Deformacions de les Roques: Plecs, Falles i Esforços Geotectònics

Deformacions de les Roques: Tipus i Comportament

Les roques, sota l'acció de forces internes de la Terra, experimenten deformacions que donen lloc a les estructures geològiques que observem. Aquestes deformacions són el resultat de diferents tipus d'esforços i poden manifestar-se de diverses maneres.

Tipus d'Esforços Geotectònics

Els esforços són les forces que actuen sobre les roques i que poden provocar la seva deformació. Es classifiquen principalment en:

• Compressió

  La força és perpendicular a la superfície sobre la qual empeny, i això fa que els materials es comprimeixin. Aquest tipus d'esforç és típic de les zones de col·lisió de plaques tectòniques.

• Distensió

  La força és perpendicular a la superfície i tendeix a estirar i allargar els materials. Aquests esforços són comuns en zones d'extensió cortical.

• Cisalla

  Les forces són paral·leles a la superfície, però actuen en direccions oposades, provocant un desplaçament relatiu entre parts del material sense canvi de volum significatiu.

Tipus de Deformació de les Roques

Segons la intensitat i durada de l'esforç, així com les característiques de la roca, la deformació pot ser de tres tipus:

• Deformació Elàstica

  Mentre la roca té un esforç aplicat, està deformada, però si l'esforç desapareix, la roca recupera la seva forma i volum originals. És una deformació reversible.

• Deformació Plàstica

  És una deformació permanent. L'esforç desapareix i la roca queda alterada, sense recuperar la seva forma inicial. Aquest tipus de deformació origina estructures com els plecs i la foliació.

• Deformació Fràgil

  L'esforç sobre la roca fa que aquesta es trenqui. Les estructures resultants d'una deformació fràgil inclouen els encavalcaments, les esquerdes i les diàclasis.

Factors que Influeixen en el Comportament de les Roques

El comportament d'una roca davant la deformació (si serà elàstica, plàstica o fràgil) depèn de diversos factors:

• Pressió i Temperatura (P/T)

  Altes pressions i temperatures fan que la roca es comporti de manera més dúctil (plàstica).

• Estructura de la Roca

  Una laminació fina o una orientació preferent dels minerals pot afavorir una ductilitat elevada.

• Intensitat de l'Esforç

  Una deformació lenta afavoreix un comportament plàstic, mentre que una deformació violenta o ràpida tendeix a provocar més fragilitat.

• Contingut de Fluids

  Si el contingut de fluids en la roca és alt, les roques solen ser més plàstiques, ja que els fluids poden reduir la fricció interna i facilitar el moviment dels grans minerals.

Deformacions Plàstiques: Els Plecs

Els plecs són una de les manifestacions més comunes de la deformació plàstica de les roques.

Què són els Plecs?

Els plecs o plegaments són estructures ondulades formades com a conseqüència de la compressió lateral o la cisalla sobre capes de roques, especialment en materials dúctils.

Parts d'un Plec

Un plec típic es pot descriure mitjançant les següents parts:

• Xarnera

  És la zona de màxima curvatura d'un plec.

• Pla Axial

  És el pla imaginari que conté els eixos de les successives capes plegades.

• Flanc

  Cadascun dels costats del plec, que s'estenen des de la xarnera fins a la següent xarnera.

• Eix

  És la recta d'intersecció entre el pla axial i la xarnera. Representa la direcció general del plec.

• Vergència

  És l'angle que forma el pla axial respecte del pla vertical. Indica la inclinació del plec.

• Nucli

  És la part més interna del plec.

Classificació dels Plecs

Els plecs es poden classificar segons diversos criteris:

• Segons la Posició dels Materials

  • Anticlinal

    Els materials més antics es troben al nucli del plec, i les capes s'inclinen cap a fora des del nucli.

  • Sinclinal

    Els materials més moderns es troben al nucli del plec, i les capes s'inclinen cap a dins des dels flancs.

• Segons la Vergència

  Poden ser drets (pla axial vertical), inclinats, tombats o ajaguts (pla axial horitzontal).

• Segons el Gruix dels Estrats

  • Plec Paral·lel

    Els estrats conserven el seu gruix constant al llarg del plec, formant capes paral·leles.

  • Plec Similar

    No manté el seu gruix constant; les capes s'engrosseixen a les xarneres i s'aprimen als flancs.

Plec-Falla: Quan els Plecs es Trenquen

Quan els esforços que originen el plec són molt intensos i superen el límit de plasticitat de les roques, aquestes s'acaben trencant. Un plegament intens pot derivar en un encavalcament, que és un lliscament de la part superior del plec sobre el pla de la falla (típic de falles inverses).

Deformacions Fràgils: Diàclasis i Falles

Les deformacions fràgils impliquen la fractura de la roca.

Diàclasis: Fractures sense Desplaçament

Les diàclasis són fractures en la roca on no hi ha hagut un desplaçament significatiu entre els blocs. Sovint apareixen en sistemes paral·lels o amb orientacions definides.

Falles: Fractures amb Desplaçament

Les falles són estructures tectòniques produïdes a causa d'esforços de tensió, compressió o cisalla sobre material amb comportament fràgil. Es caracteritzen per una fractura amb desplaçament dels blocs rocosos situats a banda i banda del pla de fractura.

Elements d'una Falla

Per descriure una falla, s'utilitzen els següents elements:

• Pla de Falla

  És la superfície de fractura al llarg de la qual s'ha produït el desplaçament. Si és llis i polit, s'anomena mirall de falla; si presenta solcs o estries, es diu estries de falla.

• Blocs de Falla

  Són els blocs rocosos desplaçats entre si a banda i banda del pla de falla.

• Línia de Falla

  És la intersecció entre el pla de falla i la superfície del terreny.

• Salt de Falla

  És el desplaçament relatiu entre els blocs de falla, mesurat perpendicularment al pla de falla o en la direcció del moviment.

Tipus de Falles Segons el Moviment

Les falles es classifiquen segons la direcció del moviment relatiu dels blocs:

• Falla Normal

  El pla de falla s'inclina en direcció al bloc enfonsat (el bloc de sostre baixa respecte al bloc de mur). Són típiques de zones d'extensió cortical.

• Falla Inversa

  El pla de falla s'inclina cap al bloc aixecat (el bloc de sostre puja respecte al bloc de mur). Són produïdes per esforços de compressió.

• Falla de Direcció (o Transcorrent)

  El desplaçament dels blocs és predominantment horitzontal i paral·lel a la línia de falla, amb poc o cap moviment vertical.

Sistemes de Falles

Sovint, les falles no apareixen de forma aïllada, sinó en sistemes que formen estructures més grans:

• Graben (Fossa Tectònica)

  És una depressió allargada de l'escorça terrestre formada per l'enfonsament d'un bloc central entre dues falles normals paral·leles.

• Horst (Pilar Tectònic)

  És una sèrie de blocs més elevats cap al centre, formats per l'aixecament d'un bloc central entre dues falles normals paral·leles, o per l'enfonsament dels blocs laterals.