21 de marzo de 2009

DEFORMACION DE LA CORTEZA TERRESTRE

La corteza terrestre es sólida, pero como constantemente se generan nuevas porciones y se destruyen otras, en su zona interior se producen enormes fuerzas que acaban por deformarla.
Las fuerzas que producen deformación en la corteza son: verticales (producidas tanto por gravedad como por material ascendente del manto) y tangenciales (producto del movimiento y acomodación de esfuerzos en los bordes de las placas tectónicas).Estas fuerzas que han actuando durante millones de años, hacen que la corteza se ondule y forme pliegues, en un lugar se levanta el terreno, en otro se hunde. A veces, estas fuerzas son tan potentes que la elasticidad de los materiales no puede soportarlas y el pliegue se rompe.

MECANICA DE DEFORMACION DE LAS ROCAS

Deformación.- Cambio en forma, tamaño y localización de una roca a causa de la presión aplicada en ella. Las rocas pueden deformarse de dos maneras:

  • Frágil.- El cuerpo de roca se deforma observándose a simple vista fracturas en la roca.
    Dúctil.- El cuerpo rocoso se deforma sin que se aprecien a simple vista fracturas del bloque de roca.

No existe un límite neto entre la deformación frágil y dúctil, sino más bien una zona de transición. Generalmente coincide con la escala de observación, encontrándose deformaciones frágiles a escala regional y dúctil a escala local, aunque es una norma que no se puede generalizar.

FALLAS

Son la rotura en las rocas a lo largo de la cual ha tenido lugar movimiento o desplazamiento. Este movimiento produce un plano de falla o una zona de falla.
Las zonas de fallas tienen un ancho que va desde milímetros hasta cientos de metros. Los movimientos o desplazamientos (salto total) pueden ser pequeño (milímetros) hasta muy grandes (cientos de kilómetros). Algunas fallas muestran un relleno de calcita, yeso o sílice. El movimiento en las fallas produce algunas estructuras o rocas especiales: Estrías, arrastres, brecha de falla, milonitas y diaclasas plumosas. Estas estructuras se pueden usar como indicadores directos de fallas.

Partes de una falla:

Plano de falla.- es la superficie sobre la que se ha producido el movimiento, horizontal, vertical u oblicuo. Si las fracturas son frágiles, tienen superficies lisas y pulidas por efecto de la abrasión. Durante el desplazamiento de las rocas fracturadas se pueden desprender fragmentos de diferentes tamaños.

Labios de falla.- son los dos bordes o bloques que se han desplazado. Cuando se produce un desplazamiento vertical, los bordes reciben los nombres de labio hundido (o interior) y labio elevado (o superior), dependiendo de la ubicación de cada uno de ellos con respecto a la horizontal relativa. Cuando está inclinado, uno de los bloques se desliza sobre el otro. El bloque que queda por encima del plano de falla se llama "techo" y el que queda por debajo, "muro".

Salto de falla.- es la distancia vertical entre dos estratos que originalmente formaban una unidad, medida entre los bordes del bloque elevado y el hundido. Esta distancia puede ser de tan sólo unos pocos milímetros (cuando se produce la ruptura), hasta varios kilómetros. Éste último caso suele ser resultado de un largo proceso geológico en el tiempo.

Indicadores directos de fallas:

Generalmente se puede diferenciar entre indicadores directos u indirectos de fallas. Los indicadores directos definen una falla cien por cientos, es decir sin dudas Estos tipos de indicadores se puede observar directamente a la falla. Los indicadores indirectos definen una falla con una cierta cantidad de incertidumbres y dudas.

Desplazamiento.- El desplazamiento de una unidad geológica o una otra estructura geológica indica la actividad tectónica. Desplazamientos tectónicos en el terreno marcan siempre una falla. Problemas: Se confunde con la estratificación normal, si las capas tienen una inclinación o se equivoca con accidentes morfológicos.

Estrías.- Líneas finas en la superficie del plano de movimiento. Algunas veces se puede detectar el sentido del movimiento.

Diaclasas plumosas de cizallamiento.- Diaclasas rellenadas por calcita, sílice u otros minerales en forma de un "S". Marcan la componente expansiva de un movimiento tectónico.

Arrastres.- Conjunto del rompimiento las rocas cercanas del plano de movimiento pueden deformarse plásticamente.

Rocas cataclasticas (Brecha de falla).- Relleno de una zona de falla con clastos angulosos a causa de fuerzas destructivas durante el movimiento.

Milonita.- Si las fuerzas del movimiento son muy altas las rocas en la zona de falla se deforman plásticamente o tal vez entran en una fusión parcial para formar una nueva roca sólida (metamórfica) llamada milonita.

Tipos de fallas:

Fallas con Desplazamiento Vertical.- Entre el grupo de las fallas verticales se puede distinguir fallas normales y fallas inversas. Fallas normales son un producto de fuerzas extensionales, fallas inversas un producto de fuerzas de compresión.

Idea para diferenciar entre falla normal e inversa: Una falla normal produce un "espacio". Se puede definir un sondaje vertical sin encontrar un piso (o techo) de referencia. Una falla inversa produce una "duplicación": Se puede definir un sondaje vertical para encontrar el mismo piso (o techo) de referencia dos veces.

Fallas con desplazamiento horizontal.- Existen principalmente dos tipos de fallas con un desplazamiento horizontal: Fallas con un sentido del movimiento sinistral (contra reloj) y fallas con un sentido del desplazamiento dextral (sentido del reloj).

Falla de transformación (Transform fault).- Fallas de transformación son fallas de rumbo especiales. Este tipo de fallas se puede encontrar en el fondo marino, arriba de una placa oceánica. La génesis de placa oceánica en el lomo central oceánico no funciona con la misma velocidad en todos sectores. Significa un segmento tiene una velocidad alta un otro segmento una velocidad baja. Los dos segmentos muestran entonces un desplazamiento entre sí. Al otro lado del lomo central los segmentos se mueven hacia el otro continente. La misma falla de transformación puede ser una falla sinistral en un sector y en el otro sector una falla dextral. Normalmente los fallas son de rumbo no cambian su sentido dextral o sinistral.

Clasificacion segun el movimiento:

Fallas de salto en dirección.- Son en general sub-verticales, y separan bloques que se desplazan lateralmente. Según sea el sentido relativo de desplazamimiento se dividen en dextrosas (el bloque se mueve hacia la derecha) o sinestrosas (el bloque se mueve hacia la izquierda), tomando como criterio el bloque del observador y deslizando el contrario. También se conocen como fallas transcurrentes, pero este término se usa cuando la falla tiene escala regional.

Fallas de salto en buzamiento.- Separan bloques que se desplazan verticalmente. Dentro de las fallas de salto en buzamiento podemos encontrar, fallas normales o directas cuando el bloque superior se mueve hacia abajo. Son fallas generalmente asociadas a extensión. Y fallas inversas cuando el bloque superior se mueve hacia arriba. al contrario que las anteriores se asocian a compresión, con el consiguiente acortamiento del sistema. Dentro de la clasificación de falla normal e inversa podemos encontrar las de alto y bajo ángulo. A las fallas inversas de bajo ángulo se les llama también cabalgamiento.

Fallas oblicuas.- En las que hay una componente de salto en dirección y otra de salto en buzamiento.

PLEGAMIENTOS

Son las curvaturas en rocas o en los estratos que las contienen.
Se producen bajo esfuerzos compresivos de origen tectónico y consisten en deformaciones dúctiles, sin roturas, de los estratos de las cuencas sedimentarias. Al plegarse los sedimentos se originan zonas elevadas, denominadas anticlinales, y zonas hundidas, denominadas sinclinales.

Tipos de Pliegues:

Pliegue anticlinal.- Se distingue la charnela, zona donde los estratos cambian de manteo y los flancos los cuales divergen. El plano axial viene dado por el plano de simetría del anticlinal, y el eje anticlinal es la línea de intersección del plano axial con la charnela.

Pliegue sinclinal.- Los elementos son los mismos, con la diferencia que el manteo de los flancos son convergentes.

Pliegue monoclinal.- Es el que presenta una simple inflexión de los estratos, con cierta frecuencia, estos pliegues degeneran en fallas al producirse un estiramiento y fractura de la rama monoclinal del pliegue.

Pliegue isoclinal.- Cuando una serie de pliegues sucesivos llegan a presentar sus flancos paralelos, originan una serie isoclinal continua, de estratos con manteo uniforme.

Volcados o acostados.- Cuando los pliegues es más o menos asimétricos, con los planos axiales diversamente inclinados.

DISCORDANCIAS

Es una relación geométrica entre capas de sedimentos que representa un cambio en las condiciones en que se produjo su deposición. En ausencia de cambios ambientales o de movimientos tectónicos, los sedimentos se depositan en estratos (capas) paralelas.
El concepto de discordancia es fundamental para la estratigrafía y para la interpretación de la secuencia de eventos tectónicos o geológicos en general que tuvo lugar durante la deposición de las capas de sedimentos discordantes. Una secuencia de capas de rocas sedimentarias puede revelar las condiciones existentes durante su deposición.

Tipos de discordancias:

Discordancia angular.- Discordancia en la que los estratos más antiguos buzan (se inclinan) con un ángulo diferente al de los más jóvenes (implica movimientos tectónicos)

Discordancia paralela erosional o disconformidad.- Discordancia con estratos paralelos por abajo y por encima de una superficie de erosión, la cual es visible.

Discordancia paralela no erosional o paraconformidad.- Discordancia paralela sin superficie de erosión visible.

Discordancia litológica ó inconformidad.- Discordancia entre rocas ígneas o metamórficas que están expuestas a la erosión y que después quedan cubiertas por sedimentos.

MOVIMIENTOS TECTONICOS

Son los movimientos orogénicos y epirogénicos.

Movimientos epirogénicos:

La epirogénesis consiste en un movimiento vertical de la corteza terrestre a escala continental. Afectan a grandes áreas interiores de las placas continentales: plataformas y cratones.
Son movimientos de ascenso o descenso muy lentos sostenidos (no repentinos) que pueden tener como consecuencia el basculamiento de una estructura. También pueden tener como resultado grandes abombamientos, lo que genera estructuras aclinales (no plegadas).

Se producen las siguientes deformaciones:

Fracturas.- Cualquier grieta en una roca sólida es una fractura.

Fisuras.- Una fractura extensa se llama fisura que puede llegar a ser un conducto que sirva para el paso de la lava, que formará un basalto de meseta o de soluciones que originarán vetas mineralizadas.

Junturas.- Las fracturas a lo largo de los cuales no han habido movimientos perceptibles y que ocurren en grupos paralelos se llaman juntas, en cualquier tipo de roca la junta se producen como estructuras secundarias por la fuerza de compresión, torsión y esfuerzo cortante.

Fallas.- Cuando en las fracturas, fisuras o juntas se ha efectuado un desplazamiento apreciable, se llaman fallas.

Diaclasas.- Las diaclasas se pueden definir como planos divisorios o superficies que dividen las rocas y a lo largo de las cuales no hubo movimiento visible paralelo al plano o superficie.

Movimientos orogénicos:

La orogenia genera relieves plegados y fallados. Se pueden considerar tres momentos que corresponden a tres fases de violencia de la orogenia: el plegamiento, en el que se pliegan los materiales blandos; el fallamiento, en el que se rompen los materiales duros y los pliegues; y el cabalgamiento, en el que los materiales se desplazan de su posición original. Se crea, pues, pliegues y fallas.
Los movimientos orogénicos son los movimientos horizontales de la corteza terrestre, teniendo en cuenta que la Tierra es una esfera. Afecta a regiones relativamente pequeñas aunque de manera generalizada; las grandes orogenias han afectado a todo el globo, pero se expresan puntualmente y en forma de crisis. Son movimientos relativamente rápidos.
Son causados por la actividad volcánica y movimientos sísmicos (terremotos), el tipo de esfuerzo es compresión horizontal de desplazamiento considerable, se caracteriza por deformación en la roca.

Se producen las siguientes deformaciones:

Ondulamiento.- Es un ligero combatimiento a gran escala, en su significado más amplio, los ondulamientos han sido referidos a amplios levantamientos verticales de proporciones continentales, tales movimientos pueden levantar extensas mesetas y restaurar por compensación isostática (sí la roca pesada hunde un lugar entonces la roca desplazada se eleva empujando a la roca ligera).

Plegamiento.- El plegamiento es semejante al ondulamiento, excepto que denota un mayor grado de deformación, dándose en pequeñas proporciones.

MONTAÑAS

Es una eminencia superior a 700 metros respecto a su base, es decir, es una elevación natural del terreno. Las montañas se agrupan, a excepción de los volcanes, en cordilleras o sierras.

Las montañas cubren 53% de Asia, 36% de Norteamérica, 25% de Europa, 22% de Sudamérica, 17% de Australia y 3% de África. En total, un 24% de la litosfera constituye masa montañosa. Un 10% de la población mundial habita en regiones montañosas. Todos los ríos mayores del mundo nacen en áreas montañosas y más de la mitad de la humanidad depende del agua de las montañas.

El origen de las montañas está en fuerzas endógenas (orogénesis oro=montaña; génesis=origen), posteriormente modificadas por factores exógenos, como la erosión.

Las orogénesis que han dejado más huellas en el relieve y en la configuración actual de los continentes derivan del plegamiento herciniano, en la Era Primaria, y del plegamiento alpino, en la Terciaria. En la Era Cuaternaria las glaciaciones han erosionado las cadenas montañosas dando lugar a muchos de los paisajes montañosos característicos. Un ejemplo de formación montañosa terciaria es la Cordillera de los Andes.

En la historia de la Tierra ha habido al menos tres períodos de formación de montañas:

Caledoniano.- cuyos relieves montañosos se formaron hace 400 millones de años, como sucede en Escocia (cuyo nombre latino era el de Caledonia), cuyo pico más elevado es el Ben Nevis.

Herciniano.- con relieves que se formaron hace 270 millones de años. Como por ejemplo, los Urales (pico Narodnaya de 1 873 msnm) y los Apalaches en Norteamérica (con el Monte Mitchell, de 2.025 msnm).

Alpino.- con relieves montañosos elevados formando largas cordilleras, volcánicas o no, que se formaron hace unos 35 millones de años, como sucede en los Alpes (Europa) y el Himalaya en Asia. Son los relieves más jóvenes y muchos de ellos todavía se están levantando, resultando además que la erosión ha actuado sobre ellos durante menos tiempo, por lo que las montañas alpinas presentan las mayores alturas del relieve terrestre. Ejemplos representativos de este tipo de montañas son el Mont Blanc de 4 810 msnm. y el Everest de 8 848 msnm.

Clasificacion:

Hay montañas de estilos tectónicos, de plegamientos y fallas mixtas germánicas, jurásicas y alpinas.

Fruto de las distintas orogénesis podemos encontrar montañas plegadas o producto de una falla o fractura; e incluso plegado-fracturadas. También la hay de origen volcánico, como sucede con el Teide en Tenerife.

Según su altura las montañas se pueden dividir en colinas, montañas medias, y montañas altas. Por la forma en que se agrupan podemos encontrar cordilleras, unidas en sentido longitudinal, y macizos, agrupadas en forma más circular o compacta.

CORDILLERAS

Es una sucesión de montañas enlazadas entre si.
Constituyen zonas plegadas o en fase de plegamiento. En los geosinclinales, o zonas alargadas situadas en los bordes de los continentes, se acumula un gran espesor de sedimentos; cuando estos materiales sufren una importante compresión debido a empujes laterales, se pliegan y se elevan dando lugar a la formación de cadenas montañosas.
A este tipo pertenece la mayor parte de las grandes cordilleras continentales: Alpes, Himalaya, Andes, entre otras. Además de las fuerzas internas del planeta, intervienen en el modelado del relieve agentes externos, como el viento o el agua, y procesos ligados al clima, a la vegetación y al suelo.

Las placas tectónicas.- Una cordillera puede ser producida por los movimientos de las placas tectónicas. Por ejemplo, el Himalaya en Asia es el resultado de la colisión de la placa tectónica de la India con la del sur de Asia, causando un levantamiento de terreno en la línea de impacto. A veces, esto puede producir volcanes. Un ejemplo de esto es el Vesubio.

Actividad volcánica.- Las montañas solitarias son frecuentemente el resultado de procesos volcánicos, pero, en algunos lugares, como Hawái, estos procesos pueden resultar en una cadena de montañas, que puede ser considerada una cordillera.

Erosión.- Las zonas elevadas y volcánicas pueden experimentar la erosión, dando por resultado zonas montañosas. La erosión producida por el agua y el hielo es la más significativa porque hace crecer la profundidad y forma de los valles, al a vez que deposita sedimentos en las zonas bajas.

GEOSINCLINAL

Es un sinclinal largo y profundo en forma de fosa submarina, que se llena de sedimentos; éstos, al acercarse mutuamente los bordes de la cubeta, son expulsados de la misma, se elevan y forman una cordillera.
El sinclinal, aunque muy largo, es inicialmente poco profundo, pero su fondo se va hundiendo progresivamente bajo el peso de los sedimentos que en él se depositan (materiales calcáreos, arcillas, margas) hasta formar un flysch. Luego obran fuerzas tectónicas que en direcciones opuestas acercan dos taludes de la fosa, lo que contribuye también a aumentar su profundidad y, por consiguiente, el espesor del depósito sedimentario que sigue llenándola.
En las capas más profundas de la fosa, los sedimentos se transforman en rocas metamórficas. Bajo los efectos conjugados de la presión, la temperatura, las fumarolas y otras manifestaciones del magmatismo, los sedimentos arcillosos se convierten en gneis y en micasquistos, mientras que los sedimentos calcáreos se transforman en mármol.
Como los dos taludes del geosinclinal siguen aproximándose, el volumen por ellas limitado va reduciéndose. Así, pues, su contenido sedimentario se pliega, emerge y desborda por ambos lados, fenómeno correspondiente a la surrección de una nueva cordillera. De este modo el geosinclinal alpino, depresión antes limitada por el Macizo Central francés y el Piamonte italiano, ha dado lugar a la formación de los Alpes.

MESETA

Es una planicie extensa situada a una considerable altura sobre el nivel del mar, bien provocado por fuerzas tectónicas o bien por erosión del terreno circundante.
En el primer caso se trata de la aplicación de fuerzas tectónicas sobre estratos horizontales del terreno, que al encontrar fallas propicias producen la elevación de una zona que mantiene la horizontalidad pero a un nivel superior que el entorno. En el segundo caso, en un terreno horizontal la erosión puede formar ríos que profundizan dejando zonas aisladas y elevadas, normalmente al estar formados por materiales más resistentes a la erosión.
También existen mesetas submarinas, pero en este caso también pueden estar formadas por el hundimiento o inundación de mesetas anteriormente emergidas. Por ejemplo, las islas Seychelles se sitúan en una meseta o plataforma que quedó separada del continente y que posteriormente fue sumergida al igual que las distintas plataformas continentales. También se pueden formar por emisiones volcánicas submarinas, que se pueden acumular en forma de meseta al entrar en contacto con el agua.
Las mesetas más altas del mundo son la Meseta del Tibet, situada al norte del Himalaya a más de 4000 m de altitud, y el Altiplano andino una gran extensión a más de 3000 m de altura, al Este de los Andes.
Las mesetas más altas del planeta con respecto al terreno circundante son los tepuys de la Guyana, Venezuela y Brasil, de paredes totalmente verticales, algunos de más de 1 km de altitud sobre la selva circundante, (la cascada más alta del mundo, el Salto Ángel, se descuelga de un impresionante tepuy en territorio venezolano).

FOSA

Son depresiones estrechas, alargadas en forma de arco con la parte cóncava orientada hacia el océano y la convexa hacia el Arco Insular. Esto es en la mayoría de los casos, aunque hay excepciones en que se aprecia lo contrario. También hay Fosas paralelas al continente, a un sistema montañoso marginal activo tectónicamente.
En su longitud presentan grandes dimensiones, de 2000-4000 km e incluso más, mientras que la amplitud de su fondo es de unos 5-6 km, pocas veces tienen más de 15 km. En perfil transversal son asimétricas, con perfil en "V", y una ladera empinada de 10-25 grados (hacia el Arco Insular o el Continente) y otra suave de 3-8 grados hacia el océano. La pendiente se incrementa gradualmente con la profundidad, presentando en algunas localidades escarpes abruptos.
Las fosas son las regiones más profundas de la superficie terrestre, y si se toma en cuenta la diferencia de altura entre el fondo y las cimas de las montañas marginales, los valores de diferencia vertical alcanzan hasta 15 km respecto al nivel del mar, el máximo es de 11 km; las fosas poco profundas son aquellas que alcanzan de 4-6 km.
Las fosas son parte esencial en el puzzle de la tectónica de las placas y juegan un rol muy importante en la evolución de los márgenes continentales. Estos relieves no son solamente las partes más profundas de los oceános, sino que están asociados con zonas de terremotos destructivos y con la presencia de gigantescos depósitos minerales.
En la actualidad se reconocen 35 fosas: 28 en el Pacífico, 2 en el Atlántico y 5 en el Índico.

Formación de una fosa

Las fuerzas profundas dentro de la Tierra causan un hundimiento del suelo oceánico, originando una fosa con forma de V. La profundidad se estabiliza alrededor de los 10.000 metros, pero el material de la corteza, incluyendo los sedimentos, pueden continuar descendiendo hacia el interior de la Tierra, situación avalada por el hecho de que las fosas más profundas casi no contienen sedimentos, a pesar de ser trampas naturales para los mismos. Durante esa etapa del desarrollo existe una actividad volcánica y sísmica violenta.
En la última etapa las fuerzas internas que han arrastrado y conformado la corteza bajo la fosa se vuelven menos activas y ésta empieza a rellenarse de sedimentos. La fosa adquiere la forma de "V" y su fondo se vuelve plano, debido a la acumulación de sedimentos que cubren las irregularidades topográficas. Esta acumulación puede ser tan grande que cuando se establezca el equilibrio isostático se eleven por sobre el nivel del mar. Al existir tal cantidad de sedimentos, puede entrar en juego otros sedimentos que originan una capa aislante. Dicha capa impide el flujo térmico desde el interior y causa un aumento de la temperatura que puede fundir, parcialmente, las rocas del fondo.
El material fundido tiende a ascender y transformar las rocas más densas y la parte y la parte inferior de la secuencia sedimentaria en rocas graníticas. De esta forma la corteza aumenta de espesor.

Tipos de fosas

Tipo Vityaz.- Se caracteriza por la presencia de una trinchera en el fondo marino fenómeno que se observa en la cuenca meridional de Fiji. Aparentemente, el volcanismo y la sismicidad son débiles.

Tipo Marianas.- En este caso está presente la trinchera y el arco insular, en que las primeras son de gran profundidad, como las de Izú Bonín, Volcano, Marianas, Tonga-Kermadec.

Tipo Kuriles.- Es semejante al anterior, pero con la diferencia de que el arco presenta una estructura doble, lo que origina islas de mayores dimensiones. Asimismo, en éstas la sismicidad es de las más elevadas conocidas.

Tipo Japón.- En este tipo se distinguen islas de grandes dimensiones, cuya corteza es del tipo continental, lo que se interpreta como la fusión de varios arcos insulares de edades diversas. Las fosas, a la vez, son menores que en el tipo de las Kuriles, y el volcanismo y la sismicidad son intensos. Por último se reconocen dos subtipos de zona transicional.

El Pacífico Oriental.- se refiere a las trincheras margina-les del continente: (Perú-Chile). En ésta está ausente el Arco Insular y la Cuenca del Mar Marginal. Los sismos y el volcanismo se presentan con gran intensidad.

Tipo Indonesio.- su estructura es de gran compleji-dad, ya que cada zona particular contiene varias estructuras Cuenca del Mar Marginal Arcos y Fosas. Asimismo, en cada cuenca se reconoce un conjunto de montañas submarinas. Por otro lado, las fosas se observan hacia el lado exterior del Arco Insular además del característico interior. La sismicidad y el volcanismo son también de gran intensidad; los ejemplos conocidos son, además de la región de Indonesia, el Caribe y las Antillas Australes.

Tipo Mediterráneo.- En este último predomina la corteza de tipo continental, con relictos de trincheras y de corteza suboceánica. Sin comunes las islas y penínsulas, montañas y planicies.

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