viernes, 23 de mayo de 2014

Comportamiento de las rocas: rigidez y plasticidad



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La parte superficial de nuestro planeta está en movimiento lento pero continuo, lo que determina todos los fenómenos geológicos que observamos sobre la superficie de la Tierra. La geodinámica se ocupa del estudio de los movimientos que afectan la parte más externa de la Tierra.

Montseny, horst

Es en este contexto que en los últimos años se ha consagrado la teoría de la tectónica de placas (desarrollada en otro capítulo). Como prueba de la validez de esta teoría los estudiosos se sirvan del análisis de las deformaciones que sufren las rocas como respuesta a los esfuerzos derivados del movimiento de las placas litosféricas (fragmentos de corteza y manto superior en movimiento recíproco). Las rocas afectadas por las gigantescas fuerzas en juego debidas al movimiento de las placas reaccionan normalmente de dos modos distintos dependiendo de la naturaleza de la roca, de la intensidad de la fuerza y de la duración del proceso. Podemos distinguir un comportamiento rígido y uno plástico.

- Rigidez: comportamiento frágil


En rocas sometidas a presiones muy elevadas se pueden tener simples grietas o fracturas (diaclasas) del material o bien roturas con desplazamiento de una de las partes respecto a la otra (fallas). La fragilidad (es decir, la tendencia a romperse antes que deformarse) se manifiesta más fácilmente en rocas rígidas.

El fenómeno, además, puede depende también de la temperatura más que de la presión a la cual está expuesta la roca.

La fragilidad se da a igualdad de presión a temperaturas bajas.

- Diaclasas y fallas


El comportamiento frágil de las rocas puede dar lugar a simples diaclasas (fracturas a lo largo de superficies más o menos irregulares) no asociadas a un movimiento evidente; o bien a fracturas asociadas a desplazamientos (incluso de varios kilómetros) a lo largo de la superficie de fractura (definida como superficie de discontinuidad, porque separa las rocas en bloques distintas) llamadas fallas. Si la superficie de discontinuidad (llamada plano de falla) no es vertical se distinguen un bloque superior llamado techo y un bloque inferior llamado piso. Según el movimiento recíproco de los dos bloques surgen las fallas directas (o normales) cuando el techo ha bajado respecto al piso a causa de movimientos distensivos que alejan los dos bloques y fallas inversas cada vez que, como resultado de movimientos comprensivos, el techo es levantado por encima del piso con acercamiento de los dos bloques.

Existen también las fallas llamadas transcurrentes, en las que el movimiento entre los dos bloques es horizontal (un ejemplo clásico es el de la falla de San Andrés, que se extiende por centenares de kilómetros en California señalando el límite entre dos placas: la pacífica y la norteamericana). En general las fallas no están aisladas sino que afectan a grandes áreas constituyendo sistemas que dependen del régimen tectónico (compresivo o distensivo), el cual provoca un alzamiento o un hundimiento del área afectada.

Los sistemas de fallas normales paralelas entre sí pueden formar alternancia de depresiones (graben) y de relieves (horst) que son el resultado de una tectónica distensiva llamada de horst y graben de la cual se tienen ejemplos interesantes en la cordillera costero-catalana, donde la depresión del Vallès-Penedès es un graben mientras que las cordilleras litoral (con el Tibidabo) y prelitoral (Montserrat, Montseny) son horst. Un último tipo de fallas, las llamadas fallas transformantes, se dan exclusivamente en fondos oceánicos.

- Plasticidad: comportamiento dúctil


En condiciones particulares las rocas expuestas a un esfuerzo pueden deformarse sin romperse.

Este comportamiento que se puede definir como dúctil depende del tipo de roca (por ejemplo, las arcillas son más dúctiles que las calcáreas) y de la temperatura que, al aumentar, favorece el movimiento de las partículas del retículo cristalino de los minerales, facilitando así una recolocación dentro de los cristales bajo esfuerzo que se deforman sin romperse.

- Pliegues


Los pliegues son deformaciones plásticas que hacen variar la posición original de las rocas. Los pliegues pueden ser de dimensiones variables (desde milimétricos a kilométricos) y muestras gran variedad de formas. Existen dos tipos principales de pliegues: anticlinales, si en el núcleo se encuentran las rocas más antiguas, y sinclinales, si el núcleo está constituido por las rocas más jóvenes.

Dependiendo de la forma hay pliegues antiformes con la convexidad hacia arriba y sinformes con la convexidad hacia abajo. En general, los anticlinales son antiformes y los sinclinales sinformes.

Deformaciones posteriores pueden complicar las formas descritas de estos tipos principales.