ESFUERZOS

Presión litostática, creada por la gravedad y es el esfuerzo que sufre un determinado punto de la Tierra debido al peso de las rocas que tiene encima.

Esfuerzo normal Es un vector esfuerzo que actúa perpendicularmente a un plano. ρ (sigma)

Esfuerzo de cizalla Es un vector esfuerzo que actúa paralelamente a un plano. τ (tau)

Estado de esfuerzo Es el conjunto de los infinitos vectores esfuerzo que actúan sobre los infinitos planos que pasan por un punto, en un instante dado.

Elipsoide de deformación: Representación gráfica de la interrelación entre los infinitos vectores esfuerzos que actúan sobre un punto y conforman un conjunto de esfuerzos, cuyos ejes principales o magnitudes se orientan tres esfuerzos principales (máximo, mínimo e intermedio). La elipse de esfuerzos es una sección del elipsoide de esfuerzos que contiene a dos de los tres ejes.

Elipsoide de deformación en relación con el elipsoide de esfuerzos. Acortamiento máximo en la dirección del esfuerzo máximo. Alargamiento máximo en la dirección del esfuerzo mínimo. Las dimensiones se conservan en la dirección del esfuerzo medio.

Estado de esfuerzo uniaxial: sólo existe un esfuerzo principal. La figura geométrica que lo representa es un par de flechas de igual magnitud y sentidos opuestos.

Estado de esfuerzo biaxial: sólo existen dos esfuerzos principales, p. ej., σ1 y σ2. La figura que lo representa es, en el caso general una elipse, formada por las puntas de todos los vectores, si éstos son tensionales, o por el extremo de las colas si son compresivos (Fig.1-6). Si σ1 = σ2, la figura geométrica es una circunferencia. Si σ1 es compresivo y σ2 es tensional, entonces la figura que une las puntas o las colas no es una elipse y no puede hablarse de elipse de esfuerzos en ese caso.

Estado de esfuerzo triaxial: existen tres esfuerzos principales: σ1, σ2 y σ3. La figura es en este caso un elipsoide salvo que σ1 sea compresivo y σ3 sea tensional, en cuyo caso no puede hablarse de elipsoide de esfuerzo, aunque sí de estado y de tensor de esfuerzo. Se divide en:

Estado de esfuerzo poliaxial: σ1 > σ2 > σ3. Los tres esfuerzos principales son diferentes y la figura que lo representa es un elipsoide de tres ejes.

Estado de esfuerzo axial: σ1 = σ2 o bien σ2 = σ3. Dos de los esfuerzos principales son iguales y la figura que lo representa es un elipsoide de revolución, es decir, uno cuya superficie puede ser generada girando una elipse alrededor de uno de sus ejes.

Estado de esfuerzo hidrostático: σ1 = σ2 = σ3. Los tres esfuerzos principales son iguales y la figura que lo representa es una superficie esférica.

Esfuerzos tectónicos: Conjunto de fuerzas de origen tectónico aplicadas en forma comprensiva, distensiva o de cizalla sobre un área determinada que provocan deformaciones o alteraciones en los materiales terrestres.

Cupla: Sistema o par de fuerzas es un sistema formado por dos fuerzas F y –F que tiene la misma magnitud, líneas de acción paralelas separadas por una distancia perpendicular pero de sentidos opuestos.

DEFORMACION

Deformación es cualquier cambio en la posición o en las relaciones geométricas internas sufrido por un cuerpo como consecuencia de la aplicación de un campo de esfuerzos y explicamos que una deformación puede constar de hasta cuatro componentes: translación, rotación, dilatación y distorsión.

Las dos primeras componentes de la deformación producen cambios en la posición del cuerpo pero no en su forma geométricas internas y las deformaciones se llaman deformaciones de cuerpo rígido o movimientos rígidos.

La distorsión y la dilatación cambian la posición de los cuerpos además producen deformaciones internas (frágiles (rotura) o dúctiles (fractura)).

En una deformación homogénea, las líneas que eran rectas antes de la deformación siguen siéndolo después y las rectas paralelas siguen siendo paralelas. En una deformación homogénea las condiciones anteriores no se cumplen.

El elipsoide de deformación se define como la forma que adquiere una esfera de radio unidad al ser sometida a una deformación interna homogénea. Cada elipsoide de deformación tiene tres ejes, perpendiculares entre sí, que se denominan ejes de la deformación y que se denotan con las letras X, Y, Z.

Las direcciones de los ejes se denominan direcciones principales de deformación y son perpendiculares entre sí.

Deformación uniaxial es aquella en la cual dos de los ejes de la deformación valen 1, lo que implica que sólo ha habido elongación en una de las direcciones principales.

Deformación biaxial es aquella en la que uno de los ejes de la deformación vale 1. Cuando esto sucede, lo normal es que el eje que vale 1 sea el intermedio (Y) y, en ese caso, se dice que la deformación es de tipo plane strain (deformación plana en traducción literal).

Deformación triaxial se da cuando ninguno de los ejes vale 1 ó, lo que es lo mismo, cuando ninguna de las tres elongaciones principales vale cero.

De acuerdo con su valor, se definen 5 tipos de elipsoides:

Tipo 1: K = 0. Son elipsoides llamados oblatos. Son elipsoides de revolución, con los dos ejes mayores iguales: X = Y > Z.

Tipo 2: 1 > K > 0. Se denominan aplastados y se representan en el área entre el eje de abscisas y la bisectriz de los ejes de coordenadas.

Tipo 3: K = 1. Se llaman intermedios, en ellos, X/Y = Y/Z. Representan una deformación de tipo “plane strain”.

Tipo 4: X > K > 1. Se denominan alargados o constricionales y se representan entre la bisectriz y el eje de ordenadas.

Tipo 5: K = X. Se llaman prolatos, con los dos ejes menores iguales: X > Y = Z.

PLANOS

El cizallamiento simple es una deformación rotacional y no coaxial que transforma un cubo en un paralelepípedo no rectángulo. La dirección de los vectores desplazamiento se denomina dirección de cizallamiento.

El coeficiente de dilatación es el cociente que mide el cambio relativo del volumen que se produce cuando un cuerpo cambia de temperatura provocando una dilatación térmica.

Rumbo: ángulo medido en un plano horizontal, entre una línea y la dirección norte-sur de un sistema de coordenadas geográficas; este ángulo adquiere valores entre 0º y 90º.

Azimut: ángulo medido en un plano horizontal, barrido en el sentido de las manecillas del reloj, entre una línea y la dirección norte-sur: este ángulo adquiere valores entre 0° y 360°.

Dirección de capa: dirección de una línea horizontal cualquiera contenida en un plano inclinado; la dirección de esta línea generalmente se expresa mediante su rumbo.

Inclinación o buzamiento: ángulo vertical medido entre la horizontal y un plano inclinado; este ángulo se mide hacia abajo y varía entre 0º y 90º.

Buzamiento real: ángulo de inclinación de la línea de máxima pendiente de un plano inclinado; se mide en dirección perpendicularmente a la dirección de capa.

Buzamiento Aparente: ángulo de inclinación de un plano, medido en una dirección no perpendicular a la dirección de capa; el buzamiento aparente siempre es menor que el real.

Dirección de línea: es la dirección en que profundiza una línea inclinada; se expresa mediante el ángulo horizontal barrido entre la dirección norte-sur de un sistema de coordenadas y la proyección horizontal de la línea inclinada.

Cabeceo: ángulo barrido a lo largo de un plano inclinado entre una línea cualquiera contenida en el plano inclinado y una línea horizontal del mismo plano; varía de 0º a 90º.

Afloramiento: exposición en superficie de la litología y/o estructuras geológicas.

Capas homoclinales: capas paralelas cuyo rumbo y buzamiento se mantiene más o menos constante en un área; las capas homoclinales pueden yacer en posición horizontal, vertical o inclinada.

Traza: línea de intersección de un plano estructural cualquiera (plano de estratificación, plano de falla, plano axial, etc.) con la superficie del terreno.

Espesor de capa EE: distancia medida en dirección perpendicular entre el techo y la base de una capa; el espesor así medido se denomina espesor estratigráfico o espesor verdadero. EE = w. sin

Anchura de afloramiento: distancia horizontal (w) medida entre techo y base de una capa, en dirección perpendicular al rumbo de capa

Profundidad de capa (P) a la cual se interceptaría la capa inclinada en un pozo vertical perforado a una determinada distancia (x), medida en dirección perpendicular al rumbo de la capa: P= x.tan

PLIEGUES

Los pliegues son deformaciones plásticas que se observan en las rocas sedimentarias, volcano-sedimentarias y metamórficas. Los pliegues ocurren bajo esfuerzo compresivo, en condiciones de alta temperatura y alta presión y durante largos periodos de tiempo geológico.

Cresta: punto más alto de un pliegue anticlinal.

Seno: punto más bajo de un pliegue sinclinal.

Punto de inflexión: punto medio de un pliegue donde la curvatura pasa de cóncava a convexa.

Flanco: porción adyacente al punto de inflexión.

Línea de cresta: línea que une puntos de cresta.

Charnela: zona de mayor curvatura de un pliegue.

Línea de charnela: línea que une puntos de charnela.

Plano o superficie axial: plano que pasando por la zona de charnela divide simétricamente un pliegue.

Traza axial: línea de intersección entre el plano axial y la superficie del terreno; si el terreno es plano la traza axial es una línea recta.

Eje de pliegue: línea imaginaría que forma la intersección del plano axial con una capa cualquiera de un pliegue Vergencia: Angulo que forma el plano axial con la horizontal. Indica el sentido en que se inclina el plano axial.

Pitch: Inclinación del eje axial de un pliegue, medido sobre un plano axial inclinado

Pliegue simétrico: pliegue que cumple las siguientes condiciones: a) la superficie media es planar b) el plano axial es normal a la superficie media c) existe simetría con relación al plano axial.

Pliegue asimétrico: pliegue no simétrico.

Pliegue Recto: el plano axial es vertical.

Pliegues Inclinados: el plano axial forma un ángulo con la vertical.

Pliegues Tumbados: el plano axial es casi horizontal.

Pliegues Isópacos o concéntricos: el espesor de cada estrato no varía a lo largo del pliegue. Se atribuye su origen a esfuerzos de tipo flexión.

Pliegues Anisó pacos o similares: el espesor es mayor en la zona de charnela y menos en los flancos. Su origen es por compresión.

FALLAS

Falla: fractura en la roca a lo largo de la cual ha ocurrido desplazamiento.

Plano de falla: plano o superficie a lo largo del cual ha ocurrido desplazamiento.

Bloque colgante: bloque que descansa por encima de un plano de falla inclinado; si el plano de falla es vertical este término no es aplicable.

Bloque yacente: bloque que yace por debajo de un plano de falla inclinado.

Falla con desplazamiento oblicuo: falla cuyo desplazamiento tiene componentes en la dirección del buzamiento y en la dirección del rumbo del plano de falla.

Desplazamiento neto: desplazamiento en la dirección misma del movimiento; se expresa como la distancia medida sobre el plano de falla, entre dos puntos localizados en bloques opuestos, que antes eran adyacentes.

Desplazamiento de buzamiento: componente del desplazamiento neto en la dirección del buzamiento de una falla; a su vez, este desplazamiento puede ser descompuesto en dos componentes: desplazamiento vertical o salto y desplazamiento horizontal o rechazo.

Salto de falla: desplazamiento vertical de una falla; equivale a la componente vertical de desplazamiento buzamiento.

Rechazo: desplazamiento horizontal de una falla; equivale a la componente horizontal del desplazamiento de buzamiento.

Desplazamiento de rumbo: componente del desplazamiento neto en la dirección del rumbo de una falla.

Separación normal: distancia horizontal, en dirección normal al rumbo de un horizonte estratigráfico que ha sido desplazado por una falla.

Separación de rumbo: distancia horizontal, medida en dirección paralela al rumbo de falla, entre dos puntos localizados en bloques opuestos del mismo horizonte de referencia; la separación de rumbo puede ser dextral o siniestral.

Falla normal o tensional: el esfuerzo principal mayor es vertical y los esfuerzos medio y menor son horizontales.

Falla inversa o compresional: el esfuerzo compresivo principal mayor es horizontal en tanto que el esfuerzo principal menor es vertical. Se denominan cabalgamientos a las fallas inversas de bajo ángulo de buzamiento.

Falla de rumbo, direccional, transcurrente o de desgarre: el esfuerzo principal mayor es horizontal y el esfuerzo principal medio es vertical. Un tipo particular de fallas en dirección son las fallas transformantes, que desplazan segmentos de bordes constructivos de placas y el plano de falla suele ser vertical.

Falla oblicua o mixta: cuando el desplazamiento es oblicuo tanto al rumbo como a la dirección de buzamiento. Se describen simplemente como una combinación de la terminología de las anteriores, resultando cuatro casos posibles: sinistral inversa, sinistral normal, dextral inversa y dextral normal.

Falla rotacional: cuando ha habido una componente de rotación en el desplazamiento relativo entre los dos bloques separados por la falla. Se dividen en

Falla en tijera, cuando el eje de rotación es perpendicular al plano de falla.Falla cilíndrica, cuando el eje de rotación es paralelo al plano de falla. El plano de falla suele ser curvo.

Falla cónica, cuando el eje de rotación es oblícuo al plano de falla. El plano de falla suele ser curvo.

DISCORDANCIAS

Discordancia es una relación geométrica entre capas de sedimentos que representa un cambio en las condiciones en que se produjo su proceso de deposición.

Discordancia angular: superficie que pone en contacto rocas sedimentarias jóvenes con rocas sedimentarias más antiguas, que previamente han sido plegadas y erosionadas.

Discordancia paralela erosional o disconformidad: superficie que pone en contacto rocas sedimentarias jóvenes que yacen paralelas sobre capas de rocas sedimentarías más antiguas.

Discordancia paralela no erosional o paraconformidad: discordancia paralela sin superficie de erosión visible.

Litologica o Inconformidad: superficie que pone en contacto rocas sedimentarias que cubren a rocas ígneas o metamórficas más antiguas.

Hiato- lapso de tiempo no durante el cual no hubo depositación de sedimentos.

PRINCIPIOS GEOLOGICOS

1. Principio de superposición de estratos2. Principio de horizontalidad de los estratos.3. Principio de sucesión faunística4. Principio de relaciones de corte5. Principio de relaciones de inclusión

Principio de Superposición de Estratos. El mismo dice que en una sucesión estratificada no deformada, un estrato dado es más joven que su yacente y más antiguo que el que se le sobrepone. El estrato 2 es más joven que el Estrato 1, pero más antiguo que el estrato 3

Principio de la horizontalidad de los estratos: Depósito de sedimentos en capas horizontales denominadas estratos.

Principios de Relaciones de Corte: Relaciona cuerpos de rocas ígneas con su encajonante, al establecer que si un cuerpo de roca corta a otro es más joven que el cuerpo cortado.

El Principio de relaciones de Inclusión: es un fragmento de una unidad de roca que ha quedado encerrado dentro de otra roca en formación.

Principio de sucesión faunística: cambios en las formas de vida fósil presentes en la sucesión de estratos

La secuencia de eventos es como sigue: 1. Depositación de roca sedimentaria D 2. Falla B 3. Intrusión de roca ígnea C 4. Erosión, formación de discordancia5. Depositación de roca sedimentaria E 6. Erosión actual