Plegamiento

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Pliegues en rocas sedimentarias, alternancia de calizas y cherts (isla de Creta ).
Rocas metamorficas, cuarcitas y pizarras , muy replegadas ( Nueva Escocia , Canada ).

Plegamiento o pliegue es la curvatura producida en rocas por esfuerzos tectonicos o gravitatorios. [ 1 ] [ 2 ] ​ La curvatura suele manifestarse en los elementos planares o con superficies de discontinuidad de las rocas, como estratificacion, foliacion o agregados minerales lineares. Muchas de estas superficies han sido aproximadamente planas antes del plegamiento. [ 3 ] ​ La forma de los plegamientos puede variar considerablemente. [ 3 ] ​ Los plegamientos son el resultado de deformacion ductil , es decir, sin rotura. [ 3 ] ​ Algunos plegamientos como los plegamientos de arrastre estan asociados a fallas . [ 4 ]

Los pliegues se originan por esfuerzos de compresion sobre las rocas que no llegan a romperlas (deformacion ductil); en cambio, cuando si lo hacen, se forman las llamadas fallas . Los plegamientos pueden formarse en cualquier ambiente ambiente tectonico , [ 5 ] ​ aunque su mayor desarrollo se produce en los margenes de los orogenos de colision ( cinturones de plegamiento ). [ 6 ]

Los pliegues se forman en condiciones variadas de esfuerzo , presion de poros y gradiente de temperatura , como demuestra su presencia en sedimentos , en todo el espectro de rocas metamorficas e incluso como estructuras de flujo primarias en algunas rocas igneas . Un conjunto de pliegues distribuidos a escala regional constituye un cinturon de pliegues , una caracteristica comun de la zonas orogenicas . Los pliegues se forman comunmente por acortamiento de las capas existentes, pero tambien pueden formarse como resultado del desplazamiento en una falla no plana ( pliegue en curva de falla ), en el extremo de una falla en propagacion ( pliegue en propagacion de falla ), por compactacion diferencial o debido a los efectos de una intrusion ignea de alto nivel. Una intrusion de alto nivel suele ser, por ejemplo, un lacolito .

Plegamientos en banda de pliegues en el Permico de Nuevo Mexico, Estados Unidos

.

Sinclinal de la Cuenca del Arco Iris en la Formacion Barstow cerca de Barstow (California)

Elementos de un pliegue [ editar ]

Elementos de un pliegue.
  • Charnela : zona de mayor curvatura del pliegue. [ 7 ]
  • Linea de charnela o eje de pliegue : linea que une los puntos de mayor curvatura de una superficie del pliegue. [ 8 ] [ 9 ]
  • Direccion : angulo que forma el eje del pliegue con la direccion geografica norte-sur.
  • Plano axial : plano que contiene todas las lineas de charnela y corta el pliegue.
  • Nucleo : parte mas comprimida y mas interna del pliegue.
  • Flancos : mitades en que divide el plano axial a un pliegue. [ cita requerida ]
  • Cabeceo : angulo que forma el eje de pliegue con una linea horizontal contenida en el plano axial.
  • Cresta : zona mas alta de un pliegue convexo hacia arriba.
  • Valle : zona mas baja de un pliegue concavo hacia arriba.
  • Plegado cilindrico : Un pliegue que puede ser generado por un eje de pliegue se denomina pliegue cilindrico . Este termino se ha ampliado para incluir pliegues casi cilindricos. A menudo, el eje del pliegue coincide con la linea de bisagra. [ 10 ] [ 11 ]

Caracteristicas descriptivas [ editar ]

Tamano de los pliegues [ editar ]

Los pliegues menores se ven con bastante frecuencia en afloramiento; los pliegues mayores rara vez, excepto en los paises mas aridos. Sin embargo, los pliegues menores pueden proporcionar a menudo la clave de los pliegues mayores con los que estan relacionados. Reflejan la misma forma y estilo, la direccion en la que se encuentran los cierres de los pliegues mayores, y su clivaje indica la actitud de los planos axiales de los pliegues mayores y su direccion de vuelco [ 12 ]

Forma del pliegue [ editar ]

Pliegues tipo cheuron en Irlanda.

Un pliegue puede tener forma de cheuron , con flancos planos que se encuentran en un eje angular, de cuspide con flancos curvos, de circular con un eje curvo, o de elipse con longitud de onda desigual.

Amplitud del pliegue [ editar ]

Angulos entre miembros

La amplitud o apretamiento del pliegue se define por el tamano del angulo entre los flancos del pliegue (medido tangencialmente a la superficie plegada en el linea de inflexion de cada flanco), llamado angulo entre flancos. [ 13 ] ​ Los pliegues suaves tienen un angulo entre flancos de entre 180° y 120°, los pliegues abiertos oscilan entre 120° y 70°, los pliegues cerrados entre 70° y 30°, y los pliegues apretados entre 30° y 0°. [ 14 ] ​ Las isoclinas , o pliegues isoclinales , tienen un angulo entre flancos de entre 10° y cero, con flancos esencialmente paralelos.

Simetria de los pliegues [ editar ]

No todos los pliegues son iguales a ambos lados del eje del pliegue. Los que tienen extremidades de longitud relativamente igual se denominan simetricos , y los que tienen extremidades muy desiguales son asimetricos . Los pliegues asimetricos suelen tener un eje en angulo con la superficie original desplegada sobre la que se formaron.

Inclinacion y vergencia [ editar ]

La vergencia es la direccion hacia la que se inclina el eje de un pliegue, medido en una direccion perpendicular al mismo.

Clases de estilos de deformacion [ editar ]

Clasificacion de pliegues de Ramsay por convergencia de isogonos de buzamiento (lineas rojas). [ 15 ]

Los pliegues que mantienen un espesor de capa uniforme se clasifican como pliegues concentricos . Los que no lo hacen se denominan pliegues similares . Los pliegues similares tienden a mostrar un adelgazamiento de las extremidades y un engrosamiento de la zona de bisagra. Los pliegues concentricos estan causados por la deformacion debida al pandeo activo de las capas, mientras que los pliegues similares suelen formarse por alguna forma de flujo de cizallamiento en la que las capas no son mecanicamente activas. Ramsay ha propuesto un esquema de clasificacion para los pliegues que a menudo se utiliza para describir los pliegues de perfil basado en la curvatura de las lineas internas y externas de un pliegue y el comportamiento de los isogonos de buzamiento , es decir, lineas que conectan puntos de igual buzamiento en superficies plegadas adyacentes. [ 16 ]

Orientacion de un pliegue [ editar ]

  • Inmersion : angulo que forman una linea de charnela y el plano horizontal.
  • Direccion : angulo formado entre un eje del pliegue y la direccion norte - sur .
  • Buzamiento : angulo que forman las superficies de cada flanco con la horizontal (tomando siempre la maxima pendiente para cada punto).
  • Vergencia : direccion hacia la que se inclina el plano axial de un anticlinal no recto (tambien direccion hacia la que se desplaza el bloque superior de un cabalgamiento).

Tipos de pliegues [ editar ]

Anticlinal .
Sinclinal .
Simbolos de representacion de diferentes tipos de pliegues en los mapas geologicos.
Pliegue tumbado en calizas. Babia, Leon (Espana)

Los pliegues se pueden clasificar atendiendo a varias caracteristicas:

  • Por la disposicion de sus capas segun antiguedad:
    • Anticlinales : los estratos son mas antiguos cuanto mas cerca esten del nucleo. El pliegue es convexo hacia arriba siempre que no se haya invertido su posicion por causas tectonicas.
    • Sinclinales : los estratos son mas jovenes cuanto mas cerca esten del nucleo. El pliegue es concavo hacia arriba siempre que no se haya invertido su posicion por causas tectonicas.
  • Por su forma :
    • Antiforme : El pliegue es convexo hacia arriba, todo pliegue antiforme de primera generacion es un anticlinal.
    • Sinforme : El pliegue es concavo hacia arriba o convexo hacia abajo, todo pliegue sinforme de primera generacion es un sinclinal.
  • Por su genesis :
    • Pliegues de primera generacion o primera fase : Son los pliegues iniciales de un orogeno.
    • Pliegues de fases o generaciones sucesivas : Son plegamientos de rocas previamente plegadas, se los puede estudiar gracias al fenomeno de la foliacion . Permiten estudiar la evolucion tectonica de un orogeno.
  • Por su simetria
    • Simetricos respecto del plano axial
    • Asimetricos respecto del plano axial.
  • Por la inclinacion del plano axial
    • Rectos : el plano axial se encuentra en posicion vertical.
    • Inclinados o tumbados : el plano axial se encuentra inclinado.
    • Recumbentes : el plano axial se encuentra muy inclinado u horizontal. En estos casos se puede producir una inversion del registro estratigrafico .
  • Por el espesor de sus capas
    • Isopacos : sus capas tienen un espesor uniforme.
    • Anisopacos : Sus capas no tienen un espesor uniforme.
  • Por el angulo que forman sus flancos
    • Isoclinales : sus flancos son paralelos.
    • Apretados : los flancos forman un angulo agudo.
    • Suaves : los flancos forman un angulo obtuso.

Otros [ editar ]

  • Domo : anticlinal no lineal, los estratos buzan alejandose del centro en todas direcciones, los estratos mas antiguos en el centro.
  • Cuenca estructural : sinclinal no lineal, los estratos buzan hacia el centro en todas direcciones, con los estratos mas recientes en el centro.
  • Cheuron : pliegue angular con flancos rectos y charnelas pequenas.
  • Slump : tipicamente monoclinal, resultado de la compactacion o disolucion diferencial durante la sedimentacion y litificacion.
  • Ptigmaticos : Los pliegues son caoticos, aleatorios e inconexos. Tipico de los pliegues sedimentarios, migmatitas y zonas de despegue.
  • Parasitos : pliegues de longitud de onda corta formados dentro de una estructura de pliegues de mayor longitud de onda - normalmente asociados a diferencias en el espesor de las capas. [ 17 ]
  • Disarmonicos : Pliegues en capas adyacentes con diferentes longitudes de onda y formas, [ 17 ] ​ normalmente debido al diferente comportamiento mecanico de cada capa al mismo campo de esfuerzos.
  • Homoclinal : implica estratos que buzan en la misma direccion, aunque no necesariamente debido a ningun plegamiento.

Asociaciones de pliegues [ editar ]

Mecanismo de experimentacion que reproduce pliegues geologicos por empuje horizontal. El resultado de la fotografia muestra un anticlinorio.

Los pliegues no se suelen encontrar aislados, sino que se asocian. Las asociaciones mas sencillas de pliegues son:

  • Isoclinorio : los planos axiales de los pliegues son paralelos.
  • Anticlinorio : los planos axiales de los pliegues convergen por debajo del pliegue, de modo que el conjunto de pliegues tiene forma de anticlinal. [ 18 ]
  • Sinclinorio : los planos axiales de los pliegues convergen por encima del pliegue, de modo que el conjunto de pliegues tiene forma de sinclinal. [ 18 ]

Mecanismos de plegamiento [ editar ]

El plegamiento de las rocas debe equilibrar la deformacion de las capas con la conservacion del volumen en una masa rocosa. Esto ocurre por varios mecanismos.

Deslizamiento por flexion [ editar ]

El deslizamiento flexural permite el plegamiento mediante la creacion de deslizamientos paralelos entre las capas de los estratos plegados, que, en conjunto, dan lugar a la deformacion. Una buena analogia es doblar una guia telefonica, donde la conservacion del volumen se acomoda por deslizamiento entre las paginas del libro.

El pliegue formado por la compresion de los lechos rocosos competentes se denomina "doblamiento de flexion".

Pliegue de deformacion [ editar ]

Normalmente, se cree que el plegamiento se produce por simple pandeo de una superficie plana y su volumen de confinamiento. El cambio de volumen es acomodado por capas paralelas que acortan el volumen, cuyo espesor aumenta. El plegamiento por este mecanismo es tipico de un estilo de pliegue similar, ya que los miembros adelgazados se acortan horizontalmente y las articulaciones engrosadas lo hacen verticalmente.

Desplazamiento de la masa [ editar ]

Si la deformacion del pliegue no puede ser acomodada por un deslizamiento por flexion o un acortamiento por cambio de volumen (pandeo), las rocas son generalmente retiradas de la trayectoria del esfuerzo. Esto se consigue mediante disolucion por presion, una forma de proceso metamorfico, en el que las rocas se acortan disolviendo los constituyentes en zonas de alta tension y redepositandolos en zonas de menor tension. Los pliegues creados de este modo incluyen ejemplos en migmatitas y zonas con un fuerte clivaje planar axial.

Mecanica del plegamiento [ editar ]

Los pliegues en la roca se forman en funcion del campo de tension en el que se encuentran las rocas y de la reologia, o metodo de respuesta a la tension, de la roca en el momento en que se aplica la tension.

La reologia de las capas que se pliegan determina los rasgos caracteristicos de los pliegues que se miden sobre el terreno. Las rocas que se deforman mas facilmente forman muchos pliegues de longitud de onda corta y gran amplitud. Las rocas que no se deforman tan facilmente forman pliegues de longitud de onda larga y baja amplitud.

Implicaciones economicas [ editar ]

Industria minera [ editar ]

Trampa anticlinal de petroleo.

Las capas de roca que se pliegan en una charnela necesitan acomodar grandes deformaciones en la zona de la charnela. El resultado son huecos o zonas de menor presion entre las capas. Estos huecos, y sobre todo el hecho de que la presion del agua sea menor en ellos que fuera, actuan como desencadenantes de la precipitacion de minerales. A lo largo de millones de anos, este proceso es capaz de recoger grandes cantidades de minerales traza de grandes extensiones de roca y depositarlos en lugares muy concentrados. Este puede ser un mecanismo responsable de las vetas. En resumen, a la hora de buscar vetas de minerales valiosos, lo mas sensato seria buscar rocas muy plegadas, y esta es la razon por la que la industria minera esta muy interesada en la teoria del plegamiento geologico. [ 19 ]

Industria petrolifera [ editar ]

Las trampas anticlinales se forman por plegamiento de la roca. Por ejemplo, si una unidad de arenisca porosa cubierta de esquisto de baja permeabilidad se pliega en un anticlinal, puede contener hidrocarburos atrapados en la cresta del pliegue. La mayoria de las trampas anticlinales se crean como resultado de la presion lateral que pliega las capas de roca, pero tambien pueden producirse por la compactacion de los sedimentos. [ 20 ]

Vease tambien [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. Pollard y Martel 2020, p. 301
  2. Hills 1965, p. 212
  3. a b c Hobbs et al . 1976, p. 161
  4. Fossen 2018, p. 197
  5. Nabavi, Seyted Tohid; Fossen, Haakon (2021). ≪Fold geometry and folding ? a review≫ . Earth-Science Reviews 222 : ingles. doi : 10.1016/j.earscirev.2021.103812 .  
  6. Vicente, Gerardo de (2019). Tectonica de los cinturones de pliegues y cabalgamientos . Ediciones Complutense. p. 172. ISBN   978-84-669-3651-4 .  
  7. M.J. Fleury, The description of folds, Proceedings of the Geologists' Association, Volume 75, Issue 4, 1964, Pages 461-492, ISSN 0016-7878, https://doi.org/10.1016/S0016-7878(64)80023-7 .
  8. Davis, George H.; Reynolds, Stephen J. (1996). ≪Folds≫ . Structural Geology of Rocks and Regions . New York: John Wiley & Sons. pp.  372 ?424. ISBN   0-471-52621-5 .  
  9. Donath, F.A.; Parker, R.B. (1964). ≪Folds and Folding≫. Geological Society of America Bulletin 75 (1): 45-62. Bibcode : 1964GSAB...75...45D . ISSN   0016-7606 . doi : 10.1130/0016-7606(1964)75[45:FAF]2.0.CO;2 .  
  10. Sudipta Sengupta; Subir Kumar Ghosh; Kshitindramohan Naha (1997). Evolution of geological structures in micro- to macro-scales . Springer. p. 222. ISBN   0-412-75030-9 .  
  11. Park 2004, p. 26
  12. Barnes, J. W.; Lisle, R. J. (2013). ≪5 Mediciones y tecnicas de campo≫. Cartografia geologica basica: 4th Edition . John Wiley & Sons. p. 79. ISBN   978-1-118-68542-6 .  
  13. Real Academia de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales. ≪angulo entre flancos≫ . Vocabulario Cientifico y Tecnico . Acceso 2 de octubre de 2023.
  14. Lisle, Richard J (2004). ≪Folding≫ . Geological Structures and Maps: 3ª Edicion . Elsevier. pp.  33 . ISBN   0-7506-5780-4 .  
  15. Neville J. Price; John W. Cosgrove (1990). ≪Figura 10.14: Clasificacion de perfiles de pliegues utilizando patrones de isogon de buzamiento≫ . Analisis de estructuras geologicas . Cambridge University Press. p. 246. ISBN   0-521-31958-7 .  
  16. Park 2004, p. 31
  17. a b Park, R.G. (2004). Foundation of Structural Geology (3 edicion). Routledge. p. 33. ISBN   978-0-7487-5802-9 .  
  18. a b Hills 1965, pp. 215?216
  19. ≪Plegamiento geologico y presencia de minerales≫ .  
  20. ≪Trampas de petroleo y gas - Energy Education≫ .  

Bibliografia [ editar ]

  • Hobbs, Bruce E.; Means, Winthrop D.; Williams, Paul F. (1976). An Outline of Structural Geology (en ingles) . John Wiley & Sons.  
  • McKnight, Tom L.; Hess, Darrel (2000). ≪The Internal Processes: Folding≫ . Physical Geography: A Landscape Appreciation . Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. pp.  409?14 . ISBN   0-13-020263-0 – via Archive Foundation.   Parametro desconocido |chapter-url-access= ignorado ( ayuda )
  • Pollard, David D.; Fletcher, Raymond C. (2005). Fundamentals of Structural Geology . Cambridge University Press. ISBN   0-521-83927-0 – via Archive Foundation. (requiere registro) .  
  • Pollard, David D.; Martel, Stephen J. (2020). ≪Folds≫. Structural Geology: A Quantitative Introduction (en ingles) . Cambridge University Press . p. 346. ISBN   978-1-107-03506-5 .  
  • Ramsay, J.G., 1967, Folding and fracturing of rocks : McGraw-Hill Book Company, New York, 560pp., ISBN 193066589X
  • Fossen, Haakon (2018) [2016]. Structural Geology (en ingles) (2da edicion). Cambridge University Press. ISBN   978-1-107-05764-7 .  
  • Hills, E. Sherbon (1965) [1963]. ≪Folds≫. Elements of Structural Geology . Science Paperbacks (en ingles) . Norwich, Gran Bretana: Methuen & Co Ltd.  
  • R.G. Park (2004). ≪Fold axis and axial plane≫. Foundations of structural geology (3rd edicion). Routledge. p. 26. ISBN   0-7487-5802-X .  

Enlaces externos [ editar ]