta forma parte del límite de placas entre la Placa Euroasiática y la Placa Africana. En algunos puntos cerca de la Península Itálica algunos geólogos creen que la falla conecta con una zona de subducción donde la placa Africana está subduciendo lentamente por debajo de la placa Euroasiática. La falla se mueve de forma lateral, moviéndose aproximadamente a un ritmo de 4 mm anuales, pero en los segmentos orientales aparecen puntos en compresión. Esta falla es el origen del Gran Terremoto de Lisboa de 1755

62 MESODORSALES Y VALLES RIFT

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64 Orientar una formación geológica Techo: la parte de arriba de la formación. Muro: la parte de debajo de la formación. En una falla Techo: el labio de la falla que queda por encima del plano de falla. Muro: el labio de la falla que queda por debajo del plano de falla.

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66 Este bloque se elevó Este bloque se hundió

67 Falla normal Labio levantado Labio levantado Labio hundido (bloque pinzado) Falla normal

68 FALLA. FALLA

69 FALLA NORMAL EN MOVIMENTO

70 FALLA INVERSA EN MOVIMENTO

71 FALLA DE DESGARRE

72 FALLA DE DESGARRE EN MOVIMENTO

73 FALLA NORMAL

74 FALLA NORMAL

75 FALLA INVERSA

76 FALLA ACTIVA

77 ASOCIACIÓN DE FALLAS. Cuando varias fallas están escalonadas y paralelas, se forman las fosas tectónicas o rift-valleys que están progresivamente hundidas y los horst, en que los bloques elevados se encuentran en la zona central.

78 Horst o macizo tectónico: asociación de fallas en la que la zona central aparece levantada con respecto a los laterales. Graben o fosa tectónica: la zona central aparece hundida con respecto a los laterales

79 SISTEMAS DE FALLAS NORMALES Estas fallas se forman a lo largo de márgenes de placas constructivas, es decir, a lo largo de las dorsales meso-oceánicas.

80 SISTEMAS DE FALLAS NORMALES. GRABEN Y HORST Centro de expansion

81 Cuál es el labio levantando? Es una falla normal o inversa? Por qué?

82 La mitad occidental de la Península Ibérica, que se corresponde con los materiales más antiguos, tiene una estructura en Horsts y Grabens. De norte a sur: Graben Cuenca del Duero Horst Sistema Central Graben Depresión del Tajo Horst Montes de Toledo Graben Llanura Manchega Ojo!. No todos los sistemas montañosos son asociaciones de fallas; también pueden ser por plegamientos (Sistema Ibérico); por estructuras mixtas (Sistema Bético y Pirineos); o parte de un tipo y parte de otro (Cordillera Cantábrica).

83 Deformación ruptura: diaclasas

84 Son deformaciones frágiles de pequeña magnitud. Afectan, como máximo, a un estrato. A veces sólo a una roca o mineral. Su origen puede ser tectónico (por la energía interna de la Tierra) o no. Algunos tipos de diaclasas son: De retracción: grietas que se forman en las rocas por pérdida de volumen. Por ejemplo en las arcillas cuando se deshidratan o en rocas volcánicas (basalto) al solidificar. Por tensión: por ejemplo en la parte externa de la charnela de los pliegues. Por compresión: cara interna de la charnela de los pliegues. m

85 Estructuras mixtas

86 Frecuentemente se producen asociaciones entre pliegues y fallas. Pliegue-falla: tras plegarse un material, si las fuerzas compresivas siguen actuando puede llegar a superarse su límite de plasticidad y romperse. Cabalgamiento: si, tras producirse un pliegue-falla, siguen actuando las fuerzas. Una de las dos partes se desplazará por encima de la otra. Mantos: son cabalgamientos de grandes dimensiones. El desplazamiento puede ser de cientos de kilómetros, llegándose a desconectar una parte de la otra. A estos mantos se les suelen superponer nuevos plegamientos.

87 PLIEGUES AFECTADOS POR FALLA INVERSA

88 Cabalgamiento o Manto de corrimiento Cabalgamiento o Manto de corrimiento: Es un pliegue tumbado que se desplaza distancias largas. Esto da como resultado: 1. Una falla inversa, horizontal o subhorizontal 2. Los materiales más antiguos se disponen sobre los más modernos.

89 Evolución de un cabalgamiento Material autóctono: son las rocas que corresponden a esa zona (sector 1) Material alóctono: rocas que se forman en otros sectores (sector2). En este caso el material alóctono se provienen por un proceso tectónico, se llama manto tectónico o manto de corrimiento (sector 2). Material autóctono Manto tectónico Geovirtua l Se producen como consecuencia de grandes fuerzas compresivas como consecuencia del choque de dos continentes. El material de uno de los lados se desplaza sobre el otro durante varios kilómetros.

90 Reconocimiento de un cabalgamiento Terminología en un manto de corrimiento: 1. Cabalgamiento, manto tectónico o manto de corrimiento: formación geológica de gran extensión que se produce como consecuencia del desarrollo de un pliegue tumbado que se extiende durante muchos kilómetros. 2. Escama o Klippe: restos aislados del manto de corrimiento. 3. Ventana tectónica o fenster: sectores donde falta el manto tectónico. Los klippe y las ventanas tectónicas se originan por acción de la erosión. Geovirtua l 1. Material más antiguo (manto tectónico) sobre más moderno (material autóctono) 2. El material de arriba, el alóctono, no tienen nada que ver en su formación con el de abajo (facies completamente diferentes) 3. El material de arriba, el alóctono, presenta un mayor grado de deformación y metamorfismo que el de abajo. 4. Se aprecia una falla inversa, horizontal o subhorizontal.

91 BIBLIOGRAFÍA. PÁGINAS WEB. o1.htm GEOLOGÍA. CARENAS FERNÁNDEZ, María Beatriz. GINER ROBLES, Jorge Luis. GONZÁLEZ YÉLAMOS, Javier. POZO RODRÍGUEZ, Manuel. Editorial Paraninfo