El documento trata sobre los conceptos y objetivos de la Geología Estructural. La Geología Estructural estudia las estructuras de las rocas y los procesos tectónicos que las forman. Sus objetivos principales son describir las estructuras geométricamente, analizar los procesos dinámicos que las forman y elaborar modelos que expliquen las estructuras observadas.

1. La Geología Estructural constituye uno de los pilares del conocimiento Geológico y su papel y
significado ha variado a lo largo del tiempo presentando gran cantidad de sinónimos que
actualmente llevan, en ocasiones, a cierto grado de confusión y cuya utilización suele depender del
uso y la costumbre en las distintas escuelas geológicas
El origen de la Geología Estructural viene de la Geodinámica, una de las tres ramas en las que se
dividió la Geología a principios del siglo XIX y que han perdurado hasta bastante entrado el siglo
presente, las otras dos ramas serían la Geognosia y la Geología Histórica
Geología Estructural (del latín struere, construir) que fue creado por Geikie (1905)
El primer objetivo de la Geología Estructural es la descripción geométrica de los cuerpos
rocosos
El segundo objetivo a tener en cuenta es el análisis cinemático y dinámico de los procesos que
dan lugar a las estructuras que han descrito previamente desde un punto de vista geométrico
Un tercer objetivo consiste en la elaboración de modelos que expliquen las estructuras descritas.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Conceptos y objetivos de la Geología Estructural

2. Los modelos son:
Geométrico cuando interpretan la orientación y distribución tridimensional de las estructuras dentro
de la Tierra
Cinemáticos cuando explican la evolución específica de una estructura a lo largo del tiempo, desde
el estado indeformado hasta la configuración actual de la estructura; y mecánicos cuando se utilizan
los conocimientos de la física del medio continuo para explicar el comportamiento de las rocas en
respuesta a determinadas fuerzas aplicadas sobre ellas.
Los modelos se realizan a todas las escalas, sirven para entender mejor los procesos que
intervienen en la dinámica terrestre, deben de estar basados en la observación rigurosa de las
estructuras y deben de perfeccionarse continuamente con nuevas observaciones
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Escala de observación y métodos de trabajo
Principios de un método de trabajo
a) Conocimiento de la orientación de los planos geológicos. Se usan la brújula para medir los planos.
b) Identificación y clasificación de los planos geológicos: Estratificación - Diaclasas - Fallas
c) Descripción de los planos y fracturas
d) Análisis estadística de las foliaciones (Red de Schmidt / Roseta)
e) Entender la cronología de la formación de las fracturas

3. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Escala de observación y métodos de trabajo

4. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Análisis descriptivo, cinemático y dinámico
Análisis Estructural que tiene como fin aportar a la Geología Estructural y la Tectónica,
métodos avanzados que incorporen de la física, la química o las matemáticas, los principios
necesarios para abordar el estudio de las estructuras y de los procesos que las producen.
Se realiza con la cartografía geológica, imágenes de satélite y fotografías aéreas
Dinámica A diferencia de la cinemática, fundamenta el estudio del movimiento en las leyes del
movimiento propuestas por Newton.
Cinemática. Estudia el movimiento sin tomar en consideración las fuerzas que lo producen
Ejemplo Dinámica
Estado de esfuerzos: Punto para fines de análisis
mecánicos, se considera un cubo (el cuadrado), esta
representando el esfuerzo al que se somete en forma
tridimensional, en el plano un cuadrado .

5. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Relaciones con otras disciplinas
Son Antecedentes :
Matemáticas: algebra y ecuaciones diferenciales
Física: Cinemática y dinámica
Química: termodinámica
Geología Física. Fundamentos
Mineralogía. Conocimiento de los minerales
Petrología: Características y procesos
formadores de las rocas
Precedentes:
Mecánica de rocas y suelos
Estratigrafía
Hidrogeología
Geología del subsuelo
Yacimientos minerales
Geología de minas

6. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Estructuras primarias y secundarias
Estructura primaria.- Tanto las rocas sedimentarias como las ígneas tienen estructura primaria y
muchos de sus derivados metamórficos presentan estructuras primarias que no fueron modificadas
durante la alteración de la roca. A través de esta estructura, la roca es depositada horizontalmente y
no son afectadas por los movimientos epirogénicos y orogénicos. Las estructuras primarias de mayor
importancia son:
Estratificación En los sedimentos, es la disposición en capas llamada
estratificación o colocación en lechos. Los lechos, capas o estratos, pueden diferir
en el tamaño de los granos, en la disposición o arreglo de éstos en el color, en la
constitución mineralógica, o en la combinación de estos elementos. Los depósitos
más uniformes y más extensos, son los de los mares; los depósitos procedentes
de lagos, corrientes y viento, son menos uniformes y en general menos extensos.
Gradación, desde sedimento de partículas gruesas, cerca de la orilla (aguas poco
profundas) a depósitos de sedimentos de partículas finas, lejos de la orilla (aguas
profundas).
Laminación y laminación transversal. Dentro de los lechos o capas, puede
haber unidades de menos de un cuarto de pulgada de espesor que se llaman
láminas; un deposito que presente láminas se dice que es laminado. Las láminas
pueden ser paralelas a los planos de las capas de sedimentación, o formar un
cierto ángulo con dichos planos. En este último caso, se dice que el sedimento
presenta laminación transversal.
Ondulación. La ondulación es familiar para quien haya visto alguna vez un área
cubierta de arena. Esta ondulación puede deberse al viento, a las corrientes de
agua, o las olas.
Grietas primarias. Las contracciones debidas a pérdidas de agua, compactación
y asentamientos, aterronado y otras causas menos comunes, dan lugar a grietas
en los sedimentos no consolidados y parcialmente consolidados. Es característico
que estas grietas sean cortas, irregulares y discontinuas
Estratificación
Laminación
Ripple marks
Diaclasas

7. 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.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Estructuras primarias y secundarias
Estructura secundaria.- Se han formado después de la consolidación de la masa rocosa por las
fuerzas de los movimientos epirogénicos y orogénicos a través de los cuales la roca se ha ondulado
y deformado. Son de este tipo de estructura los pliegues, fracturas o fallas, fisuras, etc.
Diastrofismo.- movimientos internos de la corteza terrestre que causan deformación de la roca, por
Movimientos epirogénicos.- son todas las fuerzas verticales las cuales producen fracturamientos
de las rocas y afectan a una extensión considerable, pero no causan mucha deformación, producen
las siguientes deformaciones:
Fracturamiento
Fallas
Diaclasas

8. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Estructuras primarias y secundarias
Movimientos orogénicos. Provienen del interior de
la tierra es relativamente rápido, y causa
deformaciones, producen:
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.
Pliegues
Meseta volcánica
Espaciomapa
Imagen satélite

9. Las estructuras planares producidas por
deformación se denominan esquistosidad,
clivaje o foliación tectónica y las lineares se
conocen como lineaciones.
Estructuras planares formadas por la alineación
de minerales en planos preferenciales a través
de la roca. Se producen a elevadas presiones y
temperaturas.
Lineaciones son líneas matemáticas (vectores)
que marcan a dos direcciones. Lineaciones se
conoce en la geología como resultado de
intersección dos planos geológicos, eje de
pliegue, dirección del flujo, entre otros.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Estructuras planares y lineares

10. Fabrica Disposición espacial de los componentes de una roca. Componentes se llama a grupos de
minerales idénticos o elementos estructurales idénticos.
Fábrica se llama a la disposición espacial de los componentes construyendo la roca. Para describir la
'fábrica' se considera:
La orientación de los componentes.
La distribución de los componentes.
El grado de ocupación en el espacio.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Estructuras penetrativas y no penetrativas
a) Estructuras penetrativas se
caracterizan por afectar a todas las
partes de la roca la roca, ejemplo la
esquistosidad
b) No penetrativa ocurre en un intervalo
separado y no afecta en su totalidad la
roca, ejemplo planos de falla y juntas
de la rocas

11. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Estructuras penetrativas y no penetrativas
Orientación de minerales
Intersecciones de planos:
Eje de un pliegue:
Estrías:

12. El esfuerzo (stress) se define como la fuerza aplicada por unidad de área. Debemos recordar que la fuerza (F)
es una acción que se ejerce sobre una masa (m) para cambiar su velocidad o imprimirle una aceleración (a). Su
ecuación es F = ma y su unidad es el Newton (kg m s -2 ). La unidad del esfuerzo es el Pascal, que es igual a
Newton m-2
Definimos deformación como cualquier cambio en la posición o en las relaciones geométricas internas sufrido
por un cuerpo como consecuencia de la aplicación de un campo de esfuerzos y explicamos que una
deformación puede constar de hasta cuatro componentes: translación, rotación, dilatación y distorsión
La deformación no continua conduce al desarrollo de fracturas. Las mismas se dividen en dos grupos
principales: 1) fracturas de extensión y 2) fracturas de cizalla.
Continua o afín si una deformación interna no separa ningún par de puntos materiales que estuvieran juntos
antes de la deformación
En una deformación homogénea, las líneas que eran rectas antes de la deformación siguen siéndolo después
y las rectas paralelas siguen siendo paralelas
En una deformación heterogénea las condiciones anteriores no se cumplen.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Deformación

13. #
#
#
#
#
#
#
#
#
#
6
2
3
4
5
9
8
7
I
1
Geogrd2
Mena de Fierro
Diorita / Pórfido diorítico
Hornfels
Marmol
Esquisto
No Data
Topo_5.shp
# Barreno3d.shp
Falla.shp
0.5 0 0.5 Kilometers
N
E
W
S
Mapa Geologico
Deformación No Continua
Deformación Continua

14. El elipsoide de deformación se define como la forma que adquiere una esfera de radio unidad al ser
sometida a una deformación interna homogénea. Cada elipsoide de deformación tiene tres ejes,
perpendiculares entre sí, que se denominan ejes de la deformación y que se denotan con las letras X, Y, Z,
de forma que, por convenio, X es mayor o igual que Y, el cual es mayor o igual queZ (Fig.2-14). El eje X es la
línea más larga y el Z la más corta. El eje Y es la línea perpendicular a los ejes X y Z que, a su vez, son
perpendiculares entre sí.
Las direcciones de los ejes se denominan direcciones principales de deformación y son perpendiculares
entre sí.
Relación entre los ejes del elipsoide
y la conjunción Falla-Vena.
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Elipsoide de deformación

15. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Deformación progresivas finitas e infinitesimales
Deformación progresiva, un concepto que engloba prácticamente a cualquier deformación
natural. Dado que las deformaciones tratan sobre cambios producidos a lo largo de un
tiempo y se analizan comparando dos estados, se definen tres nuevos conceptos según la
cantidad de deformación interna acumulada.
Deformación finita es la experimentada a lo largo de todo el proceso y, por tanto, es la que
se analiza comparando los estados inicial y final.
Deformación infinitesimal se refiere a incrementos de deformación interna infinitamente
pequeños. La integración de todos esos incrementos infinitesimales daría la deformación
finita.
Deformación incremental Cuando los incrementos son finitos, pero representan sólo una
parte de la deformación,.

16. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

17. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Deformación coaxial y no coaxial
La deformación interna puede clasificarse según los ejes de la deformación si permanecen fijos o
no a las mismas partículas materiales
Se define deformación coaxial como aquella en la que sí permanecen fijos y
deformación no coaxial como aquella en la que no permanecen fijos
Una deformación coaxial puede ser rotacional o no rotacional.
Una deformación no coaxial es, prácticamente siempre, rotacional, tanto si va acompañada de
rotación rígida como si no.

18. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Deformación dúctil y frágil
Deformación elástica.- aquélla en la que los cambios son reversibles, antes de llegar el límite elástico), una
vez sobrepasado las rocas se deforman plásticamente o se fracturan:
Deformación plástica ó dúctil.- los cambios son permanentes y como la roca “fluye” en esta deformación, se
forman pliegues (arrugas) en la roca. Sucede cuando los esfuerzos son lentos y continuos.
Deformación frágil ó quebradiza.- los cambios son permanentes. Sucede cuando los esfuerzos son rápidos y/o
muy intensos y como consecuencia la roca se rompe. Se forman fallas (rupturas con desplazamiento) y fracturas
(rupturas sin desplazamiento) en la roca

19. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Deformación dúctil y frágil
Deformación dúctil se produce en niveles
profundos de la corteza o en niveles
someros a alta temperatura.
Factores principales que la controlan son:
• Temperatura
• Composición
• Presión
Materiales dúctiles: Con pocas fuerzas
también muestran una deformación elástica
(hasta aquí se puede volver a su estado
principal), pero con la aplicación de más
fuerzas el material muestra una
deformación plástica, es decir se deforma
sin la posibilidad volver a su estado
principal. Sí se aumenta más las fuerzas
también el material se rompe.
Los materiales son dúctiles o frágiles
dependiendo de la temperatura a la que se
encuentran.

20. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Deformación dúctil y frágil
Deformación frágil ó quebradiza.- los cambios son permanentes.
Sucede cuando los esfuerzos son rápidos y/o muy intensos y
como consecuencia la roca se rompe.
Se forman fallas (rupturas con desplazamiento) y fracturas
(rupturas sin desplazamiento) en la roca
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.
Zimapán Hgo. Sierra del Ajusco DF Gerona Italia