GEOLOGÍA ESTRUCTURAL 2011 8) FALLAS a) Fallas. Definición y Estilos básicos: básicos: Falla Simple, Zona de Falla y Zona de Cizalla. Geometría, elementos y morfología de las l as Fallas. Desplazamientos. Simbología en plano y corte. b) Fallas y Esfuerzos Principales (T (Teoría eoría de Anderson); trayectorias del esfuerzo y el origen de las fallas lístricas. Esfuerzos requeridos para el fallamiento cortical. Clasificaciones. c) Zonas de Cizalla (conceptos (conceptos amplio / restringido) Ubicación cortical. Diseño en planta. d) Arquitect Arquitectura ura de Zonas de Falla. Estructuras de arrastre. arrastre. Rocas Rocas de falla: Cataclasitas y Milonitas. Cambios con la profundidad (Modelo de Sibson-Scholtz). Sibson-Scholtz). Microestructuras e indicadores cinemáticos en Fallas y Zonas de Cizalla. e) Reconocimiento e interpretación. Evidencias geomorfológicas, estratigráficas, cartográficas, de subsuelo, subsuelo, Lineamientos.
UBICACIÓN CORTICAL DE FALLAS FALLAS,, ZONAS DE CIZALLA FRAGIL-DÚCTIL Y ZONAS DE CIZALLA DÚCTIL en el marco conceptual de una zona de extensión continental (arriba) y de contracción y engrosamiento cortical (abajo).
Variación de la deformación con la profundidad en una corteza granítica (Passchier & Trouw, 1996)
Una FALLA es una fractura (planar o curviplanar) en un volumen de roca, que presenta un apreciable desplazamiento (en la escala de observación) observación) paralelo al plano de fractura.
Puede adoptar la forma de un PLANO DISCRETO o de una ZONA DE FALLA FALLA (también su caracterización depende de la escala de observación)
Fallas (plano de cizalla frágil)
Zona de Falla (varias fallas anastomosadas)
Falla Dúctil (zona de cizalla dúctil o dúctil-frágil)
DESCRIPCIÓN GEOMÉTRICA DE FALLAS Elementos de una falla con desplazamiento de inclinación con un plano no vertical.
Componentes del desplazamiento de una falla con desplazamiento oblicuo, medidos sobre el plano de falla.
Componentes del desplazamiento de una falla con desplazamiento de inclinación, medidos sobre el plano vertical normal al rumbo de la falla.
Desplazamiento aparente o separación y sus componentes
INDICADORES PASIVOS (ESTRATIFICACIÓN) QUE SEÑALAN EL SENTIDO DE DESPLAZAMIENTO DE UNA FALLA
ESTRÍAS DE FALLA, SEÑALAN LA DIRECCIÓN DEL DESPLAZAMIENTO DE UNA FALLA
CLASIFICACIÓN DE FALLAS
Bloque techo
FALLA INVERSA
FALLA DESPLAZAMIENTO RUMBO IZQUIERDA
Bloque piso
CORRIMIENTO O CABALGAMIENTO
FALLA DESPLAZAMIENTO RUMBO DERECHA
CLASIFICACIÓN DE FALLAS: Teoría del Fallamiento de Anderson
Considera que la superficie de la Tierra (horizontal) está libre de esfuerzos de cizalla por lo que solo son admitidos esfuerzos principales. El tipo de falla resultante depende de cual de los esfuerzos principales sea vertical ( v). v = 1 Falla normal
v = 3 Cabalgamiento
v = 2 Falla desplazamiento rumbo
RELACIONES GEOMÉTRICAS ENTRE FALLAS CONJUGADAS , FRACTURAS TENSILES (DIACLASAS / VETAS) Y ESTILOLITAS
LA APLICACIÓN DE ESTAS RELACIONES Y LA TEORÍA DE ANDERSON SOLO SON POSIBLES EN CASO DE QUE EL FALLAMIENTO SE HAYA PRODUCIDO SOBRE MATERIALES INDEFORMADOS
Clasificación basada en sus efectos sobre la corteza
FALLA NORMAL
FALLA INVERSA
Efectos de Fallas Normales e Inversas sobre la sucesión estratigráfica REPETICIÓN de estratos por falla INVERSA
OMISIÓN de estratos por falla NORMAL
VARIACION DEL RECHAZO E INCLINACIÓN APARENTE DEL PLANO DE FALLA NORMAL; CANTERA BENTONITA ALLEN; FM. ALLEN Ks, CUENCA NEUQUINA, RIO NEGRO
INDICADORES CINEMATICOS Se denominan indicadores cinemáticos a los diversos criterios utilizados para determinar el sentido de movimiento de las fallas. Los indicadores son diversos y en este capítulo solo incluiremos aquellos de fallas de corteza superior.
El plano de observación puede ser: A) un corte normal al plano de falla; B) a lo largo del rumbo; C) sobre el plano de falla.
INDICADORES CINEMATICOS SECCIONES
MAPAS
Pliegues de Arrastre
DESPLAZAMIENTO MARCADORES PASIVOS (ESTRATIFICACIÓN)
Fallas Normales de alto ángulo. Yacimiento Comodoro Rivadavia, Cuenca Golfo San Jorge.
INDICADORES CINEMATICOS Pliegues (anticlinales) Rollover
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Arriba. Son pliegues anticlinales desarrollados sobre el bloque colgante de fallas normales lístricas, y que reflejan la deformación necesaria para acomodar el bloque a la geometría curva de la falla. La dirección de la flexión es opuesta a la de los pliegues de arrastre normales. Abajo. La deformación puede acomodarse también por fallas antitéticas de segundo orden.
Falla Moab, Utah mostrando rotación del bloque colgante
INDICADORES CINEMATICOS Fallas Menores y Venas Fallas Menores y Venas asociadas a una zona de Falla y su utilización como indicadores cinemáticos.
Deformación NoCoaxial
Plano de Falla de cinemática normal. Estriado y con escalones tipo RM (Petit)
INDICADORES CINEMATICOS Sistemas con estilolitas y venas
Arreglos en echelon de Estilolitas y Venas de calcita
ROCAS DE FALLA •
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Las Rocas de Fallas son las rocas ubicadas en las zonas de fallas y que son el resultado del strain imperante durante el inicio y evolución de la falla. La distribución de estas series esta asociada a los mecanismos de deformación dominantes en la corteza. Las Cataclasitas se ubican en el dominio Friccional dependiente del Esfuerzo Diferencial y las Milonitas, en el CuasiPlástico dependiente de la Temperatura. Variación del esfuerzo máximo de cizalla necesario para iniciar el deslizamiento de fallas normales, inversas y de desplazamiento de rumbo, al gradiente térmico y strain rate indicados. Obsérvese la distribución con los regímenes cuasiplástico y friccional.
Variaciones de la resistencia de las rocas con la profundidad (Modelo de Scholz)
Clasificación de las Rocas de Falla •
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Las rocas deformadas en las zonas de falla se clasifican según su grado de Cohesión y su Fábrica. Las rocas con cohesión pueden ser agrupadas en dos series: de las Cataclasitas y de las Milonitas y dentro de éstas por la relación entre granos y matrix. FIG. 8.17. Clasificación de las Rocas de Falla. Sibson, R. 1977. Fault Rocks and Fault Mechanisms . Journ. Geol. Soc. of London 133 (3): 191-213.
Rocas de Falla: Serie de las Cataclasitas
Brechas de Atricción
Brechas de Atricción. Areniscas cuarcíticas cretácicas.
Brechas de Atricción. Areniscas cuarcíticas cretácicas. Falla Los Navarros. Región del Deseado. Santa Cruz
GOUGE DE FALLA EN FAJAS CIZALLA GRANITO PALEOZOICO CORDILLERA DEL VIENTO, NEUQUEN
FÁBRICAS MILONÍTICAS
ARQUITECTURA DE ZONAS DE FALLA •
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El concepto de Arquitectura de Zona de Fallas expresa la distribución de las partes que componen una zona de falla, tanto a lo largo del rumbo como de la inclinación. Esta distribución puede ser simétrica o asimétrica. La zona más externa, sin deformación se denomina Protolito , la zona con fracturación se denomina Zona de Daño y la Zona de Núcleo donde se concentra el mayor strain y las rocas de falla. Esta zonación controla el comportamiento hidráulico de las zonas de falla (mineralizaciones, agua subterránea).
ARQUITECTURA DE ZONAS DE FALLA
Fig. 8.19. Vista en perspectiva del Modelo •
Fig. 8.18. Vista en corte del Modelo Conceptual de una Zona de Falla de Corteza Superior
Conceptual de una Zona de Falla de Corteza Superior
EXPRESIÓN GEOMORFOLÓGICA DE FALLAS •
Las fallas producen una notable influencia en el relieve. Cuando tal situación sucede se dice que hay un relieve estructural o una morfoestructura, para diferenciarlo de aquellos relieves con predominio de factores exógenos o litológicos
Línea/Traza de Falla, Escarpa de Falla y Escarpa de Línea de Falla
Línea o Traza de Falla : Es la
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expresión en superficie del plano de falla.
Escarpa: Son rasgos lineales
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caracterizados por una abrupta pendiente topográfica, aproximadamente con la misma inclinación de la falla. •
Escarpa de línea de falla: escarpa que inclina en sentido contrario a la falla, producida por la erosión diferencial de ambos bloques.
Línea o Traza de Falla Escarpa de Falla LINEAMIENTOS
Fallas inversas; Sierras Pampenas
Planos de Falla de cinemática normal Silicificados (Izq.) y Estriados (Der.) en Vetas de Cuarzo del Distrito Au-Ag Cerro Vanguardia. Región del Deseado, Santa Cruz
Plano de Falla con dos estriaciones correspondientes a cinemática normal y transcurrente. Vetas de Cuarzo del Distrito Au-Ag Cerro Vanguardia. Región del Deseado, Santa Cruz
Plano de Falla de cinemática normal. Estriado y con restos de microbrechas. Vetas de Cuarzo del Distrito Au-Ag Cerro Vanguardia. Región del Deseado, Santa Cruz
Estrias subhorizontales sobre mineralizacion de fluorita. Mina Navidad, Sierra Grande, Río Negro
Plano Falla con estriaciones subhorizontales. Ignimbritas triásicas. Los Menucos. Río Negro.
Plano de Falla estriado de cinemática normal. Arcillitas Fm. Salamanca. Cuenca Golfo San Jorge. Chubut.
