GEOLOGÍA ESTRUCTURAL CONCEPTOS, OBJETIVOS Geología Estructural - Tectónica Geología Estructural (del latín struere: construir) Se ocupa del estudio geométrico, cinemático y dinámico de los rasgos secundarios (no originales) de los materiales de la corteza terrestre Tectónica (del griego tektos: constructor) Se considera sinónimo de Geología Estructural. Se utiliza desde la escala regional hasta continental
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Principales disciplinas con las que se relaciona Estratigrafía Geomorfología Petrología ígnea y metamórfica Geofísica La GE interactúa con otras disciplinas: recibe aportes tanto desde otras ramas de la G como desde otras disciplinas a las que a su vez aporta conceptos y métodos de análisis. Desde la E se establecen secuencias temporales de las unidades geológicas que participan en la región objeto de estudio Desde la Gm, el análisis de formas superficiales relacionadas con las estructuras tectónicas P I y M proporciona información de los materiales que participan en la región, respecto a su composición, condiciones de formación y comportamiento durante la deformación G proporciona métodos indirectos de análisis del subsuelo (Gravimetría, Sismología, Sísmica )
ANÁLISIS ESTRUCTURAL Es conveniente adoptar un orden: a) un análisis descriptivo b) un análisis cinemático c) un análisis dinámico MÉTODOS * Directos: Trabajos de campo y de gabinete (microscopio, lupa). * Indirectos: Sensores remotos en general (Imágenes aéreas, geofísica). * De laboratorio y experimentales: Ensayos sobre mecánica de rocas, cajas de arena, modelos analógicos, modelos de deformaciones de laboratorio (controlables), tortas de arcilla (problema de tiempo y escala) a) Observar y representar los elementos geométricos que caracterizan a las estructuras, diferenciando cuidadosamente las primarias de las secundarias b) Determinar la orientación de los movimientos que produjeron la deformación en el objeto de estudio c) Interpretar los esfuerzos que producen la deformación, para describir la naturaleza de las fuerzas que los generaron y evaluar las relaciones entre esfuerzo, deformación interna y resistencia de las rocas. (Davis & Reynolds, 1996)
ANÁLISIS DESCRIPTIVO Reconocer las estructuras, describir detalles de sus componentes (elementos físicos y geométricos) y medir su orientación. Elementos físicos: son reales y tangibles (una superficie plegada, línea de charnela de un pliegue). Elementos geométricos: son líneas y planos imaginarios (superficie axial de un pliegue). 1) Observaciones directas de campo (in situ). Estructura, Estratigrafía, Petrología, Paleontología,... 2) Observaciones indirectas: estudios geofísicos del subsuelo,... 3) Observaciones en el laboratorio de rocas deformadas
REPRESENTACIÓN.- PRINCIPALES "HERRAMIENTAS" PARA EL ANÁLISIS DESCRIPTIVO EN GEOLOGÍA ESTRUCTURAL. a) El mapa geológico b) Los cortes geológicos c) Conocimiento de las relaciones geométricas de los elementos estructurales en el espacio -proyección estereográfica.
ESCALA El reconocimiento y caracterización de las estructuras depende de la escala de observación Microscópica Mesoscópica Macroscópica Megascópica Concepto presente en todo análisis estructural. Dependen de la escala las similitudes (repetición de formas en diferentes escalas) o diferencias (variación, aparición o supresión de caracteres al variar la escala de observación)
ESCALA Microscópica mm mm Mesoscópica dm-m Macroscópica m ( x10 ó x100)
ESCALA Megascópica
ANÁLISIS CINEMÁTICO Trata el movimiento durante la formación de las estructuras secundarias. Objetivos del análisis cinemático Describir la combinación de traslaciones, rotaciones, cambios de forma y volumen que han alterado la localización, orientación, forma y tamaño de un cuerpo rocoso.
ANÁLISIS DINÁMICO Interpreta las fuerzas, las presiones y los esfuerzos que dan lugar a las estructuras.
ANÁLISIS DINÁMICO Interpreta las fuerzas, las presiones y los esfuerzos que dan lugar a las estructuras. Fallas inversas
ANÁLISIS DINÁMICO Interpreta las fuerzas, las presiones y los esfuerzos que dan lugar a las estructuras. Fallas inversas
APLICACIONES Hidrocarburos. Identificación de trampas y zonas favorables de concentración. Problemas de producción. Minería. Problemas de desaparición de vetas, Teoría de tectónica de Placas (macrotectónica - metalotectónica). Geotecnia (Geología ingenieril) Problemas de estabilidad, control estructural de obras civiles, riesgo geológico. El conocimiento detallado de los rasgos estructurales constituye la base de un estudio de factibilidad en proyectos hidroeléctricos, túneles, ferrovías, carreteras, minas. Geología ambiental. Neotectónica, riesgo geológico. Identificación de zonas tectónicamente estables para la disposición de desechos de veneno, residuos nucleares, la construcción de plantas nucleares. Hidrogeología. Caracterización de estructuras neógenas. El control estructural es de vital importancia en la distribución del agua subterránea, tanto para el abastecimiento de agua, como para el control del agua subterránea en la actividad minera.
ISOSTASIA Isostasia La isostasia es la condición de equilibrio gravitacional que presenta la superficie terrestre Se alcanza mediante la carga o descarga de grandes masas, tendiente a lograr el equilibrio entre la corteza y el manto equilibrio isostático. La presión ejercida por los materiales suprayacentes es la misma en cualquier punto, debajo de la profundidad de compensación. Hipótesis de Pratt Supone una profundidad constante para la corteza. Las densidades varían con el relieve topográfico: Cordilleras livianas y océanos densos Hipótesis de Airy Supone una densidad constante para la corteza Sobrepuesta a una capa de densidad mayor. Se compensa variando el espesor (relieve) Cordilleras de espesor mayor, alcanzan profundidades mayores
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Davis, G.H. 1984. Structural Geology of Rocks and Regions. John Wiley and Sons. Davis, G.H. y Reynolds, S.J. 1996. Structural geology of rocks and regions. J. Wiley & Sons, New York, 776 p. Fossen, H. 2010. Structural Geology. Cambridge University Press,Cambridge, 463 pp. Hatcher, R.D. Jr., 1995. Structural Geology. Prentice-Hall, Inc. 525 pp. Hobbs, B. E., Means, W. D. and Williams, P.F., 1981. Geología Estructural. Ediciones Omega, 518 p. Barcelona. Marshak, S. y Mitra, G. 1988. Basic Methods of Structural Geology. Prentice Hall. Price, N.J. y Cosgrove, J.W.1990. Analysis of geological structures. Cambridge University Press,Cambridge, 502 pp. Ragan, D.M. 1980. Geología Estructural. Introducción a las técnicas geométricas. Ediciones Omega. Ramsay, J.G. y Huber, M.I. 1983. Techniques of modern Structural Geology of rocks and regions (Volume 1: Strain Analysis). Academic Press, London; 1-308. Ramsay, J.G. y Huber, M.I. 1987. Techniques of modern Structural Geology of rocks and regions (Volume 2: Folds and Fractures). Academic Press, London; 309-700. Suppe, J., 1985. Principles of structural geology. Prentice-Hall Inc, Englewood Cliffs, New Jersey, 537 pp. Twiss, R.J. y Moores, E.M. 1992. Structural geology. W.H. Freeman and Company, New York, 532 p.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1985 1995 1996 2010 1992 1993
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA 1994 1995 1996
BIBLIOGRAFIA (Práctica) 1983 2009 2007 1987 2008