Estudiar las fracturas en diversos tipos de roca es un aspecto esencial de la geotecnia, destacando la diversidad dentro de la fractura (geología). Diferentes tipos de rocas, desde sedimentarias hasta ígneas y metamórficas, exhiben patrones de fractura únicos y comportamientos. Al entender estas características, los ingenieros geotécnicos pueden predecir mejor cómo responderán las masas rocosas a las fuerzas naturales y antropogénicas. Este conocimiento es crucial para diseñar estructuras que estén en armonía con el entorno geológico, reduciendo el riesgo de falla debido al comportamiento inesperado de las fracturas.«Diagénesis y desarrollo de fracturas en la formación Bakken, cuenca Williston ... - Janet K. Pitman, Leigh C. Price, Julie A. Lefever»
Las fracturas, en geología, son rupturas o grietas en rocas que resultan del estrés o presión. Pueden ocurrir debido a una variedad de factores, incluyendo movimientos tectónicos, expansión y contracción térmica, y la liberación de presión acumulada. Las fracturas pueden variar en tamaño y orientación, desde fracturas diminutas hasta fallas mayores. Juegan un papel significativo en determinar la permeabilidad, resistencia y estabilidad de las formaciones rocosas, y son consideraciones importantes en proyectos de ingeniería como túneles, presas y excavaciones subterráneas.«Un nuevo enfoque para el método numérico de modelado de procesos geológicos y problemas de ingeniería de rocas del continuo al discontinuo y de la linealidad a la no linealidad»
| Tipo de Fractura | Tipo de Roca | Longitud Típica (m) | Ancho Típico (mm) | Espaciado Típico (m) | Orientación | Condiciones Geológicas | Ubicaciones Comunes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Diaclasas | Sedimentaria | 0.5 - 10.0 | 2 - 20 | 1 - 5 | Variable | Campo de esfuerzo uniforme, baja deformación | Caras de acantilado, cortes de carretera |
| Fallas | Ígnea | 31 - 189 | 33 - 189 | 13 - 47 | Lineal, a menudo vertical o inclinada | Alto esfuerzo cortante, actividad tectónica | Cordilleras, zonas sísmicas |
| Fisuras | Metamórfica | 2 - 14 | 19 - 96 | 2 - 9 | Usualmente paralela a la dirección del esfuerzo | Alta presión, esfuerzo térmico | Cerca de regiones volcánicas, en el subsuelo profundo |
| Venas | Todos los tipos | 0.5 - 50.0 | 8 - 97 | 1 - 18 | Variable, a menudo sigue el camino más débil | Rellenas de minerales, actividad hidrotermal | Áreas de minería, respiraderos hidrotermales |
En conclusión, estudiar las fracturas en diversos tipos de rocas es crucial para entender el comportamiento de la corteza terrestre y los riesgos potenciales asociados con actividades geológicas. Al obtener conocimientos sobre cómo se forman y propagan las fracturas en diferentes tipos de rocas, los ingenieros geotécnicos pueden evaluar mejor la estabilidad de las masas rocosas, diseñar estructuras de ingeniería efectivas y mitigar los riesgos potenciales que representan los peligros geológicos naturales como deslizamientos de tierra, caídas de rocas y terremotos. Este conocimiento también contribuye al desarrollo de proyectos de infraestructura sostenibles y resilientes, asegurando la seguridad y longevidad de los asentamientos humanos.«Las fracturas dinámicas son un nuevo atributo geológico emergente en el desarrollo de inyección de agua de reservorios de ultra baja permeabilidad - NASAADS»
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Los dos tipos principales de fracturas en geología son las fracturas tensionales y las fracturas por cizalla. Las fracturas tensionales ocurren cuando las rocas se separan, creando grietas paralelas a la dirección de la extensión. Las fracturas por cizalla ocurren cuando las rocas se deslizan una past la otra, creando grietas perpendiculares a la dirección del movimiento. Estas fracturas pueden tener impactos significativos en la estabilidad de la masa rocosa y pueden influir en el comportamiento de suelos y rocas en proyectos de geotecnia.«Edición temática sobre hidromecánica en geología y geotecnia Hydrogeology Journal»
El índice de fractura es una medida utilizada en geotecnia para evaluar el grado de fracturación en masas rocosas. Cuantifica el porcentaje de área fracturada en relación con el área total de la superficie rocosa. Cuanto más alto es el índice de fractura, más fracturada está la masa rocosa, lo que puede impactar significativamente en su resistencia y estabilidad. El índice de fractura se determina a menudo a través de observaciones visuales, imágenes de perforaciones o otros métodos geofísicos.«Elasticidad, fractura y flujo: con aplicaciones en ingeniería y geología - J. C. Jaeger»
Es más difícil romper y fracturar rocas en profundidad porque la presión ejercida por las rocas superiores aumenta con la profundidad. Esta presión, conocida como presión de confinamiento, actúa sobre todos los lados de la roca, haciéndola más resistente a la rotura. Además, a medida que aumenta la profundidad, también lo hace la temperatura, lo que hace que las rocas se vuelvan más dúctiles en lugar de frágiles. Esta mayor ductilidad reduce aún más la probabilidad de que las rocas se rompan o fracturen fácilmente.«Análisis de estructuras geológicas - Neville J. Price, John W. Cosgrove»
La fractura en rocas se refiere a la ruptura o separación del material rocoso a lo largo de una superficie plana. Es el resultado del estrés, la presión u otras fuerzas geológicas que actúan sobre la roca. Las fracturas pueden variar en tamaño y extensión, desde pequeñas grietas casi imperceptibles hasta grandes fracturas que atraviesan el cuerpo rocoso. Las fracturas pueden afectar significativamente las propiedades de las rocas al influir en factores como la resistencia, la permeabilidad y el comportamiento de deformación. Juegan un papel crucial en determinar la estabilidad y el comportamiento de las masas rocosas en aplicaciones de geotecnia.«Caracterización de microfracturas en el reservorio carbonatado Sarvak, utilizando datos petrofísicos y geológicos, SW Irán»
