Esfuerzo y Deformación en Geología: Tipos y Factores que Influyen

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Geología

Escrito el en español con un tamaño de 4,45 KB

Esfuerzo y Deformación en Geología

Esfuerzo

Se denomina esfuerzo al conjunto de fuerzas que afectan a un cuerpo material (roca) y tienden a deformarlo. Se expresa en Kg/cm2. Esta expresión se utiliza en Geología para referirse a la fuerza que ejerce, por ejemplo, una placa litosférica sobre otra en una zona de subducción. Puede ser de dos tipos:

  • Esfuerzo (o presión) de confinamiento: es el derivado del peso de las rocas superyacentes y actúa uniformemente en todas las direcciones.
  • Esfuerzo (o presión) dirigido: es el derivado del empuje tectónico y es el responsable de la formación de las estructuras tectónicas: pliegues, fallas, cabalgamientos, etc.

Los esfuerzos tectónicos o dirigidos pueden ser básicamente de tres tipos:

  • Compresión: producido por fuerzas que actúan convergentemente en una misma dirección. Es el más común, y produce una tendencia al acortamiento.
  • Distensión (tensión, estiramiento o tracción): producido por fuerzas divergentes que actúan en una misma dirección. Como consecuencia se produce un estiramiento de la corteza.
  • Cizallamiento: originado por fuerzas paralelas que actúan en sentidos opuestos. Causa deslizamiento y traslación.

Tipos de Deformación

  • Deformación elástica: el material se deforma, pero cuando cesa el esfuerzo, la deformación desaparece (por ejemplo, una goma elástica). Es, por tanto, una deformación reversible. Se dice que un cuerpo es perfectamente elástico cuando la relación entre esfuerzo y deformación es constante y el cuerpo puede recuperar su forma original al cesar el esfuerzo deformante. La deformación elástica, por sus características, no va a dejar estructuras geológicas perdurables. Esto no quiere decir que no se dé este tipo de deformación. Es bastante frecuente en los movimientos sísmicos.
  • Deformación plástica: la deformación se mantiene aunque el esfuerzo desaparezca (como ocurre con la plastilina). La deformación es irreversible y permanente.
  • Deformación frágil: el material se fractura como respuesta al esfuerzo (sería el caso de un vidrio roto). Al igual que la anterior, también es irreversible.

En la práctica, las rocas presentan un comportamiento intermedio, deformándose inicialmente de una manera elástica, hasta alcanzar el límite elástico; a partir de este punto se produce la deformación plástica. El comportamiento plástico también tiene un límite, una vez alcanzado se produce la rotura.

Las deformaciones elásticas, al no producir deformaciones permanentes, no generan estructuras tectónicas. Éstas son producidas por la componente de deformación plástica o bien por la rotura. Por ello, en Geología las estructuras tectónicas se consideran producto de una deformación dúctil o continua o de una deformación frágil o discontinua.

Factores que Influyen en la Deformación

  • Duración del esfuerzo: Los materiales que se comportan elásticamente frente a un esfuerzo de una determinada intensidad, pueden deformarse plásticamente, o incluso fracturarse, si dicho esfuerzo actúa durante un periodo largo de tiempo.
  • Presión de confinamiento: Experimentalmente se ha podido comprobar que las rocas se comportan más plásticamente bajo una presión de confinamiento elevada.
  • Temperatura: La temperatura también hace variar el comportamiento de las rocas frente a los esfuerzos, aunque el efecto es diferente en cada tipo de roca.
  • Presencia de agua: La presencia de agua aumenta la plasticidad de las rocas. Si la presión de fluidos es muy elevada, la roca se vuelve más frágil.
  • Planos de estratificación o esquistosidad: La existencia de planos de estratificación o esquistosidad hace variar el comportamiento de las rocas dependiendo de la dirección del esfuerzo en relación con estos planos.

En las mismas condiciones, los distintos tipos de rocas se comportan de manera diferente. Los materiales que ante esfuerzos crecientes se rompen, sin sufrir apenas deformación plástica, se dice que son frágiles o competentes; si sufren una deformación amplia antes de romperse, se dice que son dúctiles, plásticos o incompetentes.

Entradas relacionadas: