Deformació de les Roques: Tipus, Factors i Estructures

Definició i Conceptes Clau

Les roques estan sotmeses a forces que les deformen. La força per unitat de superfície s'anomena esforç. L'aplicació d'esforços pot ser:

• Uniforme en totes direccions: Pressió de confinament.
• En direccions diferents o de manera no uniforme: Esforç diferencial.

La deformació de les roques pot ser:

• Elàstica: Temporal i reversible, com en les ones sísmiques.
• Plàstica: Permanent, com en els plecs o la foliació.
• Fràgil: Provoca la fractura, com en falles, encavalcaments, esquerdes i diàclasis.

Tipus d'Esforços

• Compressió: La força actua perpendicularment a la superfície, comprimint els materials. Típic de zones de col·lisió de plaques.
• Distensió: La força actua perpendicularment a la superfície, però la compressió vertical (gravetat) estira o allarga els materials.
• Cisalla: Forces paral·leles a la superfície que actuen en direccions diferents, amb intensitats que poden variar. Provoca translació o trencament del material.

Deformacions Resultants

Quan un esforç actua sobre una roca, pot canviar la seva estructura, forma, volum i la posició dels minerals (reestructuració). Els tipus de deformació són:

• Elàstica: Temporal i reversible, mentre dura l'esforç.
• Plàstica: Permanent, fins i tot quan l'esforç cessa.
• Fràgil: L'esforç provoca la fractura i la pèrdua de cohesió.

Un domini plàstic curt implica un comportament fràgil, mentre que un domini plàstic llarg implica un comportament dúctil o elàstic.

Factors Condicionants de la Deformació

• Pressió i Temperatura: Alts valors afavoreixen la plasticitat i redueixen l'elasticitat.
• Composició i Estructura: La foliació i l'estratificació influeixen en la deformació.
• Temps d'Actuació: Una actuació lenta afavoreix la plasticitat, mentre que una actuació ràpida afavoreix la fragilitat.
• Contingut de Fluids: Un major contingut de fluids incrementa la plasticitat.

Deformacions Plàstiques: Plecs

Els plecs són ondulacions de les roques causades per esforços de compressió o cisalla. Són deformacions permanents que formen ondulacions sense fractura, típiques de roques sedimentàries.

Elements d'un Plec

• Cabussament: Inclinació produïda per la deformació.
• Xarnera: Zona on els estrats canvien el sentit del cabussament. És la part del plec amb més curvatura.
• Flancs: Zones laterals dels plecs, a banda i banda de la xarnera.
• Pla axial: Superfície que uneix les xarneres dels diferents estrats.
• Nucli: Zona més interna del plec.
• Eix: Intersecció del pla axial amb la superfície del terreny.
• Vergència: Angle que forma el pla axial amb la vertical.

Tipus de Plecs

Segons la Posició dels Materials

• Anticlinals: Convexos, amb el nucli format per les capes més antigues i flancs divergents des de la xarnera.
• Sinclinals: Còncau, amb el nucli format per les capes més noves i flancs convergents cap a la xarnera.

Segons la Vergència

• Dret o Recte: Pla axial vertical.
• Inclinat: Pla axial lleugerament inclinat.
• Invertit: Pla axial que ha girat més de 90º.
• Ajagut o Tombat: Dos flancs amb estrats horitzontals, un en posició normal i l'altre invertit.

Segons la Simetria

• Simètrics: Pla axial vertical, amb cabussament igual però en sentit contrari en anticlinals i sinclinals.
• Asimètrics: Flancs diferents i amb cabussament en sentit contrari en anticlinals i sinclinals.

Segons el Gruix de les Capes

• Plec Paral·lel: Conserva el gruix i forma capes paral·leles. Típic de zones més superficials.
• Plec Similar: No conserva el gruix; els flancs s'aprimeixen i la xarnera s'engruixa o viceversa.

Plec-Falla

Quan els esforços són molt intensos i se supera el límit de plasticitat, es produeix un trencament, generant un encavalcament amb lliscament, conegut com a plec-falla.