Deformación de rocas, estructuras tectónicas, metamorfismo y procesos geomorfológicos

Deformación de las rocas

La deformación de las rocas puede ser dirigida o no dirigida. A continuación se describen los tipos y los comportamientos principales.

Tipos de deformación dirigida

• Compresivas: fuerzas de acercamiento que tienden a acortar los materiales.
• Distensivas: fuerzas de separación que adelgazan los materiales.
• Cizalla: cuando las fuerzas actúan en paralelo generando deslizamiento relativo.

Deformación no dirigida

Presión confinante: presión litostática más presión de fluidos; actúa de forma no direccional sobre el volumen de la roca.

Comportamiento ante el esfuerzo o deformación

• Elástico: tras aplicar la presión, la roca vuelve a su estado original.
• Plástico: la roca queda deformada tras eliminar la presión actuante.
• Frágil: cuando se sobrepasa el límite de plasticidad, los materiales se rompen.

Factores que afectan la deformación

• Presión confinante: al aumentar la presión disminuye el intervalo de deformación elástica y aumenta el intervalo de deformación plástica.
• Temperatura: efectos similares a la presión, favorece la ductilidad con temperaturas mayores.
• Agua: favorece la deformación plástica y metamorfismo por interacción con fluidos.
• Tiempo: a mayor tiempo de aplicación del esfuerzo, aumenta la deformación total.

Estructura tectónica plástica: pliegues

Las estructuras tectónicas plásticas se manifiestan principalmente como pliegues, originados por fuerzas compresivas.

Tipos de pliegues

• Anticlinal: pliegue que presenta la convexidad hacia arriba.
• Sinclinal: pliegue que presenta la convexidad hacia abajo; los materiales más antiguos pueden aparecer en el núcleo o en los flancos según la geometría y el apilamiento.

Estructura tectónica frágil

Diaclasas

Las diaclasas son fracturas sin desplazamiento relativo apreciable de los bloques.

Tipos de diaclasas

• Grieta de retracción.
• Disyunción columnar.
• Descompresión.
• Cuña de raíces.

Fallas

Las fallas son deformaciones tectónicas frágiles con desplazamiento relativo de los bloques debido a esfuerzos tectónicos.

Asociación de fallas

• Horst: relieve normalmente central en el que los bloques adyacentes descienden respecto al bloque elevado.
• Rift: zona de extensión donde uno o varios bloques se hunden y se forman estructuras de hundimiento escalonado.

Metamorfismo

El metamorfismo es un proceso geológico interno en el que la roca sufre cambios en su composición mineralógica y textura en estado sólido, causado por modificaciones en la presión y la temperatura.

Factores del metamorfismo

• Presión: presión confinante y fuerzas dirigidas.
• Temperatura: los minerales alcanzan otras zonas de estabilidad a distintas temperaturas, formando nuevos minerales.
• Fluidos: intervienen en reacciones y en el transporte de elementos (metasomatismo).

Tipos de metamorfismo

• Dinamometamorfismo: dominado por fuerzas dirigidas; asociado a fallas; rocas típicas: brechas de falla.
• Térmico de contacto: factor principal intrusión magmática y aureola térmica; minerales índice: sillimanita, andalucita, biotita, clorita; rocas típicas: corneanas.
• Metamorfismo de enterramiento: causado por presión litostática; orientación de los ejes de los minerales perpendicular al eje de la gravedad; rocas típicas: esquistos.
• Metasomatismo: factor fluidos; metamorfismo aloquímico por aporte o extracción de elementos químicos.
• Metamorfismo regional: asociado a grandes zonas de deformación, por ejemplo en zonas de subducción y orogénesis.

Texturas y estructuras metamórficas

Protolito: roca origen del material metamórfico.

• Reconocimiento a simple vista: fanerítica (minerales visibles) y afanítica (minerales no visibles a simple vista).
• Según forma y tamaño: granoblástica, lepidoblástica, metamoblástica, porfidoblástica.
• Estructura: esquistosidad, pizarrosidad, bandeado.

Geomorfología

La geomorfología estudia los agentes responsables de la modelación de la superficie terrestre y sus productos: erosión, transporte y sedimentación. A continuación se describen los principales agentes y sus efectos.

Gravedad

• Erosión: erosión de vertientes.
• Sedimentación: derrubios y procesos de caída por gravedad.
• Clima asociado: periglaciar, templado-húmedo.

Viento

• Erosión: erosión alveolar, corredores eólicos, rocas en seta, arcos.
• Sedimentación: dunas, rizaduras.
• Clima asociado: árido, subárido.

Aguas salvajes (procesos torrenciales)

• Erosión: formación de cuencas de recepción, canales de desagüe, cárcavas.
• Sedimentación: conos de deyección.
• Clima asociado: árido, subárido.

Río en curso alto

• Erosión: valle en V, cascadas, cataratas.
• Sedimentación: cantos de gran tamaño.
• Clima asociado: templado-húmedo.

Río en curso medio y bajo

• Erosión: valle artesa, meandros, cañones.
• Sedimentación: llanuras aluviales, terrazas, arenas.

Hielo glaciar

• Erosión: valle en U, circos, picos, modelado glaciar.
• Sedimentación: morrenas, bloques erráticos, tillitas.
• Clima asociado: frío con hielo permanente.

Hielo periglaciar

• Erosión: berrocales, piedras caballeras.
• Sedimentación: canchales.
• Clima asociado: frío con hielo estacional.

Mar

• Erosión: acantilados, arcos naturales, fiordos.
• Sedimentación: playas, deltas, albuferas.
• Clima asociado: cualquiera.

Diagénesis

La diagénesis comprende los cambios físicos, químicos y biológicos que experimentan los sedimentos compactados y enterrados bajo condiciones termodinámicas propias del enterramiento.

Compactación

La compactación disminuye el volumen de los sedimentos por reducción de los espacios porosos; la presión expulsa el agua intersticial.

Cementación

La cementación ocurre cuando, con la presencia de agua, los minerales precipitan y cristalizan entre los granos sedimentarios, actuando como cemento que une los granos.