Conceptos Geo Pep 2"

8/19/2019 Conceptos Geo Pep 2"

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Fuerza

57-Fuerzas de cuerpo o másicas: Actúan en cualquier parte del cuerpo yson proporcionales al volumen o a la masa.

58-Fuerzas de superfcie: Si imaginamos que quitamos el material que estáAfuera del volumen V, encontramos que hay otras fuerzas que sonproporcionales a cada elemento de supercie

59-Simples-compuestas: !as fuerzas simples tienden a producir movimientoy las compuestas tienden a producir distorsi"n #cam$io de forma%.

60-Esuerzo (Stress): se dene como la fuerza por unidad de supercie quesoporta o se aplica so$re un cuerpo, es decir es la relaci"n entre la fuerzaaplicada y la supercie en la cual se aplica. &na fuerza aplicada a un cuerpo nogenera el mismo esfuerzo so$re cada una de las supercies del cuerpo, pues alvariar la supercie varia la relaci"n fuerza'supercie, lo que comprende el

esfuerzo.

6-!resi"# litostática: (s la presi"n que e)erce una columna de roca situadaso$re un punto. *epende de la densidad y del espesor de la columna de roca.(s un tipo de presi"n que actúa por igual en todas las direcciones

6$-%escomposici"# del esuerzo (#ormal& ta#'e#cial): !os esfuerzosoriginados por fuerzas de supercie son tam$i+n magnitudes de tipo vectorialque se pueden descomponer y componerse como tales. (n el caso general, unvector esfuerzo que actúa so$re un plano lo hace en forma o$licua a +l. &nesfuerzo que actu+ perpendicularmente a un plano se denomina esfuerzonormal, y uno que actu+ paralelamente a un plano se denomina esfuerzo de

cizalla.

(l esfuerzo normal #n% es el que tiende a comprimir o separar #según seacompresivo o tensional%, las dos partes del cuerpo que quedan a am$os ladosdel plano so$re $ el que actúa. (n cam$io con el esfuerzo de cizalla, tiende aromper el cuerpo por ese plano, y a desplazar las dos mitades del cuerpo uno

)unto a la otra. !as componentes de un esfuerzo #(% que actúa so$re un planocon el que forma un ángulo, son:

- sen y / - cos

6-Si'#os (co#e#cio#es): !os que producen tensi"n son positivos.(sfuerzos de corte: Si pensamos en un elemento cú$ico, la direcci"n positiva


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de los esfuerzos de corte corresponde a la direcci"n positiva del e)e si elesfuerzo de tensi"n que actúa en la cara está en la direcci"n positiva del e)ecoordenado #cara positiva%. Si el esfuerzo de tensi"n tiene una direcci"nopuesta a la direcci"n positiva del e)e coordenado entonces la direcci"npositiva del esfuerzo de corte es opuesta.

6*-Estado de esuerzo: Se dene como estado de esfuerzo al con)unto de losinnitos vectores esfuerzo que actúan so$re los innitos planos que pasan por

un punto en un instante dado. (sto no es ya una magnitud vectorial, sino unacantidad f0sica compuesta de una innidad de vectores y se denominan tensorde segundo orden.

!os tensores son cantidades f0sicas que e1presan diferentes cosas. !ostensores de orden cero, representan escalares. !os de primer ordenrepresentan vectores en el espacio. *onde el modulo e1presa la intensidad ydos argumentos " ángulos que forma con dos de los e)es coordenados en elespacio. !os tensores de segundo orden generalmente representan innitosvectores y e1presan una propiedad que permite esta$lecer una relaci"n entredos vectores. 2ormalmente, un tensor de segundo orden necesita de 3cantidades o componentes para ser denido.


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65-+e#sor de Stress: 4ara denir espacialmente al tensor de esfuerzo seeligen los tres planos perpendiculares a cada uno de los tres e)es cartesianosde coordenadas, y se escogen en cada plano tres componentes del vectoresfuerzo que actúa so$re +l: la componente normal y dos componentes decizalla que actúan según las direcciones paralelas a los e)es de coordenadasparalelas al plano #Fig. 5.6%.

7789omponente normal, componentes de cizalle

!as componentes se denotan como #ai)%, donde #i% es el e)e de coordenadas al

cual es perpendicular al plano en cuesti"n, y #)% es el e)e al cual es paralela lacomponente. (l tensor de esfuerzos se e1presa entonces como:

4ara las componentes de cizalla aquellas en las que #i% es distinto de #)% se

denotan a menudo con la letra #/%. !as componentes se e1presan solo por suintensidad, ya que en el (lipsoide de esfuerzos las orientaciones son )as ycada una es paralela a los esfuerzos principales y cada uno de estos, esperpendicular entre s0. ; las direcciones que estos poseen son las direccionesprincipales.


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78(lipsoide de Stress

738Stress unia1ial, $ia1ial, tria1ial


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8-Strai# perma#e#te: *eformaci"n permanente de un s"lido sinfracturaci"n.

8*-,ompete#cia ateriales compete#tes-i#compete#tes (E:

oudi#a'e): Se ha$la de rocas competentes cuando son resistentes a losesfuerzos geol"gicos y tienden a fallarse #romperse% en lugar de plegarsecuando su resistencia es so$repasada. (n esta categor0a entran por e)emplo lasrocas volcánicas. (n cam$io, las rocas sedimentarias de grano no y las calizastienden a ser incompetentes. Sometidas a un esfuerzo, las rocas competentesse comportan de acuerdo a la !ey de ooBe. (l oudinage es una estructurageol"gica menor, de origen tect"nico, formado cuando un cuerpo competentese deforma por estiramiento o aplastamiento, adaptándose la roca más plásticaal contorno deformado.

85-,uras elástico (ield poi#t)- plástico- ruptura: 9urva elástica es ladeformada por Ee1i"n del e)e longitudinal de una viga recta, la cual se de$e a

la aplicaci"n de cargas transversales en el plano 1y so$re la viga. ;ield point opunto de Euencia, es el punto donde comienza la Euencia, que consiste en unalargamiento rápido sin que var0e la tensi"n aplicada. 9urva plástica es lacurva que va despu+s del l0mite de Euencia y es la zona donde se comportaplásticamente el material.

86-3arde#i#'& sote#i#'& dislocacio#es: ardening signicaendurecimiento #fase del gráco de esfuerzo vs. deformaci"n a1ial #G%%,softening signica re$landecimiento, y dislocaciones o fallas horizontales,am$os $ordes de la fractura quedan al mismo nivel, pero se desplazan unarespecto de otra, horizontalmente.

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Aplicaciones:

8 Heolog0a y miner0a8 9ementos8 =ecánica de suelos8 Industria plásticos

8 (studio de lu$ricantes8 Industria de alimentos y farmac+utica

Ejemplo:&n e)emplo claro podr0an ser los alimentos los cuales ingresan a nuestra$oca, donde lo masticamos para o$tener una pasta Euida que luego seingiere, la cual, por estar en movimiento, genera deformaci"n y Eu)o dela materia, a este tipo de reolog0a es la que llamamos natural.

89-eotec#ia: macizo rocoso& co.esi"#& á#'ulo de ricci"# i#ter#a&

criterios de ruptura& criterio de ,oulom:

acizo rocoso: (n geolog0a, macizo es una secci"n de la corteza terrestre,que está demarcada por fallas o suras, en áreas rocosas, o en materialess"lidos. (n el movimiento de la corteza, un macizo tiende a retener suestructura interna al ser desplazado en su totalidad. (l t+rmino es usadotam$i+n para referirse a un grupo de montaJas formadas por tal estructura. (lmacizo es una unidad estructural de la corteza, menor que las placastect"nicas.

,o.esi"#: 9omponente de la resistencia al corte del suelo dado por el t+rmino

c, en la ecuaci"n de 9oulom$:s - c KtanL

!a cohesi"n es una caracter0stica propia de los materiales que presentanresistencia al corte $a)o un esfuerzo normal nulo #un t+rmino equivalente enmecánica de rocas es resistencia intr0nseca al corte%,que puede estimarsecomo la mitad de la resistencia a la compresi"n simple #2orma ASM=*5N77%.9f. @esistencia intr0nseca al corte.

;#'ulo de ricci"# i#ter#a:

(l ángulo de rozamiento tiene una interpretaci"n f0sica sencilla, al estar

relacionado con el ángulo de reposo o má1imo ángulo posi$le para lapendiente de un montoncito de dicho material granular. (n un materialgranuloso cualquiera el ángulo de reposo está determinado por la fricci"n, lacohesi"n y la forma de las part0culas pero en un material sin cohesi"n y dondelas part0culas son muy pequeJas en relaci"n al tamaJo del montoncito elángulo de reposo coincide con el ángulo de rozamiento interno.


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,riterio de coulom: !a roca no se rompe hasta que se supera el coef. defricci"n interna.

Fuerza

Fuerzas de cuerpo o másicasFuerzas de superfcicieSimples8compuestas(sfuerzo #Stress%4resi"n litostática*escomposici"n del esfuerzo #normales, tangenciales%Signos #convenciones%(stado de esfuerzo

Mensor de Stress9omponente normal, componentes de cizalle=atriz y sistema de coordenadas, stress principales #e)es principales de stress%,planos principales

(lipsoide de StressStress unia1ial, $ia1ial, tria1ialStress medio, desviat"rico, diferencial9irculo de =ohrStress vs Strain


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(stilo de deformaci"n y mecanismo de deformaci"nAplicaciones reolog0a. ()emplo:Heotecnia: macizo rocoso, cohesi"n, ángulo de fricci"n interna, criterios deruptura, criterio de 9oulom$


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de cizalle, que esa roca es capaz de aguantar, antes que se fracture, rompa,ocurra la ruptura. (stados de tensiones Oimposi$leP y estado de tensionesposi$le.

,irculo de mo.r(l c0rculo de =ohr muestra los esfuerzos del campo de esfuerzos, se gracan

sigma N y sigma Q, formando el diámetro del c0rculo que representa el campode esfuerzos, Olo que le estoy aplicando al cuerpoP.

Si aplico un stress principal mayor, sigma N, a un plano, el ángulo formado e#tre la #ormal si'ma , corresponde a theta, el cual luego en el c0rculode =ohr, se gráca el do$le, ese c0rculo que se gráca nos da la relaci"n entreel stress normal y el de cizalle, que actúa so$re ese plano a ese ángulo. &navez gracado el c0rculo, para cierto ángulo se puede sa$er cuáles son losvalores, del Stress normal y el tangencial, que afecta a esa cara, estructura,plano.

!resi"# de =uidos

la presi"n del agua hace disminuir la presi"n que e)erce el esfuerzo normal#stress normal% por lo cual se rompe de forma mas fácil la roca.la roca rompe en el mismo cizalle pero disminuye el stress normal.presi"n de Euidos actua en contra del stress normal.circulo de mohr se dezplaza hacia la izquierda en una cantidad equivalente deEuidos.

Fractura4erdida de cohesi"n en la roca, afectan la resistencia de las rocas o de los

esfuerzos

modos de ractura(1isten Q modos

a% =odo N: desplazamiento de los $loques es normal al plano de fractura$% =odo 5: desplazamiento es paralelo al plano de fractura y normal al

frente de propagaci"n


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c) *esplazamiento de los $loques es paralelo tanto al plano como al frentede propagaci"n de fractura>ota: la =ec.a lar'a& i#dica direcci"# se#tido de propa'aci"#de la ractura

d% =ode I: A$ertura8e1tensi"n, tensionale% =ode II: *eslizamiento, cizalla paralelo a la direcci"n de propagaci"n de

la fractura, fallas de rum$of% =ode III: ,izalla perpendicular a la direcci"n de propagaci"n de la

fractura, fallas #inversa8normal%

g% =ode IV: fractura por apretar mucho en una orientaci"n, por cerrar

Fallacorresponde a una fractura con desplazamiento.las fallas se inician a partir de un defecto #cracB%, este puede ser muy pequeJo8R plano de discontinuidad.


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?rie#taci"# de los esuerzossigma NR sigma 5R sigma Q

Sigma N vertical -R Vetillas verticales

Sigma N horizontal -R Vetillas horizontales

Se desprende del di$u)o.

(l stress menor es el que permite que se genere esa apertura, porque nopermite que se a$ra

odelo de alla de #derso#2os muestra los casos de falla normal #7?%, falla inversa #Q?% y fallas derum$o, con sus respectivos esfuerzos y orientaciones.

criterios ci#emáticosson rasgos de orientaci"n tect"nico, que permiten determinar el sentido deldesplazamiento en zonas de cizalle y fallas. (stos rasgos son visi$les desdeescala microsc"pica a escala megacrospica.8se $asan en la aparici"n de fracturas secundarias en un mismo e1perimentode tipo riedel8capa de arcilla humeda sometida a cizalle so$re un par de $loques rigidos de

madera que se desliza de forma paralela.8según orietacion y el sentido de deslizamiento de las fracturas se acostum$raa denominar con letras

sistema de riedel


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=: plano de falla@: su$ paralelas y con el mismo sentido que la falla principal #m%@T: diferente sentido de cizalle que la falla principal

M: a 6U del plano de cizalle.

%+@ %E @> F//:


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limite de fallas transformante sigma N o$licuo

Factores tect"#icos

N8 (dad de la placa su$ductada

8depende de la velocidad con que se genera corteza oceánica en ladorsal correspondiente8tam$i+n la densidad es un factor importante al momento de hundirse$a)o el continenteA#cli#aci"# del pla#o de e#ioB 8determina las magnitudes de los tensores de stress: estas controlaran elmargen continental del tipo de deformaciones e1tensionales y el lugardonde estas se producirán8determina la distancia de la fosa a la cual se desarrollara el arcomagmatico#arco: corresponde a una lineaci"n de volcanes paralelos a la fosa, se

forman por minerales minerales hidratados, lo que $a)a el punto defusi"n de estos%e1isten 5 tipos:

a) suducci"# tipo maria#a!a placa mantea entre 5U y Q?, se encuentran en los e1tremosmás ale)ados de las dorsales, forman cortezas más vie)as queforman arcos de islas que detrás de estos encontramos mares

) suducci"# tipo a#di#a:=enor grado de inclinaci"n de la placa que su$ducta, placa más )oven por lo tanto menos densa, forman codilleras más )"venes.

58 ?licuidadse reere al angulo en planta con que incide una placa respecto a la otraplaca.puede ser a% frontal u ortogonal $% o$licuauna convergencia o$licua puede dar origen a fen"menos de tipostranscurrentes

A% tra#spresio: mov. (n el rum$o con mov. compresivo

%tra#ste#sio: mov. (n el rum$o con mov. *e tensi"n

Q8 Velocidad de convergencia

Fallas pla#ares: son fallas con pro$lemas de OespacioP


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Fallas /istricas: es imaginarse que el $loque esta rotando, deslizándose porel plano de falla, a medida que rota, se OacomodaP el $loque.

9aal'amie#to: corresponde a una falla inversa, la cual su e1tremo salientese monta so$re la estructura por la cual se va deslizando.

9uando se desconoce la edad de los estratos que forman los pliegues estos sedenominan:-a#tiorme: pliegue anticlinal, curva conve1a hacia arri$a-si#orme: pliegue sinclinal, curva conve1a hacia a$a)o

plie'ue mo#ocli#al: corresponde a un pliegue que solo posee un lado delpliegue, por lo cual no se puede sa$er si es anticlinal o sinclinal

4arte 4liegues

a% 9harnelas: zonas de Ee1ion de los estratos$% ()e de pliegue: intersecci"n del plano a1ial con la supercie del terrenoc% 4lano a1ial: plano imaginario que pasa por las charnelas de los estratosd% Flanco: laterales del pliegue. 4artes a am$os lados de las charnelase% 2ucleo: lo constituyen los estratos situados en el interior del pliegue


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uzamie#toa#das 4i#4 Pliegue recumbente: es un plegamiento en el que uno de sus flancos está inclinado más allá de la

vertical y por lo tanto tiene la apariencia de un pliegue "tumbado" o "acostado".
http://enciclopedia.us.es/index.php/Pliegue_(geomorfolog%C3%ADa)http://enciclopedia.us.es/index.php/Plegamientohttp://enciclopedia.us.es/index.php?title=Flanco&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php/Plegamientohttp://enciclopedia.us.es/index.php?title=Flanco&action=edit&redlink=1http://enciclopedia.us.es/index.php/Pliegue_(geomorfolog%C3%ADa)

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