Sistemas Compresionales

Sistemas Compresionales
• Ambiente tectónico de los sistemas compresionales. Zonas de subducción tipo andina vs. tipo alpina
• Fajas plegadas y corridas sintéticas y antitéticas. Cuñas doble vergentes.
• Teoría de la cuña de Coulomb. Variables mecánicas que controlan la geometría de la cuña de Coulomb.
• Modo de avance y deformación de una faja plegada y corrida. Secuencia normal de deformación.
• Estructuras fuera de secuencia.
• Espaciamiento entre estructuras en una faja plegada y corrida.
• Controles de la topografía en el desarrollo de las fajas plegadas y corridas.
• Sistemas de Corrimiento.
• Sistemas Duplex vs. Sistemas de abanico imbricado.
• Duplex de techo pasivo y zonas triangulares.
• Zonas de transferencia en una faja plegada y corrida.
Margen
activo
i
Margen
pasivo
Se desarrollan las fajas
plegadas y corridas más
comunes y más importantes.
importantes
Se vinculan a esfuerzos
tangenciales.
g
No son muy comunes nii
N
importantes las fajas
plegadas y corridas
corridas. Se
vinculan a acomodación por
gravedad.
Fajas Plegadas y Corridas
Escalas
•Faja
F j plegada
l d y corrida
id entera
t
•Sistemas de fallas y pliegues
•Estructuras particulares (pliegues relacionados a fallas)
ANIMACION
ANIMACION
Cuñas doblevergentes (doubly vergent thrust wedges) en márgenes colisionales tipo alpino
McClay y Whitehouse, 2004
Cuñas doblevergentes (doubly vergent thrust wedges) en márgenes colisionales tipo alpino
tomado de McClay y Whitehouse, 2004
Alpes Occidentales
(Schmid et al., 1996)
Himalayas Occidentales
(Mattauer, 1986)
Orógeno de los Pirineos
(Muñoz, 1992)
cuña sintética
cuña antitética
Animación
12
1 2
3 4
Algunos
g
conceptos
p mecánicos
Igualdades trigonométricas
Círculo de Mohr (análisis 2D)
1   2
2
 sen 2 
1   2
2
sen a = sen (180 – a)
 sen 2
cos a =- cos (180 – a)
2  180  2
sen 2  sen(180  2 )  sen 2
cos 2   cos(180  2 )   cos 2
E f
Esfuerzos
El estado de esfuerzos se puede representar
por una elipsoide
1   2
2
 cos 2  
1  2
2
Basado en Martínez Catalán
Catalán, 2003
Los planos principales tienen esfuerzos
tangenciales iguales a cero
Los esfuerzos principales
son paralelos a los ejes
principales y perpendiculares
a los planos principales
Basado en Martínez Catalán, 2003
Si el sistema de coordenadas es coaxial con el elipsoide
de esfuerzos, el tensor
de esfuerzos
se reduce a
1   2

1   2
 cos 2
• Direcciones principales
• Planos principales

Usando igualdades
trigonométricas
2
2

1   2
2
 sen2
Ecuación de filmina anterior
cos 2
Definiendo algunos términos
•Fricción interna: FI y MU
•Cohesión
•Presión de fluidos y relación LAMBDA
caja de cizalla tipo Hubbert
UNIDADES:
1N = 1 kg.m/s2
1kg = 9,8 N
F = M.A
E = F/S
Oncken y Kukowski, 2004
UNIDADES:
1Pa = 1 N/m2
1MP = 106 Pa
1MPa
P
1GPa = 109 Pa
2γ
γ
ó
1efectivo =1-P
Pf
3efectivo
=3-Pf
3 f
Unidades
Pf
N = kg . m . s-2
Pa = N . m-2 =
k . s-22 . m-11
kg
presión de fluidos


gz presión litostática
gz = kg . m-3 . m . s-2 . m = N . m-2 = Pa
Allmendinger, 1999
Twiss & Moore, 1992
1efectivo =1-Pf
3efectivo =3-P
Pf

Davis, Suppe y Dahlen, 1983
Pf
gz

presión de fluidos
presión litostática
12
1 2
3 4
(si ρf = 0 entonces α
α’ = α)
(si ρf = 0 entonces Фb’ = Фb)
Recordemos que
λ = presión de fluidos / presión litostática
y que μb= tan
t φb
Ver derivación de ecuaciones en
Davis, Suppe & Dahlen (1983)
Davis, Suppe & Dahlen (1984)
Dahlen (1990)
Dahlen, 1990
ó
ó
Nieuwland, Leutscher & Gast, 2000
12
Erosión
1 2
3 4
12 3 4
6 5
512 3 4
Estructuras fuera de secuencia
1 2 3 4
Malavieille 2005
Cordillera del Medio (San Juan)
CRISTALLINI, 1996
Oncken y Kukowski, 2004
Frontal Deformation Zone
Frontal Imbrication Zone
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
Internal accumulation Zone
Universidad de Granada (Geodinámica)
•Dependencia TECTÓNICA TOPOGRAFÍA
Marques y Cobbold, 2002
Marques y Cobbold, 2002
Animación
LaMoGe
Rossello, 2008
Animación
Fuente Jaime Toro, 2004 (WVU)
Suppe, 1983
Sistemas de corrimentos
Boyer & Elliott, 1982
Muñoz, 1997
Cristallini & Ramos, 2000
Boyer & Elliott, 1982
Duplex
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
Duplex
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
Twiss & Moore, 1992
Boyer & Elliott, 1982
Duplex en secuencia
Duplex
Duplex fuera de secuencia
Pliegues en cuña
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
McClay, 1992
Allmendinger, 1999
Jones, 1986 en Muñoz, 1997
Zapata & Allmendinger, 1996
Frente de la Sierra Azul (Mendoza)
Datos Cortesía REPSOL - YPF
Guzman, 2002 basado en Zapata, 1999
Doña Juana (Mendoza)
Bolatti, 1991
Sierra Azul - Quechuvil
Fantin, 2006
Faja Plegada del Agrio, Neuquén
SHAW, CONNORS & SUPPE - © AAPG - 2005
Cristallini & Ramos, 2000
Davison, 1992
Higgins et al. (2007)
Faja plegada y corrida del Diamante
Turienzo, 2008