Esfuerzo y Deformación en Rocas: Tipos, Pliegues y Fallas

Esfuerzo y Deformación en Rocas

El esfuerzo es la cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad de área de roca. La deformación es el cambio de forma y/o volumen que sufren las rocas por el esfuerzo.

Tipos de Esfuerzo

• Presión Confinante: Deformación que presentan los materiales cuando unos caen sobre otros y estos se deforman.
• Esfuerzos Diferenciales: Las fuerzas actúan en direcciones opuestas.
  • Convergentes: Esfuerzos compresivos que acortan los materiales y se deben al choque de las placas.
  • Divergentes: Esfuerzos tensionales que estiran los materiales y se deben a la separación de placas.

Al aplicar un esfuerzo, las rocas sufren primero una deformación elástica, volviendo a su forma cuando el esfuerzo acaba. Cuando se sobrepasa el límite, pueden ocurrir dos cosas:

• Deformación Plástica: Permanente y sin rotura. La roca no recupera su forma inicial, formando un pliegue.
• Deformación Frágil: Al pasar su resistencia, la roca se rompe, recibiendo el nombre de fractura. Pueden ser fallas (producen desplazamiento) o diaclasas (que no producen desplazamiento).

Factores que Afectan la Deformación

• Presión (P) y Temperatura (T): Cerca de la superficie, con Tª y P bajas, la roca es un sólido frágil. A mayor profundidad, donde P y Tª son muy altas, predomina la deformación plástica.
• Duración del Esfuerzo: Un esfuerzo brusco causa rotura, mientras que un esfuerzo aplicado gradualmente y durante mucho tiempo no necesariamente.
• Naturaleza de la Roca: Rocas poco resistentes en algunos medios no se rompen, mientras que rocas más resistentes sí.

Pliegues

Los pliegues son deformaciones plásticas de las rocas.

Elementos de un Pliegue

• Charnelas: Líneas de máxima curvatura entre capa y capa. Los materiales cambian de buzamiento.
• Plano Axial: Une todas las charnelas.
• Eje del Pliegue: Línea de intersección del plano axial con la superficie.
• Núcleo: Parte más interna.
• Flanco: Parte lateral.

Tipos de Pliegues

• Anticlinales: Los materiales más viejos están en el núcleo y los más nuevos en los flancos, con forma de A.
• Sinclinales: Al revés, con forma de V.

Fallas

Las fallas son fracturas en la corteza terrestre a lo largo de las cuales ha habido movimiento.

Elementos de una Falla

• Plano de Falla: Superficie sobre la que se ha realizado el movimiento. Suele tener estrías que indican la dirección del movimiento.
• Labios de Falla: Bloques que se desplazan.
• Salto de Falla: Distancia vertical entre dos puntos que antes estaban unidos.

Tipos de Fallas

• Fallas Normales: El plano de falla se inclina hacia el labio. Se producen por descenso del labio. Un caso especial es la falla vertical, en la que el plano es vertical.
• Fallas Inversas: El plano buza hacia el labio. Se producen por ascenso del labio por fuerzas de compresión.

Asociaciones de Fallas

• Horst: Sistema de fallas en el que el bloque central es elevado y desciende hacia los lados.
• Graben: Al revés, formando una fosa tectónica o valle del rift.
• Cabalgamientos y Mantos de Corrimiento: Cuando una falla inversa tiene un ángulo de buzamiento menor de 45º, puede quedar casi horizontal y el bloque elevado cubrir al hundido. Los mantos ocurren cuando el desplazamiento alcanza varios kilómetros, colocando rocas más antiguas sobre modernas.

Discontinuidades Estratigráficas

• Disconformidad: Estratos paralelos separados por una superficie irregular producida por erosión.
• Inconformidad: Contacto de rocas ígneas o metamórficas más antiguas con estratos recientes.

Terremotos

Los terremotos son movimientos de la corteza terrestre hechos por una liberación de energía, asociados a fallas. Cuando la roca es sometida a esfuerzos grandes, acumula energía y se rompe. La energía elástica se libera y se propaga en ondas.

• Hipocentro: Donde se originan las ondas.
• Epicentro: Lugar donde se propagan las ondas superficiales.
• Tsunami: Terremoto en el mar que genera grandes olas que arrasan todo.

Escalas de Medición de Terremotos

• Escala de Intensidad (Mercalli): Mide los efectos producidos, con 12 niveles identificados mediante fenómenos observables.
• Escala de Magnitud (Richter): Mide la energía liberada.