ESFUERZO Y DEFORMACION

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ESFUERZO Y DEFORMACION GEOLOGIA ESTRUCTURAL

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GEODINAMICA EN LOS ANDES SUR DEL PERU ESFUERZO Y DEFORMACION Introducción Las rocas se deforman,  el esfuerzo causa deformación y la deformación genera estructuras La deformación de un cuerpo es el cambio de su forma o volumen bajo la influencia de fuerzas externas; en la corteza terrestre pueden ser ante todo elásticas y plasticas. Los materiales de la litosfera , la capa rígida superficial, están sometidos a la fuerza de la gravedad y a distintas combinaciones locales de fuerzas horizontales. Éstas proceden del desplazamiento de las placas, cuyo origen último está en la dinámica convectiva del manto . Cada punto material de la corteza está sometido a un campo de esfuerzos (fuerzas dirigidas) que variará según las fuerzas horizontales en juego y donde siempre interviene la gravedad. Se reconce una dirección de esfuerzo máximo, otra de esfuerzo mínimo, perpendicular a la anterior, y por último una de esfuerzo medio perpendicular al esfuerzo máximo y al mínimo. En la dirección del esfuerzo máximo se ha de producir un acortamiento de la estructura, a la vez que un alargamiento (necesario para mantener constante el volumen de la formación) en la dirección del esfuerzo mínimo. Las dimensiones no deben variar en la dirección del esfuerzo medio. El desplazamiento neto de materiales debe producirse en una dirección oblicua a los esfuerzos máximo y mínimo.

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GEODINAMICA EN LOS ANDES SUR DEL PERU ESFUERZO Y DEFORMACION Relación Esfuerzo Deformación Relación esfuerzo deformación. Para unas condiciones dadas de presión y temperatura, un material responderá a la aplicación de un esfuerzo primero con una deformación elástica (reversible), que es directamente proporcional al esfuerzo; luego con una deformación plástica (irreversible), que crece más deprisa que el esfuerzo; por último, con una deformación rígida (rotura), que a diferencia de las anteriores, rompe la continuidad original de los puntos materiales

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GEODINAMICA EN LOS ANDES SUR DEL PERU ESFUERZO Y DEFORMACION Tipos de esfuerzo y deformacion .

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GEODINAMICA EN LOS ANDES SUR DEL PERU ESFUERZO Y DEFORMACION Tipos de deformación. Por otra parte la aplicación de un esfuerzo creciente debería dar lugar a deformaciones de tipos distintos. Deformación elástica , reversible. Es la que adquiere un cuerpo sólido que al dejar de obrar los efectos físicos recupera su forma original. Durante todas las deformaciones existe un límite de elasticidad que si se supera, surge una deformación residual que no desaparece completa o parcialmente al eliminar las fuerzas que la han causado. Las fuerzas interiores que surgen en el cuerpo y tienden a equilibrar la acción de las fuerzas exteriores se llaman fuerzas de elasticidad Deformación plástica , geométricamente continua e irreversible, como la que observamos en el plegamiento Deformación rígida , por rotura, discontinua e irreversible, cuando se supera cierto valor. Las fallas representan el ejemplo mayor de deformación rígida. Las propiedades intrínsecas de la roca, las estructuras que forma y las circunstancias en que se encuentran determinan el valor que ha de tener un esfuerzo para que la deformación sea rígida, plástica o elástica. Se llama rocas competentes a las que demuestran poca plasticidad y alcanzan el límite de rotura sin haber llegado a sufrir una deformación plástica significativa: Las rocas plutónicas y, entre las sedimentarias, las calizas o las areniscas consolidadas cuando no están muy estratificadas. Una estratificación fina dará lugar generalmente a igualdad de material a deformaciones plásticas, principalmente pliegues. Son especialmente incompetentes las rocas arcillosas o las arenas. Las circunstancias físicas, especialmente la presión confinante, pueden alterar el comportamiento de una roca: en las regiones profundas de la corteza y en el manto, la elevada presión hace improbable la rotura, y materiales que son muy rígidos en la superficie se comportan de un modo mucho más plástico.

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GEODINAMICA EN LOS ANDES SUR DEL PERU ESFUERZO Y DEFORMACION Factores de Plasticidad y rigidez de las rocas Son los factores que influencian el comportamiento mecánico de la roca: - La temperatura. El aumento de temperatura le da plasticidad a la roca mientras que su disminución la hace rígida. La temperatura aumenta con la profundidad. - La presión confinante. Con la profundidad aumenta la presión confinante y las rocas, que en la superficie son rígidas, en la profundidad pueden comportarse plásticamente. Así aumenta el esfuerzo de ruptura y se facilita la deformación dúctil. - Contenido en fluido de la roca. La arcilla seca es rígida pero mojada es plástica. Por analogía la humedad disminuye la rigidez de las rocas y aumenta su plasticidad. La presencia de fluidos como el incremento de la temperatura, aumenta el campo de deformación reduciendo la respuesta elástica y desplazando el límite de rotura a esfuerzos cada vez mayores. - El tiempo de actuación de la fuerza. Se asocia a éste factor la velocidad de deformación de las rocas; si la velocidad de deformación es alta y por lo tanto el tiempo breve, el material responde con rigidez, en el caso contrario responderá plásticamente. Debe tenerse en cuenta que la unidad de tiempo geológico es el millón de años. - Composición y estructura de la roca. Este factor alude a la isotropía o anisotropía del material. Por la isotropía la roca puede ser competente y tener la capacidad de absorber esfuerzos sin deformarse, por consiguiente es rígida; por la anisotropía es lo contrario pues se deforma expresando su plasticidad.