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Tema 3 tectónica la deformación de las rocas y formación de cordilleras

Tectónica

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Tema 3 tectónica la deformación de las rocas y formación de cordilleras

  1. 1. 3 Tectónica: La deformación de las rocas y formación de cordilleras
  2. 2. Tectónica: la deformación de las rocas Esfuerzo y deformación Los esfuerzos tectónicos tienen efectos sobre las rocas GneisGranito Desde la modificación de los cristales de los minerales… … a la formación de grandes cordilleras
  3. 3. EFECTOS Esfuerzo = F_ S Tectónica: la deformación de las rocas Esfuerzo y deformación Esfuerzo: conjunto de fuerzan que afectan a un material y tienden a deformarlo Provocan Cambio de posición Cambio de orientación Cambio de forma
  4. 4. Tectónica: la deformación de las rocas Deformación de las rocas: comportamientos frágil y dúctil 0 2 4 6 8 10 10 20 30 40 RELACIÓN ENTRE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN Deformación (%) Esfuerzo(kbars) TIPOS DE DEFORMACIONES Elástica Plástica o dúctil Frágil o por rotura El material se deforma al ser sometido a un esfuerzo pero recupera su forma y volumen cuando este cesa. No genera estructuras tectónicas La deformación permanece después de haber cesado el esfuerzo. PLIEGUES El esfuerzo hace perder la cohesión interna del material y se fractura. FALLAS Límite de elasticidad Límite de rotura
  5. 5. Tipo de esfuerzo Tectónica: la deformación de las rocas Deformación de las rocas: comportamientos frágil y dúctil DEFORMACIONES dependen de Temperatura Presión litostática Tiempo de aplicación del esfuerzo A temperaturas altas las rocas pasan de tener un comportamiento frágil a tenerlo dúctil El aumento de presión litostática provoca un aumento en la resistencia de las rocas Compresivos, distensivos o de cizalla Un tipo de roca se comporta de forma diferente según la duración Presencia de agua y otros líquidos Aumenta la plasticidad de las rocas. Si la presión de fluidos el alta, aumenta la fragilidad Existencia de planos de discontinuidad De estratificación o esquistosidad. El comportamiento de la roca varia según la dirección del esfuerzo respecto a esos planos
  6. 6. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Pliegues Dirección: Buzamiento: Ángulo que forma una horizontal contenida en el estrato con la línea norte-sur. Ángulo que forma la superficie del estrato con un plano horizontal. Flexiones que aparecen en rocas con comportamiento plástico tras un esfuerzo comprensivo PLIEGUES son Los pliegues cambian la disposición horizontal que inicialmente poseen los estratos. Para describir la nueva posición se utilizan dos medidas: Buzamiento Dirección
  7. 7. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Pliegues Elementos de un pliegue Plano axial: plano imaginario que divide al pliegue en dos partes o flancos. Contiene todas las líneas de charnela Charnela: zona de mayor curvatura del pliegue. La línea que pasa por el centro de la charnela uniendo los puntos de mayor curvatura del pliegue se llama línea o eje de charnela. Buzamiento: es el ángulo que forman las superficies de los flancos con un plano horizontal imaginario. Núcleo: es la parte más interna y apretada de un pliegue. Dirección: ángulo formado por el eje de charnela con la dirección norte-sur. Flanco Líneas de charnela
  8. 8. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Pliegues Anticlinales: la convexidad se dirige hacia arriba. Los materiales más antiguos están en el núcleo. Sinclinales: la convexidad se dirige hacia abajo. Los materiales mas modernos están en el núcleo. Monoclinales: Los dos flancos tienen el mismo sentido de buzamiento En función del sentido de la apertura Tipos de pliegues
  9. 9. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Pliegues En función de la inclinación de su plano axial (vergencia) Tipos de pliegues Rectos o verticales: plano axial vertical. Inclinados: plano axial inclinado. Tumbados: plano axial horizontal.
  10. 10. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Pliegues En función de su simetría respecto al plano axial Tipos de pliegues Simétricos: presentan simetría respecto al plano axial. Asimétricos: no presentan simetría.
  11. 11. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Fallas FRACTURA DIACLASA FALLA Se desplazan los bloques No se desplazan los bloques DIACLASAS Fracturas en las que los bloques no se desplazan uno con respecto al otro o lo hacen ensanchando la grieta entre ellos.
  12. 12. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Fallas FALLAS Fracturas en las que se produce el desplazamiento de un bloque con respecto a otro. ELEMENTOS DE UNA FALLA Plano de falla: superficie de fractura sobre la que se produce el desplazamiento. Labios de la falla: cada uno de los bloques en que queda dividido el terreno. Salto de falla: medida del desplazamiento relativo entre los labios. Labio levantado Plano de falla Salto de falla Labio hundido
  13. 13. Principales estructural geológicas: pliegues y fallas Fallas TIPOS DE FALLAS Falla normal o directa Falla inversa Falla de desgarre, de dirección o transcurrentes •El plano de falla buza hacia el labio hundido. •El plano de falla buza hacia el labio levantado. •No hay labio levantado ni hundido. •Se origina por fuerzas de tracción. •Se origina por esfuerzos de compresión. •Hay un desplazamiento relativo de los bloques. sin uno se hunda respecto a otro.
  14. 14. Grandes estructuras generadas por fallas Grandes estructuras de fallas en zonas distensivas En los bordes divergentes predominan los procesos distensivos que generan fallas normales HorstGraben Horst También se llaman pilares tectónicos y son las zonas elevadas Graben Son las zonas hundidas y también se conocen como fosas tectónicas Se forman por fallas normales
  15. 15. Grandes estructuras generadas por fallas Grandes estructuras de fallas en zonas distensivas Los graben pueden originar rift o valles de rift. Por medio de un sistema de fallas normales originan una gran fosa tectónica
  16. 16. Grandes estructuras generadas por fallas Grandes estructuras de fallas en zonas compresivas En los bordes convergentes se produce compresión y predominan fallas inversas y grandes cabalgamientos Pop-up Zonas elevadas Pop-down Zonas hundidas Se forman por fallas inversas
  17. 17. Grandes estructuras generadas por fallas Grandes estructuras de fallas en zonas compresivas Cabalgamiento Tipo de falla inversa en el que el plano de fractura tiene dimensiones regionales y con buzamientos inferiores a 30º Si son de grandes dimensiones se llaman mantos de corrimiento
  18. 18. Grandes estructuras generadas por fallas Grandes estructuras de fallas en zonas transcurrentes En los bordes en los que hay un desplazamiento lateral de las placas se forman fallas de dirección o desagarre que si son de grandes dimensiones se llaman fallas transformantes
  19. 19. Orogénesis: la formación de las montañas Proceso de formación de los orógenosOROGÉNESIS Se define como Cordilleras generadas por la deformación compresiva de la litosfera En las zonas de subducción las placas se aproximan y se generan esfuerzos compresivos que modifican el relieve Cuando se produce la colisión de placas continentales también se generan estos esfuerzo compresivos A veces no se forman montañas, sino que aparecen archipiélagos de islas que emergen del fondo marino El resultado de los esfuerzas compresivos es el plegamiento, fractura y fusión de las rocas a gran escala
  20. 20. Orogénesis: la formación de las montañas Las ROCAS Durante la orogénesis Con presiones de hasta 10 kilobares Alcanzando temperaturas de mas de 1.000 ºC Este amplio rango de condiciones requiere definir una serie de intervalos diferenciados por el comportamiento de las rocas UNIDADES ESTRUCTURALES
  21. 21. Orogénesis: la formación de las montañas UNIDADES ESTRUCTURALES Nivel estructural superior Desde la superficie a la cota del nivel del mar. Las rocas se comportan de manera frágil y predominan las fallas Nivel estructural medio Entre 0 y 4 km de profundidad. Predomina la flexión por el comportamiento dúctil de las rocas Nivel estructural inferior Entre 4 y 8-10 km de profundidad. Nivel del metamorfismo por la alta presión y temperatura. La fusión de las rocas marca el límite inferior
  22. 22. Orogénesis: la formación de las montañas La formación de un orógeno En La formación de un orógeno intervienen equilibrios entre tres fuerzas o variables Densidad del material y su distribución Esfuerzo deformativo Respuesta a la deformación (frágil, dúctil,..) Al sufrir los esfuerzos la parte superficial de la placa tiene un comportamiento rígido y la parte inferior tiene un comportamiento plástico En los orógenos de colisión continental la deformación es mayor y se apilan bloques de rocas sobre otros por medio de mantos de corrimiento y fallas transcurrentes.
  23. 23. Orogénesis: la formación de las montañas Los orógenos 1 Prisma de acreción: Sedimentos oceánicos que al subducir la placa superior los raspa y se incorporan al orógeno1 2 Plano de Benioff: Superficie formada por la alineación de los focos de los terremotos generados al subducir una placa2 3 Fosa: Al subducir una placa se arquea y forma una fosa marina paralela al límite de la placa3 PARTES DE UN ORÓGENO 4 Arco insular o cadena montañosa: Según el tipo de orógeno4
  24. 24. Orogénesis: la formación de las montañas Tipos de orógenos DE TIPO ANDINO DE ARCO INSULAR DE TIPO ALPINO TIPOS DE ORÓGENOS: Dependen de Tipo de margen convergente implicado
  25. 25. Orogénesis: la formación de las montañas Tipos de orógenos DE TIPO ANDINO Se localizan en los márgenes en los que la litosfera oceánica (más densa) subduce bajo la litosfera continental (más ligera). 1 Cadena montañosa1 2 Fosa oceánica2 3 Plano de Benioff3 4 Prisma de acreción4 El agua de la placa oceánica ayuda a que esta sufra fusión Los materiales fundidos parcialmente tienden a ascender por ser menos densos Si las rocas fundidas alcanzan la superficie se producen erupciones volcánicas
  26. 26. Orogénesis: la formación de las montañas Tipos de orógenos DE TIPO ANDINO Cordillera de los ANDES
  27. 27. Orogénesis: la formación de las montañas Tipos de orógenos DE ARCO INSULAR Se produce cuando convergen dos placas oceánicas, una de ellas se flexiona se introduce debajo de la otra 1 Arco insular1 2 Fosa oceánica2 3 Plano de Benioff3 Se originan fosas de gran profundidad (11.000 m fosa de las Marianas) El agua de la placa que subduce produce la fusión parcial del mando y forma volcanes desde el fondo marino. Si el vulcanismo se mantiene emergen islas y forman arcos insulares La placa que subduce es la más antigua, más fría y densa
  28. 28. Orogénesis: la formación de las montañas Tipos de orógenos DE ARCO INSULAR Japón, Indonesia o I. Aleutianas
  29. 29. Orogénesis: la formación de las montañas Tipos de orógenos DE TIPO ALPINO Se localizan en los márgenes en los que hay convergencia de litosferas continentales. 1 Cadena montañosa1 Se va destruyendo la placa oceánica hasta que desaparece Las partes continentales de las placas acaban colisionando y se deforman Ninguna placa subduce por su baja densidad. La deformación afecta a toda la litosfera y se producen fenómenos de fusión y metamorfismo
  30. 30. Orogénesis: la formación de las montañas Tipos de orógenos DE TIPO ALPINO Himalaya, Alpes o Pirineos
  31. 31. Orógenos del pasado A lo largo de la historia terrestre se han producido varias orogenias, de dos de ellas se pueden observar evidencias en la península ibérica Orogenia Varisca o Hercínica: A finales del Paleozoico (380 m.a. -100 m.a.) Choque de Laurasia, Gondwana, Avalonia y Armórica para formar Pangea Orogenia Alpina: Desde el Cretácico hasta hace 100 m.a. Choque de África e India contra Eurasia. Formó las cordilleras actuales más elevadas
  32. 32. Procesos intraplaca Puntos calientes El vulcanismo que se localiza en zonas alejadas de los bordes de las placas se denomina proceso intraplaca. Y también pueden general relieves elevados. PUNTO CALIENTE • Regiones volcánicas en las que ascienden por convección materiales sólidos calientes que dan lugar a un penacho térmico Movimiento de la placa Kauai (3,8-5,6 M.a.) Oahu (2,2-3,3 M.a.) Molokai (1,3-1,8 M.a.) Maui (1<1,0 M.a.) Hawai (< 0,7 M.a.) Punto caliente Corteza oceánica Islas Midway • El origen de esta ascensión se localiza en el límite del núcleo y manto • Cuando el material está cerca de la superficie baja la P y se convierte en magma que genera erupciones volcánicas
  33. 33. Supercontinentes Pangea El agrupamiento de todos los continentes formándose supercontinentes y superocéanos ha ocurrido 5 veces El último supercontinente fue Pangea con el superocéano Pantalasa. Duró 100 m.a. y se fracturo hasta llegar a constituir los continente actuales Se ha detectado la formación de cordilleras cada 500 m.a. Lo que corresponde con la formación de supercontinentes ¿A qué se debe la periodicidad? Las masas continentales impiden que se disipe el calor. Bajo los supercontinentes se acumularía calor que provocaría su fracturación Parece que puede estar relacionado con la formación de penachos térmicos de gran tamaño

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