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Formación de cordilleras.
OROGÉNESIS Proceso por el que se originan los orógenos
OrógenosCordilleras que se forman en zonas de subducción y van acompañadas por sismicidad, magmatismo, metamorfismo y deformaciones de las rocas
TIPOS DE
ORÓGENOS
Tipo andino
Arco insular
Tipo alpino
Tipo de margen implicado
Depende de
La mayor parte de los sedimentos no subducen, son plegados y apilados formando el prisma de acreción.
El calor generado por la fricción entre las dos placas, junto con la presencia de agua favorece la fusión parcial de
las rocas. Las altas presiones y temperaturas originan el
metamorfismo de algunas rocas.
Se produce la elevación del orógeno como consecuencia de la acumulación
de sedimentos, de la actividad magmática y de reajustes isostáticos.
Algunos magmas alcanzan la superficie produciendo actividad
volcánica.
Formación de cordilleras. Orógenos de tipo andino
En zonas donde la litosfera oceánica se introduce bajo la litosfera continental
Zona de subducción
Manto sublitosférico
Litosfera
Fusión parcial
100 km
200 km
300 km
Arco de islas
Fosa oceánica
Corteza oceánica
Formación de cordilleras. Orógenos de arco insular
Se localizan en aquellos márgenes en los que la litosfera oceánica subduce bajo otra litosfera oceánica (Japón, Filipinas).
Una placa litosférica con un tramo oceánico y otro
continental, subduce bajo una placa litosférica continental.
El continente alcanza la zona de subducción. La cuenca oceánica
se cierra.
Tras la colisión de ambos continentes se produce la
incrustación y cabalgamiento de un continente sobre otro, y los materiales situados entre ellos,
se plegarán, fracturarán y elevarán.
Formación de cordilleras. Orógenos de tipo alpino
Se localizan en márgenes donde convergen dos litosferas continentales
Deformaciones de las rocas
ROCAS DE LA
CORTEZAsoportan PRESIÓN
Presión litostática
Presión dirigida
DEFORMACIONES
DE LAS ROCAS
Elástica
Plástica
Rotura
Tipos de deformaciones
provoca
0 2 4 6 8 10
10
20
30
40
RELACIÓN ENTRE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Deformación (%)
Esf
uer
zo
(kb
ars)
Elástica
Plástica o dúctil
Por rotura
El material se deforma al ser sometido a un esfuerzo, pero recupera su forma y volumen cuando este cesa.
La deformación permanece después de haber cesado el esfuerzo.
El esfuerzo hace perder la cohesión interna del material y se fractura.
Defor
mac
ión
elás
tica
Deformación plásticaLímite de elasticidad
Límite de rotura
Tipos de deformaciones
TIPOS DE ESFUERZOS TECTÓNICOS
De compresión
Son fuerzas convergentes
De tracción Son fuerzas divergentes
De cizalla Son fuerzas paralelas
que actúan en sentido opuesto TIPOS DE
DEFORMACIONES
Tipos de esfuerzos y deformaciones
Elástica RoturaPlástica
Cuánto más se prolongue el esfuerzo la respuesta del material ante cualquier factor que provoque la deformación será más acentuada.
02 4 6 8
10
20
30
40
50
Deformación (%)
Esf
uer
zo (
kbar
s)
COMPORTAMIENTO DEL CUARZO
1000 0c seco
900 0c seco
700 0c seco
400 0c seco
950 0c húmedo
• TEMPERATURA
• PRESIÓN LITOSTÁTICA
• PRESENCIA DE AGUA Y OTROS FLUIDOS
Su incremento favorece la plasticidad.
TIEMPO
Factores que influyen en la deformación
¿El comportamiento plástico aumenta o disminuye con la temperatura? ¿y con la humedad?
¿Qué tipo de comportamiento pronosticarías para el cuarzo seco a temperatura ambiente?
Las deformaciones plásticas originan pliegues
Las deformaciones por rotura dan lugar a: diaclasas y fallas
Deformaciones permanentes: plásticas y fracturas
Los pliegues son flexiones u ondulaciones que presentan las masas de rocas.
Los pliegues cambian la disposición horizontal que inicialmente poseen los estratos. Para describir la nueva posición se utilizan dos medidas: dirección y buzamiento
Deformaciones plásticas: los pliegues
Brújula de geólogo con un clinómetro
incorporado para medir el buzamiento.
α
β
N
E
S
O
α=N37ºE
β=48ºE
VerticalMedida del buzamiento
Medida de la dirección o rumbo
Medidas de dirección y buzamiento de los estratos
Buzamiento
Dirección
Ángulo que forma una horizontal contenida en el estrato con la línea norte-sur.
Ángulo que forma la superficie del estrato con un plano horizontal.
ESTRATOS HORIZONTALES ESTRATOS
VERTICALES
ESTRATOS INCLINADOS
Buzamiento 0º. Sin dirección ni
buzamiento.
Buzamiento entre 0 y 90º.
Tipos de estratos
ESTRATOS INCLINADOS
Buzamiento 90º.
Zona más interna de un pliegue.
Charnela
Plano axial
Eje de pliegue Flancos
Núcleo
Laterales del pliegue situados a ambos lados de la
charnela.
Zona del pliegue que tiene la máxima
curvatura.
Superficie que divide al pliegue en dos mitades lo mas simétricas posibles.
Intersección del plano axial con la charnela.
Elementos de un pliegue
Cresta
La zona más alta de un pliegue.
Flanco
Línea de charnela
HorizontalCresta
Núcleo
Charnela:
Plano axial:
zona de máxima curvatura.
zonas a ambos lados de la charnela.
divide al pliegue en dos mitades lo más simétricas posibles.
la parte más interna del pliegue.
la zona más alta de un pliegue.
Cabeceo
Elementos geométricos de un pliegue
ángulo que forma el eje del pliegue con la horizontal en el plano.
SINCLINAL ANTICLINAL
1
2
345
123
45
6En el núcleo tiene los
materiales más modernos
En el núcleo tiene los
materiales más antiguos
RECTO INCLINADO TUMBADOSIMÉTRICO ASIMÉTRICO
Tipos de pliegues
el plano axial buza 90º, es vertical
el plano axial forma un ángulo con la vertical entre 85º y 10º
el plano axial buza menos de 10º, es casi horizontal.
el ángulo que forman los dos flancos con la horizontal es aprox. el mismo.
los dos flancos tienen inclinaciones claramente distintas.
Según la antigüedad de los materiales del núcleo
Según la posición de su plano axial Por su simetría
Si el esfuerzo al que se somete una roca supera su límite de rotura, se produce una fractura. Se distinguen dos tipos diaclasas y fallas
DIACLASAS
Fracturas en las que los bloques no se desplazan uno con respecto al otro o lo hacen ensanchando la grieta entre ellos.
Deformaciones por rotura: Las fracturas
Disyunción columnar grietas poligonales que se forman en rocas magmáticas al solidificarse lentamente
Fracturas en las que se produce el desplazamiento de un bloque con respecto a otro.
FALLAS
Grietas de desecación
Amplitud del desplazamiento entre
ambos labios, medido en metros.
Superficie a lo largo de la cual se produce el desplazamiento de
los bloques fracturados.
Bloque que queda levantado con respecto al otro bloque.
Plano de falla
Salto de falla
Labio levantado
Labio hundido
Elementos de una falla
NORMAL O DE GRAVEDAD INVERSA
DE DESGARRE O DE DIRECCIÓN
Es aquella en la que el plano de falla buza
hacia el lado hundido. Se origina
por fuerzas de tracción.
Es aquella en la que el plano de falla buza
hacia el lado levantado. Se origina por esfuerzos
de compresión
Es aquella en la que el desplazamiento relativo de los
bloques se ha producido en horizontal. No hay labio levantado ni hundido.
Tipos de falla
Sistema de fallas escalonadas con una
depresión en el centro.
GRABENSistema de fallas escalonadas con un
bloque central elevado.
HORST
Asociaciones de fallas
CA C BB A
Si los estratos no están horizontales, la repetición de materiales en la superficie indica la existencia de una estructura.
Si la repetición es simétrica la estructura es un pliegue.
Si el material central es el más antiguo es un anticlinal, si es el más moderno será un sinclinal.
Si la repetición sigue un orden la estructura es una falla.
Si el plano de falla buza hacia el material más moderno será una falla normal, si buza hacia el material más antiguo, una falla inversa.
CC D BB
CA C BB A
CC D BB
Buzamiento
Cómo identificar una estructura tectónica
¿Cómo sabemos que estructura (pliegue o falla) es?¿Por dónde pasa su plano axial?
¿Es un anticl inal o un sinclinal? ¿Por qué?
Actividad
En el talud de una carretera se observan los estratos dispuestos como indica la f igura.
A = más modernoD = más antiguo
¿Cuál es el labio levantando?
¿Es una falla normal o inversa?
¿Por qué?
Actividad
En el talud de una carretera se observan los estratos dispuestos como indica la f igura.
¿Qué estructura (pliegue o falla) es?
Características de un mineral
LOS MINERALESTienen una
ESTRUCTURA CRISTALINA
Sus átomos se ordenan formando
una
UN SOLO ELEMENTO
COMPUESTOS
•Azufre•Diamante•Oro
•Cuarzo•Halita•Silicatos
Formada por
Estructura cristalina de la Halita
Si cambia cualquiera de estas dos propiedades (composición o estructura), cambia el mineral.
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Mineral es sustancia natural, inorgánica, generalmente con una composición química definida y una estructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina.
Minerales más frecuentes
SILICATOS
CARBONATOS
SULTATOS
Minerales más frecuentes
SILICATOS
- Forman casi la totalidad de las rocas de la corteza
- Su composición es O2 47 %, Si 28%
- Su estructura básica es el tetraedro silicio – oxígeno, cuyo centro está ocupado por un átomo de silicio y en cuyos vértices se disponen los átomos de oxígeno
Si O4
Los silicatos se pueden unir formando cadenas, láminas, ciclos, etc.
Tipos de uniones
- Compartiendo 1, 2, 3, ó 4 de sus átomos de oxígeno
- Sin compartir ningún oxígeno y uniéndose unos a otros mediante cationes
Grado de polimerización
Es el número de oxígenos (o de vértices) que un tetraedro posee en común con sus vecinos
Silicatos
Si O4
Clasificación estructural de los silicatos
Sorosilicatos (Soro significa grupo) G.P. = 1: Dos tetraedros que comparten oxígeno (epidoto).
Ciclosilicatos (Ciclo significa anillo) G.P. = 2: Formados por 3, 4 o 6 tetraedros se unen para formar un anillo (turmalina).
Inosilicatos (Ino significa hilo) G.P.= 2; 2 ó 3: Formados por cadenas de longitud indefinida de tetraedros (piroxenos poseen cadenas sencillas y anfíboles poseen cadenas dobles).
Se reconocen entonces seis grupos fundamentales:
Nesosilicatos (Neso significa isla) G.P. = 0: Tetraedros aislados unidos a otros similares con un catión distinto del silicio (olivino).
Filosilicatos (filo significa hoja) G. P. = 3: los tetraedros unidos entre sí, siempre en un mismo plano (micas y arcillas).
Tectosilicatos (Tecto significa armazón) G. P. = 4: los tetraedros se unen a otros por los cuatro vértices en todas las direcciones del espacio (feldespatos y cuarzo).
Clasificación estructural de los silicatos
MODOS DE CRISTALIZACIÓN
PRECIPITACIÓN
SUBLIMACIÓN
SOLIDIFICACIÓN
Disolución acuosa
Sustancias disueltas en gases
Materiales fundidos
A partir de... Por...
CONDICIONES PARA LA
CRISTALIZACIÓN
TIEMPO
ESPACIO
REPOSO
Cómo se forman los cristales
GRUPO MINERAL ESTRUCTURA CRISTALINA IDEALIZADA
Olivino
Piroxenos
Anfiboles
Micas
Feldespatos
Cuarzos
Olivino
Augita
Hornblenda
Biotita
Moscovita
Ortosa
Plagioclasa
Cuarzo
Cadenas sencillas
Inosilicatos
Cadenas dobles
Inosilicatos
Láminas
Filosilicatos
Redes tridimensionales
Tectosilicatos
Tetraedros independientes
Nesosilicatos
Silicatos más frecuentes
El metamorfismo es el conjunto de cambios en la composición mineralógica de las rocas y en su textura que ocurren en estado sólido que afectan a una roca sometida a unas condiciones de presión y temperatura diferente a las de su origen
Metamorfismo
Las rocas metamórficas se pueden formar a partir de rocas sedimentarias, ígneas o, incluso, de otras rocas metamórficas
DIAGÉNESIS
FUSIÓN
-150 0C
-700 0 …. 1000 0C
METAMORFISMO
LA TEMPERATURA
Los cambios generados durante el metamorfismo vienen condicionados por la variación de factores como la temperatura, la presión y la presencia de fluidos
Factores del metamorfismo
Provoca cambios mineralógicos. El intervalo de temperatura oscila entre un valor mínimo de 150 ºC y un valor máximo que se sitúa en el comienzo de la fusión (entre 700 y 1000 ºC) dependiendo del tipo de roca y de la presión
La temperatura aumenta con la profundidad (gradiente geotérmico), pero puede verse afectada por otros procesos, como la existencia zonas del manto más calientes (zonas de dorsal, puntos calientes) o el ascenso de magmas.
Gneis
LA PRESIÓN
Granito
Factores del metamorfismo
Provoca cambios en las propiedades físicas de las rocas, reduce su volumen.
• Presión litostática: se genera de la carga de los materiales en el interior de la corteza y se ejerce en todos las direcciones
• Presión dirigida: se debe a la tectónica, provoca la reorientación de los cristales.
• Presión de fluido: fundamentalmente agua, facilita reacciones metamórficas que tienen como consecuencia cambios mineralógicos
Metasomatismo: Es un metamorfismo no isoquímico (cambia la composición de la roca). Se produce porque la presencia de fluidos aporta o elimia ciertos componentes de la roca.
Metamorfismo isoquímico. No cambia la composición química
Tipos de metamorfismo
Metamorfismo de contacto, aureola metamórfica
Corteza oceánica
Corteza continental
El metamorfismo dinámico o de presión se produce como consecuencia de un incremento de la presión, sin que la temperatura alcance valores importantes.
El metamorfismo de contacto o térmico se produce por un incremento de la temperatura. Se da en las rocas encajantes de un magma..
El metamorfismo regional o termodinámico se produce como consecuencia de un incremento simultáneo de presión y temperatura. Afecta a amplias zonas de la corteza. Se origina en las zonas de subducción
Tipos de metamorfismo dependiendo de la presión y temperatura
En estas rocas se produce una aureola de metamórfica, más intenso cuanta mayor es la proximidad al magma
Cambios ocurridos durante el metamorfismo
Modificaciones
Incremento de la densidad
Formación de nuevos minerales
Recristalización Reorientación de los cristales
La presión reduce los huecos de las
rocas
Debido a los intercambios con los fluidos o para adaptarse a las
nuevas condiciones de
presión y temperatura
Aumenta el tamaño de los
cristales
Los cristales se disponen
perpendicular-mente a la presión.
Favoreciendo la foliación
Textura de las rocas metamórficas
Textura
Dependen de Tipos
Los mineralesProcesos por
los que se han formado
Con foliación: dispuestos en
laminas
Sin foliación:No presentandisposición
láminada
Por textura se entiende un conjunto de características relacionadas con la forma, tamaño y disposición de los granos o cristales que la constituyen.
Por textura se entiende un conjunto de características relacionadas con la forma, tamaño y disposición de los granos o cristales que la constituyen.
Pizarrosa
Esquistosa
Gneísica
Las rocas presentan una disposición en láminas.
Las rocas no presentan disposición en láminas.
Cristales de igual dimensión que forman un mosaico de grano
Granoblástica
TEXTURAS CON FOLIACIÓN TEXTURAS SIN FOLIACIÓN
Textura de las rocas metamórficas
ROCAS CON FOLIACIÓN ROCAS SIN FOLIACIÓN
Pizarra Filita
Esquisto Gneis
Marmol
Cuarcita
Rocas metamórficas más frecuentes
