Estructura geológica de Bolivia

UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA
COCHABAMBA
CIENCIAS Y TECNOLOGIA
INGENIERÍA EN GAS Y PETRÓLEO
GEOLOGIA ESTRUCTURAL
MSC. ING. WALTER LARRAZABAL
RODRIGUEZ

Areas de Interés Petrolero en Bolivia Por:
W. Gonzales M.
I.GENERALIDADES.

Área Potencial
(535.000 Km2)
Área Tradicional
(45.507 Km2)

Capitulo 2 LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL
CONCEPTO
La Geología Estructural es una parte de la Geotectónica es decir, de
esa asignatura geológica que estudia las particularidades de la
estructura y desarrollo de la corteza terrestre relacionados con los
procesos mecánicos, movimientos y deformaciones que en ella tienen
lugar.
La Geología Estructural, estudia los movimientos que afectan a las rocas
sólidas que resultan de las fuerzas que actúan dentro de la tierra,
causando pliegues diaclasas, fallas y clivajes.
El movimiento del magma, debido que con frecuencia está íntimamente asociado
con el desplazamiento de rocas sólidas, también un tema en el contenido mínimo
de la geología estructural.

RELACION DE LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL CON LA GEOLOGIA
La Geología estructural es una disciplina que está íntimamente
relacionada con muchas ramas importantes de la Geología:
La Estratigrafía.- Es una rama de la geología que estudia la ciencia en la
cual las formaciones han sido depositadas.
La sedimentación.- Que trata de la depositación, de la acumulación en un
depósito, por diferentes procesos, para luego formar la roca misma.
La paleontología.- Que estudia a los fósiles para relacionarlos a la edad de la
roca en base a los restos orgánicos.
La Petrología.- Es una rama que estudia la descripción sistemática de las rocas y
el estudio de su origen.
La Geoquímica.- Estudia la aplicación de los principios químicos a los
problemas del globo terrestre.

Objetivos de la geología estructural.-
La Geología estructural se basa fundamentalmente en los siguientes
objetivos principales:
Primer objetivo, en determinar la forma y el tamaño de los cuerpos de
roca, si estos son grandes masas tabulares o también si son cuerpos
cilíndricos.
Un segundo objetivo es relacionar la estructura con alguna cronología, es
decir averiguar sus edades relativas. Por ejemplo si encontramos un
anticlinal, una falla y un dique, el anticlinal puede ser el más antiguo y el
dique más joven.
El tercer objetivo es determinar los procesos físicos, por el cual se produjo
una estructura; relacionando con la presión y la temperatura, el tiempo en
la cual se origina la estructura bajo la distribución de los diferentes
esfuerzos.

Capítulo II
PRINCIPIOS MECÁNICOS
Materiales de la Corteza terrestre
Átomos.- Toda materia está compuesta por átomos. El átomo tiene un
diámetro promedio de 2x10 -7 milímetros 0,0000002 mm. Algunos son
mucho más pesados que otros por ejemplo la masa del Uranio pesa
casi 237 veces mayor que la del Hidrogeno, este último es el más liviano.
El átomo de Uranio pesa 392.98x1024 gramos, uno del hidrogeno pesa
solamente 1,66x10-24 gramos.
El átomo es una combinación de protones, neutrones y electrones.
ELEMENTO CARGA ELECTRICA MASA
Electrón -1 0,00055
Protón +1 1,00758
Neutrón 0 1,00893

MASA Y ENERGIA.- Se ha encontrado que la masa de un núcleo atómico
es menor que la masa total de sus componentes como partículas
separados. Esto se explica por el hecho de que cuando se forma un
núcleo una pequeña cantidad de masa desaparece porque se
convierte en energía que es irradiada.
La energía representada por esta discrepancia de masa se llama energía
de ligadura
Considérese por ejemplo un núcleo del helio de 2 protones y 2 neutrones:
1 protón → 1,00758 Unidades de masa
1 protón → 1,00758 Unidades de masa
1 neutrón → 1,00893 Unidades de masa
1 neutrón → 1,00893 Unidades de masa
______________ _____________
Total 4 partículas 4,03302 Unidades de masa
Núcleo de Helio 4,00280 Unidades de masa
_____________
0,03022 Déficit de unidades de masa que se convierte
en energía cuando se forma el núcleo.

En 1905Albert Einstein expreso la equivalencia de la masa y la energía
por la famosa ecuación.
E = mc2
E = es la energía en ergios
m = es la masa en gramos
c = es la velocidad de la luz en cm. / segundo
GASES – LIQUIDOS Y SÓLIDOS.- En la superficie de la tierra y cerca
de ella, los átomos se combinan para formar gases, líquidos y sólidos.
En el sólido cristalino, los átomos tienen una disposición ordenada. La sal
común la Halita Cl Na. Por ejemplo este compuesto sodio y cloro siempre en
la relación de uno a uno, formando la estructura cristalina de un cubo.
El cuarzo Si O2 tienen una estructura cristalina de un hexagonal, ósea para cada
átomo de silicio hay dos átomos de oxigeno.
“La geología estructural se interesa principalmente en las propiedades
mecánicas de la rocas con que trata y no en el origen de esta”.

Principios mecánicos y propiedades de las rocas
FUERZA Y ACELERACION.- La fuerza es una magnitud vectorial que
tiende a producir un cambio en el movimiento de un cuerpo. Una fuerza
se define por su magnitud y dirección en consecuencia, se puede expresar
por una flecha cuya longitud es proporción a la magnitud de la fuerza y la
dirección es aquella en la cual actúa la fuerza.
FUERZA NO EQUILIBRADA.- Es la que causa un cambio en el
movimiento de un cuerpo.
LA ACELERACION.- Es la medida de la variación de la velocidad. Si una
movilidad parte del reposo y adquiere una velocidad de 60 Km. por hora
después de 10 minutos. La aceleración será 6.2 kilómetros por hora.
FUERZA EQUILIBRADA.- Es aquella donde no se produce cambio en el
movimiento, por ejemplo, si un hombre empuja una pared que no puedo
mover, esta ejerce una fuerza igual y opuesta a la del hombre.

COMPOSICION Y RESOLUCION DE FUERZAS.- Una fuerza puede ser
representada por un vector es decir una línea orientada en la dirección
en la cual la fuerza actúa y cuya longitud es proporcional a la
intensidad de la fuerza.
A C
X o B
Por ejemplo, tenemos que dos o más fuerzas pueden actuar sobre
un punto en diferentes direcciones como ocurre en la Fig. donde 0A
= 10 kilogramos y 0B=14 kilogramos que actúan en o el mismo
resultado sería producido en 0C, o sea sería la resultante de las
fuerzas en cuestión.
FORMULA
R = (0A)2 + (0B)2
R = ( 10)2 + (14)2
R = 17.20 Kg.

RESOLUCION DE FUERZAS EN TRES DIMENSIONES.-
En la Fig. la fuerza inclinada 0W está en el plano vertical 0ZVW. Esta fuerza
se puede resolver, en dos componentes uno de los cuales es 0Z es vertical, el
objetivo 0V está en el plano horizontal 0XVY. La componente 0V puede ser
resultado en 0X y 0Y que están el plano horizontal y que con perpendiculares
entre si. X V
0 Y
W
Z

PRESIÓN LITOSTATICA O DE CONFINAMIENTO.- La presión sobre
un cuerpo plano sumergido en un liquido se describe como presión
Hidrostática.
Las rocas de la litosfera, deben al peso de las que están encima de
ella, están sujetas a una clase de presión similar pero no idéntica.
La presión uniforme sobre sólidos dirigida en todos los sentidos se llama
presión de confinamiento.
FUERZAS DIFERENCIALES.-
FUERZAS DE TENSION.- Un cuerpo está bajo las fuerzas de tensión
cuando está sujeto a fuerza externas que tienden a dividirlo a una roca
cualquiera.
Está representada por dos flechas en una misma recta que actúan en
direcciones opuestas, las flechas representan las fuerzas, mientras que
el cuadrado representa un bloque cualquiera de roca.

FUERZAS DE COMPRESIÓN.- La fuerzas de compresión están sujetas a
fuerzas externas que tienden a comprimirlo a una roca cualquiera.
Está representada por dos flechas que están sobre una misma recta que
Apuntan la una a la otra.
LAS FUERZAS DE CUPLA.- Consisten en dos fuerzas iguales que actúan
en direcciones opuestas sobre el mismo plano, pero no a lo largo de la
misma recta, no están sobre la misma recta y apunta en direcciones
opuestas.
TORSIÓN.- Son dos fuerzas en los extremos de una barra cilíndrica que
estas se tuercen en direcciones opuestas produciendo un retorcimiento.

ESFUERZO.- Si tenemos una columna vertical de roca. En toda su
extensión imaginamos un plano horizontal a la roca que ejerce un
empuje hacia abajo debido a su peso; de igual manera la superficie
debajo de la columna.
Esta acción y reacción mutua a lo largo de una superficie constituye un
esfuerzo
CÁLCULO DE ESFUERZO.- No hay manera de medir el esfuerzo en un
cuerpo, pero si las fuerzas externas se conocen, se puede calcular.
Datos: P
L = 10 cm.
P = 5000 Kg. Fuerza compresiva
Sup. = 10*10 = 100 cm2
P = p = 5000 = 50 Kg / cm2
A 100
Soporta 50 Kg. En cada plano. 10 cm.

DEFORMACION.- Todo esfuerzo causa deformación. Esta puede ser
dilatación que es un cambio de volumen; distorsión que es un cambio
de forma, o también ambas cosas es decir forma y volumen.
Cuando existe un cambio en la presión de confinamiento, un cuerpo
isótropo, es decir un cuerpo cuyas propiedades mecánicas son iguales
en todas sus direcciones, varían de volumen, pero no será deformada.
ETAPAS DE DEFORMACION.- Un determinado cuerpo al ser sometido
a un esfuerzo de acuerdo a sus propiedades pasa por etapas de
deformación que son generalmente tres:
ETAPA ELASTICA.- Que consiste en un retorno a su forma y tamaño de
origen, cuando cesa el esfuerzo.
Hay siempre un esfuerzo extremo, llamado Limite de Elasticidad, cuando
este límite es excedido el cuerpo ya no retorna a su estado original.
Debajo del límite de elasticidad, la deformación obedece a la ley de
Hooke, que dice “que la deformación es proporcional al esfuerzo”.

ETAPA PLASTICA.- La segunda etapa de deformación de los cuerpos
rocosos,
es la plástica, donde un cuerpo retorna, sólo parcialmente a su estado
original, se produce cuando excede el límite de elasticidad.
RUPTURA.- Cuando existe un incremento en la etapa final plástica todo
un cuerpo es incapaz de soportar dicho incremento por lo tanto cede por
ruptura; cuando el esfuerzo sigue aumentando a través de esos planos de
ruptura puede producir fenómenos de cizallamiento; por lo tanto
distinguimos dos tipos de sustancias.
SUSTANCIAS FRAGILES.- Son aquellas, que sufren una ruptura antes de
que tenga lugar ninguna deformación plástica.
SUSTANCIAS DUCTILES.- Son aquellas que tienen un largo intervalo
entre el límite de elasticidad y la ruptura.

DIAGRAMA DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
En problemas de ingeniería, la relación existente, entre esfuerzo y
deformación, se expresa comúnmente en un gráfico conocido como el
Diagrama de Esfuerzo y Deformación.
por tracción por compresión
Δ l
lo Δl lo
l1
l1
l1 convexo
cóncavo

DIAGRAMA DE DEFORMACION
Esfuerzo en
Kg./cm2
4000
3000 Etapa plástica
2000 ruptura
limite de elasticidad
1000 ruptura
500 sustancias
dúctiles
1 2 3 4 5 sustancias
frágiles

RESISTENCIA
Denominada a veces resistencia a la ruptura, se define como la fuerza por unidad de área
necesaria para causar ruptura, a la temperatura ambiente y a la presión de la atmósfera,
en experimentos a corta duración. Bajo tales condiciones la mayoría de las rocas son
sustancias frágiles y consecuentemente hay poca o ninguna deformación plástica antes
de la ruptura.
RESISTENCIA A LA RUPTURA DE ROCAS . En Kg./cm2
ROCA COMPRESION PROMEDIO
VARIACION
Granito 1480 370 –
3790
Sienita 1960 1000 –
3440
Diorita 1960 960 –
2600
Gabro 1800 460 –
4700
Felsita 2450 2000
– 2900
Basalto 2750 2000
– 3500
Arenisca 740 110 –

FACTORES QUE CONTROLAN EL COMPORTAMIENTO DE
MATERIALES
PRESIÓN DE CONFINAMIENTO.
Es de interés principalmente de las propiedades físicas de los materiales
a la presión atmosférica y a las temperaturas de la superficie.
Los factores importantes para el estudio estructural, son la presión de
confinamiento, la temperatura, el tiempo y las soluciones mineralizantes.
TEMPERATURA
Los cambios de temperatura modifican la resistencia de las rocas.
El acero caliente por ejemplo sufre deformación plástica mucho más fácilmente
que en frió.
TIEMPO FATIGA Y REPTACIÓN
Los esfuerzos que pueden aplicar unas pocas veces sin causar ruptura, sin
embargo si se repiten muchas veces producirán ruptura.
El límite de resistencia conocido también como límite de fatiga, se define como el
esfuerzo limite por debajo del cual la muestra puede soportar sin fracturarse.

La Reptación, se refiere a la lenta deformación, producida por pequeños
efuerzos actuando sobre largos periodos de tiempo; generalmente el
término se restringe a la deformación resultante de esfuerzos debajo
del límite de elasticidad.
SOLUCIONES, Los estudios diferentes han llegado a la conclusión desde
hace muchos años, que gran parte de la deformación de las rocas
tiene lugar, mientras existan en los poros soluciones capaces de
reaccionar químicamente con las rocas.
Esto es notable en las rocas metamórficas, en las cuales se producen
una recristalización extensa y completa.
Las soluciones disuelven minerales y precipitan otros nuevos.
ANISOTROPIA E INHOMOGENEIDAD
La mayoría de los ensayos en los laboratorios de resistencia de materiales se
efectuaron sobre materiales isótropos, es decir sobre rocas, cuyas propiedades
mecánicas uniformes en todas sus direcciones.
Las rocas que muestran estratificación bandeada o foliada, no son isótropos.
La resistencia de las rocas depende de la orientación de las fuerzas aplicadas a la
estructura planar de las mismas.

MECÁNICA DE LA DEFORMACIÓN PLÁSTICA
La deformación plástica de los sólidos es un tema de mayor importancia
en geología estructural.
¿Qué sucede exactamente dentro de las rocas para permitir tal cambio de
forma?
Estos procesos se pueden clasificar en movimientos intergranulares,
movimientos intragranulares y recistalización.
MOVIMIENTOS INTERGRANULARES
Los movimientos intergranulares implican desplazamiento entre sus granos
individuales.
Las rocas ígneas intrusivas, están generalmente compuestas de minerales tales
como, el cuarzo, feldespato, micas y hornblenda.
La arenisca, consiste en granos redondeados, generalmente de cuarzo y
cementados entre si.
Las calizas, están compuestas de pequeños cristales de calcita trabados entre si.

Cada grano se puede mover y rotar en relación con sus vecinos.
MOVIMIENTOS INTRAGRANULARES
Estos movimientos son muy importantes en la deformación plástica de metales.
Los desplazamientos se producen enteramente dentro de los cristales individuales
y el movimiento tiene lugar a lo largo de los planos de deslizamiento.
La estructura atómica controla la posición y el número de los planos de
deslizamiento. En consecuencia, estos están relacionados con la simetría del
mineral.
El deslizamiento es de dos tipos; deslizamiento por traslación y deslizamiento por
maclado.
RECRISTALIZACIÓN
Es otro de los mecanismos que ayudan a la deformación plástica.
Las rocas pueden cristalizar sin ningún cambio de forma, como lo demuestran las
calizas trocadas en mármol cerca de las intrusiones ígneas.
Bajo condiciones de presión diferencial, sin embargo la solución y la
recristalización puede obrar de tal manera que la roca se acorta en una dirección
y se alarga en otra.

DEFORMACIÓN EN LA CAPA EXTERIOR DE LA TIERRA
Las rocas de la capa exterior de la tierra son afectadas por tres tipos
principales de deformación:
a)Elástica b) Plastica c) Ruptura
Los esfuerzos ocasionados por las mareas, y el pasaje de las ondas
sísmicas, causan deformación elástica.
La deformación plástica está comprendida en el plegamiento; en el desarrollo
del clivaje.
Bajo la influencia de la gravedad o de fuerzas tectónicas, la sal de roca puede
moverse como un cuerpo plástico para formar los domos de sal.
En la formación de diaclasas, fallas y algunas variedades de clivaje, interviene
la ruptura. En algunos casos las paredes de roca, se deslizan visiblemente unas
contra otras, para formar fallas, pero si no existe movimiento diferencial
evidente, las fracturas se llaman diaclasas o clivajes

Capítulo III
DEFORMACION DE LA CORTEZA TERRESTRE
DESCRIPCION DE PLIEGUES
INTRODUCCION
La corteza terrestre está cambiando continuamente, por efectos de la erosión y de
la actividad ígnea, pero el terreno removido por la erosión ha sido reemplazada
en mayor escala por la deformación que por el depósito durante las etapas de
erupción a través de los volcanes o de fisuras.
RASGOS SUPERFICIALES GENERALES
Los grandes movimientos de la corteza terrestre, han sido originados los
continentes y partes continentales de la corteza terrestre, han venido
deformándose de modo continuo a través del tiempo geológico de acuerdo con
la historia que puede “leerse” en las rocas.
“La raza del hombre perecerá, pero los ojos de los trilobites son eternos
en la roca y en medio de su sorpresa parecen asombrase de los grandes
cambios, que, sin embargo, han atestiguado” .
T. A. CONRAD

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES
Las planicies, las mesetas y las cadenas montañosas, son rasgos
prominentes de la superficie de la tierra, producidos por la deformación
de la corteza.
Las rocas que tienen tales rasgos, poseen ciertas características
estructurales llamadas pliegues, fallas, juntas y discordancias.
Para describir, la posición de los rasgos estructurales, es conveniente utilizar
términos especiales: buzamiento y rumbo, que pueden atribuir más fácilmente a
las rocas estratificadas.
POSICIÓN DE LOS ESTRATOS
BUZAMIENTO
Es al ángulo que forma el eje de una masa de roca plegada, con relación a un
plano horizontal. La inclinación de una capa, veta, falla medida desde la
horizontal, perpendicular al rumbo. Es el ángulo formado entre la
estratificación y un plano horizontal, que se mide en un plano vertical.
RUMBO
Es la dirección de una línea que se forma por la intersección de la superficie de
una roca con un plano horizontal. El rumbo siempre tendrá que ser
perpendicular a la dirección del buzamiento. Es la dirección de una línea
horizontal en el plano de una capa, veta y falla, de un yacimiento mineralógico.

PLIEGUES.-
Los pliegues son simplemente
“arrugas”, ondulaciones que se
N producen en las rocas, mientras
se hallan en estado plástico y pueden
tener desde unos cuantos decímetros
47º hasta centenares de kilómetros de extensión.
En las tierras bajas y en las planicies, las capas de rocas
sedimentarias, han sido ligeramente inclinadas por distancias de
cientos de kilómetros formando monoclinales.

FORMACION DE ANTICLINALES
EN CUENCAS SEDIMENTARIAS

EL EJE, es una línea que une los puntos donde el pliegue es más agudo.
PLANO AXIAL, contiene al eje y divide al pliegue lo más simétricamente
posible. La posición del plano axial está definida por su rumbo y
buzamiento.
El ángulo entre el eje y el horizonte se llama ángulo de buzamiento.
FLANCOS O LIMBOS, Son los lados del pliegue.
TIPOS DE PLIEGUES
PLIEGUES MONOCLINALES
Son aquellos que se presentan en áreas de meseta donde la
estratificación es subhorizontal.
PLIEGUES HOMOCLINALES
Son referidos a estratos se inclinan en una sola dirección con un ángulo
uniforme, aconsejable usar esta terminología en zonas relativamente
locales.

PLIEGUES CERRADOS-APRETADOS
Se dice que los pliegues son apretados aquellos que se forman como
efecto, capaz de producir un flujo de estratos más plásticos que otros
disminuyendo su espesor.
En los pliegues cerrados se manifiestan con más intensidad las
propiedades plásticas, cuyos espesores se resumen a una especie de
láminas.
TERRAZAS ESTRUCTURALES
Son las que se forman en áreas donde estratos inclinados localmente
tienen una posición horizontal.
PLIEGUES ABIERTOS
Que se forman en estratos de propiedades plásticas inferiores cuyos
espesores se mantienes casi constantes ósea no ha existido el flujo de
la roca plástica en la deformación, en proporciones mayores.

PLIEGUES DE ARRASTRE
Son pequeñas estructuras geológicas que se forman cuando un
estrato competente se desliza contra estratos incompetentes pudiendo
deformarse.
PLIEGUES SIMÉTRICO
Plano axial vertical (P.A.); los flancos buzan ó se inclinan con ángulos
iguales de direcciones opuestas con igual ángulo.
PLIEGUES ASIMÉTRICO
El plano axial está inclinado y los flancos buzan en direcciones
opuestas a diferentes ángulos; con ángulos diferentes.
PLIEGUE RECOSTADO
El plano axial está inclinado, los flancos buzan en la misma dirección
normalmente con ángulos diferentes.
PLIEGUE RECUMBENTE
El plano axial esta horizontal.
•

BUZAMIENTO DE LOS PLIEGUES
La posición de los ejes de los pliegues es muy importante
principalmente en una proyección tridimensional por cuantos estos ejes
puedan tomar cualquier posición, lo que se determina finalmente,
primero por el rumbo en su proyección horizontal y segundo por el
buzamiento del ángulo correspondiente siempre referidos con respecto
al norte.
Desde el punto de vista de su buzamiento tenemos los pliegues no
buzantes y buzantes.
PLIEGUES NO BUZANTES
Aquellos estratos de los cuyos limbos opuestos tiene rumbos
paralelos, es decir no convergen en ningún punto.
PLIEGUES BUZANTES
Aquellos cuyos estratos de limbos opuestos convergen, formando
sobre un mapa trazos en sig . sag.

JUNTAS
El rasgo más común de las rocas expuestas en la superficie, la junta es
simplemente una rotura en una masa de roca que no muestra ningún
movimiento relativo a través de la fracturada a lo largo de la rotura.
DISCORDANCIAS
Se refiere a superficie de erosión sepultada que separan rocas jóvenes
de otras más antiguas. Algunas discordancias representan
interrupciones de unos cuantos a miles de años
FALLAS
Los movimientos de la corteza terrestre que crean los pliegues son tan
lentos que pueden ajustar a ellos sin ruptura de las masas de roca.
Pero cuando los movimientos de la corteza son de tal naturaleza que
fractura una masa de roca y desplaza las secciones separadas, se
produce un rasgo estructural llamando falla.

NOMENCLATURA DE LOS PLIEGUES
ANTICLINAL
Son pliegues convexos hacia arriba que se caracterizan y presentar la
formación más antigua en el núcleo y la formación más joven en la parte
superior.
Los anticlinales adoptan diferentes formas.
SINCLINAL
Los sinclinales son pliegues cóncavos hacia arriba caracterizados por
presentar en la parte cóncava, la roca joven y la más antigua en la parte
convexa o inferior.

CAPITULO IV
ESTUDIO DE CAMPO
REPRESENTACIÓN DE PLIEGUES
El estudio de los pliegues comprende la forma como se les debe
representar en los mapas, en base a datos, los que se puede obtener
de fotografías, áreas, algunos bosquejos, mapas preliminares, etc., y
se utilizará haciendo el uso del rumbo y buzamiento, que en función
de estos datos se obtendrá una interpretación correcta de una
estructura plegada en proyección horizontal como vertical.
SECCIONES ESTRUCTURALES
Las cuales están basadas en datos geológicos con dirección y buzamiento, lo cual
permite elaborar cortes y perfiles, que resultan las denominadas secciones
estructurales.

TOPOGRAFÍA
La topografía es con frecuencia útil en el estudio de los pliegues.
en horizontes densamente arbolados o muy meteorizados, es
posible seguir horizontes, guías, por largas distancias mediante
la topografía.

ALGUNOS CONCEPTOS
Para realizar cortes geológicos estructurales.
CÓNCAVO
En todo sentido se llama cuenca.
DOMO
Es un levantamiento anticlinal que no tiene un rumbo definido.
CUENCA
Es una depresión sinclinal que no tiene un rumbo definido.
ANTICLINORIO
Se denomina a un anticlinal grande que está compuesto por muchos
pliegues menores. Este debe ser un pliegue grande de la magnitud de
una o más de una cadena de montañas, con varios kilómetros de ancho.

SINCLINORIO
Significa un gran sinclinal compuesto por muchos pliegues más pequeños.
GEOSINCLINAL
Es una gran cuenca en la cual se han acumulado miles de toneladas de
metros de sedimentos.
GEANTICLINAL
Es lo contrario del geosinclinal siendo un área de la cual provienen los
sedimentos.

CAPÍTULO V
MECÁNICA DE PLEGAMIENTO
INTRODUCCIÓN
Se produce como consecuencia de la plasticidad en las áreas, un
análisis completo se considera mediante la mecánica, en base de
experimentos. Como ejemplos tenemos las flexuras, los pliegues de
flujo, los pliegues de cizalla pliegues por causa de movimientos
verticales.
convexo superficie de no adelgazado
de no deformación
engrosado
cóncavo

PLIEGUES DE CIZALLA
Significan la formación de pliegues de magnitudes pequeños como
consecuencia de esfuerzos compresivos, significa la formación de
fracturas en forma perpendicular a las capas estratificas, desplazándose
con diferentes magnitudes y así formar algunos tipos de pliegues.
LA RUPTURA
Cuando los materiales son sometidos a esfuerzos de deformación o
tensional, o pasan la etapa de la plasticidad, entonces existe la ruptura.
Las fracturas son rupturas en las rocas que pueden ser fracturas de
cizalla y fracturas de tensión.
Las fracturas de cizalla se asignan como consecuencia de esfuerzos
compresivos. Las fracturas tensiónales, son aquellos que se confirman
como consecuencia de esfuerzos tensiónales que tratan de alargar los
materiales.

Todas las rupturas, se pueden clasificar como:
Fracturas de tensión.
Fracturas de cizalla.
Las fracturas de tensión resultan de fuerzas que tienden a estirar la
muestra, cuando la muestra que finalmente se rompe dando lugar a
que las paredes puedan moverse alejándose la una de la otra.
Las fracturas de cizalla resultan de fuerzas que tienden a deslizase una
parte de la roca contra la parte adyacente, cuando la muestra
finalmente se rompe, las dos paredes pueden deslizarse la una contra
la otra.
Es de suma importancia distinguir entre el carácter de la fuerza externa
y el tipo de fractura.

Las fracturas de tensión pueden resultar no solamente por tensión
como también por cuplas y aún por compresión; como se verá después
al dar un nombre especial a las fracturas de tensión formadas por
compresión.
Las fracturas de cizalla se pueden desarrollar no solamente bajo
compresión, sino por cuplas y por tensión.
DATOS EXPERIMENTALES
TENSIÓN
En las fuerzas de tensión se tira en direcciones opuestos de los
extremos de una barra después de reducirse la deformación elástica y
la deformación plástica la muestra cede por ruptura.
Figura B
Figura C
Figura A

Depende esta situación la fragilidad del material Fig. A.
En sustancias más dúctiles, la ruptura puede ser precedida por un
estrangulamiento, es decir, la parte central de la barra se estrecha más
que los extremos fig. B, en la cual se desarrolla una superficie cónica y
cuando se produce finalmente la ruptura se separa formando una
protuberancia cónica.
En algunos materiales la superficie es una combinación de fractura de
cizalla y de fractura de tensión fig. C.
Las fracturas de tensión deben formarse perpendicularmente a las fuerzas
tensiónales.
ESFUERZO DE COMPRESIÓN
Para realizar este experimento la muestra generalmente es un cilindro
o un prisma cuadrado, la cual es sometida a una fuerza compresiva a
sus dos extremos opuestos y los costados quedan libres para
expandirse.
Si el bloque es un prisma cuadrado, no confinado en los laterales desarrollan
cuatro juegos de fracturas de cizalla en la fig. A, los planos ABCD, EFG, HIJ
y KLMN, son los 4 planos paralelos a las cuales se forman las fracturas.

El ángulo que bisecta la fuerza comprensiva, ángulo KOM de la fig. B tiene
siempre menos de 90° generalmente alrededor de 60°, es decir el ángulo
entre la fuerza compresiva y las fracturas de cizalla alrededor de 30 grados.
P
A E B
K M
K L n
I D
H 30º
B F J o
C
G
N M
B`
P`

FRACTURAS DE EXTENSIÓN
Las fracturas formadas paralelamente a los costados del prisma se
denominan estructuras de extensión fig. C.
FRACTURAS DE RELAJACIÓN
Son aquellas fracturas formadas por fuerzas comprensivas,
perpendiculares al eje de compresión fig. D.
Fracturas
Fracturas de
Extensión de Relajación
Fig. C Fig. D
Fracturas de extensión y relajación debidas a esfuerzo, compresión.
Las flechas indican las fuerzas compresivas.

C: Fracturas de extensión, forman paralelamente a los costados del
prisma, es decir paralelas al eje de compresión.
D: Fracturas de relajación, se forman paralelamente al tope del prisma,
perpendiculares al eje de compresión.
RELACIÓN ENTRE RUPTURA Y ESFUERZO
ELIPSOIDE DE ESFUERZOS
Ya hemos tratado experimentalmente precedentes sobre la orientación
de “fracturas” bajo varias condiciones de deformación. El mismo
problema se le puede tratar ahora desde un punto de vista más general y
teórico.
Los esfuerzos que actúan en un punto se pueden referir a tres ejes
mutuamente perpendiculares conocidos como los ejes de esfuerzo
principal, así en la figura.
P: Es el eje de esfuerzo principal máximo.
Q: Es el eje de esfuerzo principal intermedio
R: Es el eje de esfuerzo principal mínimo.

Las tres líneas son los ejes del elipsoide de esfuerzos, según los
siguientes parámetros.
Los tres esfuerzos principales pueden compresivos.
Los tres pueden ser tensiónales.
Dos pueden ser compresivos y uno tensional.
Uno puede ser compresivo y dos tensiónales.
En geología estructural el esfuerzo de compresión (presión) se
considera generalmente como positivo mientras que el esfuerzo de un
tensional se considera como negativa.

Elipsoide de Esfuerzo y Ruptura.
A: Elipsoide de esfuerzos.
B: Esfuerzo normal n esfuerzo de cizalla r, causados por presión (P).
C: Planos de máximo esfuerzo de cizalla (SS’ y S’’ S’’’) y planos de
ruptura FF’ y F’’ F’’’.
P P
p n F F”
M S S”
r R R`
R Q R` Fig. B N
S”’ S`
Fig. A F”’ F’
P’
P` Fig. C

➢ En la fig. B la línea MN representa cualquier plano sujeto a los esfuerzos, a lo
largo de este plano existirá un esfuerzo de cizalla r y un esfuerzo normal n.
➢ En la fig. C, P y R son comprensivos, el efecto del esfuerzo normal es
comprimido el material sobre los lados opuestos del plano.
➢ Estos planos pasan por el eje de esfuerzo principal intermedio y forman ángulos
del 45°, los ejes de esfuerzo principal máximo y mínimo son SS’ y S’’ S’’’ de la
figura C.
➢ Sin embargo los trabajos experimentales muestran que las fracturas de cizalla
están inclinadas solo unos 30° con respecto al eje de esfuerzo principal máximo.
➢ Esperamos en consecuencia que los planos de fracturas estuvieran en algún
lugar entre los planos de esfuerzo de cizalla máximos (SS’ y S’’ S’’’ y P) .
➢ Es decir las fracturas de cizalla serán paralelas a los planos representados por
FF’ y F’’ F’’’.

RELACIÓN ENTRE RUPTURA Y DEFORMACIÓN
ELIPSOIDE DE DEFORMACIÓN
Una forma conveniente de visualizar la deformación es suponer el cambio de
forma de una esfera imaginaria en las rocas. Por ejemplo imaginar una esfera en
un cubo del granito. Si el granito fuera comprimido desde el tope y la base, la
esfera imaginaria se deformaría en un esferoide achatado, cuyo eje je menor
sería vertical.
El sólido más general resultante de la deformación de una esfera es un
elipsoide, esta figura imaginaria se llama elipsoide de deformación.
El eje mayor , del elipsoide se denomina eje máximo de deformación.
El intermedio, es el eje intermedio de deformación.
El menor , es el eje mínimo de deformación.
PRIMER PARCIAL

B A` Eje Máximo
C Eje Mínimo
B B`
B` Eje Intermedio A
C`
A A A`
C B
Fracturas de Tensión Fracturas de Tensión
paralelas al Eje Intermedio B – B’
B: Las fracturas de tensión se forman perpendicularmente al eje máximo de
deformación.
C : Todo elipsoide tiene dos secciones circulares que se interceptan.
A : En el eje intermedio BB’.
En el Elipsoide de deformación A – A-A es el eje máximo de
deformación; BB’ es el eje intermedio de deformación; CC’ es el eje
mínimo de deformación.

CAPÍTULO VI
DIACLASAS
CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES
Son estructuras geológicas referidas a fracturas que se han producido en
las rocas como consecuencia de esfuerzos aplicados a esta, por lo tanto
las diaclasas se definen como superficie de fracturamiento donde no ha
existido un movimiento de los bloques divididos por fracturas. Son
superficies que separan bloques en dos o más partes.
Las diaclasas también determinan su posición en función del Rumbo y
buzamiento.
DIACLASAS DE TENSIÓN
Se forman perpendicularmente a fuerzas que tienden a separar las rocas.

J M E
G H
S Q
A T K N P F
B
U L R I
C D
Clasificación geométrica de diaclasas. - La banda café representa la
estratificación ABCD ; GHI diaclasas de inclinación ;BDEF y MNO son
diaclasa de rumbo; JKL es una diaclasa de estratificación; STU - QPR
son diaclasas diagonales.

DIACLASAS DE CIZALLA
Que se deben a fuerzas que tienden a deslizar una parte de la roca
contra la otra adyacente.
Posición de diaclasas. El plano ABCD representa una diaclasa vertical
de rumbo E - W.
El plano GHIJ representa una diaclasa de rumbo norte-sud que se inclina
50° al este.
G E
J F
A H B
C I D

CLASIFICACIÓN DE DIACLASAS
Tenemos una clasificación A y B.
Corresponden a una estructura mayor:
o Diaclasas de Rumbo
o Diaclasas de Inclinación
o Diaclasas de Diagonales
o Diaclasas de estratificación-lineación
o Corresponde respecto al norte de orientación.
DIACLASAS DE RUMBO
Son diaclasas que tienen un rumbo paralelo al estrato o estructura mayor
paralelo al rumbo de la estratificación de una roca sedimentaria.
N
30º
78º
BDEF
o

DIACLASAS DE INCLINACIÓN
Son aquellas diaclasas que tiene un rumbo paralelo al buzamiento de
la estructura mayor.
45º
90º vertical
DIACLASAS DIAGONALES
Que están entre el rumbo y la dirección de la inclinación de estructura
mayor.
35º
78º

DIACLASAS DE ESTRATIFICACIÓN-LINEACIÓN
Son estructuras que tienen el mismo Rumbo y el mismo buzamiento que la
estructura mayor.
45º
45º
MAPEO DE CAMPO
En el lugar de trabajo se obtienen datos de dirección y buzamiento de
las diferentes diaclasas, y luego se deberá ubicar en el plano respectivo,
correspondiente al lugar de mapeo.
Observando si estas fracturas son cerradas o abiertas y el material que
los rellena.
Existen agrupaciones de diferentes tipos de diaclasa y se utilizan los
siguientes términos:

1° JUEGO
Se denomina juegos de diaclasas a la agrupación, tomando como
referencia el rumbo más o menos paralelas entre sí, considerando su
dirección.
2° SISTEMA
Es la agrupación de diaclasas compuestas de dos o más juegos y
finalmente cualquier grupo de diaclasas con un diseño característico.
DIAGRAMAS
Después de realizar el mapeo; se continua el trabajo en gabinete para
interpretar los datos correspondientes; para ello se han ideado
diagramas, más o menos utilizados en la materia de cristalografía; ello
significa encontrar la proyección de cada una de las diaclasas en el
hemisferio de una esfera.
RUMBO.- Es la dirección de una línea horizontal en el plano de la falla.
BUZAMIENTO.- Es la inclinación; es el ángulo entre una superficie
horizontal y el plano de la falla, se mide en el plano vertical
cuyo rumbo es perpendicular a la falla.

GEOLOGIA ESTRUCTURAL
ING. WALTER LARRAZABAL RODRIGUEZ
DIAGRAMA DE FRECUENCIA
RUMBO.- Es la dirección de una línea
Horizontal en el plano de la falla.
BUZAMIENTO.- Es la inclinación, es el
ángulo entre un superficie horizontal y el
plano de la falla, se mide en el plano
vertical , cuyo rumbo es perpendicular al
plano vertical de la Falla.
DATOS DE MAPEO
1 Diaclasa vertical
2-2` Rumbo Norte , Diaclasa vertical
3 –3` Runbo E-W , Diaclasa vertical
4 Rumbo N 45º W, Diaclasa vertical
5 Rumbo Este Inclinacion 45º N
6 A Rumbo N 50º W, Buzamiento 50º NE
6 B Rumbo N 10º W, Buzamiento 30º SW
7 A Rumbo N 45º E, Buzamiento 50º SE
7 B Rumbo N 60º E, Buzamiento 70º NW
8 Rumbo N 35º E, Buzamiento 20º SE

CAPÍTULO VII
FALLAS
DEFINICIÓN
Se define como fallas a las rupturas que se producen en las rocas de la
corteza terrestre, separando a los mismos en los bloques, mediante un
plano de deslizamiento, como consecuencia de esfuerzos de tipo
comprensivo tensional o de cizalla.
35º
Falla
Piso Bz. Piso h Techo
Techo
55ª

Cuando se habla de estructuras de falla se consideran dos elementos
fundamentales.
El Rumbo y el Buzamiento dan una falla se mide de la misma manera
que en la estratificación o en las diaclasas.
1° El bloque que recibe el nombre de techo.
2° El bloque que recibe el nombre de piso.
TECHO
Es aquel bloque que se encuentra por encima de la línea de falla.
PISO
Es aquel bloque que se encuentra por debajo de la línea de falla.
Las fallas al igual que todas las estructuras geológicas están definidas
por el rumbo y el buzamiento.

MOVIMIENTOS QUE SE PRODUCEN EN LAS FALLAS
Fundamentalmente existen 3 tipos de movimientos.
1° Movimientos de translación
2° Movimientos de rotación
3° Movimientos de carácter relativo
MOVIMIENTOS DE TRANSLACIÓN
Son aquellos movimientos que significan la translación de elementos en una falla, a
través de un trazo paralelo uno con respecto a otro.
b c b c
d
a’. c’ d a . c’
. a . a’
fig. A fig. B
En la figura los puntos a y a’, que eran contiguas antes de la falla, han sido separados por
esta. El bloque de la derecha se ha movido directamente hacia abajo a lo largo de la
inclinación de la falla en relación con el bloque de la izquierda. Las líneas bc y c’d que
eran paralelas antes de la falla, son también paralelas después.

En la figura, el bloque de la derecha se ha movido diagonalmente hacia abajo las líneas b
y c’d paralelas entre si antes de la falla son también paralelas después
MOVIMIENTO DE ROTACIÓN
Son aquellos movimientos en los cuales además de existir una translación de puntos o
elementos ha existido una rotación, por lo tanto no existe trazos paralelos después de
haberse formado la falla. c’ c
d d
b’
Piso b
Techo
fig. D fig. c
MOVIMIENTO RELATIVO
Es aquel movimiento en el cual no se puede precisar con cierta exactitud cual de
los bloques realmente se ha movido de ahí que los estudios de los movimientos,
es de carácter relativo.

DESPLAZAMIENTO
No es más que el movimiento de elementos que inicialmente formaban uno solo que
posteriormente como consecuencia de la falla se encuentran en otra posición se conoce 3
tipos fundamentales de desplazamiento.
DESPLAZAMIENTO NETO
Es la componente a-b perpendicular al rumbo del bloque.
Es el movimiento total, es la distancia medida sobre la superficie de la falla.
a c
• b a b
Piso Techo A C
C, es el desplazamiento neto a b forma un ángulo de 55° con una línea horizontal en el
plano de la falla. Es correcto indicar que el piso ha subido con relación al techo.
DESPLAZAMIENTO DE RUMBO
Es la componente, de este desplazamiento a c en forma paralela al Rumbo de la falla.
DESPLAZAMIENTO DE BUZAMIENTO
Es la componente en forma paralela al plano de inclinación de la falla, paralela al
buzamiento.

Desplazamiento Neto
Desplazamiento de Inclinación
Desplazamiento de Rumbo b
A.- ab = Desplazamiento Neto a
= Desplazamiento de Inclinación
El desplazamiento de Rumbo es cero B
B.- ab= Desplazamiento Neto
= Desplazamiento de Rumbo
El desplazamiento de Inclinación es cero
C.- ab = Desplazamiento Neto b
cb = Desplazamiento de Inclinación D
ac = Desplazamiento de Rumbo a
D.- ab = Desplazamiento Neto
ab = Desplazamiento de Inclinación
El desplazamiento de Rumbo es cero
E.- ab = Desplazamiento Neto E
bc = Desplazamiento de Rumbo b
ac = Desplazamiento de Inclinación c
a

CLASIFICACIONES DE LAS FALLAS
CLASIFICACIONES GEOMÉTRICAS
BASES DE LAS CLASIFICACIONES
Las fallas como las diaclasas, se pueden clasificar sobre la base de su
geometría o de su génesis, las clasificaciones geométricas son
obviamente menos arriesgadas que las clasificaciones genéticas.
Es en parte, por esta razón, que las clasificaciones geométricas sean
consideradas primero.
Las bases de las clasificaciones geométricas son cinco:
1.-El rake del desplazamiento neto.
2.-La posición de la falla en relación con la posición de las rocas adyacentes.
3.-El Diseño de las fallas
4.-El ángulo de inclinación de las fallas
5.-El movimiento aparente de la falla

CLASIFICACIÓN BASADA EN EL RAKE DESPLAZAMIENTO NETO
FALLAS DE DESPLAZAMIENTO DE RUMBO
Son las fallas que tienen 2 componentes el desplazamiento neto y el
desplazamiento de Rumbo. El desplazamiento neto es paralelo al rumbo
de la falla es decir el rumbo es igual a la dirección del desplazamiento
neto y no existe componentes de desplazamiento de inclinación. El
Rake del desplazamiento neto es cero. fig.1
a
b c
b 90º a b
a
1 2 3
bac = angulo rake
FALLA DE DESPLAZAMIENTO DE INCLINACIÓN
Tiene 2 componentes cuyo desplazamiento neto, es igual al de la
inclinación; no existen componentes de desplazamiento de rumbo. El
RAKE del desplazamiento neto es por tanto 90°. fig. 2

FALLAS DE DESPLAZAMIENTO DIAGONAL
Tienen los 3 componentes; desplazamiento de Rumbo, de Inclinación y
de Neto. El RAKE del desplazamiento neto es mayor que cero, pero
menor de 90°. fig. 3
CLASIFICACIÓN BASADA EN EL MOVIMIENTO APARENTE
Esta clasificación geométrica se basa sobre el movimiento aparente en
secciones verticales perpendiculares a la falla. En ese sentido tenemos las
siguientes:
FALLA NORMAL
Es cuando el “techo” ha descendido con respecto al “piso”, siendo el elemento
activo el techo. Fig. N
FALLA INVERSA
Cuando el “techo” ha ascendido con respecto al piso“, se supone que el
elemento activo ha sido el piso. Fig. I
A B
c D
N E I

FALLAS
El movimiento 1 corresponde a una falla NORMAL
El movimiento 2 corresponde a una falla INVERSA
El movimientos 3 corresponde a falla de DIRECCION
CLASIFICACION BASADA EN MOVIMIENTOS
1 RELATIVOS
Esta clasificación está basada en la naturaleza del
del movimiento relativo a lo largo de la falla.
FALLAS DE EMPUJE
2 Son aquellas fallas que se originan como consecuencia de
esfuerzo de tipo compresivo, lo cual significa un
ACORTAMIENTO de la superficie de la corteza terrestre.
FALLAS GRAVITACIONALES
Han sido originadas por esfuerzo tensional, en la que la parte del
techo a descendido en relación con el bloque del piso, también
podemos indicar el descenso de la pared colgante en relación con la
3 pared yacente, estas fallas indican alargamiento de la corteza
3 terrestre.

Esfuerzo Compresivo Esfuerzo Tensional
EMPUJE GRAVITACIONALES
CRITERIOS PARA EL RECONOCIMIENTO DE FALLAS
INTRODUCCIÓN
Existen varias maneras de reconocer fallas cuando estan expuesta en un farallón, en el
corte de una carretera, en un campo petrolera, una labor minera, pudiendo observarlos
y tener u obtener datos precisos sobre su posición y la separación de los estratos
dislocados.
En algunas casos las observaciones pueden no ser directos, pero un trabajo de mapeo
cuidadoso puede tener en evidencia datos que permitan en análisis completo de la falla.

Existen criterios para el reconocimiento de fallas considerándose los
siguientes.
➢ Discontinuidad de estructuras
➢ Repetición u omisión de estratos
➢ Rasgos característicos de los planos de la falla.
➢ Silicificación y mineralización
➢ Cambios súbitos en facies sedimentarias
➢ Datos fisiográficos
Algunos criterios de tipo regional para reconocer fallas son en base a
fotografía aéreas, bajo ciertas condiciones donde se puede realizar la
representación de lineamientos que son estructuras mayores,
significación hasta cientos de km; en Bolivia tenemos el lineamiento de
Arica-Cochabamba, también el que abarca Ubina-Tasna-Chorolque, en
el margen de estos se encuentran diferentes tipos de fallas.

DISCONTINUIDAD DE ESTRUCTURAS
Sin un grupo de estratos termina bruscamente contra estratos
diferentes existe una falla.
REPETICIÓN Y OMISIÓN DE ESTRATOS
En un margen geológico de rocas sedimentarias plegadas y afectadas
por fallas. En el margen se encuentra un sinclinal anticlinal, por la
indicación de los buzamientos y transformaciones son progresivamente
más jóvenes de a a e, sin embargo en algunos casos faltan una o más
formaciones, como por ejemplo a lo largo de la línea F-F donde la
formación d esta ausente y a lo largo de la línea F’ – F’ donde faltan c
y d. Las líneas FF y F’F’ son trazos de fallas, no existiendo datos
sobre la dirección y el buzamiento de las fallas.

EL ARRASTRE
Es en algunos casos, una ayuda apara determinar el movimiento relativo
a lo largo de la falla como se muestra en la figura. Debido a la fricción los
estratos del techo son arrastrados hacia arriba en este caso particular,
mientras que los estratos del piso son arrastrados hacia abajo.
JABONCILLO
Es un material de apariencia arcillosa al contacto del tacto, que se forma
a lo largo de la falla pulverizarte hasta convertirse en granos finísimos.
En realidad, el jaboncillo no difiere en forma importante de una arcilla
glaciaria porque los dos son rocas pulverizadas.
BRECHA
Consiste en fragmentos angulares y subangulares de varios tamaño
asociados, característicamente presenta una matrix más finamente
triturada.

MILONITA
Es una microbrecha que mantuvo su coherencia durante la deformación, es de
color negro y de grano fino y puede ser difícil de distinguir de rocas
sedimentarias y volcánicas. El carácter brechoso, es generalmente visible solo
en estudios microscópicos.
SALBANDA
Material arcilloso, suave que está presente en algunos lugares entre la veta y la
roca encajónate, puede ser duro-pizarroso; o suave y plástico.
Características asociadas con fallas.
A.- Espejos de fricción con pequeños escalones asociados; las líneas del frente
son raspaduras perpendiculares a ella hay pequeños “escalones” escalones.
B.-Arrastre a lo largo de una falla. en negro y con punteado se indicará estratos
especiales.

SILIFICACIÓN Y MINERALIZACIÓN
Las fallas, debidas a que son fracturas extensas o ramas de grandes
fracturas son a menudo las vías de circulación de soluciones
mineralizantes en movimiento. Las soluciones pueden reemplazar la
roca de caja con cuarzo de grano fino causando Silificación. Este
fenómeno por si mismo no es prueba de la existencia de fallas, pero en
algunas localidades puede ser muy sugestivo.
CRITERIOS FISIOGRÁFICOS
La evidencia más directa sobre la existencia de fallas puede ser inhallable,
particularmente si el bloque hundido esta completamente tapado por aluvio. Sin
embargo alguno de los rasgos topográficos puede indicar la presencia de una
falla.
GRAVEN Y HORST
Un “Graven” o “fosa tectónica” es un bloque generalmente largo comparado con
su ancho que ha descendido en relación con los bloques de los costados, en la
cual han actuado fuerzas de tipo tensional y gravitacional.
Forman un par de fallas de inclinación igual pero de rumbos diferentes.
Un Horst o pilar tectónica, es un bloque generalmente alargadas, que ha
ascendido en relación con los bloques de los costados.

FOSA TECTONICA. PILAR TECTONICA
Son un par de fallas de estructuras que forman por esfuerzos comprensivos
de inclinaciones aproximadamente iguales pero de sentido contrario.
FOSA
TECTONICA
PILAR TECTONICO
PILAR
ASCENDIDO

FALLA EN
ROCA
SEDIMENTARIA
TECHO
PISO

CAPÍTULO VII
MECÁNICA DE FALLAMIENTO
INTRODUCCIÓN
En el capitulo anterior se considera la relación entre ruptura, y esfuerzo, y
deformación.
Las fracturas son de dos tipos generales:
a)Fracturas de tensión.
b)Fracturas de cizalla.
La formación de fallas significa inicialmente la formación de una fractura, sea
de tensión o de cizalla.

DIRECCION DE DESPLAZAMIENTO
Al considerar una fuerza compresiva vertical que se somete a un cuerpo
prismático confinado sobre caras opuestas y dejando libre las otras dos
también opuestas, se obtienen fracturas de cizalla, que con el incremento
de la fuerza compresiva se convierten en fallas. P
m
F F” F
60º C
Q’
R R’
F”` F` F` Q
m
A B F”
ELIPSOIDE
D
DE ESFUERZOS
P`
F”`

ESFUERZO Y FALLAMIENTO
El objetivo de este análisis, es determinar la posición de las fallas y la dirección
del desplazamiento a los largo de ellas, cuando las rocas son sometidas a
esfuerzo. Investigaremos primero aquellos casos en que uno de los ejes del
esfuerzo principal es vertical, seguidamente aquellos casos en los cuales uno
de los ejes del esfuerzo principal es horizontal.
CASO EN LOS CUALES UNO DE LOS EJES DE ESFUERZO PRINCIPAL ES
VERTICAL
El elipsoide de esfuerzo puede tener cualquier orientación concebible en la corteza
terrestre. El caso más simple seria analizar, en el cual uno de los ejes de esfuerzo
principal es vertical; obviamente, los otros dos ejes de esfuerzo, principal serán
horizontales y formaran un Angulo de 90o entre si.
✓ Es eje de esfuerzo principal MÍNIMO “R” es vertical.
✓ El eje de esfuerzo principal INTERMEDIO “Q” horizontal NORTE-SUR
✓ El eje de esfuerzo principal MÁXIMO “P” horizontal ESTE-OESTE.
Cuando el esfuerzo principal máximo P aumenta de tal manera que la diferencia de
esfuerzos, P-R; excede un valor crítico. Las rocas se romperán si son suficientemente
frágiles.
Estas FRACTURAS son paralelas a Q y forman un ángulo de 30º con “P” fig. B

C E
Q R A R
P P R
Q
R’ Q
P
30º 30º 30º
B D F
FALA DE EMPUJE FALLA FALLA
INVERSA DE RUMBO GRAVITACIONAL
NORMAL

EL TIPO DE FALLA DEPENDE DE LA ORIENTACIÓN DEL ELIPSOIDE
DE ESFUERZO.
P= eje de esfuerzo principal MÁXIMO
Q= eje de esfuerzo principal Intermedio
R= eje de esfuerzo principal MÍNIMO
Forman fallas de empuje
A = El eje de esfuerzo principal minimo R es vertical.
B = Bajo las condiciones postuladas en A se forman Fallas de empuje
Inversa
C=El eje de esfuerzo principal intermedio Q es vertical
D= Bajo las condiciones postuladas en C se forman fallas de
desplazamiento de rumbo.
E=el eje de esfuerzo principal máximo P es vertical.
F=bajo las condiciones postuladas en E. se forman Fallas gravitacionales.

CAPÍTULO VIII
DISCORDANCIAS
INTRODUCCIÓN
Las discordancias interesan , por varias razones, aquellos que son ciertamente,
rasgos estructurales, aunque en su origen intervienen procesos erosiónales y
deposicionales como también tectónicos.
Una discordancia es una superficie de erosión o de no deposición,
generalmente lo primero; que separa estratos más jóvenes de rocas más
antiguas. El desarrollo de una discordancia comprende varias etapas.
La primera es la formación de la roca más antigua, seguida en la mayoría de
los casos, de levantamiento y erosión donde se depositan finalmente los estratos
más jóvenes.

Discontinuidades o Discordancias
Ing. Edwin Mancilla G.
Geólogo

CLASES DE DISCORDANCIAS
Existen varias clases de discordancias y la distinción entre ellas depende de las
rocas implicadas y de la historia tectónica. Las más importantes son:
➢ Discordancia Angular
➢ Discordancia Erosiva
➢ Discordancia Local
➢ No concordancia
DISCORDANCIA ANGULAR
Las rocas no son paralelas observando en una sección transversal, tal como en
afloramiento en un farallón. Figura B.
DISCORDANCIA EROSIVA
Las formaciones en ambos lados son paralelas. Una discordancia erosiva
cubre un área grande y representa un intervalo considerable de tiempo.
DISCORDANCIA LOCAL
Es similar a una discordancia erosiva, pero como su nombre lo indica, es
claramente local en extensión y el periodo comprendido es corto.
En la deposición de sedimentos de origen continental como gravas, arenas y
arcillas, los cursos de agua pueden estar de un lado a otro a través de la
cuenca de deposición.

NO CONCORDANCIA
Se usa d varias maneras especialmente se refieren a superficies de discordancias
limitadas en las cuales la roca más antigua es de origen plutónico, batolito
granítico basalto, etc.
RECONOCIMIENTO DE DISCORDANCIA
Al igual que las fallas las discordancias se pueden reconocer en los
afloramientos, en los cortes de carretera en túneles, por fracciones de sondeos
con fines de prospección petrolífera u otros recursos naturales.
CRITERIOS PARA LA DIFERENCIAR FALLAS DE DISCORDANCIAS
En varios lugares se ha hecho referencia al peligro de confundir fallas con
discordancias. Las fallas de inclinación diagonal y transversal no ofrecen
dificultades. No obstante si la estratificación en uno o en ambos lados del
contacto tiene el mismo rumbo que éste como en la figura, puede existir ya sea
una falla, o una discordancia.
En una discordancia no se observan espejos de fricción, jaboncillo y brecha; que en
una falla, están presentes.

DETERMINACIÓN DE LA DIRECCIÓN Y EL
BUZAMIENTO DE UNA CAPA INCLINADA A PARTIR DE
SU TRAZADO TOPOGRAFIA.
Si se dispone del tazado Topografico de un plano en un mapa geológico, para
la determinación de su dirección y buzamiento basta con elegir tres puntos del
mismo no alineados, que sean intersecciones del trazado con curvas de nivel, y
resolver El problema de los tres puntos.
Si en el trazado cartográfico del mapa geológico existen dos intersecciones del
trazado con curvas de nivel que son de la misma cota, la propia línea que los
une será una horizontal del plano y la línea de máxima pendiente será la
perpendicular a ella. Al tratarse de un plano inclinado, se pueden trazar todas
las horizontales de este plano posibles uniendo todos los puntos de igual cota
del contacto, que correspondan a cotas de curvas de nivel. Las horizontales
trazadas serán paralelas y equidistantes. Si no lo fueran, se trataría de una
superficie curva.
Detallando este último procedimiento por pasos:

PLANTA DE SEPARACION DE LIQUIDOS
RIO GRANDE: Ubicación TARIJA Provincia Gran Chaco
Descripción del proceso
1. El proceso inicia con la recolección del gas natural cuya composición es metano, propano,
butano, agua y otros componentes que llega a un separador de entrada, en la cual
separan gas, hidrocarburos líquidos
(propano, butano y más pesados), agua e impurezas.
2. El gas y los hidrocarburos líquidos son inicialmente deshidratados y después enfriados
por intercambio de calos el cual usa como refrigerante al gas residual frio, liquido del
separador frio y propano refrigerante en un enfriador de gas.
3. El liquido condensado durante el enfriamiento del gas de entrada es extraído y enviado al
área de torres fraccionadoras que separan estos componentes (metano, etano, GLP:
que es la mezcla de propano y butano) la torre que se llama deetanizadora separa el
etano de los otros componentes más pesados, el liquido de fondo de salida de la torre
deetanizadora es enviado a la torre debutanizadora, en esa torre se obtiene GLP en
especificación por la parte superior, el cual se envía a almacenamiento y la gasolina no
estabilizada por el fondo pasa por un proceso de despojamiento de iso-pentano para
obtener gasolina estabilizada para posteriormente almacenarla.
Fuente: YPFB GAS & PETROLEO
III CONGRESO INTERNACIONAL 2013

PLANTA DE SEPARACION DE LIQUIDOS
GRAN CHACO
1. El gas de alimentacion tiene metano, etano, propano, butano, H2S, CO2, H2O
entre otros compuestos, proviene del Gasoducto de Integracion Juana Azurduy
(GIJA), ingresa a la planta y comienza atravesando un separador de aceites o
hidrocarburos, posteriormente ingresa a los Deshidratadores con el objetivo de
reducir el contenido de agua.
2. La unidad Criogenica esta compuesta por dos trenes de turboexpansion, donde
se enfria a muy bajas temperaturas para licuar los componentes pesados que
luego son separados del gas en cada una de las torres. Los liquidos obtenidos
por el fondo pasan a la siguiente unidad son separados.
3. El etano contenido en la corriente de gas de alimentacion es licuado despues
pasa a la Unidad de Fraccionamiento de Liquidos, esta cuenta con tres torres:
Torre Deetanizadora (separa el etano para la alimentacion de la Planta de
Etileno, Polietileno), Torre Debutanizadora (separa el GLP: propano y butano de
los mas pesado) y la Torre Deisopentanizadora (separa el Isopetano de la
gasolina estabilizada). Una vez que la corriente ha sido acondicionada es
reinyectada en el Gasoducto GIJA. ( C5 H12) = ISOPENTANO

PLANTA DE UDABOL DEPARTAMENTO COCHABAMBA, PROVINCIA CHAPARE. MUNICIPIO SACABA
AMONIACO Y UREA
Ubicación BULO BULO Provincia Entre Rios
Descripción del proceso.
1. El proceso de producción utiliza agua filtrada y desmineralizada que pasa a la
caldera la cual, calentada con gas natural, convierte el agua en vapor, Ese vapor
llega a unos reformadores, donde ingresa el gas natural y aire. En estos hornos
debido al proceso de temperatura, esas materias primas se dividen en dióxido de
carbono, hidrogeno, nitrógeno y otros gases.
2. El hidrogeno y el nitrógeno pasan a un equipo que los combina y los convierte en
amoniaco (NH3). Así obtenemos el primer producto que luego se usa para
producir urea, al combinarlo con el dióxido de carbono, bajo determinadas
condiciones de temperatura y presión.

PLANTA DE
GAS NATURAL LICUADO GNL
UBICACIÓN: RIO GRANDE SANTA CRUZ
1. La tecnología GNL permite reducir el volumen del gas natural, a través de la licuefacción
del mismo, mediante un sistema de enfriamiento criogénico, que al enfriar a una
temperatura de – 165ºC, logra reducir su volumen hasta 600 veces, logrando de esta forma
la posibilidad de transportarlo en cisternas a lugares alejados donde el gasoducto no puede
llegar por su elevado costo de implementación.
2. El gas natural llega a la Planta con ciertas impurezas como CO2, H2S, agua y otros en su
composición por lo cual, primero debe ser tratado en un sistema de purificación del gas,
elimina trazas de mercurio, el CO2 y la humedad como los gases más pesados.
El gas natural purificado pasa a través de un intercambiador de calor. A una presión de
alrededor de 30 barg, el gas natural es enfriado hasta su licuefacción y superenfriado.
A la salida del intercambiador de calor principal, se reduce la presión a 2 barg. El gas
entonces disminuye su temperatura hasta – 165.2ºC, lo que significa que el GNL estará
superenfriado, alrededor de 4 ºC, para prevenir la evaporación del liquido cuando sea
transferido al tanque de almacenamiento.

3. La producción resultante de 200 toneladas de GNL al día corresponde a un caudal de 456 metros
cúbicos por día, que son aproximadamente 19 metros cúbicos por hora de GNL.
El sistema de almacenamiento trabaja a una presión máxima de 80 mbarg por lo que la
temperatura de GNL almacenado será de – 161ºC, cuando se alcance la temperatura de equilibrio
a esta presión.
Con la producción diaria se puede realizar el llenado de 10 cisternas diarias, para lo cual la Planta
dispone 2 islas de carga.
4. El GNL es almacenado en la Planta de licuefacción para ser expedido a las distintas estaciones de
regasificación distribuidas por el territorio boliviano. Con el objetivo de realizar dicha expedición, se
utilizan cisternas criogénicas en las que realizara la carga , el transporte y la descarga en destino
del GNL.
Luego del traslado del GNL a las poblaciones beneficiadas, el gas es nuevamente
re gasificado, como lo dice su nombre pasara del estado liquido al gaseoso para su posterior
distribución por red de gas domestica y combustible vehicular.
5. Las estaciones Satelitales de Regasificación ESR`s del GNL, son un grupo de instalaciones de
almacenamiento y regasificación, utilizadas para distribuir el gas natural al consumidor final a la
presión requerida en zonas donde no es posible llegar mediante el gasoducto.
El GNL será transportado desde la Planta de abastecimiento, Planta de licuefacción de Rio
Grande, en cisternas que realizaran descargas del producto en las ESR`s.
Las ESR`s. estarán ubicadas en diferentes poblaciones de Bolivia de acuerdo al cuadro de la
siguiente pagina.

UNIDADES Y FACTORES DE CONVERSION
UNIDADES UTILIZADAS
Bbl: barril
Btu: Unidad Térmica Británica
m3 : metros cúbicos
Tm: tonelada métrica
pie3: pie cubico
$us: Dólares americanos
PREFIJOS UTILIZADOS
Símbolo Prefijo Valor
M mil 103 = 1000
MM millones 106 1 000.000

EQUIVALENCIAS
VOLUMEN
1 pie cubico (pie3) = 0.028317 metros cúbicos (m3)
1 metro cubico (m3) = 35.31467 pies cúbicos (pie3)
1 barril (Bbl) = 158.98 litros ( l )
PESO
1Tonelada métrica Tm = 1000 kilogramos (kg)
CALOR
1 unidad Térmica Británica (BTU) = 0.252 kilocalorías (Kcal) = 1.055
Kilojulios (Kj)

FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA : INGENIERIA EN GAS Y PETROLEO
TRAMPAS PETROLIFERAS

TRAMPAS PETROLIFERAS
Una trampa petrolífera o
trampa de petróleo es una
estructura geológica que
hace posible la acumulación
y concentración del
petróleo, manteniéndolo
atrapado y sin posibilidad de
escapar de los poros de una
roca permeable subterránea.
El petróleo así acumulado
constituye un yacimiento
petrolífero y la roca cuyos
poros lo contienen se
denomina roca almacén

CLASIFICACION DE LAS TRAMPAS
1.- TRAMPAS ESTRUCTURALES
son aquellas constituidas por la deformacion de los
estratos del subsuelo, causada por fallas (fracturas
con desplazamiento ) y plegamientos.

1.TRAMPAS ESTRUCTURALES
1.1 TRAMPAS EN PLIEGUES ANTICLINALES
Pueden ser de dos clases, en anticlinales de tipo compresional por
achicamiento de la corteza terrestre de tipo compactacional debido
a fuerzas tensionales. Los primeros se ubican en zonas de
subducción cerca de las cadenas montañosas, las segundas se
hallan en cuencas sedimentarias.

1. TRAMPAS ESTRUCTURALES
1.2 TRAMPAS POR FALLAS
Las fallas juegan un papel importante en el entrampamiento de los
hidrocarburos , facilitan el sellado de la trampa principalmente las
normales, además la falla puede crear una estructura la cual puede formar
una trampa o la falla puede ser el resultado de otra estructura.

1. TRAMPAS
ESTRUCTURALES
1.3 DOMOS SALINOS
Los domos salinos o también llamados
diapiricos que en griego significa atravesar, son
un tipo de pliegues perforantes.
El bajo peso especifico de sal y la deformación
plástica hace que empujen grandes masa de sal
hacia arriba o superficie.
La sal busca un sector débil por ejemplo las
fallas para la expansión hacia arriba. Los
domos de sal son muy importantes como
yacimiento de diferentes minerales de sal
y como trampa de hidrocarburo. Hoy dia
algunos domos se usan como depósito de
desechos nucleares.

2. TRAMPAS
ESTRATIGRAFICAS
Trampas estratigráficas: lentes de arena donde el petróleo se
encuentra impregnado entre los granos (poros). Estos lentes se
encuentran rodeados por material impermeable que actúa como roca
sello.

2. TRAMPAS
ESTRATIGRAFICAS
LOS LENTES CONFORMAN
BUENOS YACIMIENTOS
FORMADOS POR CUERPOS
POROSOS Y PERMEABLES
RODEADOS DE ESTRATOS
IMPERMEABLES DONDE LOS
HIDROCARBUROS PUEDEN
LLENAR TODO EL LENTE O
SOLO LA PARTE MAS ALTA
DEL MISMO ADEMÁS DONDE
SE ENCONTRÓ UN LENTE
HAY LA POSIBILIDAD DE QUE
EXISTAN OTROS MAS.

3. TRAMPAS MIXTAS
Son aquellas originadas por una combinación de pliegues y/o
fallas con cambios de porosidad de las rocas.

CAPITULO VIII
TRAMPAS ESTRUCTURALES PARA EL
RESERVORIO DE GAS Y PETROLEO :
Para que se forme un yacimiento hace falta un sistema
geométrico que atrape y concentre al hidrocarburo
evitando su fuga posterior.
Existen tres tipos de trampa :
Trampas Estructurales
Son aquellas constituidas por la deformación de los
estratos del subsuelo, causada por fallas (fracturas con
desplazamiento) y plegamientos.

Trampas Estratigráficas
Son aquellas originadas por cambios laterales y verticales
en la porosidad de la roca.

Trampas Mixtas
Son aquellas originadas por una combinación de pliegues
y/o fallas con cambios de porosidad de las rocas.

¿Cómo se puede encontrar un Yacimiento?
Cuando hay probabilidades de que en subsuelo existan acumulaciones de
petróleo o gas natural, se sigue una serie de pasos, con la finalidad de
ubicar el sitio con mayores posibilidades de comprobarlas y
posteriormente
de extraerlas. El principal trabajo del geólogo consiste en descubrir las
condiciones bajo las cuales se acumulan en gas y el petróleo; para ello
recurre a diferentes métodos de exploración, siendo los más importantes:
➢ Métodos Geológicos
➢ Métodos Sísmicos
➢ Métodos Gravimetricos
➢ Métodos Magnéticos

Características del gas natural
El gas natural se encuentra en los yacimientos acompañado de otros
hidrocarburos, que se aprovechan en los procesos de extracción y en el
procesamiento de los productos principales. Es por ello que dependiendo
de que producto los acompañe, se les denomina gas seco o gas
húmedo.

LAS ESTRUCTURAS
GEOLÓGICAS Y LOS RECURSOS
MINERALES

Las formas más comunes para
explorar el subsuelo están
perforando pozos, minas de
excavación, cuevas y encuestas.
estudio de los materiales que
salen de los volcanes y las
perforaciones y, sobre todo,
mediante el análisis de la
información recogida por los
sismógrafos que captan
ondas sísmicas

De estos estudios se concluye que la Tierra está compuesta por tres capas principales:
corteza, manto y núcleo.

Desde su origen, hay unos 4,5 billones de
años, la Tierra ha sufrido numerosas
transformaciones
Con la superficie solidificada, las partes
más altas de la Tierra también están
sufriendo el desgaste y la erosión um
processo. Las partículas (sedimentos)

Esta capa llamada manto es responsable de la liberación de lava y gases a la
superficie, provocando derramamiento de lava en los continentes y los océanos
después de la manto es el núcleo de la Tierra, también llamado nife,
debido a su composición de níquel (Ni) y hierro (Fe).

Alfred Wegener
En 1912, el Ing. Geólogo alemán Alfred Wegener (1880-1930)
propuso una teoría llamada deriva continental. De acuerdo
con esta teoría, hay aproximadamente 200 millones de años
la superficie de la Tierra estaba formada por un solo gran
bloque llamado Pangea

Las placas tectónicas
Inicialmente, se pensó que la corteza de la tierra fue formada por
una placa de movimiento continuo y sin cubrir el manto entero

Wegener reunió pruebas para
justificar su teoría en el libro
titulado El origen de los continentes
y los océanos.
Esta teoría fue olvidada hasta
mediados del siglo XX, cuando fue
rescatado por los investigadores
Estas placas son grandes porciones
de la corteza terrestre, que flotan
sobre el manto, alejando o
chocando entre sí

En las zonas de contacto entre las placas ocurren enormes presiones
con un "empujando" al otro. Por lo tanto, estos sitios son una
ocurrencia común de intensos terremotos, tsunamis y volcanes más
activos encontrados en la superficie del globo.

La región con la incidencia más alta de los volcanes y los terremotos
es Ocenao Pacífico, en la zona conocida como el Anillo de Fuego
del Pacífico.

MOVIMIENTOS TECTÔNICOS
El epirogênesis, corresponde a los
movimientos verticales que provoca
bajadas , eleva la corteza y pueden
formar fallas (fracturas). Es una
evidencia de este fenómeno la
formación de los valles.
La orogenia corresponde a
movimientos horizontales y es una
función de las fuerzas que actúan
sobre los bordes de las placas
tectónicas Las grandes cadenas
montañosas como los Alpes, los
Apeninos, los Cárpatos, el Cáucaso,
el Himalaya, los Andes

VULCANISMO
Sólo en el siglo XIX, con el avance de la ciencia, se determinó que los
volcanes pasan por la expulsión de magma, ceniza y gases del
interior del planeta a la superficie.

DESCRIPCION DE LAS ERAS GEOLÓGICAS
Es la ciencia que estudia la
formación y evolución de la
geología física de la Tierra.
Nuestro planeta se formo, unos
4,5 millones de años y que durante
este período de tiempo ha sido
testigo de muchos cambios,
muchos de los cuales todavía están
siendo investigados.

El azoico (sin vida), la tierra se formó por los gases tóxicos y
incandescentes que se solidificó con el tiempo.
El Arqueozoico (vida arcaica) estuvo marcado por las constantes e
intensas lluvias , dando lugar a los océanos y los primeros seres vivos.
En la era Proterozoico hubo una
aparición de los principales minerales a
la superficie, haciendo que los grandes
depósitos de minerales metálicos tales
como hierro, oro y plata.
En la era Paleozoica (vida de
edad) fueron la aparición de
peces y anfibios y la formación de
grandes bosques que más tarde
se estaban cubiertas por
sedimento y cristalizar, dando
lugar a carbón.

La era Mesozoica (mediados de la
vida) se caracterizó por la aparición
de los primeros mamíferos y el
dominio de los dinosaurios.
En la era actual, el cenozoico (vida
reciente), hay desarrollo de los
mamíferos y la formación de
cadenas montañosas

LAS ROCAS
Granito - roca ígnea intrusiva o plutónica
Metamórficas, magmáticas, sedimentarias.
Las rocas se forman a partir del
enfriamiento y consolidación del
magma procedente del manto de
la Tierra.
Basalto - roca volcánica o
intrusivas
Arenisca - roca sedimentaria
Mármol - ejemplo de roca metamórfica

LOS MINERALES
Cuarzo - mineral
Bauxita - ejemplo de mineral metálico
ORO - símbolo de la riqueza y los
problemas

Carbono - Fuente de alimentación principal de La Revolución Industrial

GEOLOGÍA DEL SUBSUELO
UNIDAD TEMÁTICA 7
7.1. INTRODUCCIÓN.
La geología del petróleo está íntimamente relacionada
con la geología del subsuelo. Permitiéndonos determinar
y ubicar las estructuras hidrocarburíferas. En las
unidades temáticas precedentes se había ilustrado
algunos perfiles estructurales.

En esta unidad se
muestran los
siguientes perfiles
estructurales.
Perfiles que nos muestran la geología del subsuelo.

7.2. GEOLOGÍA SUPERFICIAL.
La geología superficial trata de la descripción analítica y
gráfica de la geología regional, sobre todo la posición
estratigráfica, la sedimentación y estratigrafía, como la
estructura geológica de las rocas existentes (geología
estructural).
Se utilizan informes geológicos publicaciones, cartas en
escalas 1:50.000–1:25.000–1:10.000 ó puntuales de 1:500
del sistema métrico decimal. De importancia considerable
para la geología del subsuelo. El cual contiene las
secciones, cortes estratigráficos y estructurales
ilustrados en los perfiles anteriores.

CONSIDERACIONES SOBRE GEOLOGÍA REGIONAL
La solución de los problemas geológicos del subsuelo,
requieren repetidamente consideraciones sobre geología
regional. Es decir de estudios, prospecciones y
publicaciones referentes a la litología (petrología),
geología estructural, geología textural (estratigrafía,
sedimentación), la utilización de los planos respectivos y
la cronoestratigrafía regional (Paleontología).

FOTOGEOLOGÍA
La geología recurre a las fotografías aéreas e imágenes
satelitales para el ploteo y la interpretación geológica
superficial. La fotogeología es la interpretación geológica
de las fotografías aéreas

La fotogrametría, permite la elaboración de planos
topográficos, geológicos de grandes extensiones,
coadyuvadas por los trabajos de geología de campo.
La primera nos permite
identificar un domo saliente;

7.3. GEOLOGÍA DEL SUBSUELO
Es el estudio de la geología en tres dimensiones
utilizando todas las muestras y datos existentes.
DATOS GEOLÓGICOS.
El Ing. geólogo del subsuelo estará mejor preparado para
identificar las formaciones penetradas durante la
Perforación. Si, conoce la sección Estratigráfica Regional
y la Geología Estructural de las rocas existentes en
superficie. Es también de considerable importancia para
el geólogo del subsuelo. La solución de problemas
geológicos locales que requieren consideraciones sobre
geología regional.

DATOS GEOFÍSICOS.
Las probabilidades están a favor de que un
descubrimiento esté precedido de una campaña
gravimétrica, magnetométrica y sísmica que le ayudará a
interpretar la estructura del subsuelo.

IMPORTANCIA DE LAS MUESTRAS DE PERFORACIÓN.
Las muestras obtenidas de formaciones durante la perforación.
Proporcionan información de primera mano sobre la litología,
estratigrafía, características texturales y estructurales de las
rocas. Así como la porosidad y permeabilidad e indicadores de los
fluidos contenidos en los estratos penetrados.
Las muestras recogidas están en forma de ripios y testigos.
RIPIO.
Está constituido por los fragmentos rotos y arrancados de la roca
perforada por la barrera del fondo del pozo, las cuales se estudian
para determinar correlaciones litológicas y paleontológicas e
investigar los estratos de la roca almacén.
TESTIGOS.
Son las muestras más grandes obtenidas de formaciones del
subsuelo con trépanos saca testigos y proporcionan una
información más clara y segura respecto a la litología, textura,
estructura, contenido de fósiles y alteraciones tectónicas. Estos
testigos son colocados en cajas de canaletas para su descripción
en gabinete.

EXAMEN Y DESCRIPCIÓN.
Ordinariamente los testigos se examinan con lupa y los fragmentos
con un microscopio binocular.
Las principales características geológicas determinadas en el
examen de testigos y ripios son las de tipo litológico, color, minerales
accesorios, contenido de fósiles, textura y estructura de la roca;
como también la porosidad y el contenido de fluidos. Estas
características constituyen los datos básicos para las correlaciones
del subsuelo y para el estudio geológico y petrológico de la roca
almacén.
La porosidad en las rocas sedimentarias puede clasificarse en dos
tipos: la porosidad normal o primaria, que está relacionada con la
textura primaria de la roca y formada durante la sedimentación y
petrificación o diagénesis. La porosidad secundaria que se
superpone a la primaria después de la diagénesis principalmente por
acción de solución, fracturación y metamorfismo de la roca.
El agua de formación en las muestras pueden reconocerse por su
sabor salado o ácido y olor a aguas sulfuradas, fuerte reacción con el
nitrato de plata.

IMPORTANCIA DE LA MICROPALEONTOLOGÍA.
Es una de las más importantes de estas ayudas para las
correlaciones y para el estudio de las condiciones de
depositación de los sedimentos. Actualmente el polen y
las esporas fósiles, se han convertido en importantes
indicadores de los hidrocarburos y la edad geológica.
Y SEDIMENTACIÓN O SEDIMENTOLOGÍA.
Estos estudios han proporcionado valiosos datos para las
correlaciones. Particularmente de arenas y areniscas
incoherentes, pudiendo indicar las condiciones de
depositación de las arenas petrolíferas. La separación y
examen de los minerales pesados, residuos insolubles en
rocas de carbonatos.

7.4. CORRELACIONES ESTRATIGRÁFICAS
Las correlaciones en geología del subsuelo, se realiza
utilizando las muestras de perforación, es decir, ripios y
testigos para determinar: 1) La litología, 2) El color, 3)
Minerales accesorios y pesados, 4) Contenido de fósiles
macro y micro paleontología, 5) Textura de la roca, 6)
Porosidad, 7) Contenido de fluidos y 8) Propiedades
petrofísicas.
Para realizar todas estas correlaciones es muy
importante el análisis la descripción y examen de las
muestras en laboratorio y gabinete por profesional
especializado.

La Figura ilustra la correlación de secciones transversales. Se
puede usar una sola sección transversal para mostrar la
topografía de las superficies, potencia de cobertura, la
columna estratigráfica, cambios de facies y la estructura de
diversos niveles. Se puede hacer una diferenciación de colores
para los diferentes niveles de las columnas o perforaciones de
pozos.

7.5. MAPAS ESTRUCTURALES ISOPÁQUICOS O
ISÓPACAS.
Un mapa estructural es la representación gráfica de la
geología estructural en superficie y en el subsuelo.
Debe estar representada la geología estructural con el
sistema de fracturas y fallas de los ejes de los anticlinales
y sinclinales con los hundimientos de los ejes
estructurales, rumbos y buzamientos de los estratos y
fallas.

MAPAS ISOPÁQUICOS.
Significa igual espesor, grosor o potencia de una sección
estructural representada por un grafico a través de las líneas
estructurales o isópacas de representación gráfica
estructural.
Para nuestro caso la acumulación de hidrocarburos;
también podría ser representada por un mapa isopáquico.
Conectando líneas de igual nivel de manera similar a un
mapa topográfico.
La línea isopaca es una línea imaginaria que conecta todos
los puntos de igual potencia o nivel.
También son utilizados para representar manifestaciones
gravimétricas, magnetométricas y sísmicas de igual
magnitud.

7.6. PERFILES Y SECCIONES TRANSVERSALES.
PERFILES ESTRUCTURALES
Son la representaciones gráficas de los cortes
que se hacen en un mapa de geología superficial
o regional. Partiendo de ésta se hizo la
ilustración de los perfiles estructurales al inicio
de esta unidad temática.

SECCIONES TRANSVERSALES
A continuación se muestra la siguiente figura:
Muestra un bloque de un domo de sal con dos cortes
perpendiculares entre sí, figura que ilustra un campo
hidrocarburífero Anse la Bute, Lousiana.

Esta figura ilustra un
campo Long Beach,
California con dos
secciones transversales
y el mapa estructural
isopáquico de la zona de
Brown.

Esta unidad temática hace una ilustración de
mapas y secciones estructurales; especialmente
de los Mapas Isopáquicos correspondientes a
campos de exploración en los Estados Unidos.
No ha sido posible hacer la ilustración de campos
hidrocarburíferos de Bolivia, al no conseguir
perfiles y secciones como mapas isopáquicos de
Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos.

COCHABAMBA
Ingeniería en Gas y Petróleo
Comportamiento Frágil y Dúctil de las
Rocas
Docente:
MSC. ING. WALTER LARRAZABAL
RODRIGUEZ

OBJETIV
OS
OBJETIVOS GENERALES
Tomar en cuenta los distintos tipos de fuerzas que
Actúan, el mecanismo respecto a las deformaciones de
las rocas y la manera de ver su dimensión geológica.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
❑Atender y entender las siguientes definiciones
❑Comportamiento fragil.
❑Fallas.
❑Diaclasas.
❑Pliegues.

Fuerzas y mecanismos de deformación de las rocas.
Las fuerzas dirigidas o de superficie
Estas pueden ser de tensión, compresión y cizalladura. La
torsión es un caso particular de la cizalladura en tres
dimensiones.
COMPORTAMIENTO DE LAS
ROCAS
Las no dirigidas son las fuerzas de gravedad o de volumen
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 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.

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 lástico.
- Ruptura. Generación de fallas y diaclasas, cuando los
esfuerzos en el material superan el límite plástico.
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

FALLAS
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)

FALLAS DEBIDO A ESFUERZOS
EXTENSIVOS

FALLAS DEBIDO A ESFUERZOS
COMPRESIVOS

FALLAS DEBIDO A ESFUERZOS DE CIZALLA
Estos tipos de fallas tienen un desplazamiento horizontal de los
bloques y son generalmente de gran tamaño. Uno de los
bloques se desplaza horizontalmente en sentido contrario al
otro. Estas fallas se denominan Fallas de Deslizamiento de
Rumbo o Transcurrentes.

Tipos de rocas que se dan en 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.
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.

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
DIACLASAS
Son fracturas a lo largo de las cuales no se ha producido un
desplazamiento aparente. Se generan principalmente por
esfuerzos tensionales y de cizalla, en respuesta a movimientos
mayores de la corteza. Comúnmente tienen una orientación
paralela entre si, siendo en muy pocos casos de orientación
aleatoria, y mayormente se encuentran varios juegos o familias
de diaclasas conjugados

TIPOS DE DIACLASAS
Diaclasas en lajas, se generan por expansión de los cuerpos
ígneos grandes como los batolitos. Esto se debe a que el cuerpo
ígneo sufre un cambio en las condiciones de presión al sufrir
exhumación, este se descomprime generando lajas levemente
curvadas, también llamada fracturas en “cascaras de cebolla”

COMPORTAMIENTO DÚCTIL
El comportamiento dúctil se manifiesta con la formación de
pliegues y un tipo de rocas denominadas milonitas
FALLAS EN PROFUNDIDAD. MILONITAS
Cuando las fallas se desarrollan a mayor profundidad donde las
condiciones de temperatura y presión son más altas, entran a
actuar otros procesos que involucran la generación de nuevos
minerales y la disolución de otros. En estás condiciones las rocas
se deforman dúctilmente, generando granos alargados que le dan
comúnmente a la roca un aspecto foliado. Estás rocas se
denominan Milonita.

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)

CLASIFICACIÓN DE
PLIEGUES
Sinclinales y Anticlinales
- Sinclinal: presentar una secuencia estratigráfica donde las
capas se hacen cada vez más jóvenes hacia el núcleo del
pliegue.
- Anticlinal: las capas más antiguas se encuentran en el núcleo.
Los pliegues no siempre están ligados a crestas y valles,
pueden haber valles a partir de anticlinales y crestas a partir de

Volcados o Acostado (El plano
axial está inclinado)

Si el plano axial es horizontal el
pliegue se denomina
Recumbente o Tumbado

Pliegues Inmersos (tienen el eje
inclinado)
Cilíndricos y no Cilíndricos
(Según los ejes son o no

Isopacos y Anisopacos (Según si el
espesor de las capas se mantiene
constante o varia, respectivamente)

VALOR ES LO QUE SE
NECESITA PARA LEVANTARSE
Y HABLAR; PERO TAMBIEN
ES LO QUE SE REQUIERE
PARA SENTARSE Y ESCUCHAR

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