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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

CAPÍTULO V: PLEGAMIENTO Presentado por: - Mantilla Briones, Hernán Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes. Asignatura: Geología Estructural Ciclo: Vacacional Cajamarca – Perú 2020

PLEGAMIENTO I. INTRODUCCIÓN Las rocas sometidas a un régimen de esfuerzos que excede su resistencia mecánica tiende a deformarse permanentemente a lo largo de zonas de deformación más o menos tabulares con límites, ya sean abruptos o graduales, reconocibles y cartografiables (Solís, 1984). Dependiendo de la composición química, el contenido de agua, la temperatura y la presión confinante, el mecanismo de deformación puede ser cristalplástico, o bien quebradizo. También se puede dar el caso de que simultáneamente algunos minerales se deformen plásticamente, mientras otros se deformen por fractura. Aun cuando la deformación global tenga carácter coaxial o “irrotacional” pueden y suelen desarrollarse zonas de cizalla rotacional que se aproximan a un modelo de cizalla simple (Tarbuck y Lutgens, 2005). Para poder documentar el sentido de desplazamiento de bloques rocosos separados por zonas de cizalla, es necesario contar con herramientas de observación que nos permitan identificar el sentido del movimiento relativo de los bloques. II. OBJETIVOS GENERAL - Analizar el régimen de esfuerzos que tienden a deformar los macizos rocosos. ESPECÍFICOS - Tratar todo lo referente a la deformación dúctil. - Explicar y clasificar los diversos tipos de pliegues. - Conocer los niveles estructurales. - Conocer las relaciones existentes entre los pliegues y fallas.

- Explicar las causas y los elementos geométricos de los que se componen los pliegues. III. EJERCICIOS En las siguientes fotografías describa en el recuadro del lado derecho que tipo pliegue corresponde.

(De izquierda  a derecha) anticlinalsinclinal.

Pliegue tumbado: El plano axial es casi horizontal

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Pliegue volcado: Ambos flancos buzan en la misma dirección.

Pliegue Sinclinal simétrico: Consta de un plano de simetría en el centro del pliegue y los dos flancos se inclinan casi en el mismo ángulo.

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IV. EJERCICIOS PROPUESTOS Ejercicio 1. Tomando como base el pliegue de la figura, indique sus partes: a. Línea de charnela. b. Superficie de charnela. c. Flanco. d. Eje. e. Zona de charnela.

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f. Con dos flechas dibujadas sobre el plano P, indique de manera esquemática la dirección en que actuaron los esfuerzos que causaron la deformación. Ejercicio 2. Tomando como base las figuras con bloques diagramáticos de pliegues,

realice

las

siguientes actividades:

a. Describa cada una de

las

estructuras. b e

d

a

c

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b. Clasifíquelas tomando como referencia su línea de charnela y plano axial. c. Clasifíquelas tomando como referencia el ángulo interflancos. d. Clasifíquelas con base en la geometría de sus crestas.

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a. Pliegue anticlinal con plano y línea de charnela normal. b. Horizontal Normal c. Cerrado d. Cilíndricos a. Pliegue anticlinal con plano y línea b. Horizontal Inclinado c. Cerrado d. Cilíndricos a. Piegue anticlinal b. Buzante inclinado c. Cerrado d. Cilíndrico a. Anticlinal recumbente simétrico b.Recumbente c. Cerrado d. Cilíndricos a. Anticlinal buzante normal b. Buzante normal c. Cerrado d. Cilíndricos a. Anticlinal buzante normal asimétrico b. Buzante normal c.Cerrado d. Cilíndricos

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a. Anticlinal b. Vertical c. Cerrado d. Cilíndrico a. Pliegue monoclinal b. Horizontal inclinado c. Suave d. Cilíndricos a. Pliegue anticlinal rectangular b. Horizontal normal c. Abierto d. Caja a. Pliegue inclinado cerrado. b. Inclinado c. Cerrado d. Cilíndricos a. Pliegue sinclinal simétrico. b. Horizontal normal c. Cerrado d. Cilíndricos

a. Pliegue anticlinal chevrón asimétrico b. Horizontal inclinado c. Cerrado d. Chevrón 8

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Ejercicio 3. Tomando como base las figuras con bloques diagramáticos de pliegues, realice las siguientes actividades: a. Describa cada una de las estructuras. b. Clasifíquelas tomando como referencia su línea de charnela y plano axial. c. Clasifíquelas tomando como referencia el ángulo interflancos.

a. Pliegue sinclinal simétrico b. Horizontal normal c. Abierto

a. Pliegues anticlinales similares con ángulos interflanco cerrado b. Horizontal inclinado c. Cerrado

a. Pliegue sinclinal b. Horizontal normal c. Cerrado

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a. pliegue anticlinal y sinclinal b. Horizontal normal c. Cerrado

a. Una estructura anticlinal con inmersión en todas las direcciones es un domo b. Horizontal inclinado c. Abierto

a. Pliegue anticlinal b. Horizontal normal c. Cerrado

a. Pliegue sinclinal asimétrico b. Horizontal inclinado c. Cerrado

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a. Pliegue monoclinal, semejante a un escalón, en zonas donde predominan capas horizontales b. Horizontal inclinado c. Abierto

a. Pliegue anticlinal b. Horizontal normal c. Abierto

a. un sinclinal que buza hacia dentro en todas direcciones se llama una cubeta estructural b. Horizontal normal c. Abierto

Cuestionario 1. Lea atentamente cada una de las cuestiones siguientes y marque con una cruz (X) la opción que corresponda a la respuesta correcta. 1. Tomando en cuenta la orientación del plano y línea de charnela del pliegue, los pliegues que tienen plano y línea de charnela horizontales se llaman: a) Buzantes b) Isoclinales c) Disarmónicos d) Recumbentes

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2. Tomando en cuenta la orientación del plano y línea de charnela del pliegue, los pliegues que tienen plano vertical y línea de charnela horizontal se llaman: a) Buzantes b) Armónicos c) Recumbentes d) Horizontal normal 3. Tomando en cuenta los ángulos entre flancos (interlimbos), marque aquellos pliegues cuyo ángulo se encuentra en el intervalo de 70° a 120°. a) Apretados b) Cerrados c) Abiertos d) Suaves 4. No corresponde a la clasificación de pliegues que se basa en la geometría de sus crestas: a) Pliegues de Chevron b) Pliegues Similares c) Pliegues de Caja d) Pliegues Cilíndricos 5. El plano o superficie que contiene a las líneas de charnela de un pliegue se llama: a) Plano de charnela b) Plano vertical c) Plano de falla d) Plano de napa 6. Cuando una o varias superficies planas se flexionan por deformación, sin romperse (deformación dúctil), se forma un: a) Décollemant b) Graben c) Pliegue d) Cizallamiento 7. El punto más bajo en un sinclinal se llama: a) Cresta b) Valle 13

c) Punto de inflexión d) Punto de charnela 8. Los pliegues que tienen ángulos entre flancos (interlimbos) entre 120° y 180°, se llaman: a) Suaves b) Abiertos c) Cerrados d) Apretados 9. Los pliegues con crestas y valles completamente angulares, con flancos planos y simétricos se llaman: a) Chevron b) Bandas kink c) Kink d) Cilíndricos 10. Tomando en cuenta los ángulos interflancos (interlimbos), marque aquellos pliegues cuyo ángulo se encuentra en el intervalo de 30° a 70°. a) Apretados b) Cerrados b) Abiertos d) Suaves 11. Tomando como base el espesor de las capas de los pliegues, si las capas deformadas que los forman tienen la misma forma y geometría, se denominan: a) Pliegues armónicos b) Pliegues disarmónicos c) Pliegues angulares d) Pliegues de "hongo" 12. La línea que une puntos de igual echado en los pliegues se llama: a) Isolínea b) Isógona c) Isocrona d) Isoyeta 13. Los pliegues en los que la charnela buza (se inclina) debajo de las rocas circundantes se denominan pliegues: 14

a) Circulares b) Inversos c) Hundidos d) Buzantes

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Cuestionario 2. Lea atentamente las siguientes cuestiones y conteste en forma clara y concisa. 1. Defina los siguientes conceptos: a. Pliegue Curvatura que se forma en un terreno como resultado de esfuerzos, mayoritariamente

compresivos,

aunque

también

podrían

darse

como

consecuencia de esfuerzos distensivos. b. Antiforme Es una estructura geológica cóncava hacia abajo o convexa hacia arriba sin tomar en consideración la edad de las rocas. c. Sinforme Es una estructura geológica cóncava hacia arriba o convexa hacia abajo sin tomar en consideración la edad de las rocas. d. Anticlinal Pliegue convexo hacia arriba (con forma de A mayúscula) y en cuyo núcleo o centro se encuentran las rocas más antiguas e. Sinclinal Pliegue cóncavo hacia arriba (con forma de U mayúscula) y en cuyo interior se encuentran las rocas más recientes. f. Monoclinal Flexión o inclinación estructural en una sola dirección, semejante a un escalón, en zonas donde predominan capas horizontales. g. Anticlinorio 16

Estructura regional con forma cóncava hacia abajo, definida por un conjunto de pliegues anticlinales y sinclinales. h. Sinclinorio Estructura regional con forma convexa hacia abajo, definida por un conjunto de pliegues anticlinales y sinclinales i. Homoclinal Flexión estructural en una sola dirección con echado uniforme, es semejante a una rampa. 2. Explique cuáles son los parámetros más importantes que influyen para que se formen los pliegues. Los pliegues se originan principalmente por esfuerzos de compresión sobre las rocas que no llegan a romperlas; en cambio, cuando sí lo hacen, se forman las llamadas fallas. Por lo general se ubican en los bordes de las placas tectónicas y obedecen a dos tipos de fuerzas: laterales, originados por la propia interacción de las placas (convergencia) y verticales, como resultado del levantamiento debido al fenómeno de subducción a lo largo de una zona de subducción más o menos amplia y alargada, en la que se levantan las cordilleras o relieves de plegamientos. 3. Explique cuáles son los mecanismos que dan origen a los pliegues. Los pliegues ocurren bajo esfuerzos compresivos, en condiciones de alta temperatura y alta presión y durante largos periodos de tiempo geológico.

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4. Dibuje de manera esquemática en planta y sección los siguientes casos de pliegues: a. Un sinclinal recostado Plano axial con orientación horizontal En planta

En perfil

b. Un anticlinal buzante En planta

En perfil

c. Un sinclinal chevron Pliegues tipo Chevron se caracteristica por su punto de charnela muy aguda, casi sin curvatura. En planta

En perfil

d. Un anticlinal simétrico 18

En planta

En perfil

e. Un anticlinal recumbente Pliegue anticlinal con plano y línea de charnela son horizontales. En planta

En perfil

5. Defina los siguientes conceptos: a. Línea de charnela Es la línea que une los puntos de máxima curvatura de un pliegue y pasa por los puntos de charnela. b. Plano de charnela Es punto de máxima curvatura del pliegue, visto en sección transversal. c. Cresta Es el punto más alto en la superficie plegada. d. Punto de inflexión

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Punto donde una superficie plegada pasa de un pliegue a otro o visto de otra manera de cóncava a convexa. e. Valle Es el punto más bajo en la superficie plegada. 6. Explique la importancia que tienen los pliegues con relación al origen de las cadenas montañosas. El origen de las grandes cadenas de montañas está relacionado con las fuerzas orogénicas, cuya estructura montañosa corresponde a un geosinclinal. Por lo tanto, las "verdaderas" cadenas de montañas son aquellas que surgen a partir de ese proceso y presentan una relación entre la estructura de las rocas y su origen. Los pliegues se generan al momento de formarse las cadenas montañosas gracias al movimiento de las placas tectónicas de la Tierra. Los geosinclinales son importantes por: Las bases de la teoría geosinclinal fueron establecidas en la segunda mitad del siglo XIX por el geólogo neoyorquino James Hall, en un trabajo famoso acerca de las formaciones paleozoicas de los Apalaches. Según él, los geosinclinales corresponderían a extensas zonas de sedimentación marina de poca profundidad, en las que ocurriría subsidencia lenta y cuya profundidad máxima corresponde a una línea central que es el eje de la depresión. Estas estructuras indican: Otro modelo estaría relacionado con el geosinclinal de tipo andino, en el cual el tectonismo horizontal es relativamente pequeño, excepto en el prisma acrecionario, lo cual trae como resultado el levantamiento de la corteza y la génesis de una raíz bajo las montañas del magmatismo asociado con el proceso de subducción.

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7. Explique la importancia que tienen los pliegues con relación a las acumulaciones de sustancias de interés económico (petróleo, agua y minerales). Gracias a la presión y fuerzas actuantes sobre rocas elásticas y plásticas, se generan deformaciones y grietas por donde secuencias de magma ingresas y se distribuyen por estas, así como los plegamientos son indispensables para sondajes y la importancia que tienen en la identificación de yacimientos. 8. Describa los criterios prácticos que se utilizan para identificar los anticlinales y sinclinales. En campo se identifican por las discontinuidades litológicas y estructuras deformadas por las fuerzas de compresión. Lo criterios aptos a seguir son: 21

La

observación,

interpretación

de

datos

estructurales,

orientación

y

generalmente la predominancia de material rocoso plástico determinado antes en el laboratorio. En gabinete se hace el reconocimiento de geoformas naturales, con características de deformación. 9. Explique qué diferencias existen ente los monoclinales y los homoclinales. PLIEGUES MONOCLINALES Llamados como pliegue en rodilla Estratos con la misma inclinación y dirección y con pendiente suave. En este caso uno de los flancos del pliegue presenta una extensión considerablemente mayor a la del otro flanco.

HOMOCLINALES Llamado también pliegue rampa Estratos que se inclinan en una dirección con un ángulo uniforme. Causada por la flexión estructural en una sola dirección con echado uniforme, es semejante a una rampa

Por eso se dice que posee un solo flanco Dentro de su clasificación están los pliegues de acordeón, en cofre. Está asociado al movimiento de fallas subyacentes

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