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CAPÍTULO 8
8. GEOLOGIA ESTRUCTURAL
La forma del relieve terrestre depende en buena medida de las estructuras
geológicas, es decir, de cómo estén dispuestos los materiales que la componen.
Las estructuras de las formaciones rocosas son de dos clases:
Estructuras originales. Son las estructuras que se forman a la vez que la roca, por
los mismos procesos petrogenéticos que forman las rocas. Por ejemplo, en las rocas
sedimentarias la estructura original típica es en forma de estratos, generalmente
paralelos a veces cruzados; en las rocas volcánicas son las coladas y conos; en las
rocas intrusivas son los plutones y diques.
Estructuras deformadas. Son estructuras alteradas por la aplicación natural de
fuerzas dirigidas (esfuerzos) sobre formaciones rocosas preexistentes. Las
deformaciones correspondientes alteran la disposición previa de los materiales, que
podía a su vez ser una estructura de tipo original o ser ya el resultado de alguna
deformación anterior.
Geología Estructural es la parte de la Geología encargada del estudio de las
estructuras geológicas y de la mecánica de deformación de las rocas.
Por lo tanto, los geólogos estructurales tienen un campo de acción muy amplio.
Para expresar las relaciones de las amplias unidades rocosas aflorantes, el
geólogo construye un mapa geológico. El mapa geológico es la principal
herramienta de trabajo del geólogo, es el primer paso para develar la historia
geológica de un área y es fundamental para el geólogo de campo.
8.1. ESCALA DE LAS DEFORMACIONES
Las fuerzas afectan a la estructura de los materiales a las más diversas escalas
espaciales, formando estructuras que necesitan para medirse desde fracciones de
milímetro hasta cientos de kilómetros. Podemos distinguir en función de esas
dimensiones:
Microtectónica. Estructuras reconocibles sólo al microscopio.
Minitectónica. Estructuras que van del milímetro al metro.

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Mesotectónica. Estructuras del metro al kilómetro.
Macrotectónica. Estructuras del kilómetro al millar de kilómetros.
Megatectónica. Las grandes estructuras de deformación de la corteza, de miles de
kilómetros de longitud, cuya formación describe la Geotectónica, más conocida por
Tectónica Global, que acapara principalmente la Tectónica de Placas.
8.2 ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Los materiales de la litosfera, la capa rígida superficial, están sometidos a la fuerza
de la gravedad y a distintas combinaciones locales de fuerzas horizontales. Éstas
proceden del desplazamiento de las placas, cuyo origen último está en la dinámica
convectiva del manto. El calor interno de la Tierra, esencialmente un residuo del
liberado por contracción gravitatoria durante su formación, se distribuye de manera
desigual, dando lugar a diferencias regionales que mantienen una activa, aunque
muy lenta, circulación interna. En la superficie los desplazamientos producen
fuerzas locales que provocan las deformaciones que estudia la Tectónica.
Esfuerzo Es la cantidad de fuerza que actúa sobre una unidad rocosa y que como
resultado de esta acción, la roca cambia de forma y / o volumen.
Los esfuerzos pueden ser originados por diversas causas
Presión de Confinamiento.
Presión de Compresión

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Presión de Tensión
Presión de Cizalla.
Relación esfuerzo deformación. Para unas condiciones dadas de presión y
temperatura, un material responderá a la aplicación de un esfuerzo primero con una
deformación elástica (reversible), que es directamente proporcional al esfuerzo;
luego con una deformación plástica (irreversible), que crece más deprisa que el
esfuerzo; por último, con una deformación rígida (rotura), que a diferencia de las
anteriores, rompe la continuidad original de los puntos materiales. Por otra parte la
aplicación de un esfuerzo creciente debería dar lugar a deformaciones de tipos
distintos. Primero una deformación elástica, reversible, como la que afecta a las
rocas cuando son atravesadas por las ondas sísmicas; segundo una deformación
plástica, geométricamente continua e irreversible, como la que observamos en el
plegamiento; por último, una deformación rígida, por rotura, discontinua e
irreversible, cuando se supera cierto valor.
Las fallas representan el ejemplo mayor de deformación rígida. Las propiedades
intrínsecas de la roca, las estructuras que forma y las circunstancias en que se
encuentran determinan el valor que ha de tener un esfuerzo para que la deformación
sea rígida, plástica o elástica. Se llama rocas competentes a las que demuestran
poca plasticidad y alcanzan el límite de rotura sin haber llegado a sufrir una
deformación plástica significativa. Son competentes en general las rocas plutónicas
y, entre las sedimentarias, las calizas o las areniscas consolidadas cuando no están
muy estratificadas. Una estratificación fina dará lugar generalmente a igualdad de
material a deformaciones plásticas, principalmente pliegues. Son especialmente
incompetentes las rocas arcillosas o las arenas. Las circunstancias físicas,

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especialmente la presión confinante, pueden alterar el comportamiento de una roca:
en las regiones profundas de la corteza y en el manto, la elevada presión hace
improbable la rotura, y materiales que son muy rígidos en la superficie se comportan
de un modo mucho más plástico.
8.3 COMPORTAMIENTO FRÁGIL Y DÚCTIL DE LAS ROCAS.
Puede hablarse de fuerzas dirigidas y no dirigidas; las dirigidas o de superficie,
son más importantes en ingeniería que en geología; estas pueden ser de
tensión, compresión y cizalladura. La torsión es un caso particular de la
cizalladura en tres dimensiones.
Las no dirigidas son las fuerzas de gravedad o de volumen más importantes en
geología que en ingeniería. Puede tratarse de la presión confinante, sea ella
litostática o hidrostática y en general de fuerzas asociadas a la gravedad, que
actúan sobre cada partícula elemental de la masa.
La deformación de las rocas. Las deformaciones de las rocas pueden
denominarse según el origen de los esfuerzos o forma de aplicación de las cargas:
- Por su origen. Pueden ser tectónicas o no tectónicas. Las deformaciones
tectónicas están asociadas al movimiento de las placas de la corteza terrestre,
mientras las no tectónicas están asociadas a los efectos gravitacionales de las
masas de tierra y a las cargas que soportan las rocas por esfuerzos dinámicos
externos diferentes a los movimientos tectónicos.
- Por el tiempo de aplicación de las cargas. Las deformaciones pueden ser
permanentes o temporales. Las deformaciones permanentes pueden ser, según el
comportamiento del material, viscosa, plástica, viscoelástica y viscoplástica,
mientras la deformación temporal, asociada a esfuerzos que no son permanentes,
puede ser de tipo elástica o inelástica.

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8.4 MECANISMOS DE DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS.
- Movimientos intergranulares. Los desplazamientos entre granos minerales son
función del tamaño de los granos, de su forma cristalina, y de su grado de
consolidación y cementación.
- Movimientos intragranulares. Se asocian a la deformación interna de la red
cristalina, con las que se provocan microfracturas a favor de las cuales se produce
el desplazamiento de las caras contiguas de los minerales.
- Disolución y recristalización. Fenómeno debido a la presión y temperatura
elevadas a las cuales se someten los minerales componentes; el mecanismo es
equivalente al proceso de fusión-solidificación del agua en hielo, por variaciones de
la temperatura arriba y abajo del punto de congelación.
- Deformación elástica. Es la que se da en la profundidad al paso de ondas
sísmicas y de marea, en la cual el suelo recupera la forma después del efecto.
- Deformación plástica. Son los pliegues producidos en las rocas que han sido
sometidas a esfuerzos más allá de la zona elástica y antes del límite elástico.
- Ruptura. Generación de fallas y diaclasas, cuando los esfuerzos en el material
superan el límite plástico.
8.5 COMPORTAMIENTO FRÁGIL.
Cuando las rocas se encuentran en condiciones de presiones de confinamiento y
temperaturas bajas las mismas se comportan frágilmente. El comportamiento frágil
se manifiesta con la formación de fracturas. Existen dos tipos principales de
fracturas: fallas y diaclasas.
8.5.1Fallas
Son fracturas en las rocas sobre las cuales ha ocurrido un desplazamiento
apreciable. Estás fracturas están definidas por un plano el cual separa dos bloques.
Estos bloques se desplazan uno respecto al otro, dicho movimiento puede deberse
a tres tipos de esfuerzos:
- Distensivos o Tensionales
- Compresivos
- De Cizalla (shearing)

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8.5.2 Tipos de fallas

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8.5.3 Tipos de rocas que se generan en zonas de las fallas.
Cuando se produce una falla la roca involucrada se rompe y se tritura, generando
distintos tipos de rocas según el tamaño de grano resultante. Esta deformación
mecánica se denomina cataclasis, y es caracterizada por la granulación mecánica.
Es dependiente de las condiciones de presión y temperatura reinante en el medio,
y este proceso pertenece al Metamorfismo Dinámico. Dos tipos comunes de que se
generan son:
Harina de falla: es una roca de grano muy fino, mayormente invisibles a simple
vista.
Brecha de falla: compuesta por fragmentos angulosos o redondeados, producidos
por la trituración a lo largo de la falla. Los fragmentos son mayormente visibles a
simple vista y constituyen más del 30 % de la roca.
8.5.4 Indicadores de la presencia de una falla.
- La discontinuidad de las secuencias litológicas a uno y otro lado de una supuesta
traza de falla.
- La presencia de estrías de fallas.
- La presencia de rocas generadas por deformación mecánica (Harina de Falla y
Brecha de Fallas).
- La presencia de Espejo de Falla: Espejo de Falla: compuesta por minerales
arcillosos, de grano muy fino, de escaso espesor. Se genera por la fuerte fricción
reinante en el plano de falla.

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8.5.5 Partes de una falla
Para su mejor entendimiento y estudio, las fallas se dividen en las siguientes partes:
• Plano de falla es el plano a través del cual se produce el movimiento relativo de
dos bloques de roca.
• Bloque o pared colgante es el bloque que se encuentra arriba del plano de falla.
• Bloque o pared yacente es el bloque que se encuentra abajo del plano de falla.
• Traza de la falla es la línea de la falla que se observa en superficie, producto de
la intersección del plano de falla con la superficie terrestre.
• Amplitud de la falla es la medida del desplazamiento de dos puntos, medida
sobre el plano de falla.

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• Movimiento relativo de la falla es el movimiento relativo de los dos bloques, que
se lo representa por dos semiflechas.
8.6. COMPORTAMIENTO DÚCTIL
El comportamiento dúctil se manifiesta con la formación de pliegues y un tipo de
rocas denominadas milonitas.
8.7 .PLIEGUES
Los pliegues son capas o serie de capas dobladas que originalmente eran
horizontales y luego se deformaron.
Los pliegues se encuentran en todas las escalas y tienen una variedad de formas
dependiente de la magnitud de los esfuerzos compresivos existentes, de la
composición de los materiales involucrados, y de las características geométricas
de las capas (espesor, por ejemplo).

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8.7.1 Partes de un pliegue
Para su estudio y clasificación, los pliegues se dividen en partes que toman
diferentes nombres:
Núcleo es la parte interior de un pliegue, su centro.Flancos o Limbos son los
costados de un pliegue.
Plano axial es un plano imaginario que pasa por el núcleo del pliegue, es decir,
separa sus flancos.
Eje o Línea axial es una línea imaginaria producida por la intersección del plano
axial con el pliegue. Esta línea es la que se marca en los mapas geológicos.
Cresta es el punto donde se curva, es decir, su máximo o mínimo. Si la cresta
coincide con la línea axial el pliegue es simétrico; al contrario, si no coinciden es
asimétrico.

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Ancho del pliegue es la medida tomada de flanco a flanco.Altura del pliegue es la
medida tomada desde la cresta al núcleo.
8.8 CLASIFICACIÓN DE PLIEGUES
Sinclinales y Anticlinales
Sinclinal: Es un pliegue convexo hacia abajo. Presenta
una secuencia estratigráfica donde las capas se hacen
cada vez más jóvenes hacia el núcleo del pliegue.
Anticlinal: Es un pliegue convexo hacia arriba o aquel
cuyo núcleo es la capa más vieja.

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Monoclinal es un pliegue con un solo flanco.
Pliegue buzante es un pliegue cuyo eje es buzante.
De acuerdo a la posición del plano axial se tienen los
siguientes pliegues:
• Pliegue vertical es aquel cuyo plano axial es
completamente vertical (= 90º).
• Pliegue inclinado es aquel con el plano axial inclinado
entre 90º y 45º.
• Pliegue recumbente es aquel con el plano axial
inclinado < 45º.
De acuerdo a la forma de las capas que componen el
pliegue, existen los siguientes tipos:
•
Regular es aquel con las capas en forma de arco.
• Agudo o en chevron es aquel con las capas agudas o
en punta.
8.9. MAPA GEOLOGICO.
Mapa geológico es una representación gráfica a escala de una parte de la
superficie terrestre, que muestra la distribución areal y sugiere la forma geométrica
de las unidades rocosas y sus límites.
Las unidades rocosas (litológicas) fundamentales son las formaciones, y sus límites
se denominan contactos.
Formación es un cuerpo rocoso de suficiente tamaño y con límites distintivos

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suficientes para representarse en un mapa.
El cuerpo rocoso puede ser de distinta naturaleza: un cuerpo de arenisca, una
sucesión de estratos alternantes de caliza y lutita, una masa intrusiva, etc. Se dice
que es mapeable cuando tiene representación como mínimo en una escala de
1:25.000, que se conoce como escala media.
Las formaciones se las nombra de acuerdo a la localidad tipo, que es el sitio
donde es típico el afloramiento de la formación y donde el autor de la misma la
definió como tal. Ej. : Formación Guayaquil.
En resumen, los mapas geológicos presentan las formaciones y sus contactos
mutuos, las estructuras geológicas e indicaciones de rumbo y buzamiento. Además,
incluyen una indicación de las edades relativas de las formaciones (leyenda), una
breve descripción de cada una y uno o más cortes geológicos.
Corte geológico es una sección geológica vertical que muestra las relaciones
estructurales internas de la corteza en la parte superior.

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8.10. RUMBO Y BUZAMIENTO.
Rumbo es la medida del ángulo formado entre el norte geográfico y la línea de
intersección (traza) de la superficie de una capa (u otra estructura) con un plano
horizontal.
Buzamiento es la medida del ángulo formado entre la superficie de la capa y un
plano horizontal, medido en un plano vertical que sea ortogonal a la traza del
rumbo.Afloramiento es la exposición de rocas en la superficie terrestre.

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AUTOEVALUACIÓN UNIDAD 8
1) De acuerdo a la tectónica de placas, se desarrollan distintos tipos de bordes de
placas. Nombra los esfuerzos representados en cada una de las figuras.
a. tensión b. compresión c. cizalladura
2) Nombrar de acuerdo a las figuras del punto anterior el tipo de falla que se va a
Generar, de acuerdo al tipo de esfuerzo existente
Esfuerzo a: falla normal Esfuerzo b: falla inversa Esfuerzo c: falla de desgarre
3) El rumbo de una estructura es un ángulo:
a) Horizontal a. Opción correcta
b) Vertical
4) Indicar si son verdaderas o falsas estas afirmaciones
a) El ángulo de buzamiento de una roca NO puede ser mayor a 90 °. .V
b) El Angulo de Buzamiento forma un ángulo de 90° con el rumbo .F
c) El rumbo depende del norte magnético . V
5) La charnela es:
a) Es la línea simétrica de un pliegue
b) Es una parte de una falla geológica
c) Un flaco de un pliegue
d) Ninguna de estas opciones. d. Opción correcta