La Geología Estructural es la
rama de la geología que estudia la corteza terrestre, sus estructuras y la
relación de las rocas que las forman. Estudia la geometría de las rocas y la
posición en que aparecen en superficie. Interpreta y estudia la deformación de
los materiales en la corteza terrestre, cuyas representaciones más habituales
son la formación de pliegues y de fallas.
La geología estructural tiene
relación directa con la ingeniería geológica, desde el momento en que
suministra información y permite interpretar procesos geológicos cotidianos con
los que se encuentra la ingeniería en el desarrollo de obras civiles. Algunos
hitos en la historia reciente del hombre que han marcado la necesidad de
realizar estudios geológicos detallados fueron la rotura de grandes presas,
como la de San Francisco (1929) o la de Vanjoc en Italia (1963), o
deslizamientos como el de El Berriche (Honduras, 1998).
TIPOS DE ESFUERZO
Cuando se habla de esfuerzos se
hace referencia a la fuerza aplicada a un área determinada de roca. La unidad
de medida más habitual es el kilogramo por centímetro cuadrado (kg/cm2). En la
naturaleza, según la dirección de las fuerzas aplicadas, el esfuerzo puede
reconocerse en tres variedades; la compresión, la tensión y la cizalla.
- Compresión: Esfuerzo al que son sometidas las rocas cuando se comprimen por fuerzas dirigidas unas contra otras a lo largo de una misma línea. Cuando los materiales se someten a este tipo de esfuerzos, tienden a acortarse en la dirección del esfuerzo mediante la formación de pliegues o fallas según que su comportamiento sea dúctil o frágil.
- Tensión: Resultado de las fuerzas que actúan a lo largo de la misma línea pero en dirección opuesta. Este tipo de esfuerzo actúa alargando o separando las rocas.
- Cizalla: Esfuerzo en el cual las fuerzas actúan en paralelo pero en direcciones opuestas, lo que da como resultado una deformación por desplazamiento a lo largo de planos poco espaciados.
DEFORMACIÓN EN ROCAS
Deformación es un término general
que se emplea para referirse a cambios en la forma y/o volumen que pueden
experimentar las rocas. Como resultado del esfuerzo aplicado, una roca puede
fracturarse o deformarse arrugándose. La deformación se produce cuando la
intensidad del esfuerzo es mayor que la resistencia interna de la roca.
Las condiciones y ambientes de
deformación de las rocas son muy variados, ya que pueden encontrarse desde
niveles muy superficiales hasta los 40 kilómetros de profundidad. Generalmente,
las condiciones de presión y de temperatura bajo las que se desarrollan son de
hasta más de 10 kilobares ( 10^9 Pa ) y más de 1.000 ºC (1273 ºK). Para poder
interpretar las condiciones de formación de cada estructura, es imprescindible
asociarla a un nivel estructural, por estas se entienden como dominios en los
que los mecanismos de deformación se mantienen relativamente constantes.
Cuando los materiales se deforman
plegándose se habla de deformación dúctil y cuando se fracturan se habla de
deformación frágil. Según el comportamiento de la roca, puede hablarse de
deformación elástica (tras el cese al esfuerzo la roca recupera su forma
original) y deformación plástica (tras el cese al esfuerzo la roca no recupera
su forma original).
Para ello es necesario conocer
que los factores que controlan el tipo de deformación de las rocas la
naturaleza de la roca, presión, temperatura, tipo de esfuerzo aplicado y tiempo
de aplicación del esfuerzo.
NOTA
En los medios geológicos existen
las llamadas Fuerzas de Cuerpo y las Fuerzas de Superficie. Las primeras de
ellas son las que actúan sobre cada una de las partículas que forman el cuerpo
de roca y las de superficie actúan sobre “caras” de los cuerpos o segmentos de
esos cuerpos. En el caso que nos ocupa trataremos sobre las fuerzas de
superficie, que es el ámbito de la Geología Estructural.
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| Estratificación afectada por una serie de fallas |
BIBLIOGRAFÍA
- Edward J. Tarbuck, E. y Lutgens, F. Ciencias de la Tierra Una introducción a la Geología Física. 6ª Edición, 2000
- Mattauer, M. La deformación de los materiales de la corteza terrestre. Ed. Omega, 1976
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