ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS

Las estructuras geológicas determinan el desarrollo del relieve terrestre, ejemplo de

ello se aprecia en  las formas topográficas, las cuales se presentan como manifestaciones

directas de las mismas en un área determinada, donde las masas de roca poseen algunas

características o aspectos que constituyen una estructura. El estudio de las disposiciones

y el significado de las mismas dentro de la Geología, se estudian en la

geología estructural.

Estas estructuras están relacionadas con todos los accidentes tectónicos, las cuales

son originadas por movimientos epirogénicos y movimientos orogénicos. Otro factor

que también determina o puede originar estructuras geológicas es el Diastrofismo,

siendo esto el producto de la actividad volcánica y los movimientos sísmicos, esta se

caracteriza por deformar igualmente las rocas, llegando a producir ondulamientos y

plegamientos.

El tema de las estructuras geológicas es amplio y complejo, por lo cual a resumidas

cuentas tratare de hacer mención de algunas de las mismas, dando una

breve explicación en cada caso, para aportarles una idea que les facilite

su comprensión y sea de utilidad en sus estudios. 

Algunos autores definen como estructuras geológicas a las fallas, pliegues y diaclasas

por dar un ejemplo,  mientras que otros autores hacen referencia hacia las mismas

citando a los graben y horts por nombrar algunos. Analizando cada punto de vista,

encontramos que estas estructuras se relacionan una de las otras, puesto que todas son

producto de los esfuerzos a los cuales se someten las rocas en la corteza terrestre, es por

ello que si analizamos el termino estructura (del latín structūra) esta se refiere a la

disposición y orden de las partes dentro de un todo, por lo cual se debería considerar

entonces como estructura geológica al conjunto de eventos tectónicos que originan una

particularidad en las rocas. Siguiendo esta idea, las estructuras geológicas serian:

Hort o pilar tectónico, el cual se

definecomo una porción de la corteza de la tierra, limitada al menos en dos lados por fal

las, q e ha aumentado en relación a las porciones adyacentes, lo cual infiere a que

el bloque que se plantea es una porción de la corteza, generalmente permanece inmóvil

o se eleva, mientras que las partes adyacentes se ha reducido en ambos lados.

 -Graben (Graben en aléman significa zanja) es una depresión de bloques en la tierra

bordeada por fallas paralelas, producto de esto se observan bloques hundidos, ejemplo

un valle con unos claros escarpes en cada lado. Los graben a menudo ocurren de lado a

lado de un horsts.

-Los Horst y los graben son estructuras indicativas de esfuerzos de tensión y

estiramiento cortical, en la gráfica se aprecian estas estructuras geológicas, las

cuales están compuestas por varias fallas.

- Plegamientos, son deformaciones en las rocas, en la cual los elementos de carácter

horizontal, como los estratos quedan curvados formando ondulaciones alargadas  más o

menos paralelas entre sí. Estos plegamientos se originan producto de esfuerzos

compresivos sobre las rocas sin llegar a romperlas o fracturarlas; por el contrario,

cuando lo hacen, se forman las fallas.

Hay varios tipos de plegamientos o pliegues, los cuales varían en función a

la antigüedad de las capas, génesis  o simetría. En algunos casos, estos plegamientos se

pueden encontrar en cadena formando sinclinorios y anticlinorios, lo cual se definen,

como un conjunto de pliegues que dibujan por así decirlo, sinclinales y anticlinales.

Otros factores que llegan a producir plegamientos en la corteza terrestre son los

asociados a él vulcanismo (diatrofismo), ejemplo de ellos son los domos, el cual es un

relieve anticlinal donde el buzamiento de los estratos se dirige en todas direcciones a

partir de un punto central, formando un anticlinal abombado por las fuerzas internas que

elevan los estratos ejerciendo presión hacia arriba en un punto o a lo largo de una línea

relativamente corta. Cabe destacar que en algunos casos este tipo de

estructura geológica no solo es asociada a material ígneo, en algunas ocasiones son

asociadas a la sal mineral como se puede observar en la imagen.

Son muchas las estructuras geológicas que se encuentran en la corteza terrestre,

condicionadas por factores que las originan dando como resultado

una morfología variada, que en algunos casos suelen ser semejantes en la superficie,

pero en el interior distintas.

TECTONISMO Agentes modeladores del relieve

 A continuación conocerá qué factores son los agentes modeladores del relieve, los cuales de acuerdo con su origen, pueden clasificarse en internos y externos. En las capas interna de la Tierra ocurren movimientos convectivos de magma que originan el tectonismo, vulcanismo y la sismicidad; estos fenómenos son llamados agentes internos debido a que son producidos en las capas internas de la Tierra. El tectonismo es el conjunto de movimientos de gran magnitud que afectan la corteza terrestre y provocan que las capas rocosas se deformen, rompan y reacomoden. Los movimientos tectónicos pueden ser epirogénicos y orogénicos.

Movimientos epirogénicos. Son movimientos con sentido vertical ascendente y descendente que emergen y sumergen grandes extensiones de la superficie terrestre. Su efecto se aprecia en el cambio de las líneas de la costa y en la transformación del aspecto de los continentes.

Fig. 1 Las fallas generan importantes desniveles en el terreno.

Movimientos orogénicos. Son movimientos con sentido horizontal de compresión distensión que provocan plegamientos, fracturas y fallas. Su efecto en el relieve terrestre es la formación de montañas y depresiones. Un plegamiento es el arqueamiento o deformación de las capas rocosas más flexibles de la corteza terrestre.

Las partes de un plegamiento son las siguientes: Anticlinal. Zona elevada o convexa del plegamiento, que genera las cadenas montañosas (Fig. 1).Sinclinal. Zona hundida o cóncava del plegamiento, donde el escurrimiento y la acumulación de agua originan valles fluviales y lagos tectónicos, respectivamente.

Monoclinal.- Zona del plegamiento que presenta una inclinación de las capas rocosas en un mismo sentido. Las fracturas y las fallas son rupturas de las capas rocosas; en las primeras no ha corrimiento de los bloques que separan; en cambio (Fig. 1) las fallas sí lo presentan y uno ambos bloques quedan colocados en diferentes niveles del terreno. De acuerdo con sentido del corrimiento de los bloques, las fallas más comunes son la normal y la inversa.

VULCANISMO

El vulcanismo es el conjunto de procesos y fenómenos relacionados con la salida de magma hacia la superficie terrestre. El magma es roca fundida por el calor interno de la Tierra. Los volcanes constituyen la manifestación más visible del vulcanismo; su estructura, como lo puede apreciar en la Fig. 2, se compone de una cámara magmática, cavidad donde se encuentra el magma; la chimenea, grieta por la que se desplaza el magma; el cráter, orificio por donde salen los materiales; y el cono o edificio volcánico, que se forma por la acumulación del material arrojado. Algunos volcanes también cuentan con chimeneas cráteres secundarios.

Fig. 2 Los volcanes están formados por capas superpuestas de lava y otros materiales.

Durante una erupción, un volcán expulsa lava, piroclastos (rocas incandescentes), cenizas gases entre los que hay vapor de agua. Existen varias clasificaciones para los volcanes basadas en características como tipo de magma, duración de la actividad y tipo de erupción. Por el tipo de erupción se dividen en:

Hawaianos. Los que tienen erupción débil por la acidez de la lava que arrojan; este mismo propicia que los conos sean de poca altura y pendiente suave, como volcán Mauna Loa en la isla Hawái.

Estrombolianos. Su erupción es más fuerte; la lava junto con cenizas y rocas, esa arrojada a cierta altura desde donde cae sobre el cono volcánico; esto crea volcanes más elevados, como el Stromboli en Italia.

Vulcanianos. Los que presentan una erupción lenta; los materiales son arrojado más allá del volcán, generalmente son volcanes elevados, como Vulcano en Italia.

Peleanos. Su erupción es la más violenta; antes de ocurrir arrojan nubes ardientes, constituidas por cenizas y gases a elevadas temperaturas; la erupción destruye gran parte del cráter.

SISMICIDAD

La sismicidad se refiere a la frecuencia con que ocurren sismos o temblores en un lugar Los sismos son movimientos vibratorios de la corteza terrestre cuya duración e intensidad dependen de que su origen sea tectónico o volcánico; en el primer caso, ocurren cuando las placas tectónicas se fracturan y reacomodan. Los sismos de origen volcánico se deben a la presión que el desplazamiento del magma ejerce sobre las capas de rocas. Pero, ¿cómo se miden los sismos? En general, se utilizan dos escalas para medir sismos: la escala de Richter que mide la magnitud y cantidad de energía que se libera durante sismo, consta de 10 grados; y la escala de Mercalli. Esta es una escala en desuso que mide el daño o la destrucción que provoca un sismo, en un rango de 1 a 12 grados. Como se advierte en la Fig. 3, al producirse un sismo se pueden identificar dos zonas: efoco, lugar en el interior de la Tierra donde se origina movimiento, y el epifoco, ubicada encima del foco en la superficie terrestre.

Fig. 3 Diagrama del desplazamiento de las ondas sísmicas.

LA DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS

Tipos de deformación

Las rocas, al igual que cualquier otro material, se deforman ante la acción de esfuerzos externos. Nosotros no captamos esa deformación, pero sí podemos saber cuándo una roca está deformada. Estudiando la deformación podemos saber cómo han sido los esfuerzos que la produjeron y, por tanto, reconstruir la actividad tectónica pasada en una región.

Cualquier material se puede deformar de tres maneras:

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.

Deformación plástica: la deformación se mantiene aunque el esfuerzo desaparezca (como ocurre con la plastilina). La deformación es irreversible.

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.

Cuando estas deformaciones se producen en los materiales terrestres dan lugar a estructuras geológicas reconocibles, como son:

Pliegues, cuando la deformación sufrida por las rocas es de tipo plástica. Los materiales se doblan dándonos idea de qué fuerzas los plegaron.

Fallas y diaclasas son deformaciones frágiles. Las rocas aparecen rotas y, generalmente, hay separación entre las partes fracturadas.

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.

FALLAS

Son deformaciones frágiles. Los materiales se rompen y se produce un desplazamiento suficiente de los "fragmentos" rotos (sin desplazamiento no es posible visualizar las fallas). Generalmente las identificamos porque se ponen en contacto materiales de distintas edades.

.- Elementos geométricos de las fallas

Al igual que en los pliegues, definir una serie de elementos geométricos en las fallas nos servirá para clasificarlas y averiguas ciertos aspectos sobre su origen.

Bloques o labios: cada una de las partes divididas y separadas por la falla.

* Labio hundido: el que queda en posición inferior con respecto al otro.

* Labio levantado: se mantiene elevado con respecto al hundido.

* Muchas veces no se puede saber si se ha hundido uno o se ha levantado el otro.

Plano de falla: el plano de rotura por el que se ha producido el desplazamiento. Sirve para orientar la falla.

Salto: es la magnitud del desplazamiento.

* Salto lateral o en dirección: es el desplazamiento a lo largo del plano de falla medido en horizontal.

Tipos de fallas

Falla normal o directa: el labio hundido se apoya sobre el plano de falla. Su origen es por fuerzas    distensivas, dado que hay un aumento de superficie.

Falla inversa: el labio levantado se apoya sobre el plano de falla. Se originan por fuerzas compresivas. Hay    disminución de superficie.

Falla vertical: sin salto horizontal. En realidad son muy raras.

Falla en cizalla o en dirección: no tiene salto vertical.

Falla rotacional o en tijera: el movimiento se produce por una rotación alrededor de un eje. El salto varía    en magnitud a lo largo del plano de falla.

Asociaciones de fallas

Al igual que ocurre con los pliegues, las fallas no suelen darse de manera aislada, sino que aparecen asociadas, respondiendo a las características particulares de las fuerzas que las originaron.

Horst o macizo tectónico: asociación de fallas en la que la zona central aparece levantada con respecto a     los laterales.

Graben o fosa tectónica: la zona central aparece hundida con respecto a los laterales.

DISCORDANCIA

En esta imagen las capas de sedimentos de la izquierda son cortados por los de la derecha a lo largo de la superficie de la discordancia. Como los estratos se depositan en general horizontalmente, esta imagen sugiere a priori que: 1) las capas de la izquierda se depositaron en primer lugar; 2) fueron tectónicamente inclinadas en sentido anti horario; 3) fueron erosionadas hasta la posición de la discordancia; 4) las capas de la derecha fueron posteriormente depositadas; y 5) todo el conjunto basculó de nuevo, esta vez en sentido horario.

Una discordancia es una relación geométrica entre capas de sedimentos que representa un cambio en las condiciones en que se produjo su proceso de deposición. En ausencia de cambios ambientales o de movimientos tectónicos, los sedimentos se depositan en estratos (capas) paralelas. Una discordancia es una discontinuidad estratigráfica en la que no hay paralelismo entre los materiales infra y suprayacentes. 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 el proceso de deposición de las capas en los sedimentos discordantes. Su descripción se debe a James Huttonen 1787.

Relevancia

Una secuencia de capas de rocas sedimentarias puede revelar las condiciones existentes durante su proceso de deposición. Una discordancia implica un vacío en el registro del tiempo geológico (hiato), y por lo tanto también da información de los cambios que originaron. Las rocas infrayacentes pueden haber sido erosionadas, plegadas o incluso metamorfizadas, antes de que se vuelva a producir la sedimentación, originando un proceso de deposición con discordancias para los estratos superiores.

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 o inconformidad: discordancia entre rocas ígneas o metamórficas que están expuestas a la erosión y que después quedan cubiertas por sedimentos.