Tipos de Deformaciones en Materiales

Las deformaciones en los materiales se pueden clasificar en tres tipos principales:

1. Elástica: El material se deforma bajo la aplicación de un esfuerzo (como un esfuerzo de tensión), pero recupera su forma original al cesar la fuerza.
2. Plástica: El material se deforma permanentemente bajo un esfuerzo (como un esfuerzo de compresión). No recupera su forma original al cesar la fuerza. Ejemplo: una barra de plastilina.
3. Por Rotura: El esfuerzo aplicado supera la resistencia del material, provocando su fractura. Si el material se rompe sin deformación previa, se considera frágil (ejemplo: un lápiz). Si no se deforma ni se rompe, se considera rígido.

Comportamiento de las Rocas ante Esfuerzos

Las rocas, como el granito o el mármol, generalmente se fracturan ante esfuerzos muy elevados. Aunque la mayoría no exhibe un comportamiento plástico a simple vista, existen rocas plegadas, lo que sugiere que pueden deformarse plásticamente bajo ciertas condiciones. El comportamiento de las rocas depende de factores físicos y químicos como la temperatura, la presión y la presencia de agua. A altas temperaturas y en presencia de agua, las rocas pueden volverse más plásticas.

Dirección y Buzamiento de Estratos

Para describir la orientación espacial de un estrato geológico que ha perdido su horizontalidad original, se utilizan dos medidas:

1. Dirección: Ángulo formado entre cualquier línea horizontal contenida en el estrato y la línea Norte-Sur. Se mide en el sentido de las agujas del reloj.
2. Buzamiento: Ángulo que forma la superficie del estrato con un plano horizontal. Se indica el sentido del buzamiento, que corresponde a la dirección en la que se movería una bola colocada sobre el estrato.

Deformaciones Plásticas: Pliegues

Los pliegues son ondulaciones que se forman en las rocas como resultado de esfuerzos de compresión. Este es un comportamiento plástico.

Elementos de un Pliegue

• Plano axial: Divide el pliegue en dos mitades simétricas (o casi simétricas).
• Charnela: Zona de máxima curvatura del pliegue.
• Eje del pliegue (o línea de charnela): Intersección del plano axial con la charnela.
• Flancos: Laterales del pliegue, a ambos lados de la charnela.
• Núcleo: Zona más interna del pliegue.

Tipos de Pliegues

• Según la edad relativa de los materiales:
  • Anticlinal: El núcleo contiene los materiales más antiguos.
  • Sinclinal: El núcleo contiene los materiales más modernos.
• Según la posición del plano axial:
  • Recto: Plano axial con buzamiento de 90º.
  • Inclinado: Plano axial con buzamiento entre 10º y 85º.
  • Tumbado: Plano axial con buzamiento menor a 10º.
  • Invertido: Plano axial ha girado más de 90º respecto a la vertical.
• Según su simetría:
  • Simétrico: El plano axial divide el pliegue en dos mitades casi simétricas.
  • Asimétrico: El plano axial divide el pliegue en dos mitades no simétricas.

Asociaciones de Pliegues

Los pliegues suelen aparecer agrupados. Un conjunto de estratos plegados con forma de anticlinal se denomina anticlinorio, y un conjunto con forma de sinclinal se llama sinclinorio.

Deformaciones por Rotura: Fallas

Las fallas son fracturas en las rocas donde ha ocurrido un desplazamiento relativo entre los bloques.

Tipos de Fallas

• Diaclasas: Fracturas sin desplazamiento de los bloques. Pueden ser contemporáneas a la formación de la roca o posteriores. Un ejemplo son las diaclasas que se forman en las charnelas de los pliegues, que a menudo se agrupan en sistemas.
• Fallas (con desplazamiento): Fracturas con desplazamiento relativo de los bloques.

Elementos de una Falla

• Plano de falla: Superficie de fractura sobre la cual se ha producido el desplazamiento.
• Labios de la falla: Bloques en los que se divide el terreno fracturado. Puede haber un labio levantado y otro hundido.
• Salto de falla: Medida del desplazamiento entre los bloques.
• Orientación de la falla: Dirección y buzamiento del plano de falla.

Tipos de Fallas (con desplazamiento)

• Falla normal o directa: El plano de falla buza hacia el labio hundido. Se produce por esfuerzos de tensión y provoca un aumento de la superficie.
• Falla inversa: El plano de falla buza hacia el labio levantado. Se origina por esfuerzos de compresión y produce una disminución de la superficie.
• Falla de desgarre (o transcurrente): El desplazamiento de los bloques es horizontal.

Mantos de corrimiento: Son fallas inversas con un buzamiento muy bajo, donde el labio levantado se superpone al hundido y puede desplazarse decenas de kilómetros.

Asociaciones de Fallas

Las fallas pueden presentarse de forma escalonada, paralela o radial. Algunas asociaciones comunes son:

• Graben (o fosa tectónica): Bloque hundido delimitado por fallas paralelas.
• Horst (o pilar tectónico): Bloque levantado delimitado por fallas paralelas.

Formación de Cordilleras (Orogénesis)

La orogénesis es el proceso de formación de montañas y cordilleras, resultado de los movimientos de las placas tectónicas. Las cordilleras de plegamiento, como los Pirineos o el Himalaya, se denominan orógenos. Están compuestas por rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias, que se encuentran plegadas y fracturadas.

Formación de una Cordillera en el Borde Continental

1. Formación del prisma de acreción: Los sedimentos transportados por la litosfera oceánica que no subducen son retenidos por el frente de la placa continental. Estos sedimentos se apilan, pliegan y fracturan, formando el prisma de acreción.
2. Magmatismo y metamorfismo: El agua presente en la litosfera en subducción y el calor generado por la fricción entre las placas provocan la fusión parcial de las rocas. Los magmas resultantes ascienden, formando volcanes en la superficie o engrosando la corteza continental desde el interior.
3. Elevación del orógeno: El relieve montañoso se forma por dos procesos:
   • Engrosamiento de la corteza continental debido a la acumulación de sedimentos y a la actividad magmática.
   • Elevación isostática, que ocurre al engrosarse la corteza con materiales menos densos que los del manto.

Tipos de Cordilleras

Existen cordilleras formadas en el interior de los continentes (como el Himalaya) y en los bordes continentales (como los Andes).

Formación de Cordilleras en el Interior de los Continentes: Colisión Continental

1. Subducción oceánica: La litosfera oceánica subduce, y los sedimentos se acumulan, pliegan y fracturan, formando un prisma de acreción. Se produce actividad magmática y metamórfica.
2. Cierre de la cuenca oceánica: La litosfera oceánica se consume por completo, y el continente llega a la zona de subducción. Los materiales continentales, menos densos, no subducen. La litosfera continental, más gruesa, dificulta la subducción.
3. Colisión continental: Los dos continentes chocan, y los materiales intermedios se fracturan, pliegan y comprimen. Si la colisión continúa, un continente puede incrustarse en el otro, duplicando el grosor de la corteza continental y deteniendo la actividad magmática.

Cicatrices de Colisiones Continentales

Las cordilleras ubicadas en el interior de los continentes son el resultado de antiguas colisiones continentales. La erosión revela la zona de sutura, que es el vestigio final de la colisión.