Comprendiendo las Fuerzas y Deformaciones en la Geología: Esfuerzos y Fallas

Esfuerzos y Deformaciones Tectónicas

Las rocas de la corteza terrestre están constantemente sometidas a fuerzas que generan esfuerzos tectónicos. Estos esfuerzos pueden clasificarse en tres tipos principales:

Tipos de Esfuerzos Tectónicos

• Esfuerzos Compresivos: Provocan el acortamiento y el engrosamiento de las rocas. Estas presiones se originan principalmente en los bordes convergentes de placas y en las fallas transformantes.
• Esfuerzos Distensivos: Producen el estiramiento y el adelgazamiento de las rocas. También pueden originarse por descompresión de las rocas cuando dejan de estar sometidas a esfuerzos compresivos.
• Esfuerzos de Cizalla: Son presiones que actúan en sentido opuesto sobre una superficie determinada. Este tipo de esfuerzos se desarrollan en las fallas y en los bordes convergentes.

Deformaciones Tectónicas

Como resultado de estos esfuerzos, las rocas experimentan dos tipos de deformación:

1. Deformación Plástica (Dúctil)

Se produce cuando las rocas se comportan de manera dúctil, plegándose debido a su plasticidad. Las deformaciones plásticas son continuas. El tipo más frecuente de deformación plástica son los pliegues.

2. Fractura o Rotura (Frágil)

Ocurre cuando las rocas presentan un comportamiento frágil y se fracturan al sobrepasar su límite de resistencia. Estas deformaciones se denominan discontinuas. Ejemplos incluyen diaclasas, pliegues-falla y mantos de corrimiento. Las fallas son el principal tipo de deformación discontinua.

Pliegues: Deformaciones Plásticas Continuas

Los pliegues son deformaciones plásticas y continuas que se producen por esfuerzos compresivos. Estos esfuerzos provocan la curvatura de estructuras geológicas, como las superficies de estratificación o de esquistosidad, que inicialmente eran planas.

Elementos de un Pliegue

• Charnela: Es la zona de máxima curvatura del pliegue. La línea que une los puntos de máxima curvatura se denomina eje del pliegue o línea de charnela.
• Dirección: Es el ángulo que forma el eje del pliegue con la dirección geográfica norte-sur.
• Plano Axial: Es el plano que contiene todas las líneas de charnela. Divide el pliegue en dos partes: los flancos o limbos.
• Buzamiento: Es el ángulo que forman las superficies de cada uno de los flancos con un plano horizontal.
• Núcleo: Es la parte más interna y apretada de un pliegue.

Clasificación de los Pliegues

Por la forma del perfil:

• Antiformes: Tienen un perfil convexo hacia arriba. Cuando en el núcleo se encuentran las rocas más antiguas, se denominan anticlinales.
• Sinformes: Presentan un perfil cóncavo hacia arriba. Estos pliegues reciben el nombre de sinclinales cuando los materiales más modernos se encuentran en el núcleo.

Por su simetría con respecto al plano axial:

• Simétricos: Tienen simetría respecto al plano axial.
• Asimétricos: No tienen simetría respecto al plano axial.

Fallas: Deformaciones Discontinuas

Las fallas son deformaciones discontinuas en las que se ha producido movimiento entre los bloques separados por la fractura.

Elementos de una Falla

• Plano de falla: Es el plano de fractura. Divide el terreno en dos bloques o labios: el bloque levantado (que se mueve relativamente hacia arriba) y el bloque hundido (que se desplaza hacia abajo).
• Dirección de la falla: Es el ángulo que forma una línea horizontal del plano de falla con la dirección geográfica norte-sur.
• Buzamiento: Es el ángulo que forma el plano de falla con un plano horizontal imaginario.
• Salto de falla: Es la distancia, medida sobre el plano de falla, que separa dos puntos que se encontraban unidos antes de producirse la fractura.

Tipos de Fallas

• Falla Normal: Son causadas por esfuerzos distensivos, que producen la extensión y el adelgazamiento del terreno.
• Falla Inversa: Son producidas por esfuerzos compresivos o de cizalla, que acortan y engruesan el terreno.
• Falla de Desgarre: Se debe a esfuerzos compresivos o de cizalla. Los bloques se mueven en el plano horizontal, por lo que el salto de falla es paralelo a su dirección.