3.4.- Fracturas, fallas y discordancias FRACTURAS Las fracturas pueden ser generadas por la concentración de esfuerzos en zonas de contraste composicional (contactos de capas, cambio de facies), por pérdida de volumen (compactación), por enfriamiento, durante deformación contraccional o extensional. Pueden ser más abundantes en lugares donde existan heterogeneidades en la roca como presencia presencia de fósiles, fósiles, nódulos minerales, en clastos, clastos, huecos cársticos, cársticos, burbu!as burbu!as por gas, ondulaciones ondulaciones en la base de la capa (marcas (marcas de ondulaciones ondulaciones " estructuras de carga) entre otros puntos heterogéneos. Las fracturas se distinguen por los movimientos relativos #ue ocurren a lo largo de la superficie durante su formación. $na $na frac fracttura ura natur atural al en una una roca roca corr corres espo pond nde e con una disc discon onttinui inuida dad d macroscópica planar #ue ha sido resultado de esfuerzos #ue han excedido la resistencia a la ruptura. %n general la formación de fracturas es causada por los siguientes procesos geológicos • • •
Por movimientos " deformaciones corticales (epirogénesis " orogénesis). Por contracción " disecación de los sedimentos. Por Por libe liberac ració ión n de tens tensió ión n (stres (stress s rele release ase), ), cuan cuando do por el proce proceso so de levantamiento " erosión la roca se acerca otra vez a la superficie o por tensiones paralelas a la superficie.
DIACLASAS Y FALLAS
La clasificación tradicional de las fracturas está basada seg&n se produzca o no desplazamiento relativo de las rocas, a los dos lados del plano de la fractura. 'i no ha" desplazamiento apreciable se llama diaclasa " si ha" desplazamiento se llama falla. un#ue a primera vista parece una división mu" clara " simple, ha" alg&n inconveniente con la palabra apreciable*, por#ue puede haber mucha diferencia de interpretación de fuerzas " tensiones entre una fractura claramente distensional (diaclasa sensu stricto) " una fractura con un desplazamiento, aun#ue sea a nivel de microscopio.
Diaclasa
Falla
FRACTURAS SISTEMÁTICAS Y NO SISTEMÁTICAS
parte del problema arriba mencionado, lo #ue también interesa de las fracturas son aspectos como su distribución, la forma del plano " su alcance. La distribución está definida por el rumbo " buzamiento del plano de la fractura " por el espacio #ue ha" entre fracturas vecinales (espaciamiento). La forma del plano puede ser recta o curvada. %l alcance es la longitud #ue tiene su intersección con la superficie (alcance lateral) " la profundidad a la #ue llega (alcance vertical). Por eso, recientemente se ha introducido otra clasificación. %sta clasificación divide las fracturas en fracturas sistemáticas " fracturas no sistemáticas. La intersección de una fractura sistemática con un estrato es una l+nea recta. 'uelen formar grupos de fracturas paralelas (sets de fracturas sistemáticas) " las fracturas individuales pueden tener un gran alcance. recuentemente dos sets se cruzan " el ángulo entre ambos revela información valiosa acerca de las fuerzas de deformación de la corteza. Las fracturas sistemáticas son consideradas de ser la consecuencia de deformación geológica a escala regional. La intersección de una fractura no sistemática con un estrato es curvado. %sta geometr+a indica #ue son fracturas de dilatación, por#ue "a un pe#ue-o desplazamiento paralelo a un plano curvado causa aperturas en la roca " estas aperturas no se suelen observar. ambién pueden formar sets, pero las fracturas individuales tienen menos alcance. Las fracturas no sistemáticas suelen ser más numerosas cerca de la superficie " en muchos casos se han formado por la liberación de tensión " por la meteorización.
FRACTURAS DE EXFOLIACIÓN
Las fracturas de exfoliación son fracturas no sistemáticas mu" importantes por#ue aumentan considerablemente la permeabilidad del subsuelo. lgunas de sus caracter+sticas suelen seguir la topograf+a (paralelas a la superficie), son numerosas en los primeros /0 metros ba!o la superficie " son curvadas. $na descripción más completa " las teor+as de su génesis serán tratadas detalladamente en el art+culo acerca de la liberación de tensión.
FALLAS %n geolog+a, una falla es una fractura en el terreno a lo largo de la cual hubo movimiento de uno de los lados respecto del otro. Las fallas se forman por esfuerzos tectónicos o gravitatorios actuantes en la corteza. La zona de ruptura tiene una superficie ampliamente bien definida denominada plano de falla, aun#ue puede hablarse de banda de falla cuando la fractura " la deformación asociada tienen una cierta anchura. 1uando las fallas alcanzan una profundidad en la #ue se sobrepasa el dominio de deformación frágil se transforman en bandas de cizalla, su e#uivalente en el dominio d&ctil. %l fallamiento (o formación de fallas) es uno de los procesos geológicos importantes durante la formación de monta-as. simismo, los bordes de las placas tectónicas están formados por fallas de hasta miles de 2ilómetros de longitud. 3a" tres principales tipos de fallas • • •
alla normal alla inversa alla de desplazamiento de rumbo.
ELEMENTOS DE UNA FALLA •
•
Plano de falla Plano o superficie a lo largo de la cual se desplazan los blo#ues #ue se separan en la falla. %ste plano puede tener cual#uier orientación (vertical, horizontal, o inclinado). La orientación se describe en función del rumbo (ángulo entre el rumbo 4orte " la l+nea de intersección del plano de falla con un plano horizontal) " el buzamiento o manteo (ángulo entre el plano horizontal " la l+nea de intersección del plano de falla con el plano vertical perpendicular al rumbo de la falla). %n general los planos de falla suelen ser curvos. %l plano de falla puede pulirse por fricción, dando lugar a los denominados 5espe!os de falla6. 'e denomina 7banda de falla7 cuando la zona de deformación tiene una cierta anchura. 8lo#ues o labios de falla 'on las dos porciones de roca separadas por el plano de falla. 1uando el plano de falla es inclinado, el blo#ue #ue se ha"a por encima del plano de falla se denomina 7blo#ue colgante7 o 7levantado7 " al #ue se encuentra por deba!o, 7blo#ue "aciente7 o 7hundido7.
•
•
•
'alto o desplazamiento %s la distancia neta " dirección en #ue se ha movido un blo#ue respecto del otro. %str+as de falla 'on irregularidades rectil+neas #ue pueden aparecer en algunos planos de falla. 9ndican la dirección de movimiento de la falla. :ancho de falla en algunos casos se produce un pliegue de arrastre en uno o en los dos labios de la falla, cu"a orientación será diferente seg&n la falla sea normal o inversa e indicará el sentido del desplazamiento relativo.
FALLA NORMAL
%ste tipo de fallas se generan por tensión horizontal. Las fuerzas inducidas en la roca son perpendiculares al acimut de la falla (l+nea de ruptura superficial), " el movimiento es predominantemente vertical respecto al plano de falla, el cual t+picamente tiene un ángulo de ;0 grados respecto a la horizontal. %l blo#ue #ue se encuentra por encima del plano de la falla se denomina techo, " se desliza hacia aba!o< mientras #ue el blo#ue #ue se encuentra por deba!o del plano de la falla se denomina piso, " asciende.
FALLA INVERSA
%ste tipo de fallas se genera por compresión horizontal. %l movimiento es preferentemente horizontal " el plano de falla tiene t+picamente un ángulo de /0 grados respecto a la horizontal. %l blo#ue de techo se encuentra sobre el blo#ue de piso. 1uando las fallas inversas presentan un buzamiento (inclinación) inferior a =>?, éstas también toman el nombre de cabalgamiento.
FALLA DE DESPLAZAMIENTO DE RUMBO
%stas fallas se desarrollan a lo largo de planos verticales " el movimiento de los blo#ues es horizontal, son t+picas de l+mites transformantes de placas tectónicas. 'e distinguen dos tipos de fallas de desgarre laterales derechas " laterales iz#uierdas. Laterales derechas o dextrales, son a#uellas en donde el movimiento relativo de los blo#ues es hacia la derecha< mientras #ue en las laterales iz#uierdas o sinestrales, el movimiento es opuesto a las anteriores. ambién se las conoce como fallas transversales.
DISCORDANCIAS $na discordancia es una relación geométrica entre capas de sedimentos #ue representa un cambio en las condiciones en #ue se produ!o su proceso de deposición. %n ausencia de cambios ambientales o de movimientos tectónicos, los sedimentos se depositan en estratos (capas) paralelas. $na discordancia es una discontinuidad estratigráfica en la #ue no ha" paralelismo entre los materiales infra " supra"acentes. %l concepto de discordancia es fundamental para la estratigraf+a " para la interpretación de la secuencia de eventos tectónicos o geológicos en general #ue tuvo lugar durante el proceso de deposición de las capas en los sedimentos discordantes. 3a" = tipos de discordancias • • • •
@iscordancia angular @iscordancia paralela erosional o disconformidad @iscordancia paralela no erosional o paraconformidad @iscordancia litológica o inconformidad.
DISCORDANCIA ANGULAR
%s la discordancia en la #ue los estratos más antiguos buzan (se inclinan) con un ángulo diferente al de los más !óvenes (implica movimientos tectónicos).
DISCORDANCIA PARALELA EROSIONAL O DISCONFORMIDAD
%s la discordancia con estratos paralelos por aba!o " por encima de una superficie de erosión, la cual es visible.
DISCORDANCIA PARALELA NO EROSIONAL O PARACONFORMIDAD
%s la discordancia paralela sin superficie de erosión visible.
DISCORDANCIA LITOLÓGICA O INCONFORMIDAD
%s la discordancia entre rocas +gneas o metamórficas #ue están expuestas a la erosión " #ue después #uedan cubiertas por sedimentos.
httpAABBB.ptolomeo.unam.mxC0C0AxmluiAbitstreamAhandleAD/E.E=C.>E.D00AD0FA ;.pdfGse#uenceH; httpAAes.scribd.comAdocADDC/>;=IA:eologiaJracturasKscribd httpAABBB.rsn.ucr.ac.crAindex.phpAfa#AgeologiaAE==J#ueJesJunaJfalla httpAABBB.geovirtualE.clAMgeoA0>>dis0D.htm httpAABBB.artinaid.comAE0D/A0=AcomponentesJ"JtiposJdeJfallasJgeologicasA httpAABBB.inpres.gov.arAdocentesAallasNE0:eolN1/N8/gicas.pdf httpAABBB.aventurasgeologicas.comAE0DDADDAlasJdiscordanciasJunJbuenJe!emploJ en.html
