La geología estructural es la rama de la geología que se encarga del estudio de la distribución tridimensional de las unidades rocosas en relación con sus historias de deformación. El objetivo principal de esta disciplina es utilizar las mediciones de las geometrías rocosas actuales para descubrir información sobre la historia de la deformación (deformación unitaria o strain) en las rocas, y en última instancia, comprender el campo de estrés que resultó en dicha deformación y geometrías observadas.
Importancia y Aplicaciones
El estudio de las estructuras geológicas es fundamental en diversas áreas de la geociencia y la ingeniería:
- Geología Económica: En la geología del petróleo y la minería, los estratos rocosos plegados y fallados suelen formar trampas que acumulan y concentran fluidos como el petróleo y el gas natural. Asimismo, las zonas estructuralmente complejas son permeables para los fluidos hidrotermales, lo que resulta en depósitos concentrados de metales preciosos y base.
- Geología Técnica: Es crucial para entender las propiedades físicas y mecánicas de las rocas naturales. Las fallas, pliegues, foliaciones y diaclasas son debilidades internas que pueden afectar la estabilidad de presas, túneles, minas a cielo abierto y cortes de carretera.
- Riesgo Geotécnico: El riesgo de terremotos y deslizamientos de tierra se investiga combinando la geología estructural con la geomorfología.
- Hidrogeología: Los geólogos ambientales necesitan aplicar estos principios para comprender cómo los sitios geológicos impactan el flujo de agua subterránea y la penetración de sustancias tóxicas.
Métodos de Análisis
Los geólogos estructurales utilizan diversos métodos para medir geometrías rocosas, reconstruir historias de deformación y estimar el campo de estrés resultante.
Geometrías y Mediciones
Los datos primarios se recolectan en el campo, midiendo características planas y lineales:
- Características Planares: Incluyen planos de estratificación, planos de foliación, planos axiales de pliegues y planos de falla.
- Características Lineales: Incluyen lineaciones de estiramiento, ejes de pliegues y lineaciones de intersección.
Convenciones de Medición
La inclinación de una estructura planar se mide mediante el rumbo (strike) y el buzamiento (dip). El rumbo es la línea de intersección entre la característica planar y un plano horizontal, mientras que el buzamiento es la magnitud de la inclinación por debajo de la horizontal, en ángulo recto con el rumbo.
Alternativamente, se puede utilizar el buzamiento y la dirección de buzamiento, que es una medida absoluta en 360 grados, generalmente en sentido horario desde el Norte. Por ejemplo, un buzamiento de 45 grados hacia 115 grados de azimut se registra como 45/115.
Tectónica de Placas
La tectónica de placas es una teoría desarrollada en la década de 1960 que describe el movimiento de los continentes mediante la separación y colisión de placas corticales. En esencia, es la geología estructural a escala planetaria y sirve como marco para analizar y comprender las características a escala global, regional y local.
