1. Esfuerzos y deformación


 

 

Imagen de cordillera  de dominio público, autor: Gorgo

Fuerzas de deformación

Las fuerzas que actúan sobre las rocas son: fuerzas no dirigidas (presión litostática) y dirigidas.


La presión litostática o confinante es una presión uniforme que actúa en todas las direcciones, su efecto es una compactación o disminución general de volumen de la roca. Cuando por erosión disminuye esta presión, se produce, de modo secundario, una descompresión de los materiales.

Dentro de las fuerzas dirigidas distinguimos:

- Distensión: Dos fuerzas alineadas, dirigidas en sentido divergente. Produce estiramiento sobre los materiales en que actúa.

- Compresión: Dos fuerzas alineadas, dirigidas en sentido convergente. Produce acortamiento sobre los materiales en que actúa.

- Cizalla: Dos fuerzas de sentido convergente pero no alineadas.


Comportamiento de los materiales

Los materiales terrestres están sometidos constantemente a esfuerzos o fuerzas tectónicas.

Cualquier esfuerzo sobre un cuerpo origina en un principio una deformación elástica, es decir, al cesar el esfuerzo el cuerpo recobra su forma original. No obstante, si el esfuerzo aumenta, la deformación puede ser permanente , en este caso el cuerpo se comporta de forma plástica. El aumento de esfuerzo al final puede producir la rotura del cuerpo (límite de rotura).

* Un cuerpo plástico presentará un dominio de elasticidad estrecho y uno de plasticidad amplio (aguanta bastante esfuerzo antes de romperse).

* Un cuerpo rígido es aquel que alcanza pronto el punto de rotura.

Que un cuerpo se comporte de una forma u otra depende de su naturaleza pero también de las condiciones. Por ejemplo, al aumentar la temperatura o presión los cuerpos se vuelven más plásticos, siendo capaces de soportar esfuerzos grandes sin llegar a romperse.

Imágenes bajo licencia Creative Commons. Ejemplos de deformación plástica y rígida (autor:Igancio Benvenut)


Las rocas en condiciones superficiales se comportan como cuerpos rígidos. No obstante, en profundidad su comportamiento puede ser plástico. Por tanto, según el tipo de roca y las condiciones en las que se encuentren en la corteza terrestre podemos encontrar estructuras de deformación plásticas o rígidas (con planos de fractura).


Estructura de deformación


Las estructuras de deformación que aparecen en la corteza terrestre son el resultado de tres tipos principales de esfuerzos: distensión, compresión y cizalla. Estos esfuerzos son capaces de explicar las estructuras a todas las escalas.

 

Imágenes bajo licencia Creative Commons. Isla de las Ciencias, autor: Manuel Merlo Fernández 

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Para unas condiciones dadas de presión y temperatura, un material responde a la aplicación de un esfuerzo de la siguiente forma:

1- Deformación elástica (reversible). La deformación sufrida será directamente proporcional al esfuerzo. En una gráfica deformación-esfuerzo este tramo es recto, su ángulo define el coeficiente elástico del material.

2- Deformación plástica (irreversible), que crece más deprisa que el esfuerzo. En una gráfica deformación-esfuerzo este tramo es curvo (ante pequeños incrementos de esfuerzos le material se deforma mucho).

3- Por último, llega un límite en que la deformación es rígida (rotura), rompiendo la continuidad original de los puntos materiales

 

 

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