La deformación de rocas y sedimentos se da por el estrés (stress) o presiones dirigidas en la roca. Los geólogos registran en los mapas geológicos la información solo en dos dimensiones. Basados en estos mapas, ellos infieren la posición real de las rocas en 3D. Para inferir esta información, además de losa mapas los geólogos necesitan manejar otras representaciones de los estratos, y las rocas. Estas son:
-Bloque Diagrama: Es la combinación de un mapa geológico y una sección transversal. Es un bloque sólido con una representación del mapa en la superficie y con representación de sección transversal en el lateral y en el frontal.
-Secciones transversales: Es la representación de un corte geológico. Muestra el material del corte y la topografía del corte.
-Mapas Geológicos: Muestra la distribución de rocas en superficies. La distribución se divide en formaciones, y se subdividen en miembros. Los límites entre unidades geológicas son llamados contactos. El mapa geológico también muestra la topografía usando líneas de contornos.
Los geólogos necesitan un sistema para describir la orientación o la tendencia de inclinación de las rocas. Entonces ellos tienen que entender muy bien como funciona y como se calcula el rumbo que es la dirección formada por la intersección de un plano horizontal con la dirección de la inclinación de las rocas; lo otro que tienen que entender a la perfección es el buzamiento que es siempre perpendicular al rumbo y es sencillamente el ángulo con respecto al rumbo.
Esfuerzos
Los esfuerzos son las medidas de fuerzas que actúan en la roca. Actúan de manera similar a la que actúa la presión. Los esfuerzos son provocados principalmente por la tectónica, superficial o profunda, no importa. Hay dos clases de esfuerzos, los confinantes y los dirigidos o desviadores. Los esfuerzos confinantes son básicamente de enterramiento. Son igual que la presión hidrostática. Las rocas son comprimidas pero no son distorsionadas. Los esfuerzos dirigidos o desviadores son aquellos que actúan principalmente en una dirección; usualmente el esfuerzo más grande se da en el plano horizontal. Se subdividen en 3: los compresivos, que son comunes en los límites de placas convergentes y actúan como si dos carros se chocaran. Disminuyen el volumen de la roca. Los extensivos tienden a separar las rocas, se da en límites de placas divergentes y aumentan el volumen de las rocas. Los esfuerzos de corte o de cizalla actúan en superficies paralelas. Actúan en direcciones opuestas y los minerales se alteran y las rocas se desplazan. Es típico de los límites de placas transformantes.
Deformaciones
Son el resultado final de los esfuerzos. Son de tres tipos, elásticas, plásticas o frágiles. En las deformaciones elásticas tanto la deformación, como el esfuerzo son directamente proporcionales. En las deformaciones plásticas la roca se deforma como si fuera plastilina y retiene su nueva forma. En las deformaciones frágiles la roca sencillamente se fractura. Las deformaciones se dan a cualquier escala. Cabe aclarar que una deformación es cualquier cambio de posición, forma y/o tamaño del cuerpo original. Naturalmente, las rocas ejercen una resistencia ante la deformación, no van a cambiar su posición ante cualquier fuerza insignificante. La resistencia de las rocas antes la deformación es influenciada por varios factores, entre ellos la temperatura, la presión, la naturaleza propia de la roca y el tiempo que esta sea afectada por el esfuerzo. Como resultado de las deformaciones, tenemos en las rocas los pliegues, las fallas y las diaclasas.
Diaclasas
Son fracturas a lo largo de las rocas donde no hay desplazamiento de la roca. Son estructuras muy superficiales, que suelen venir en familia. Las diaclasas aceleran el proceso de meteorización de la roca al exponer al ambiente más área de la roca.
Pliegues
Los pliegues son las deformaciones onduladas de las capas o estratos de rocas. La mayoría resultan de fuerzas compresivas que acortan y engrosan las capas de roca. Los hay antiformes o anticlinales, y sinformes o sinclinales.
Tanto los anticlinales como los sinclinales tienen planos axiales. La intersección entre un plano axial y la estructura forma lo que se llama el eje de la estructura. Cada lado del eje de la estructura forma un flanco. Así, las anticlinales y sinclinales se pueden clasificar según sus flancos, en simétricos, cuando ambos lados son imágenes reflejadas, asimétricos, cuando los flancos no son imágenes reflejadas, y tumbados, cuando uno de los flancos está invertido. Los sinclinales y anticlinales suelen estar inclinados, es decir, aparecen por un extremo de la estructura, no desde un flanco. Cuando se comportan de esta manera se dice que el anticlinal o sinclinal tiene plunge o cabeceo. En los anticlinales, los estratos más viejos se encuentran en el centro de la estructura, mientras que en el sinclinal, los estratos más viejos a los extremos (en ambos casos después de haberse erosionado). Además de los anticlinales y sinclinales hay otros pliegues, como los domos y las cuencas. Los domos son anticlinales pero circulares, en un área específica. Las cuencas son como sinclinales circulares.
Fallas
Son discontinuidades sobre las rocas en las cuales se puede ver desplazamientos de estas. Se clasifican en dos fallas básicas:
-Normales: El techo de la falla está a favor de la gravedad, es decir que cae.
-Inversas: El techo de la falla sube, va en contra de la gravedad, si el ángulo formado es de menos de 45° es una falla de cabalgamiento.