Ejercicios: Las deformaciones de las rocas

Distinguí entre deformación elástica, plástica y frágil, e indicá cuál de las tres es reversible al cesar el esfuerzo.

¿Qué es un pliegue anticlinal y qué es un sinclinal? Indicá dónde se encuentran los materiales más antiguos en cada uno: ¿en el núcleo o en los flancos?

Explicá la diferencia entre una falla y una diaclasa. ¿En cuál de las dos hay desplazamiento relativo de los bloques?

¿Qué es el esfuerzo en geología? Nombrá los tres tipos (compresivo, distensivo y de cizallamiento) y una estructura típica que genera cada uno.

Definí los elementos de un pliegue: charnela, flancos y plano axial. ¿Qué indica la orientación del plano axial sobre la simetría del pliegue?

¿Qué es una falla normal y bajo qué tipo de esfuerzo se produce? Poné un ejemplo de estructura asociada a la distensión cortical.

En una falla se distinguen el labio levantado y el labio hundido. Explicá cómo se reconocen en el campo a partir del desplazamiento de los estratos.

¿Qué diferencia hay entre un pliegue simétrico y uno asimétrico? ¿Qué indica la vergencia de un pliegue sobre el sentido de la compresión?

En un corte del terreno se observan dos estructuras tectónicas numeradas: la estructura 1 presenta una curvatura con convexidad hacia arriba y la estructura 2 presenta una curvatura con concavidad hacia arriba. Indicá qué número corresponde a un pliegue anticlinal y cuál a un sinclinal, y explicá el criterio que utilizaste para distinguirlos.

En la misma imagen del corte, ubicá las dos fallas numeradas y razoná cuál es normal y cuál inversa según el desplazamiento relativo de sus bloques. ¿Qué tipo de esfuerzo, distensivo o compresivo, produjo cada una?

Sometidas al mismo esfuerzo compresivo, unas pizarras se pliegan mientras que una cuarcita se rompe en diaclasas. Explicá qué propiedades de cada roca y qué condiciones externas (temperatura, presión, rapidez de la deformación) favorecen cada comportamiento.

Distinguí entre falla inversa y corrimiento (o cabalgamiento), y explicá por qué ambas estructuras implican acortamiento de la corteza. ¿Qué inclinación suele tener el plano de un corrimiento?

En un corte, el techo de una capa de caliza aparece desplazado $120\ \text{m}$ en vertical por una falla. Explicá qué es el salto de una falla y qué información adicional necesitarías para conocer el desplazamiento total si la falla tuviera también componente de rumbo.

Las diaclasas facilitan la extracción de bloques en las canteras, pero reducen la calidad de la roca ornamental. Explicá ambas afirmaciones y razoná por qué una roca muy diaclasada no sirve para obtener grandes piezas.

Un bloque hundido entre dos fallas normales forma una fosa tectónica (graben), y el bloque elevado entre ellas, un pilar (horst). Explicá qué régimen de esfuerzos los genera y poné un ejemplo de cada estructura.

En los Apalaches, los núcleos de los anticlinales forman valles y los sinclinales coronan las cimas. Explicá esta inversión del relieve a partir de la erosión diferencial sobre las rocas fracturadas de la charnela del anticlinal.

En el informe preliminar de una obra civil sobre el corte geológico de la imagen se afirma que: «Las fallas se originaron primero en régimen distensivo y, posteriormente, un episodio compresivo plegó tanto los estratos como las fallas preexistentes».

1. a) Rebatí de forma fundamentada la hipótesis del informe: analizá la geometría de las estructuras observables en la imagen e indicá qué principios de cronología relativa contradice dicha interpretación.
2. b) Reconstruí razonadamente la secuencia temporal de los procesos que han modelado este sector (sedimentación, deformaciones tectónicas y erosión).
3. c) Deducí y justificá cómo cambió el régimen de esfuerzos tectónicos (o las condiciones físicas de deformación) entre el momento en que se generaron los pliegues y el momento en que actuaron las fallas que los cortan.

En una prospección geológica para el trazado de un túnel, la cartografía revela que a lo largo de un valle lineal los estratos buzan $40^\circ$ en direcciones opuestas alejándose del eje del valle; los fósiles hallados en el fondo del valle pertenecen al Triásico, mientras que en las cumbres circundantes pertenecen al Jurásico.

1. a) Determiná la estructura tectónica que subyace al valle y justificá por qué la topografía actual representa un caso de relieve invertido (inversión del relieve).
2. b) Explicá el mecanismo de erosión diferencial que ha permitido que el núcleo de la estructura, siendo originalmente la zona estructuralmente más elevada, se haya transformado en una depresión (combe anticlinal), indicando el papel de la fracturación en la charnela.
3. c) Si se proyecta perforar el túnel perpendicularmente al eje del valle a $100\ \text{m}$ de profundidad bajo su fondo, predecí dos dificultades geomecánicas o hidrogeológicas que el equipo técnico encontrará al atravesar la zona de charnela.

En el frente de una cantera aflora un plano de falla inclinado $60^\circ$ hacia el oeste que pone en contacto dos bloques (bloque occidental y bloque oriental). Se registran las siguientes observaciones:

1. El bloque oriental contiene una capa guía de caliza a $10\ \text{m}$ de profundidad, mientras que en el bloque occidental la misma capa aparece a $35\ \text{m}$.

2. En el plano de fricción se observan estrías según la línea de máxima pendiente y escalones de falla cuyo resalte áspero al tacto se nota al deslizar la mano hacia abajo por el bloque oriental.

3. Los estratos del bloque occidental se curvan hacia arriba a medida que se aproximan a la fractura.

1. a) Determiná de forma justificada cuál de los dos bloques es el techo y cuál es el muro de la falla a partir de la inclinación del plano.
2. b) Interpretá los indicadores cinemáticos (escalones y curvatura de los estratos) y deducí el movimiento relativo de los bloques.
3. c) Un técnico afirma que la falla es normal «porque la capa de caliza está más baja en el bloque occidental». Rebatí o matizá su conclusión analizando la coherencia entre el desplazamiento neto observable y los indicadores cinemáticos dinámicos (arrastres y estrías).

Al levantar una columna geológica se observa una repetición estratigráfica: Margas (Cretácico) $\rightarrow$ Areniscas (Paleoceno) $\rightarrow$ Calizas (Eoceno) $\rightarrow$ Margas (Cretácico) $\rightarrow$ Areniscas (Paleoceno) $\rightarrow$ Calizas (Eoceno). El contacto intermedio entre las calizas inferiores y las margas superiores es una superficie neta inclinada $30^\circ$ que corta oblicuamente a las capas.

1. a) Planteá dos hipótesis geológicas diferentes para justificar dicha repetición: una estructural basada en un accidente tectónico y otra estratigráfica basada en un pliegue tumbado erosionado.
2. b) Diseñá tres comprobaciones de campo (criterios de polaridad sedimentaria, microestructuras en el plano de contacto y datación relativa del contacto respecto a las capas) que permitan decidir cuál de las dos hipótesis es la correcta.
3. c) Si la polaridad sedimentaria en ambas secuencias está orientada hacia el techo (hacia arriba) y en la superficie de contacto se halla una brecha tectónica con estrías que muestran buzamiento hacia la base, concluí qué tipo concreto de estructura geológica ha actuado y deducí el régimen tectónico responsable.