Terminología y Estructuras Clave en Geología Estructural

Conceptos Fundamentales

Esfuerzos Principales

El sentido físico de los esfuerzos principales radica en que es el único estado de esfuerzo en donde el corte es nulo. No hay esfuerzo de cizalla. Los planos principales son perpendiculares entre sí, y en esos planos actúan los esfuerzos principales (Esfuerzos de compresión o tracción).

Trend

Ángulo que forma una línea con respecto al norte magnético.

Dip (Manteo)

También llamado manteo, es el máximo ángulo que forma una línea contenida en un plano con respecto al plano horizontal.

Dip Direction (Dirección de Manteo)

Rumbo de la proyección sobre el plano horizontal del dip de un plano.

Abertura

Distancia perpendicular que separa las paredes de la discontinuidad cuando no existe un relleno.

Espaciamiento

Se determina como la distancia media perpendicular entre planos de un mismo set de discontinuidades.

Persistencia (Continuidad)

También denominada continuidad, es la extensión de un plano medido por longitud según dirección del plano y su manteo.

Cable

Unidad estructural que solo transmite cargas de tracción.

Proyecciones Estereográficas y Notaciones

Una red estereográfica es una representación en 2 dimensiones de una esfera en la que es posible ubicar estructuras planares como fallas, fracturas, diaclasas, etc. Para esto basta con tener una buena medición del rumbo y manteo de la estructura.

Redes Estereográficas

• Red de Wulff (Equiangular): Conserva los ángulos, distorsiona las distancias.
• Red de Schmidt (Equidistancial): Conserva las áreas, distorsiona los ángulos.

La Red de Schmidt presenta la desventaja de una distorsión radial, es decir, no conserva los ángulos pero sí las áreas. En cuanto al tema de las discontinuidades, al no conservar los ángulos, puede que la representación gráfica de los distintos sets de discontinuidades sugiera un tipo de falla (plana, cuña o volcamiento) cuando en realidad es otra, esto depende de la disposición de los diferentes sets.

Sistemas de Notación

Notación por Cuadrante

• El rumbo se da en grados hacia el este u oeste con respecto al norte (o sur).
• Se indica el ángulo de manteo y su dirección (hacia donde cae).
• El rango de posibles direcciones de manteo es dividido en 4 cuadrantes (NE, SE, NW y SW).
• No se diferencia entre el inicio o el final de una línea (N20ºE = S20ºW).

Notación Azimutal

• Todas las posibles direcciones están en un círculo de 360º.
• El norte se asigna como 000º o 360º.
• Siempre se utilizan 3 dígitos.

Notación Dip / Dip Direction

• En esta notación se mide la dirección de máxima pendiente (perpendicular al rumbo), y el manteo.
• El plano queda descrito sin necesidad de indicar hacia donde cae el manteo.

Discontinuidades Geológicas

Las discontinuidades son en general el eslabón más débil de un macizo rocoso y por lo tanto tienen una influencia significativa en la estabilidad.

Tipos de Discontinuidades

Planos de Estratificación

• Dividen rocas sedimentarias en estratos.
• Son interrupciones en el proceso de depositación.
• Muy persistentes.
• El material puede ser diferente en el plano de estratificación o haber sido sujeto a metamorfismo.

Pliegues

• La aplicación de fuerzas tectónicas post-depositación generan cambios en la posición de estratos.
• Se clasifican de acuerdo a su geometría y formación.

Fallas

• Fracturas en las que se puede ver desplazamiento relativo a ambos lados del plano de falla.
• Pueden ser de gran extensión o ser estructuras locales.
• El espesor de la falla puede ser de metros a milímetros.

Zonas de Cizalla

• Zonas de varios metros donde se ha producido fallamiento por cizalla.
• Son zonas de relajación de esfuerzos en roca que no ha sido alterada - irregulares.

Diques

• Intrusiones largas y angostas, verticales, de caras paralelas.
• Generalmente compuestas de roca ígnea de grano fino.
• Espesor desde centímetros a varios metros.

Juntas (Joints)

• Es la estructura más común y la más significativa desde el punto de vista geomecánico.
• Son discontinuidades de origen geológico sin desplazamiento.