Pliegues y plegamiento Clase No. 15 Septiembre 14 de 2012
• No habrá clases la semana entrante • Si seran responsables del siguiente laboratorio: “Fold Geometry” • Se entregan parciales: promedio 3.1
• 1.1 Descripcion geometrica – Forma y orientacion – Dip isogonas – Simetria y order
• Plegamiento: mecanismos y procesos – – – – – –
Plegamiento activo o Buckling Plegamiento pasivo Doblamiento (Bending) Flexuaral slip y Flexural flow Ortogonal Flexure Kinking and Chevron folding
• Fold interface patterns and refolded folds • Fold in shear zones
Descripción de un pliegue/Tipos de pliegues • Para describir un pliegue se pueden usar varios parámetros. Depende de la cantidad de la información y de las necesidades: – – – – –
a) Angulo entre los flancos b) Orientación del plano axial c) Simetría respeto del plano axial d) Orientación del eje del pliegue e) Espejo del pliegue
Uso del ángulo entre flancos
Simetría y orientación del plano axial
Eje del pliegue •
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Pliegue con eje horizontal: En un pliegue con eje horizontal muestra todos los flancos el mismo rumbo. Los dos flancos solamente tienen una dirección de inclinación opuesta. Pliegues con eje inclinado muestran diferentes direcciones de inclinación, diferentes rumbos y diferentes manteos. Se habla de un rumbo circular por que los trazados de posibles rumbos encima del pliegue forman un semi-circulo. Pliegues con eje inclinado son realmente difícil para entender en terreno, más encima sí se trata de mega-estructuras de varios kilómetros de ancho. Una herramienta muy útil para entender y describir estas estructuras es la proyección estereográfica - la red de Schmidt.
Espejo del pliegue •
La línea que junta todos las charnelas de los sinclinales (o anticlinales) se llama espejo del pliegue. El espejo marca entonces una tendencia más global del plegamiento. En la imagen se nota que el espejo marca una cierta inclinación hacía la derecha. Significa en el sector de la izquierda afloran los estratos generalmente más antiguos.
PliEGUES
Objectivo • Donde se forman • Nombre que reciben según diferentes parámetros • Tipos • Proceso de plegamiento • Diferenciar entre tipos • Entender los mecanismos de plegamiento y donde se forman los diferentes tipos • Expresión topográfica
Pliegues Estructuras formadas cuando superficies planares son doblados o curvados. Si las superficies no están disponibles (estratificación, clivaje, inclusiones, etc) no se verán pliegues aun cuando la roca este deformada. Ocurren en todas las escalas, desde microscópicas hasta del orden kilométrico. Se forman in todos los ambientes de deformación, desde los que están próximos a la superficie (frágil) hasta los mas bajos en la corteza (dúctil) y se forman por cizalla simple y pura. Pueden ocurrir en forma individual o en secuencia
Importancia de los pliegues • En trampas del petróleo. • Facilitan la concentración de minerales valiosos que se pueden localizar en la charnela del pliegue
• Trampa asociada a un anticlinal: secuencia plegada con un estrato impermeable sobre un estrato permeable
Escalas Presentes en todas las escalas • Microscópica (requiere que se le vea con lupa)
• Mesoscópica (a la escala del afloramiento)
• Macroscópica (escala regional)
Ley de Pumpelle: estructuras a pequeña escala reflejan generalmente estructuras a gran escala.
Elementos geométricos de los pliegues
Elementos geométricos de los pliegues • Cresta, flancos, charnelas, ejes, planos axiales, superficie axial, plunge (cabeceo), amplitud (wavelenght), punto de inflexión, vergencia.
Pliegues se clasifican según • Orientación de elementos geométricos claves: plano axial, eje • Configuración (Angulo entre flancos) • Forma • Dimensión • Simetría respecto al plano axial • Continuidad de espesor de nivel guía
Orientación de elementos geométricos: el eje
Pliegue cilíndrico (Eje es recto)
Pliegue NO cilíndrico (Eje es curvo)
Un pliegue que tenga una charnela (Hinge line) recta se llaman Cilíndricos. el pliegue puede generarse moviendo el eje en forma paralela a si mismo Un pliegue donde la charnela (Hinge line) formando curvas es un pliegue No-Cilíndrico. Con frecuencia pliegues en la naturaleza se tratan como cilíndricos dividiendo los pliegues en segmentos menores que contengan charnelas rectas
Orientación de elementos geométricos: el eje
Orientación de elementos geométricos: Plano Axial
Orientación de elementos geométricos: Plano Axial Sense of overturning
Sinclinal de Bernera (Pirineos). Viendo la fotografía, parece ser un pliegue acostado (también llamado recumbente), con el plano axial horizontal, y cuya convexidad es hacia la derecha (hacia el este); dicho de otra forma, el pliegue se abre hacia la izquierda de la fotografía (hacia el oeste) . O eso es, al menos, lo que parece. Un estudio del mapa geológico permite darnos cuenta de nuestro error. ¡No todo es tan sencillo como aparenta! Pero comencemos por el principio…
Orientación de elementos geométricos: combinando orientación del plano axial y eje (hinge line)
Forma
Si Estratigrafia conocida
Antiforme
Sinforme
El pliegue es convexo hacia arriba
El pliegue es cóncavo hacia arriba
Anticlinal
Sinclinal
los estratos son más antiguos cuanto más hacia el núcleo.
los estratos son más jóvenes cuanto más hacia el núcleo
Anticlinorio
Sinclinorio
Los anticlinorios y sinclinorios son pliegues a gran escala que incluyen a su vez otros pliegues menores.
Homoclinas vs monoclinal
Monoclinal: pliegue con un solo flancolinear Estratos buzan en una direccion entre estratos horizontales a ambos lados
Orientacion de elementos geométricos: ángulo entre flancos (que tan amplio o cerrado es un pliegue)
Angulo entre flancos
Nombre
180°-120 ° 120° -70 ° 70 ° -30 ° 0°
Suave Abierto Cerrado Isoclinal
Suave Abierto Cerrado Isoclinal Abierto
Cerrado
Estrecho
Isoclinal Flancos paralelos
Mirando continuidad de espesor estratos: Pliegues Paralelos y Similares
Pliegues Paralelos o Espesor del estrato se mantienen constante
Pliegues Similares Espesor varia
Pliegue Concentrico
Mirando continuidad de espesor estratos: Pliegues Similar Pliegues similares: Muestran algún grado de adelgazamiento de los flancos y engrosamiento de la charnela.
Geology 4501
Lecture 12 – Folds and Folding
DEFORMED LIMBS Tension fractures, veins…
DEFORMED HINGE Keystone grabens are classic expressions of stretching on the outer arc of a folded layer
Clasificación de pliegues: forma en Sección transversal “Dip isogonas”: conectan puntos de igual inclinación (dip) de la superficie superior e inferior de un pliegue - Clase 1: dip isogonas convergentes - Clase 2: dip isogonas paralelas - Clase 3: dip isogonas divergentes
dip isogons
Variedades pliegues según las “Dip Isogonas” (conectan puntos dentro de estratos con igual inclinación)
“Dip isogonas” conectan puntos de igual inclinación (dip) de la superficie superior e inferior de un pliegue - Clase 1: dip isogonas convergentes - Clase 2: dip isogonas paralelas - Clase 3: dip isogonas divergentes Class 3
Mirando geometria general y • • •
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Anticlinal: Pliegues cóncavos con las rocas mas antiguas hacia el centro. Synclinal: Pliegues cóncavos con las rocas mas jovenes hacia el centro . Antiformes: Pliegues en forma de anticlinal, pero las rocas hacia el centro de la estructura no son las mas antiguas o no se conoce su edad. Sinformes: Pliegues en forma de sinclinal pero las rocas hacia el centro de la estructura no son las mas jóvenes o no se conoce su edad. Domo: Los estratos están inclinados en todas las direcciones en forma circular. Cuenca: Los estratos están inclinados hacia la parte interna de la estructura en forma circular. Sinclinal Antiforme: Forma de anticlinal pero con las rocas mas jóvenes hacia el centro de la estructura. Anticlinal Sinforme: Forma de sinclinal pero con las rocas mas antiguas hacia el centro de la estructurar.
estratigrafia
Otros tipos • • • • • • • • •
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Homoclinal: Rocas que tienen una inclinación uniforme en una dirección Monoclinal: En un homoclinal cambio de inclinación en parte de la sección Pliegues recumbentes: Plano axial horizontal. Pliegues isoclinales: pliegues cerrados en los que el plano axial y los flancos son paralelos Kink: Pliegue con flancos rectos y charnelas agudas Chevron: de la familia de los Kink en que los dos flancos tienen la misma longitud Caja (Box): Pliegue en el que, visto en sección, su area de charnela es rectangular Pigmatitico: en rocas graníticas dentro de migmatitas o neises, tiene una apariencia de pliegue disarmonico Napa: unidad de roca alóctona que se ha movido predominantemente en forma horizontal por medio de fallas de cabalgamiento, plegamiento recumbente o gravedad (gravity sliding) Armonicos: pliegues que se repiten y en los que todas las capas se plieguen de igual forma o manera Disarmonicos: Pliegues se repiten pero cambia su forma y amplitud
To distinguish between the different type of folds Fig. 14.13 (after Fleuty 1964) is used.
Domos and Cuencas
Domos
Pliegues tipo kink: Generalmente pequeños ( < 1 m a microscópico en escala) con flancos rectos y charnelas angulares, Típicamente ocurren en rocas laminadas como shales Formados por desplazamiento entre laminas
Pliegues tipo caja (box old): Tienen dos charnelas Forma de caja (No necesariamente relacionados con pliegues tipo Kink
kinks
Ejemplo de monoclinal
Pliegue isoclinal con formacion de nage en los flancos
Napa!!
Reverse fault Detachment
Pegmatiticos
Disharmonicos
Un pliegue presenta las siguientes características.
Además se define el cabeceo (o inmersión), como el ángulo que forma el eje del pliegue con la horizontal.
Pliegue con cabeceo (plunge)
Up End
Nose of anticline points direction of plunge, syncline nose in opposite direction
Pliegues con cabeceo: Los Apalaches
Source: GEOPIC©, Earth Satellite Corporation
Vergencia • Vergencia de un pliegue aplica sólo a los pliegues que tienen un flanco con una inclinación mas pronunciada y una longitud mas corta que la otra (pliegue asimétrico). • En pliegues simétricos vergencia no es una propiedad. Sin embargo, pequeños pliegues en los flancos de un pliegue simétrico pueden mostrar vergencia. • Estudiar la vergencia es útil para determinar la dirección de transporte tectónico de todas las estructuras de un área.
Fault-bend fold geometry Reverse fault Detachment
“Ordenes de plegamiento” Los pliegues mayores en una área dada son llamados frecuentemente pliegues de primer orden, a los pliegues mas pequeños en los flancos se les llama pliegues de segundo orden. El estudio de los pliegues menores es importante porque pueden ayudar a entender la geometría de los pliegues mayores que de otra forma no seria clara.
Observando la forma y su localización dentro estructura: tipos “S”, “Z” y “M” Pliegues parásitos o pliegues a escala menor en los flancos de pliegues de tamaño regional. Se pueden utilizar para determinar la geometría del pliegue mayor en la medida en que los menores tienen rotación tipo Z en un flanco y tipo S en el otro. Los pliegues tipo M se encuentran generalmente en la charnela del pliegue Mentalmente podemos completar el resto del pliegue. No sabremos sin embargo que tan grande el es pliegue, solo sabremos que tipo es (anticlinal o sinclinal
Pliegues plegados
from: http://ic.ucsc.edu/~casey/eart150/Lectures/Folds/IntroFoldspics.html
Replegamiento en los Apalaches
from: http://ic.ucsc.edu/~casey/eart150/Lectures/Folds/IntroFoldspics.html
