Mecánica del plegamiento

1. MECÁNICA DEL PLEGAMIENTO
 ¿Cómo pueden formarse los pliegues?
 ¿Qué factores favorecen el plegamiento de las rocas?
 ¿Qué mecanismos intervienen en la roca en relación
con el plegamiento?

2. ¿Cómo pueden formarse los pliegues?
“Buckling”
(bucleamiento)
Resultado de una
compresión paralela a
las capas que se
pliegan
“Bending”
(acomodamiento)
Las fuerzas responsables
del plegamiento actúan
perpendicularmente a las
capas

3. Pliegues de acomodación
(bending folds)

4. Buckling (bucleamiento)
La actuación de unos esfuerzos sobre una roca no siempre produce pliegues
El proceso de plegamiento representa una deformación heterogénea. Esta
deformación se puede producir de diversas maneras (mecanismos de plegamiento).
Cuando una capa competente incluida en un medio de menor competencia se
somete a esfuerzos compresivos tangenciales a la misma, la experiencia
demuestra que el acortamiento de la capa se produce de dos maneras:

5. Buckling (bucleamiento)
 La capa sufre un plegamiento por buckling, con aumento de la amplitud y disminución de
la longitud de onda
 Se produce un acortamiento de la longitud capa y un aumento de su espesor
(acortamiento homogéneo).
• Ambos acortamientos se producen simultáneamente.
• La importancia del acortamiento por buckling aumenta cuanto mayor es el contraste de
competencia entre una capa y el medio
• A menor contraste de competencia, más importancia tiene el acortamiento homogéneo de la
capa, pudiendo llegar a enmascarar el plegamiento.

6. Buckling (bucleamiento)
Condiciones
Mecanismos
Factores
Anisotropía
Contraste de viscosidad
Grosor de la capa plegada
La actuación de esfuerzos sobre una roca no siempre produce pliegues

7. Mecanismos de plegamiento
• Deformación por buckling y homogénea de una capa plegada:
Estructuras mullion:
En algunos casos la capa que se pliega puede presentar un tipo de
estructuras festoneadas denominadas mullions. Los mullions se
presentan cuando existe cierto contraste de competencia con el
medio en el que se esta deformando la capa.

8. “Buckling” de una vena de cuarzo con
espesor decreciente hacia arriba (vena de la
derecha). Obsérvese como la longitud de
onda decrece también hacia arriba. Llumeres
(Asturias).
“Buckling” de una vena de cuarzo con alto
contraste de viscosidad respecto de la roca
adyacente (pizarra).

9. Experimentos con esponjas y láminas de goma intercaladas

10. Deslizamiento flexural y flujo flexural
(flexural slip y flexural flow)

11. Deformación de la capa plegada:
Flujo Flexural y Deformación Longitudinal Tangencial (flexión ortogonal)

12. Deformación de una capa mediante Flujo Flexural

13. Deformación de una capa mediante deformación longitudinal tangencial

14. Pliegues “Chevron”
Pliegues “Kink” o “kink bands”

15. Pliegues chevron en areniscas y pizarras carboníferas (Millook Haven, SW de Inglaterra)

16. Charnela bulbosa en un pliegue chevron desarrollado en areniscas y pizarras carboníferas
(Millook Haven, SW de Inglaterra)

17. Pliegues chevron en areniscas y pizarras cretácicas (Barrika, Vizcaya)

18. Modelo
geométrico de
pliegue “chevron”
consistente en una
alternancia de
capas
competentes e
incompetentes de
espesores t1 y t2
(según Ramsay
1974).

19. A, Curvas que relacionan el
buzamiento del flanco en función
del acortamiento para diversos
valores de la relación t1/1
(espesor) en pliegues chevron. B,
Problema geométrico que se
produce cuando aparece
interestratificada una capa
competente anormalmente
gruesa en un “multilayer” plegado
con morfología chevron; de
acuerdo con las curva mostradas
en A, a la capa más gruesa le
corresponde mayor buzamiento
que a las restantes. C y D,
Estructuras de acomodación que
se desarrollan para resolver la
incompatibilidad mostrada en B:
fallas inversas de flanco (C) y
charnela bulbosa (D).
(Según Ramsay, 1974).

20. Figura. 10.4. Estructuras
que se forman en las
zonas de charnela de los
pliegues chevron como
consecuencia de los
espacios de dilatación
que allí se originan (n =
t1/t2).
(Según Ramsay, 1974).

21. Charnela bulbosa (Llumeres;
region del Cabo Peñas)

22. Espacio de dilatación en un pliegue chevron desarrollado en areniscas y pizarras
carboníferas (Millook Haven, SW de Inglaterra)

23. Colapso de charnela y espacio de dilatación ocupado por carbón en el
Cadomin-Luscar coalfield (Alberta, Canadá)

24. Colapso de charnela en un pliegue chevron desarrollado en
pizarras y areniscas cretácicas (Deba, Guipúzcoa)

25. “Kink-bands” inversos (A) y
normales (B).
Modelo geométrico de “kink-band”
(según Ramsay, 1967)
“Kink-bands”

26. Kink band en pizarras
precámbricas (cerca de Cangas
del Narcea, Asturias)
Kink bands en pizarras
(Sierra de Abodi, Navarra)

27. Kink bands en pizarras ordovícicas
(Luarca, Asturias)

28. “Kink-bands” conjugados
(según Ramsay, 1967).

29. Relación genética entre “Kink bands”, Pliegues chevron y pliegues concéntricos
Desarrollo de pliegues chevron a
partir de pliegues concéntricos
(según Johnson y Honea, 1975).

30. (a) Pliegues desarrollados en
areniscas y pizarras cambro-
ordovícicas (serie de los
Cabos) (Tapia de Casariego);
los antiformes de ambos lados
de la fotografía son próximos a
pliegues chevron, mientras que
el sinforme que los une es un
pliegue redondeado. (b)
Esquema que ilustra la
formación de pliegues chevron
en los núcleos de pliegues
concéntricos. La sección A – B
muestra una estructura
semejante a la de los pliegues
de la fotografía (según Johnson
y Honea, 1975, ligeramente
modificada). (c) Resultado de
un experimento de plegamiento
realizado en un “multilayer” de
capas competentes de goma e
incompetentes (según Johnson
y Ellen, 1974); en él se muestra
una estructura similar al
esquema teórico ilustrado en
(b).

31. Modelo de formación de pliegues chevron por evolución de “kink-bands”
(según Ramsay, 1967)
Relación entre pliegues “kink” y “chevron”

32. Kink bands conjugados en pizarras precámbricas (cerca
de Cangas del Narcea, Asturias)

33. © Haakon Fossen
Chevron folds, Os, Norway