Las «piedras» se doblan

Ya hemos visto que las piedras en realidad no existen, que con ese término nos referimos a varios elementos geológicos de distinta naturaleza que no deberíamos mezclar. Lo que parece ya no admitir dudas es que, ya sean minerales, fósiles o rocas, las «piedras» son algo rígido que o se rompe o se queda como está, pero que nunca se dobla. Al menos esa es la idea general que solemos tener, aunque de nuevo es errónea. Las rocas no solo se doblan a veces, sino que ver cuerpos rocosos doblados en la naturaleza es algo relativamente frecuente. En este post vamos a ver cómo es la deformación de las rocas, la formación de pliegues, fallas y otras estructuras geológicas menos conocidas.

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El sinclinal de la Barca es uno de los pliegues más icónicos y famosos del Macizo Ibérico. Fotografía tomada desde la carretera AS-310 (autor desconocido).

Tipos de deformación

Aunque no lo parezca, las rocas se deforman igual que lo hace la plastilina en nuestras manos, la ramita verde de un árbol o incluso una barra rígida de hierro. Todos los objetos sólidos se deforman, lo único que tenemos que hacer es aplicar la fuerza, o más bien el esfuerzo, adecuado. Para entender la deformación de las rocas primero debemos entender que la deformación no es más que la respuesta de los cuerpos cuando cambia el estado de esfuerzos que domina sobre ellos. De esta forma podemos hablar de dos tipos de deformaciones principales, dúctil si el cuerpo se va a «doblar» y frágil si se rompe. Ambas forman parte de lo mismo y la única diferencia es la cantidad de energía empleada. Por ejemplo, si cogemos la ramita de un árbol y le aplicamos un pequeño esfuerzo, vamos a doblarla con facilidad, pero si seguimos aplicando una fuerza llegará un momento en el que la rama no aguante más y se rompa. Es decir, llega un punto en el que pasamos de la deformación dúctil a la deformación frágil. Pero antes de llegar a esa situación, a ese punto de rotura, la rama se ha deformado de manera dúctil, ya sea con una deformación temporal que ha durado solo lo que ha durado el esfuerzo (deformación elástica) o con una deformación perpetua que persiste incluso cuando el esfuerzo cesa (deformación plástica). Esto ocurre con esa ramita, pero también con las rocas, que pueden deformarse tanto de manera dúctil como de manera frágil.

deformacion
La deformación frágil se produce cuando se supera el límite de rotura, antes de ello todo material experimenta una deformación dúctil que puede ser plástica o elástica (imagen propia).

Las rocas se doblan

Las rocas, como cualquier material sólido, pueden deformarse de manera dúctil siempre que no se supere su límite de rotura. Supongamos que tienes un libro de pastas blandas en tus manos y quieres doblarlo. No tendrías grandes dificultades en aplastarlo por sus lados y formar un arco, siempre y cuando emplees la energía necesaria para ello. Ahora pensemos que ese libro es un conjunto de rocas y que cada hoja es una capa. Nosotros no podríamos doblarlas, pero la naturaleza sí es capaz de generar ese mismo «arco» como consecuencia de un esfuerzo compresivo. A esta deformación la llamamos plegamiento y tiene como resultado la formación de uno o varios pliegues, que pueden ser desde microscópicos (crenulaciones) hasta tener varios kilómetros de anchura. En la naturaleza las rocas se pliegan porque el plegamiento es la mejor forma de solucionar un problema de acortamiento. Cuando dos continentes se aproximan, como consecuencia de la tectónica de placas, el espacio entre ambos se va reduciendo y los materiales que hay entre ellos tienen que ir adaptándose a un espacio menor. Así es como se generan los pliegues, pero también es lo que está detrás de la distribución geográfica de montañas y ríos que tenemos en la península Ibérica.

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Mapa geográfico de la península Ibérica (tomado de wikipedia.org) y corte topográfico N-S de la misma en el que se aprecia cómo el relieve se puede definir como oscilante, con elevaciones que corresponden con los sistemas montañosos alternando con las depresiones que definen las principales cuencas fluviales (tomado de geoperspectivas2bachiller.blogspot.com.es).

Los pliegues son por tanto el primer elemento de deformación dúctil que tenemos en geología. Y del mismo modo que el libro de pastas blandas de antes se puede doblar formando un montículo o una depresión, en la naturaleza las rocas también van a formar pliegues hacia arriba y pliegues hacia abajo. Esto es lo que nos lleva a los términos geológicos de antiforme (pliegue convexo, con la curvatura hacia arriba) y de sinforme (pliegue cóncavo, con la curvatura hacia abajo). Pero en muchos sitios los términos que aparecen son otros que, aunque muchas veces empleamos como sinónimos, lo cierto es que no lo son porque nos dan otra información diferente que nada tiene que ver con la morfología de los pliegues. Porque en realidad un anticlinal no es un pliegue convexo sino un pliegue que tiene las capas más antiguas en su núcleo, mientras que un sinclinal no es un pliegue cóncavo sino un pliegue que tiene las capas más jóvenes en su núcleo. Es cierto que por lo general los antiformes son además anticlinales y los sinformes suelen ser sinclinales, pero no siempre ocurre esto y por ello conviene diferenciar muy bien unos de otros.

pliegues
Los pliegues los podemos dividir en función de muchos criterios, los más conocidos son a partir de su morfología en antiformes y sinformes y a partir de cómo están dispuestas las capas con respecto a su edad en anticlinales y sinclinales (imagen propia).

Otro aspecto muy importante a la hora de hablar de pliegues es conocer bien sus partes. En geología llamamos flancos a los dos lados de un pliegue y charnela al punto de inflexión de su curvatura. Esto es muy importante porque cuando hablamos de pliegues no solemos quedarnos solo en si son antiformes/sinformes o anticlinales/sinclinales, sino que además nos fijamos en otros aspectos como si el grosor de sus flancos se mantiene constante o cambia, si la charnela es angulosa o no… Y así un sinfín de parámetros que nos permiten clasificar los pliegues en función de diferentes aspectos y cuestiones. La geología es una ciencia muy descriptiva y eso hace que el aspecto sea siempre una cuestión de gran importancia.

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En geología llamamos charnela de iun pliegue al punto de inflexión de la curvatura y flancos a cada uno de los lados que forman el pliegue (imagen propia).

Los pliegues son muy importantes en geología, pero no son el único elemento geológico que nos indica una deformación dúctil. Cuando los esfuerzos no son compresivos sino distensivos se generan otros elementos geológicos de gran interés. Ese es el caso de los boudins (morcillas en francés), un tipo de estructura deformativa producida por el estiramiento de una capa hasta quedar con una forma que recuerda mucho a las ristras de salchichas o morcillas (de ahí su nombre). En ocasiones la parte más estrecha, que se denomina neck o cuello, puede quedar tan estrangulada que acabe por romperse, por lo que cada fragmento queda aislado del resto, como una salchicha o una morcilla solitaria. Los boudins por tanto se forman a partir de un proceso de estiramiento que se denomina boudinage, del mismo modo que los pliegues se forman por un proceso de compresión que se denomina plegamiento.

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El boudinage es un tipo de deformación dúctil provocada por esfuerzos distensivos. Izquierda: Esquema de formación de un boudin (fuente: glosarios.servidor-alicante.com). Derecha: Ejemplo de capas boudinadas (fuente: pinterest.com).

Las rocas se rompen

Las rocas se pueden deformar de manera dúctil y dar pliegues o boudins, sufrir una deformación frágil-dúctil y generar las llamadas zonas de cizalla, que no veremos en este post, o romperse por haberse superado su límite de rotura. Las fallas geológicas son fracturas de las rocas que se producen en la naturaleza y que definen uno de los elementos geológicos de mayor importancia. Pero una falla no es una simple rotura del terreno, es una rotura en la que además se ha producido algún tipo de desplazamiento apreciable, de manera que uno de los dos lados, que llamamos labios, se ha movido con respecto al otro. Por lo general las fallas son estructuras que cortan espesores de decenas o incluso miles de metros a lo largo de varios kilómetros, aunque también hay fallas de menor entidad que afectan cuerpos rocosos más pequeños.

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Falla normal afectando a una sucesión de varias capas sedimentarias en Guatemala (Autor: J.K. Nakata).

Los geólogos distinguimos varios tipos de fallas a partir de cómo ha sido el movimiento de los labios con respecto a su inclinación. Porque al igual que es importante conocer todo lo posible de un pliegue, que nos dará una información de cómo se formó, también para el comportamiento frágil es importante saber el cómo. De esta forma tenemos tres tipos de fallas principales y varios que son una combinación de ellas. Las fallas normales son aquellas fallas en las que el labio que se hunde lo hace a favor del plano de falla, que es la superficie de rotura. Por su parte, las fallas inversas son las que, como su propio nombre indica, se producen cuando el labio que está a favor del plano de falla no se hunde sino que se eleva. El tercer tipo de falla no implica movimiento en la vertical sino en la horizontal y son las llamadas fallas de desgarre, que pueden ser dextras o sinestras según se muevan en el sentido de las agujas del reloj o al revés. Pero como ya hemos dicho, estos son los tres tipos generales, ya que en la naturaleza lo normal es que veamo fallas de desgarre con algún componente vertical o fallas con algo de rotación. Las combinaciones son varias.

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Las fallas geológicas las clasificamos en función del movimiento relativo de sus bloques (labios) en tres tipos: fallas normales, fallas inversas y fallas de desgarre (imagen propia).

Un tipo particular de falla inversa con un ángulo de inclinación muy bajo son los cabalgamientos. Estos se producen en zonas donde la compresión es tan grande que el plegamiento no es suficiente para resolver el acortamiento que sufren los materiales, de manera que unos cuerpos de roca se superponen, o cabalgan, sobre otros más modernos. Esto lo podemos ver en una gran cantidad de lugares y en ocasiones los cabalgamientos son tan espectaculares que pueden llevar a que sea el propio manto el que cabalga sobre la corteza.

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Cabalgamiento de Zarzuela del Monte (Segovia), donde tenemos granitos del paleozoico cabalgando sobre areniscas terciarias (imagen modificada a partir de geocaching.com, autor Juan Álvarez García).

Las fallas son fracturas del terreno en las que se produce desplazamiento. Pero en ocasiones la fractura no viene acompañada de ningún tipo de desplazamiento (o al menos este no es apreciable a simple vista). En ese caso no estamos ante fallas sino ante diaclasas, que pueden formarse por retracción si la roca ha sufrido una pérdida de volumen durante el enfriamiento (frecuente en basaltos) o por descompresión cuando las rocas afloran (típico de los granitos). Las diaclasas pueden parecer menos espectaculares que las fallas, pero tienen una gran importancia en nuestro día a día porque la presencia de diaclasas puede implicar muchas cosas. Porque las diaclasas no dejan de ser planos de debilidad que van a facilitar el trabajo de cantería o la rotura natural de la propia roca, como le ocurrió en el pasado a la famosa piedra de Al Naslaa. Incluso las diaclasas pueden facilitar la migración del agua por el subsuelo, ya que afectan a la impermeabilidad de las rocas.

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Diaclasado ortogonal en el Pozo de los Humos, entre los municipios salmantinos de Masueco y Pereña (autor: Daniel Hernández-Barreña).

2 comentarios sobre “Las «piedras» se doblan

    1. Gracias. Respecto a su duda, depende un poco del tipo de deformación que haya experimentado la roca, aunque por lo general la clave nos la suelen dar los minerales, con orientaciones preferentes que no sean originales, acortamientos o formas “extrañas”… Espero que le haya servido mi respuesta. Un saludo y esperamos seguir escribiendo en Hombre Geológico contenido que le resulte de interés.

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