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Geología estructuralNoviembre - 2011

Luis AyalaÁrea de Geología

Reconocimiento de fracturas, pliegues y fallas geológicasCurso básico - capacitación

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Qué es geología estructural?

Se refiere a una de las tantas ramas de la geología que se encarga del estudio de ladeformación de las rocas que se encuentran en la corteza terrestre, su relación y evolucióncon la tectónica de placas.

Esta ciencia se encarga principalmente de la observación e interpretación de las estructuras

que se hallan presentes en las rocas las cuales se han producido posteriormente a suformación y génesis, dichas estructuras nos indican qué procesos de deformación y/oruptura ha sufrido la roca a lo largo de su historia.

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Corteza terrestre

La característica principal de las rocas de la

superficie terrestre es la fragilidad quepresentan en comparación a otras rocas de

niveles más profundos de la Tierra.

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-Esfuerzo (stress)Se define matemáticamente como la

fuerza aplicada sobre un cuerpo o

material por cada unidad de área en una

superficie relativamente plana,corrientemente éste término es sinónimo

de presión.

-Deformación (strain)

Es el cambio de volumen y forma de unmaterial (para este caso un macizo rocoso

ó roca) que ha sufrido dicho material

producto de la aplicación de un esfuerzosobre dicho cuerpo.

Conceptos básicos

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Esfuerzo - Deformación

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Tipos de roca

-Rocas ígneas: volcánicas e intrusivas (plutónicas)

-Rocas sedimentarias

-Rocas metamórficas

Rock n  Roll!!!

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Rocas ígneas volcánicas

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Rocas ígneas plutónicas ó intrusivas

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Rocas sedimentarias

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Rocas metamórficas

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Mapa geológico regional de Puquio-Chaviña y de centros volcánicos

El cuadro central pertenece al área denunciada por Exploraciones Andinas

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Búsqueda de centros volcánicos

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Morfología de los afloramientos de roca y discontinuidades

Perfil de un afloramiento rocoso el cual se halla alterado física y químicamente

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Discontinuidades

Superficies de no continuidad dentro y encima de la superficie de una roca que la

separan a lo largo de espacios abiertos y/o cerrados, espacios que sonaprovechados para el relleno de un determinado mineral o la alteración química

producida por el agua, humedad, oxidación y otros procesos de índole similar. De

esta forma, la presencia de discontinuidades favorece a la alteración de la roca,

disgregación y póstuma destrucción.

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Importancia del reconocimiento de discontinuidades

Juego de diaclasas formando unbloque rocoso. Playa Santa María,

LimaIntersección de 2 juegos de

diaclasas principales. Modelo ideal

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Extensión y relevancia en el trabajo de campo o interior mina

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Tipos de discontinuidades

-Fracturas

-Estratificaciones

-Diaclasas o juntas

-Fallas geológicas

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Diaclasas ó juntas (joints)

Discontinuidades que no presentan desplazamiento y se encuentran agrupadas

paralelas unas con otras en  familias o en  juegos de diaclasas, cabe resaltar quevarios juegos de diaclasas pueden intersecarse para así formar bloques rocosos de

geometría ideal y de tamaños considerables.

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A la izquierda, se observa un bloque rocoso con 1 juego de diaclasas alineadas. Del

mismo modo, pero con 2 juegos de diaclasas, se observa el bloque rocoso de la

derecha

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Bloques de roca a lado de la carretera con riesgo de deslizamiento. Canta - Lima

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 Juegos de diaclasas intersecándose en un ángulo menor a 90 grados. Playa Santa María, Lima

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Diaclasas alineadas subverticalemente en una única familia, la separación entre ellas es entre 1 a 6 cm

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Familias de diaclasas intersecándose entre sí. Entrada a Arequipa

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2 juegos de diaclasas o familias que se intersecan. Playa Santa María, Lima

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Superficies de las diaclasas

Estructura en pluma(hackel structure)

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Estructura en pluma. Proyecto San Andrés, Ayacucho

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Estructura en pluma. Playa Santa María, Lima

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Características del macizo rocoso

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Pliegues (folds)

Son estructuras formadas por la acción de esfuerzos que tienen naturaleza

compresiva (ajuste) y/o tractiva (separación) deformando a la roca hasta su

ruptura. La deformación se da en rocas sometidas a esfuerzos dentro de uncontexto plástico en el cual luego de aplicada la fuerza deformante la roca no

recuperará su estado original (forma y volumen).

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Tipos de pliegues más comunes

Sinclinal Anticlinal  

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Pliegue del tipo anticlinal en calizas de la Formación Ferrobamba, Ayacucho

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Pliegue del tipo sinclinal en en calizas de la Formación Ferrobamba, Ayacucho

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Pliegue del tipo sinclinal en en calizas de la Formación Ferrobamba, Ayacucho

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Fallas geológicas (faults)

Son superficies de discontinuidad que

se forman después del

fracturamiento de la roca, dando alugar a 2 bloques que se encuentran

en relación a una superficie defricción provocando un

desplazamiento sobre cada una de

ellas y deformando o fracturando

todo el área alrededor a dichasuperficie.

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La principal característica de una falla

geológico es la observación de una

superficie de desplazamiento o defricción, ya sea en una dirección

determinada, la identificación defallas geológicas está íntimamente

relacionada a los elementos

estructurales y de campo presentes

en la roca afectada.

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Las zonas que se encuentran alrededor de las fallas se

encuentran sometidas a esfuerzos que aportan a lageneración de otras discontinuidades.

Zona afectada por fallamiento

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Elementos para identificar una falla geológica

-Grado de fracturamiento en los alrededores de la posible superficie de falla, sobre todo en los lugares

cercanos a quebradas

-Estrías ( lineamientos o slickenlines ) de falla.

-Formación de estructuras en media luna (moon-shaped grooves).

-Panizo ó harina de falla   (gouge fault) sobre la superficie de falla (espejo de falla o slickenside) junto

con material triturado de forma brechoide.

-Deformación en los alrededores de la posible superficie de falla.

-Formación de escarpas abruptas fracturadas y/o diaclasadas.

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Las superficies de falla forman quebradas a lo largo de la topografía del terreno

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Estrías de falla muy notorias sobre la superficie de falla panizada (espejo de falla)

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Superficie de falla con estrías (lineamientos) notorios. Sacsayhuamán-Cusco

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Estructuras en media luna asociadas a las estrías de falla que indican la dirección de movimiento

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Panizo ó  harina de falla  dentro de la superficie de una pequeña falla. Villa el Salvador - Lima

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Deformación en las partes cercanas a la superficie de falla. Pasamayo y Lurín - Lima

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 A la derecha se puede observar el material triturado sobre la superficie de falla producto de la fricción del movimiento que involucra el fallamiento

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 A la derecha se puede observar el material triturado sobre la superficie de falla producto de la fricción del movimiento que involucra el fallamiento

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La destrucción y transporte del material que se encuentra en la superficie de falla, con el tiempo, da lugar a la formación de suelos

Suelo

Pared de falla

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Material triturado a lo largo de la superficie de falla debido a la fricción que origina el desplazamiento de un bloque sobre otro. Posterior formación dematerial disgregable (suelo)

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Importancia y conclusiones

üLa presencia de discontinuidades en un afloramiento de roca ayuda a lageneración de la alteración química, de este modo la roca se vuelve másdébil y susceptible a colapsar.

üLa intersección de distintas fracturas, diaclasas y otro tipo de

discontinuidades forman bloques geométricos los cuales comprenden un

peligro en los trabajos de minería, ya sea en labores subterráneas osuperficiales.

üEl fracturamiento y presencia de discontinuidades en las rocas es un

factor independiente de la dureza ó resistencia de dicho conjunto de

rocas.

üLa alteración química y formación de discontinuidades transforman a larocas en material disgregable (suelo) el cual es un material no

competente y que debe ser identificado inmediatamente.

üTener en cuenta todos estos elementos de identificación deestructuras geológicas permitirán a la persona interesada a ser cautelosoante cualquier potencial peligro.

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Gracias