Geología: Deformación, Estructuras y Procesos

Deformación de Rocas

Concepto de Deformación

La deformación se refiere al cambio de volumen o forma que experimenta un cuerpo rocoso debido a la aplicación de un esfuerzo.

Tipos de Deformación

• Elástica: Los cambios son reversibles, es decir, la roca recupera su forma original al cesar el esfuerzo.
• Dúctil: Los cambios son permanentes, resultando en la formación de pliegues. Este tipo de deformación ocurre bajo esfuerzos lentos y prolongados.
• Frágil: Los cambios también son permanentes, pero en este caso se generan fallas. La deformación frágil se produce bajo esfuerzos rápidos e intensos.

Estructuras Geológicas

Diaclasas

Las diaclasas son fracturas en las rocas donde no ha habido desplazamiento del material rocoso.

Fallas

Las fallas son fracturas en las que sí ha ocurrido un desplazamiento relativo de los bloques rocosos a ambos lados del plano de fractura.

Pliegues

Los pliegues son curvaturas de paquetes rocosos que se forman bajo condiciones dúctiles.

Tipos de Pliegues

• Pliegues de eje horizontal
• Pliegues de eje inclinado
• Pliegues buzantes
• Pliegues cilíndricos
• Pliegues cónicos

Partes de un Pliegue

• Plano axial
• Eje
• Limbo
• Flanco

Esquistosidad y Pizarrosidad

La esquistosidad y la pizarrosidad son estructuras que presentan rocas metamórficas con pliegues a pequeña escala, lo que les confiere una textura laminar o foliada.

Esfuerzo y sus Tipos

El esfuerzo es la cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad de área de roca. Los principales tipos de esfuerzo son:

• Compresión: Esfuerzo que tiende a acortar o comprimir la roca.
• Tensión: Esfuerzo que tiende a estirar o alargar la roca.
• Cizalla: Esfuerzo que actúa en direcciones opuestas, como el movimiento de unas tijeras.

Anticlinales y Sinclinales

Los anticlinales son pliegues convexos hacia arriba, mientras que los sinclinales son pliegues cóncavos hacia abajo.

Fallamiento y sus Elementos

El fallamiento es el proceso de formación de una falla. Los elementos principales de una falla son:

• Plano de falla: Superficie de fractura a lo largo de la cual se ha producido el desplazamiento.
• Bloque levantado: Bloque rocoso que se ha desplazado hacia arriba en relación al otro bloque.
• Bloque hundido: Bloque rocoso que se ha desplazado hacia abajo en relación al otro bloque.

Características de una Falla

• Dirección: Orientación del plano de falla respecto al norte.
• Buzamiento: Inclinación del plano de falla respecto a la horizontal.
• Salto de falla: Distancia vertical u horizontal del desplazamiento a lo largo de la falla.
• Escarpe: Desnivel topográfico que puede formarse debido al movimiento de la falla.

Tipos de Fallas

• Falla inversa: El bloque de la derecha del plano de falla se ha desplazado hacia arriba en relación al bloque de la izquierda.
• Falla normal: El bloque de la izquierda del plano de falla se ha desplazado hacia arriba en relación al bloque de la derecha.
• Falla transformante: Los bloques se desplazan horizontalmente uno respecto al otro.
• Falla rotacional: Los bloques rotan uno respecto al otro.

Datación Geológica

Datación Relativa

La datación relativa establece el orden cronológico de eventos geológicos sin determinar edades absolutas. Se basa en principios como:

• Principio de superposición de los estratos: Los estratos más antiguos se encuentran debajo de los más jóvenes.
• Principio de horizontalidad original: Los estratos se depositan originalmente en posición horizontal.
• Principio de continuidad lateral: Un mismo estrato puede extenderse lateralmente, aunque pueda estar erosionado en algunas partes.
• Principio de intersección: Una falla o un cuerpo ígneo que corta a través de otros estratos es más joven que los estratos que corta.

Discontinuidades Estratigráficas

• Disconformidad: Superficie de erosión o no deposición que separa dos secuencias de estratos concordantes.
• Discordancia: Superficie de erosión o no deposición que separa dos secuencias de estratos discordantes (con diferente inclinación).
• Inconformidad: Superficie de erosión que separa rocas ígneas o metamórficas de rocas sedimentarias más jóvenes.

Datación Absoluta

La datación absoluta busca determinar la edad numérica de las rocas y eventos geológicos. Los métodos de datación absoluta se basan en la desintegración radiactiva de isótopos en ciertos minerales. Algunos métodos comunes son:

• Potasio-Argón (K-Ar)
• Uranio-Plomo (U-Pb)
• Carbono 14 (C-14): Útil para datar materiales orgánicos de hasta 40,000 años de antigüedad.

Criterios para Diferenciar Muro y Techo de los Estratos

• Laminación cruzada: Indica la dirección de la corriente de agua o viento durante la deposición.
• Rizaduras: Ondulaciones en la superficie de los estratos que indican la dirección de la corriente.
• Huellas: Marcas dejadas por organismos en los sedimentos.

Fósiles

Los fósiles son restos o evidencias de organismos que vivieron en el pasado geológico y que se han preservado en las rocas. Los fósiles pueden ser:

• Animales o plantas completos
• Partes duras del organismo, como huesos, conchas o dientes
• Moldes o impresiones de organismos

Fósiles Guía

Los fósiles guía son fósiles de organismos que vivieron durante un período de tiempo geológico relativamente corto y que tuvieron una amplia distribución geográfica. Son útiles para correlacionar estratos de diferentes lugares.

Paleogeografía, Paleoecología y Paleoclimatología

• Paleogeografía: Reconstrucción de la distribución de continentes y océanos en el pasado.
• Paleoecología: Estudio de las relaciones entre los organismos del pasado y su entorno.
• Paleoclimatología: Estudio de las condiciones climáticas del pasado.

Biocronoestratigrafía

La biocronoestratigrafía utiliza los fósiles para establecer la cronología relativa de las rocas sedimentarias.

Edades de la Tierra

La historia de la Tierra se divide en eones, eras y períodos:

Volcanismo

El volcanismo abarca los procesos por los cuales el magma, los gases volcánicos y los materiales piroclásticos son expulsados a la superficie terrestre.

Volcán

Un volcán es una estructura geológica que se forma alrededor de una chimenea volcánica por la que emergen los materiales volcánicos.

Productos Volcánicos

• Gases volcánicos
• Coladas de lava: Flujos de roca fundida (magma) que se desplazan por la superficie.
• Materiales piroclásticos: Fragmentos sólidos de roca volcánica expulsados durante las erupciones, como cenizas, lapilli y bombas volcánicas.

Tipos de Volcanes

• Volcanes en escudo: Volcanes de gran tamaño y pendientes suaves formados por la acumulación de flujos de lava basáltica fluida.
• Conos de escorias: Volcanes pequeños y empinados formados por la acumulación de materiales piroclásticos sueltos.
• Estratovolcanes: Volcanes de tamaño intermedio con pendientes moderadas formados por la alternancia de capas de lava y materiales piroclásticos.
• Domos de lava: Estructuras bulbosas de lava viscosa que se solidifica cerca de la chimenea volcánica.

Erupciones Fisurales y Mesetas Basálticas

Las erupciones fisurales ocurren a lo largo de largas grietas en la corteza terrestre, en lugar de una chimenea central. La lava basáltica fluida que emerge de estas fisuras puede cubrir extensas áreas, formando mesetas basálticas.

Depósitos Piroclásticos en Capas

Son acumulaciones de materiales piroclásticos que pueden cubrir vastas áreas y alcanzar espesores considerables.

Distribución de los Volcanes

Los volcanes se concentran principalmente en los límites de las placas tectónicas, como el Cinturón de Fuego del Pacífico.

Placas Tectónicas

La teoría de la tectónica de placas explica que la litosfera terrestre está dividida en placas que se mueven unas respecto a otras. Los principales tipos de bordes de placas son:

• Bordes convergentes: Las placas se mueven una hacia la otra.
• Bordes divergentes: Las placas se separan una de la otra.
• Bordes transformantes: Las placas se deslizan lateralmente una respecto a la otra.

Bordes de Placas Convergentes

• Océano-océano: La subducción de una placa oceánica bajo otra puede generar arcos de islas volcánicas.
• Océano-continente: La subducción de una placa oceánica bajo una placa continental puede generar cordilleras volcánicas y fosas oceánicas.
• Continente-continente: La colisión de dos placas continentales puede generar montañas elevadas, como el Himalaya.