Deformación de rocas: esfuerzos tectónicos, tipos de deformación y factores geológicos

Resumen

El documento explica cómo responden las rocas de la litosfera a las fuerzas tectónicas derivadas del movimiento de las placas. Describe los tipos de esfuerzo (litostático y diferencial, con tensión, compresión y cizalla), los tipos de deformación (elástica, plástica y frágil) y los factores que influyen en ella, como la temperatura, la presión litostática, los fluidos y la velocidad de deformación.

Puntos clave

Las fuerzas tectónicas, derivadas de la dinámica de las placas litosféricas, pueden deformar las rocas; si son débiles o breves, no producen deformaciones significativas.
El esfuerzo es la fuerza aplicada por unidad de superficie y se mide en bares o pascales; un bar equivale aproximadamente a la presión atmosférica a nivel del mar.
El esfuerzo litostático es uniforme en todas direcciones, se debe al peso de las rocas suprayacentes y produce sobre todo cambios de volumen.
El esfuerzo diferencial o dirigido es el que normalmente deforma las rocas e incluye tensión (estiramiento), compresión (acortamiento) y cizalla (deslizamiento).
La deformación elástica es reversible y proporcional al esfuerzo; la plástica es permanente; la frágil implica pérdida de cohesión y fractura.
La temperatura y la velocidad lenta y continua de deformación favorecen el comportamiento plástico; el aumento de presión litostática favorece la deformación plástica e inhibe la fracturación.

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Las rocas están sometidas a fuerzas tectónicas, derivadas de la dinámica de las placas litosféricas, que tienden a deformarlas, originando nuevas estructuras.

La respuesta de las rocas a estas fuerzas puede variar:

Cuando las fuerzas son débiles o actúan durante periodos muy cortos, las rocas no sufren deformaciones significativas.
Cuando las fuerzas son importantes y actúan durante el tiempo suficiente, originan deformaciones permanentes.

Esfuerzo y Deformación en Rocas

La deformación de una roca es la expresión de cómo esta cede cuando está sometida a una fuerza externa.

Esta deformación puede manifestarse como un cambio de volumen, un cambio de forma, o por fracturación.

Al estudiar la deformación, se considera la cantidad de fuerza aplicada por unidad de superficie, lo que se conoce como esfuerzo. Este se mide en bares o pascales. Un bar equivale aproximadamente a la presión atmosférica a nivel del mar.

Tipos de Esfuerzos Tectónicos

Las rocas de la litosfera están sometidas a dos tipos principales de esfuerzos o "presiones":

Esfuerzo litostático o uniforme: Se genera cuando actúan fuerzas de la misma magnitud en todas las direcciones. Se debe al peso de la columna de rocas subyacentes y suele producir principalmente cambios de volumen en la roca.
Esfuerzo diferencial o dirigido: Ocurre cuando las fuerzas son de mayor magnitud en una dirección determinada. Se debe a fuerzas tectónicas y es el que normalmente produce deformaciones en las rocas. Existen tres tipos de esfuerzos diferenciales:
- Los esfuerzos de tensión: Causan estiramiento o alargamiento de las rocas.
- Los esfuerzos de compresión: Producen un acortamiento.
- Los esfuerzos de cizalla: Causan deslizamiento y traslación.

Tipos de Deformación de las Rocas

La deformación de una roca puede clasificarse en diferentes tipos según su respuesta al esfuerzo:

La deformación elástica: Es proporcional al esfuerzo aplicado y reversible. Al cesar el esfuerzo, la roca recupera su forma y tamaño original.
La deformación plástica: Es permanente. Al cesar el esfuerzo, la roca permanece deformada.
La deformación frágil: Se produce cuando se pierde la cohesión interna de la roca y esta se fractura.

Lo que observamos en las rocas es el resultado final de la deformación.

Factores que Influyen en la Deformación de las Rocas

Una roca sometida a un determinado esfuerzo puede comportarse de manera frágil o dúctil, y esto depende de las condiciones ambientales. Además de la clase de roca, los factores más importantes que influyen en el tipo de deformación son:

El aumento de temperatura: Favorece el comportamiento plástico de las rocas, reduciendo la respuesta elástica y desplazando el límite de rotura hacia valores de esfuerzo más elevados.
Un aumento de la presión litostática: Incrementa el campo de la deformación elástica de las rocas, inhibiendo la fracturación y facilitando la deformación plástica.
El contenido de fluidos: A baja presión, aumenta el campo de plasticidad de las rocas.
La velocidad de deformación: Si la deformación se produce de forma lenta y continua, la roca tenderá a comportarse plásticamente.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el esfuerzo en geología?

El esfuerzo es la cantidad de fuerza aplicada por unidad de superficie. Se mide en bares o pascales.

¿Cuál es la diferencia entre deformación elástica y plástica?

La deformación elástica es proporcional al esfuerzo y reversible, de modo que la roca recupera su forma original al cesar la fuerza. La deformación plástica es permanente y la roca queda deformada.

¿Qué factores favorecen el comportamiento plástico de las rocas?

El aumento de temperatura, un aumento de la presión litostática, la presencia de fluidos a baja presión y una deformación lenta y continua favorecen el comportamiento plástico.