Semana 13 : "Deformación de la Corteza Terrestre" y "Formación de Montañas"

DEFORMACION DE LA CORTEZA TERRESTRE

I. DEFINICIÓN:

La Tierra es un planeta dinámico. En los capitulos anteriores vimos que la meteorización, los procesos gravitacionales y la erosión causada por el agua, el viento y el hielo modelan continuamente el paisaje. Además, las fuerzas tectónicas deforman las rocas de la corteza. Entre las evidencias que demuestran la actuación de fuerzas enormes dentro de la tierra se cuentan los miles de kilómetros de estratos que están doblados, plegados, volcados y a veces muy fracturados. En las montañas Rocosas canadienses, por ejemplo, algunas unidades de roca han sido empujadas sobre otras de una manera casi horizontal durante centenares de kilómetros. A una escala menor, durante los grandes terremotos, la corteza se mueve unos pocos metros a lo largo de las fallas. Además, la expansión y la extensión de la corteza producen depresiones alargadas y en los largos intervalos de tiempo geológico crean las cuencas oceánicas.

II.MECANICA DE LA DEFORMACION DE ROCAS:

Cuando las rocas son sometidas a esfuerzos que su propia resistencia, empiezan a deformarse,

normalmente plegándose, fluyendo o fracturándose (Figura GEOEST-01) Es fácil hacerse una idea de cómo se quiebran las rocas porque normalmente pensamos en ellas como algo quebradizo. Pero ¿cómo pueden doblarse la, grandes unidades rocosas en pliegues complicados sin romperse durante el proceso? Para responder a esta pregunta, los geólogos estructurales realizaron experimentos de laboratorio en los que las rocas fueron sometidas a esfuerzos diferenciales bajo condiciones que simulaban las existentes a diversas profundidades debajo de la corteza.

Aunque cada tipo de roca se deforma de una manera algo diferente, a partir de esos experimentos se determinaron las características generales de la deformación de las rocas. Los geólogos descubrieron que. cuando se aplica gradualmente ''n esfuerzo, las rocas responden primerro deformándose elásticamente. Los cambios resultantes de la deformación elástica son recuperables: es decir, igual que ocurre con una cinta de goma. la roca volverá prácticamente a su tamaño y forma originales cuando cese el esfuerzo. (Como veremos en el siguiente capítulo, la energía para la mayoría de los terremotos procede de la liberación de la energía elástica alacenada cuando una roca vuelve a su forma original.)

Una vez sobrepasado el límite elástico (resistencia) de una roca, ésta fluye (deformación dúctil) o se fractura (deformación frágil). Los factores que influyen en la resistencia de una roca y, por tanto, en cómo esta se va a deformar son la temperatura, la presión de confinamiento, el tipo de roca, la disponibilidad de fluidos y el tiempo.

 III. PLEGAMIENTOS:

Para entender los pliegues y el plegamiento, debemos familiarizarnos con la terminología utilizada para nombrar las partes de un pliegue. Como se muestra en la Figura GEOEST-07, los dos lados de un pliegue se denominan flancos. Una Línea trazada a lo largo de los puntos de máxima curvatura de cada estrato se llama línea de charnela, o simplemente charnela. En algunos pliegues, como el ilustrado en la Figura, la charnela es horizontal, o paralela a la superficie. Sin embargo, en los pliegues más complejos, la charnela del pliegue está a menudo inclinada según un ángulo conocido como inmersión . Además, el plano axial es una superficie imaginaria que divide un pliegue de la manera más simétrica posible.

III.I. TIPOS DE PLIEGUES:

IV. FALLAS:

Una falla es una grieta en la corteza terrestre. Estas normalmente forman, los limites entre las placas tectonicas de la Tierra. Hay dos clases de fallas, la falla activa, donde las piezas de la corteza de la tierra a lo largo de la falla se mueven con el transcurrir del tiempo. El movimiento de estas rocas puede causar terremotos, y las fallas inactivas son las que en algún momento tuvieron movimiento a lo largo de ellas pero que ya no se desplazan.

IV.I. ELEMENTOS DE UNA FALLA:

IV.I.I. RUMBO: Es la direccion de una linea horizontal en el plano de falla.
IV.I.II. BUZAMIENTO O INCLINACION: Es el angulo que ase el plano de falla con la horizontal.
IV.I.III. CAJA TECHO O BLOQUE COLGANTE: Se denomina así el bloque de roca ubicado por encima del plano de falla.
IV.I.IV. CAJA PISO O BLOQUE YACIENTE: Es el bloque de rocas ubicado por debajo del plano de falla.
IV.I.V. DESPLAZAMIENTO: Es la distancia neta y dirección en que se ha movido un bloque respecto del otro.

IV.II. TIPOS DE FALLAS:

IV.II.I. FALLAS NORMALES: Las fallas normales se producen en areas donde las rocas se estan separando, de manera que la corteza rocosa de un area especifica es capaz de ocupar mas espacio.
La roca de un lado de la falla normal se hunden con respecto a las rocas del otro lado de la familia.

• No se crean salientes rocosos.
• Es posible que se pueda caminar sobre un area expuesta de la falla.

IV.II.II. FALLAS INVERSAS: Ocurren en área donde las rocas se comprimen unas contra otras, de manera que la corteza rocosa de un área ocupe menos espacio.

• El área expuesta de la falla es frecuentemente un saliente. De manera que no se puede caminar sobre ella.
• Fallas de empuje son un tipo de falla inversa. Ocurren cuando el angulo de la falla es muy pequeño.
• La roca de un lado de la falla asciende con respecto a la roca del otro lado.

IV.II.III. FALLA DE TRANSFORMACION(De desgarre):  El movimiento a lo largo de la grieta de la falla es horizontal, el bloque de roca a un lado de la falla se mueve en una dirección mientas que le bloque de roca del lado opuesto de la falla se  mueve en dirección opuesta.

Las fallas de desgarre no dan origen a precipicios o fallas escarpadas porque no se mueven hacia arriba o abajo en relación al otro.

V. DIACLASAS:

Una diaclasa (del griego «διά» dia, a través de, y klasis, rotura) es una fractura en las rocas que no va acompañada de deslizamiento de los bloques que determina, no siendo el desplazamiento más que una mínima separación transversal. Se distinguen así de las fallas, fracturas en las que sí hay deslizamiento de los bloques. Son estructuras muy abundantes. Son deformaciones frágiles de las rocas.

V.I CARACTERISTICAS DE LA DIACLASAS:

La orientación de una diaclasa, como la de otras estructuras geológicas, se describe mediante dos parámetros:

V.I.I. DIRECCIÓN: Angulo que forma una línea horizontal contenida en el plano de la diaclasa con el eje norte - sur.

V.I.II. BUZAMIENTO: Angulo formado por la diaclasa y un plano horizontal imaginario.

Las diaclasas no tienen por qué ser en general planas, ni responder a ninguna geométrica regular, así que los parámetros indicados pueden variar de un punto a otro.

VI. DISCORDANCIAS:

Una discordancia es una relacion geometrica entre capas de sedimentos que representa un cambio en las condiciones en que se produjo su proceso de deposicion. En ausencia de cambios ambientales o de movimientos tectonicos, los sedimentos se depositan en estratos(capas) paralelas. Una discordancia es una discontinuidad estratigrafica en la que no hay paralelismo entre los materiales infra y suprayacentes.

Superficie de discontinuidad entre dos series de estratos.

VI.I. TIPOS DE DISCORDANCIAS:

VI.I.I. DISCORDANCIA ANGULAR: Discordancia en la que los estratos mas antiguos se inclinan con un angulo diferente al de los mas jóvenes (Implica Movimientos Tectonicos).

VI.I.II. DISCORDANCIA PARALELA NO EROSIONAL O PARACONFORMIDAD: Discordancia paralela sin superficie de erosión visible.

VI.I.III. DISCORDANCIA PARALELA EROSIONAL O DISCONFORMIDAD: Discordancia con estratos paralelos por debajo y por encima de una superficie de erosión, la cual es visible.

VI.I.IV. DISCORDANCIA LITOLOGICA O INCONFORMIDAD: Discordancia entre rocas ígneas o metamórficas que están  expuestas a la erosión y que después quedan cubiertas por sedimentos.

FORMACION DE MONTAÑAS

I. CONCEPTO:

• Como consecuencia de los movimientos de las placas originados por la convección del manto, las rocas responden según sus características.
• El choque en un limite de placa puede originar montañas con pliegues y fallas.
• Las altas presiones y temperaturas pueden transformar las rocas (metamorfismo) o fundirlas (magmatismo).
• La energía interna de la Tierra origina deformaciones y cambios en las rocas.

II. MOVIMIENTO TECTONICO:

Es la formación y modificación del relieve terrestre entran en acción distintos agentes creadores y transformadores.

Las placas tectonicas se desplazan una respecto con otras velocidades de 2,5 cm/año. Dado a que se desplaza sobre la superficie finita de la tierra, las placas interaccionan unas con otras a lo largo de sus fronteras o limites provocando intensas deformaciones en la corteza y litosfera de la tierra, lo que ha dado lugar a la formación de grandes cadenas de montañas y grandes sistemas de fallas asociadas con estas. El contacto por fricción entre los bordes de las placas es responsable de la mayor parte de los terremotos.

• Cuando las placas son convergentes una se hunde bajo la otra. El caso más conocido es el de nuestro país que se ubica en la placa Sudamericana bajo la cual se hunde la placa de Nazca. Este fenómeno, también llamado subducción, afecta a las costas de Chile y Perú provocando gran número de sismos en la región. 
• Cuando las placas se desplazan paralelamente entre sí pero en sentidos opuestos, generando sismos. Esto ocurre en la Falla de San Andrés, en California, Estados Unidos, área de numerosos terremotos. Se dice que este tipo de placas tiene fronteras de transformación.
• Cuando las placas se alejan una de la otra se les llama divergentes. Esto sucede con las placas Norteamericana y Europea que se separan a una velocidad de 2,5 cm por año. Al separarse se produce un espacio que es rellenado con magma. Cuando éste se endurece se aleja del lugar donde surgió generando un nuevo hueco que es rellenado con nuevo magma. El proceso crea el sistema que da origen al fondo oceánico. En estas zonas no suelen ocurrir sismos de gran intensidad.

III. MOVIMIENTO EPIROGENICOS:

Son todas las fuerzas verticales que producen fracturamientos de las rocas y afectan a una extensión considerable, pero no causan mucha deformación. Esta relacionado con el ascenso y descenso de los continentes.

Los movimientos epirogénicos, producen las siguientes dislocaciones:

III.I. FRACTURAS: Cualquier grieta en una roca sólida es una fractura.

III.II. FISURAS: Una fractura extensa se llama fisura que puede llegar a ser un conducto que sirva para el paso de la lava, que formará un basalto de meseta o de soluciones que originarán vetas mineralizadas.

III.III. FALLAS: Cuando en las fracturas o fisuras ha efectuado un desplazamiento apreciable.

III.IV. DIACLASAS: las diaclasas se pueden definir como planos divisorios o superficies que dividen las rocas y a lo largo de las cuales no hubo movimiento.

IV. OROGENIA: 

• Una orogenia es el proceso de formación de una cordillera y esta directamente relacionada con la tectonica de placas. Los movimientos que se producen en la corteza como consecuencia de las colisiones entre placas, y que son formadores de montañas, se llaman movimientos orogenicos.
• La orogenia es el tiempo durante el cual se forma una cadena montañosa o volcánica.

V. MONTAÑAS:

Una montaña es una eminencia topográfica (elevación natural de terreno) superior a 700 m respecto a su base. Las montañas se agrupan, a excepción de los volcanes, en cordilleras o sierras.

Las montañas cubren 53 % de Asia, 58 % de América, 25 % de Europa, 17 % de Australia y 3 % de África. En total, un 24 % de la litosfera constituye masa montañosa. Un 10 % de la población mundial habita en regiones montañosas. Todos los ríos mayores nacen en áreas montañosas y más de la mitad de la humanidad depende del agua de las montañas.

V.I. CLASIFICACION DE MONTAÑAS:

Hay montañas de estilos tectónicos, de plegamientos y fallas mixtas germánicas, jurásicas y alpinas.

Fruto de las distintas orogénesis podemos encontrar montañas plegadas o producto de una falla o fractura; e incluso plegado-fracturadas. También la hay de origen volcánico, como sucede con el Teide, en Tenerife.

Según su altura las montañas se pueden dividir en colinas, montañas medias, y montañas altas. Por la forma en que se agrupan podemos encontrar cordilleras, unidas en sentido longitudinal, y macizos, agrupadas en forma más circular o compacta.

VI. CORDILLERAS:

Una cordillera es una sucesión de montañas enlazadas entre sí (mayor que la sierra). Constituyen zonas plegadas o en fase de plegamiento. En los geosinclinales, o zonas alargadas situadas en los bordes de los continentes, se acumula un gran espesor de sedimentos; cuando estos materiales sufren una importante compresión debido a empujes laterales, se pliegan y se elevan dando lugar a la formación de cadenas montañosas. A este tipo pertenece la mayor parte de las grandes cordilleras continentales: el Himalaya, los Andes, los Alpes, entre otras. Además de las fuerzas internas del planeta, intervienen en el modelado del relieve agentes externos, como el viento o el agua, y procesos ligados al clima, a la vegetación y al suelo.

VI.I. CORDILLERAS DE LA TIERRA:

Las cordilleras no son exclusivas del planeta Tierra ya que se encuentran en otros cuerpos celestes como Marte. En la Tierra todos las masas continentales poseen cordilleras, de mayor o menor tamaño y elevación. A continuación se indican algunos ejemplos.

VI.I.I. CORDILLERAS DE AMÉRICA:

CATEGORÍA PRINCIPAL: Cordilleras de América

• Cordillera de los Andes - América del Sur
• Montañas Rocosas- Estados Unidos
• Apalaches - Estados Unidos
• Cordillera Central - República Dominicana
• Sierras Madres - México
• Eje Montañoso Central de Costa Rica
• Cordillera de la Costa - Costas del norte, centro y centrosur de Chile, y extremo sur del Perú

VI.I.II. CORDILLERAS AFRICANAS:

CATEGORÍA PRINCIPAL: Cordilleras de África

• Atlas

VI.I.III. CORDILLERAS DE ASIA:

CATEGORÍA PRINCIPAL: Cordilleras de Asia

• Cáucaso
• Himalaya
• Montes Urales

VI.I.IV.CORDILLERAS DE OCEANÍA:

CATEGORÍA PRINCIPAL: Cordilleras de Oceanía

• Alpes Australianos
• Cordillera Central

VI.I.V. CORDILLERAS DE EUROPA:

CATEGORÍA PRINCIPAL: Cordilleras de Europa

• Alpes
• Apeninos
• Cordillera Cantábrica
• Pirineos
• Sudetes

VII. GEOSINCLINALES:

Los geosinclinales se forman en áreas de inestabilidad de la corteza terrestre, junto a los márgenes continentales y, según los antiguos modelos, se compondrían de dos cuencas subsidentes, en las que se acumularían considerables espesores de sedimentos marinos, y de dos arcos que incluirían las siguientes zonas tectometamórficas (en el sentido continente ante-país océano): a) cuenca miogeosinclinal; b) arco miogeoanticlinal; c) cuenca eugeosinclinal, y d) arco eugeoanticlinal (ariso-país) (Aubouin, 1965).