FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA DE CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA Y GEOTÉCNIA
Programa de la Asignatura: GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
Clave: 0252 Núm. de créditos: 09
Carrera: ING.GEOLOGO, ING.GEOFISICO E ING. DE MINAS Y METALURGISTA
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 72
Semestre: 6º,8º, 7º
Horas a la semana:
Teoría: 4.5 Obligatoria: SI
Prácticas: Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno identificará las estructuras, describirá su
orígen y analizará la evolución de las estructuras produ-
cidas por procesos mecánicos, en la corteza terrestre.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I. INTRODUCCION A LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL 2.5
II. IDENTIFICACION Y CLASIFICACION DE LAS ESTRUCTURAS 33.5
III. PRINCIPIOS DE MECANICA DEL MEDIO CONTINUO APLICADOS A LA
GEOLOGIA ESTRUCTURAL 27.0
IV. PRINCIPIOS DE TECTONICA DE PLACAS APLICADOS A LA GEOLOGIA
ESTRUCTURAL 9.0
72.0
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
GEOLOGÍA GENERAL
GEODINÁMICA INTERNA
GEOMETRÍA DESCRIPTIVA
TOPOGRAFÍA GENERAL Y PRÁCTICAS
ASIGNATURAS CONSECUENTES :
GEOMORFOLOGÍA
FOTOGEOLOGÍA E INTERPRETACIÓN DE MAPAS GEOLÓGICOS
YACIMIENTOS MINERALES (ING.MINAS Y METALURGISTA)
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. INTRODUCCION A LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL
ANTECEDENTES:
Geodinámica Interna.
Geología General
OBJETIVO:
El alumno conocerá en forma general, que es la
Geología Estructural, cuál su importancia geológica
y cuál es su papel en la tectónica global.
CONTENIDO:
I.1. Definición y objetivo de la Geología Estructural
I.2. Definición de tectónica
I.3. Importancia teórica y práctica de la Geología
Estructural y la tectónica
I.4. Relación con otras disciplinas de la Geología
II. IDENTIFICACION Y CLASIFICACION DE ESTRUCTURAS
ANTECEDENTES:
Geología General
Geodinámica Interna.
Geometría Descriptiva.
Topografía General y Prácticas.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá los métodos para orientar un plano
en el espacio. Analizará el concepto de estructura
y la nomenclatura adecuada.
CONTENIDO:
II.1. Orientación o actitud de un plano, capa, o línea
en el espacio, con relación a un marco de referencia.
Ejercicios
II.2. Definiciones de rumbo, echado verdadero y echado
aparente para una capa o para un plano. Ejercicios
II.3. Definición de dirección de inclinación y buzamiento
para una línea. Definición de "Pitch"
II.4. Símbolos utilizados en Geología estructural para
representar la actitud de una capa, plano, o línea
en un mapa geológico. Ejercicios
II.5. Medición del rumbo y echado de una capa o plano, de
la dirección de inclinación, buzamiento y "Pitch"
de una línea utilizando la brújula ("Brunton").
Ejercicios
II.6 Métodos gráficos para obtener echados verdaderos a
partir de echados aparentes y viceversa. Ejercicios
II.7. Planos y topografía. Expresión superficial de capas
horizontales, verticales e inclinadas en diferentes
tipos de topografía. Ejercicios
II.8. Espesores y topografía. Cálculo del espesor verdadero
y aparente de una capa en diferentes posiciones y en
diferentes tipos de topografía. Mediciones directas
e indirectas del espesor de una capa. Cálculo de la
profundidad de una capa o plano inclinado. Ejercicios
II.9. La regla de las "V´s". Ejercicios
II.10. Cálculo del rumbo y echado verdadero de una capa o
plano, a partir de un mapa geológico con curvas
de nivel. Problema de los tres puntos. Ejercicios
II.11. Predicción de patrones de afloramiento. Ejercicios
II.12. Determinación de la base y la cima de los estratos
utilizando estructuras primarias en rocas sedimen-
tarias e ígneas. Ejercicios
II.13. Descripción y clasificación de fracturas, juntas,
diaclasas y fallas
II.13.1. Definición de juntas y diaclasas
II.13.2. Definición de falla. Clasificación y
nomenclatura de fallas. Zona de falla,
zona de cizalla,desplazamiento neto, a
rumbo, o en dirección del echado. Estrías,
escalones del plano de falla y materiales
asociados al mismo (material cataclástico).
Definición de fallas sintéticas, antitéticas
y lístricas. Símbolos utilizados para re-
presentar estas estructuras en mapas geo-
lógicos. Ejercicios
II.13.3. Conjuntos de estructuras planares.
Definiciones de Horst, graben, autóctono,
cabalgadura, sobrecorrimiento, napa,
ventana tectónica, klippe, décollement,
fallas de crecimiento. Símbolos utilizados
para representar estas estructuras en mapas
geológicos. Ejercicios
II.14. Descripción y clasificación de pliegues
II.14.1. Identificación de zonas de compresión y
extensión cuando se pliega una o varias
capas. Amplitud y longitud de onda de un
pliegue. Deslizamiento interestratal
clásico y anticlásico. Pliegues de
arrastre.
II.14.2. Definición de antiforma, sínforma,
anticlinal y sinclinal. Determinación
del eje, cresta, valle, charnela,
superficie axial, nariz y puntos de
inflexión de un pliegue. Símbolos
utilizados para representar estas
estructuras en mapas geológicos.
Ejercicios
II.14.3. Clasificación de pliegues según su
ángulo interlimbos. Pliegues suaves,
abiertos, cerrados, apretados, isocli-
nales y "de hongo"
II.4.4. Clasificación de pliegues según la
geometría de sus crestas. Pliegues
cilíndricos, chevrón, kink y "de
caja"
II.14.5. Clasificación de pliegues con base en
el espesor de sus capas. Pliegues para-
lelos, similares, armónicos y desarmónicos
II.14.6. Clasificación de pliegues según el método
de las isógonas
II.14.7. Clasificación de pliegues según la
orientación de su eje y la posición
de la superficie (o plano) axial
del mismo. Pliegue horizontal inclinado,
buzante normal, buzante inclinado, vertical
reclinado y recumbente
II.14.8. Estructuras asociadas al plegamiento.
Pliegues "S" y "Z". Conceptos de vergencia,
boudinage, lineaciones minerales, estrías
y familias de juntas.
II.14.9. Pliegues superpuestos
II.14.10. Diapirismo y estructuras asociadas
II.15. Estructuras asociadas a rocas volcánicas.
Cráteres, calderas y formas relacionadas.
II.15.1. Estructuras asociadas a rocas intrusivas.
Batolitos, lacolitos, lopolitos, diques y
mantos.
II.16. Discordancias e historia geológica de una región.
Ejercicios
II.16.1. Clases de discordancias. Discordancia
angular, erosional y paralela. Deducción
de la historia geológica de una región a
partir de estructuras y discordancias.
Ejercicios
II.17. Construcción de secciones geológicas
II.17.1. Importancia de las secciones en un mapa
geológico
II.17.2. Construcción de secciones geológicas.
Proyección de echados verdaderos y
aparentes en la sección. Los métodos
de "Busk" (del arco) de dibujo a mano
libre y combinación de ambos. Principios
de las tectónicas de las secciones balan-
ceadas. Ejercicios
II.17.3. Mapas estructurales y tectónicas y bloques
diagramáticos. Ejercicios
II.18. Análisis estructural con la red estereográfica
II.18.1. Tipos de redes estereográficas y los
fundamentos de su construcción. Ejercicios
II.18.2. Proyección de un plano por medio de un
círculo primitivo o por medio de su polo.
Proyección de una línea. Determinación de
un echado aparente. Determinación de un
"pitch". Intersección de planos. Ejercicios
II.18.3. Diagramas "pi" (polo y beta). Determinación
del eje de un pliegue y de su inclinación.
Diagramas de contornos y su interpretación.
Pliegues superpuestos. Ejercicios
III. PRINCIPIOS DE MECANICA DEL MEDIO CONTINUO APLICADOS A GEOLOGIA
ESTRUCTURAL
ANTECEDENTES:
Geodinámica Interna.
Geología General
OBJETIVO:
El alumno comprenderá las causas mecánicas de la
deformación de las rocas
CONTENIDO:
III.1. Esfuerzo
III.1.1. Definición de esfuerzo. Cálculo de la
presión litostática. Esfuerzo en un plano
y sus unidades.Esfuerzo en un punto.
Elipse y elipsoide de esfuerzo, sus ecua-
ciones y su relación con los esfuerzos
principales. Estados de esfuerzo (tria-
xial, biaxial, uniaxial e hidrostático).
III.1.2. Círculo de Mohr para esfuerzo. Ecuaciones
y convenciones del círculo de Mohr para
esfuerzo en dos y tres dimensiones.
Ejercicios
III.2. Deformación
III.2.1. Definición de traslación, rotación,
distorsión y dilación. Deformación
homogénea y heterogénea. Medidas de
la deformación: Cantidades que expresan
cambios de longitud (elongación,
estiramiento y elongación cuadrática) y
cambios de relaciones angulares (ángulo
de cizalla y deformación de cizalla).
Deformación rotacional (cizalla simple)
e irrotacional (cizalla pura). Elipses y
elipsoide de deformación
III.2.2. Deformación infinitesismal y finita.
Superposición de las elipses de defor-
mación infinitesismal y finita (defor-
mación progresiva)
II.2.3. Círculo de Mohr para deformación finita.
Ecuaciones y convenciones del círculo de
mohr para deformación finita en dos y tres
dimensiones. Cálculo del porcentaje de
acortamiento en un conjunto de pliegues.
Ejercicios
III.3. Relaciones esfuerzo-deformación
III.3.1. Relación esfuerzo-deformación en cuerpos
elásticos, viscosos plásticos y newtonianos
III.3.2. Las rocas y su comportamiento mecánico.
Desarrollo de fracturas y fallas. Criterios
de ruptura.Orientación de los esfuerzos
principales y las fracturas (o fallas)
de cizalla y los pliegues en regiones
deformadas por cizalla pura o simple.
Ejercicios
IV. PRINCIPIOS DE TECTONICA DE PLACAS APLICADOS A GEOLOGIA ESTRUCTURAL
ANTECEDENTES:
Geodinámica Interna.
Geología General
OBJETIVO:
El alumno comprenderá cuál es el origen de las fuerzas
que causan el fracturamiento y plegamiento de las rocas,
así como el desarrollo de las cadenas montañosas en la
corteza terrestre.
CONTENIDO:
IV.1. Origen de las fuerzas que causan deformación en
la corteza terrestre. Ascenso y descenso de magma
"más caliente" rodeado por magma "más frío".
Definición de orogenia y tafrogenia
IV.2. Límites de placas y estructuras características.
Límites convergentes y cadenas montañosas asociadas.
Límites divergentes y estructuras (grabenes y rifts)
asociadas. Límites transformantes y zonas de defor-
mación (cuencas "pull-apart", transtensión y trans-
presión) asociadas
IV.3. Estructuras en márgenes pasivas (tipo atlántico) y
en arcos magmáticos
IV.4. Cadenas montañosas producidas por deslizamientos
gravitacionales
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias ( ) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLIOGRAFIA
Texto Temas de la materia para los que se recomienda:
HOBBS, B. E., MEANS, y WILLIAMS, P.F. II, III, y IV
“ An Outline of Structural Geololgy”
John Willey & Sons.
E.E.U.U., (última edición)
PADILLA y SANCHEZ, R.J., III
“Apuntes de Geología Estructural”
División de Estudios de Posgrado,
Facultad de Ingeniería, UNAM , 1987
RAGAN, D.M.
“Structural Geology, II y IV
An Introduction to Geometrical Techniques”
John Wiley & Sons,
E.E.U.U., (última edición)
DAVIS, G. Todos
“Structural Geology”
John Wiley & Sons
E.E.U.U., 1987
MARSHAK, S. y MITRA G. Todos
“Basic Methods of Structural Geology”
Prentice Hall, New Jersey
E.E.U.U., 1988
CONSULTA:
RAMSAY, J.G. II y III
Folding and Fracturing of Rocks
Mc Graw Hill,
E.E.U.U., (última edición)
RAMSAY, J.G., y HUBER, M.I. III
“The Techniques of Modern Structural Geology”
Vol. 1, Strain Analysis: Academic Press
E.E.U.U., 1983
RAMSAY, J.G., y Huber, M.I. II y III
The Techniques of Modern Structural Geology,
Vol. 2 Folds and Fractures: Academic Press
E.E.U.U., 1987