Fracturas y Fallas

Fracturas y
Fallas
Objetivos
@ En esta parte del curso, vamos a describir y
clasificar las clases de estructuras geológicas en
términos de su morfología.
@ Analizaremos las fallas y las fracturas.
Índice
Fracturas y Fallas
9 Definició
Definición
9 Geometrí
Geometría y Nomenclatura
9 Clasificació
Clasificación de las Fallas
9 Sistemas de Fallas
Clase
Clase88
Gabriel
GabrielVázquez
VázquezC.
C.
Factores que controlan la deformación
Condiciones Ambientales:
Características de presión y
temperatura.
FRACTURAS Y FALLAS
Ambas son producto de la deformación frágil en cualquier tipo de roca, se
forman por esfuerzos cortantes y en zonas de compresión o de
tensión.
FRACTURAS
El
Bajo el campo de la deformación frágil las
rocas
se
rompen
conforme
a
superficies más o menos planas. Las
superficies de ruptura se denominan
fracturas cuando no se aprecia
desplazamiento entre los dos ámbitos
definidos
por
la
superficie
de
discontinuidad, en sentido paralelo a la
propia superficie.
Tiempo
Geológico:
Imposible de duplicarse en
el laboratorio, su influencia
es muy importante.
Resistencia de los materiales: Las rocas
compuestas de minerales con enlaces
moleculares internos fuertes tienden a
romperse por fractura, mientras que las
rocas con enlaces más débiles son más
sensibles al flujo dúctil.
Fracturas
Son rompimientos a lo largo de los cuales la cohesión del material se ha
perdido y se registra como planos o superficies de discontinuidad.
Las fracturas son discontinuidades
aproximadamente planas que separan
bloques de roca con desplazamiento
perpendicular al plano de ruptura.
Definición
Juntas: Es un rompimiento a lo largo del cual no se
aprecia que ha ocurrido un movimiento.
Cuando la roca ha tenido un movimiento relativo a lo largo del plano de la
fractura, es llamada falla.
Esta distinción es un tanto artificial y depende de la escala de
observación; en la práctica la mayoría de la fracturas no muestran o
es insignificante el desplazamiento y son nombradas como juntas o
diaclasas.
Por esfuerzos tectónicos
Origen
Enfriamiento de las rocas ígneas
Contracción y expansión de
las capas más superficiales
durante la erosión.
Fracturas por esfuerzos tectónicos
Juntas
PRISMAS BASALTICOS DE HUASCA , Edo de Hidalgo.
Juntas formadas por la contracción
de una colada basáltica debido al
enfriamiento acelerado de la lava
durante un derrame que se vertió y
por tanto se forman estructuras
columnares.
Contracción de
las capas más superficiales
Falla
Superficie de discontinuidad (estructura planar) que
separa bloques de roca donde ha ocurrido
desplazamiento de bloques con movimiento paralelo
al plano de discontinuidad.
E s tría s
B lo q u e d e
p is o
B lo q u e d e
te c h o
Cada una de las zonas o ámbitos que resultan de una superficie de ruptura se denominan bloque.
Cuando el plano de falla no es vertical, el bloque por arriba de la falla es el bloque de techo,
mientras el bloque por debajo de la falla es el bloque de piso.
El vector de desplazamiento que conecta a puntos originalmente contiguos entre el bloque del
techo y el bloque de piso se conoce como desplazamiento neto o salto.
Fallas
Falla y pliegues
Bloques de una Falla
Falla y Pliegues
Salto
Bloque de
Techo
Bloque de
Piso
Desplazamiento
en la direcció
dirección
del echado
Llo “normal” es que “el techo se caiga”.
El ejemplo muestra una falla normal.
Geometría y Nomenclatura
Pausa para ver
Rumbos y echados
La inclinación del plano de falla es llamado echado.
Bloque del bajo (de piso)
D
Traza plano de falla
Superficie de falla
A
β
B
α
φ
Bloque del alto (de techo)
δ
C
F
E
El desplazamiento a lo largo del plano de falla entre dos bloques puede tomar cualquier dirección
en el plano.
El desplazamiento, de manera ideal, puede ser en la dirección del rumbo o en la dirección del
echado.
TIPOS DE FALLAS
Pueden ser normales, inversas, transcurrentes, rotacionales y de
crecimiento.
Generalmente se describen y clasifican por el echado de la falla, la
dirección y el sentido del movimiento.
Fallas
Falla normal. Si el movimiento ocurre conforme a la línea de máxima
pendiente, la falla es normal; el desplazamiento es tal que el bloque
de techo se desliza hacia abajo con relación al bloque de piso.
Falla inversa. La falla es inversa cuando el movimiento ocurre en
dirección de la línea de máxima pendiente y el bloque de techo se
desliza hacia arriba con relación al bloque de piso.
(a) Normal y (b) Inversa, ambas de desplazamiento en la dirección del echado,
Falla transcurrente o lateral: el movimiento de los bloques se da en
dirección del rumbo del plano de falla, pudiendo ser lateral izquierda o
lateral derecha.
Falla rotacional o de tijera. Si el movimiento entre los bloques es con
respecto a un eje de rotación, se dice que es una falla rotacional,
cilíndrica o de tijera.
La falla es derecha cuando el observador identifica que el bloque de
enfrente se desplaza en forma dextral, y es izquierda cuando dicho bloque
se desplaza de manera sinestral.
Falla de crecimiento. Tienen una componente de desplazamiento similar a
una falla normal, a través de cuya superficie de falla existe un
incremento del espesor de unidades litoestratigráficas. En este caso la
gravedad, el agua, la composición, la cantidad (volumen) y tipo de
sedimento influyen para que se formen.
(c) lateral izquierda, de desplazamiento en la direcció
dirección del rumbo y (d)
de desplazamiento oblicuo.
ESFUERZOS
Y
TIPOS DE
FALLAS
ESFUERZOS Y TIPOS DE
FALLAS
Modelo de Falla Normal
El bloque de techo se desplaza relativamente
hacia abajo respecto al bloque de piso.
Falla Normal
Fallas Normal en limolita y areniscas del Jurásico temprano en Whitby,
Yorkshire, Inglaterra (izquierda), y en mármol, Death Valley, California
(derecha).
El objetivo principal es definir
la actitud de desplazamiento,
el sentido de movimiento y la
magnitud del desplazamiento
neto.
CONCEPTOS ASOCIADOS A FALLAS NORMALES
Horst. Estructura positiva semejante a un pilar (sobre el bloque del piso), delimitada por
dos fallas normales.
Graben. Estructura negativa semejante a una fosa (sobre el bloque del techo),
delimitada por dos fallas normales.
Horst y Graben (Pilares y Fosas)
Graben
Horst
Graben
Horst
Son estructuras extensivas
Horst Y Graben en África
El Valle del Rift es el resultado de la extensió
extensión en la Placa Africana.
Horst Y Graben en África
Fallas
Lístricas
Son una variedad de fallas
normales, que en superficie son
verticales, que cambian su
inclinación a la horizontal.
Falla Inversa
Cuando el bloque de techo se desplaza relativamente hacia
arriba respecto al bloque de piso la falla es inversa.
Falla Inversa
Falla Inversa
Falla Inversa que duplica una capa sencilla, en bandas Pensilvánicas
de lutitas y siderita en la Formación Stellarton, Stellarton, Nova Scotia.
Falla inversa
Falla Inversa
CONCEPTOS ASOCIADOS A FALLAS INVERSAS
Cabalgaduras
Cabalgadura. Falla inversa en la cual el desplazamiento neto es de uno a diez Km.
Sobrecorrimiento. Falla inversa en la cual el desplazamiento es de diez a cuarenta Km.
Napa. Falla inversa en la cual el desplazamiento fue mayor a cuarenta Km.
Cabalgaduras
Básicamente es una falla inversa con un plano de falla de bajo ángulo. El bloque de
techo puede recorrer decenas o centenas de kilómetros.
CONCEPTOS ASOCIADOS A FALLAS INVERSAS
Décollement. Falla inversa en la cual el desplazamiento se debe a un proceso
gravitatorio. También se conoce como décollement a las superficies de despegue.
Klippa. Afloramiento aislado del bloque de techo en una falla inversa de ángulo bajo,
constituido de rocas alóctonas, rodeado por afloramientos continuos del bloque de
piso.
Klippa
Décollement
Ventana Tectónica. Afloramiento aislado del bloque de piso (autóctono) en una falla
inversa de ángulo bajo, rodeado de afloramientos continuos del bloque de techo.
La parte clara son calizas y dolomías de edad Triásica
sobreyaciendo a depósitos de areniscas y lutitas Miocénicas.
Isparta Dag, SW Turkey.
FALLA LATERAL
IZQUIERDA
Las fallas con desplazamiento en la
dirección del rumbo, o laterales,
se clasifican de acuerdo al
movimiento relativo, derecho o
izquierdo, de los bloques. En este
caso, el desplazamiento es lateral
izquierdo.
Falla Lateral que?
Falla de San Andrés
Vista aérea de la Falla de San Andrés. En la parte superior de la
imagen se encuentra la Placa Norteamericana y en la inferior la Placa
Pacífica.
Falla de San Andrés
¿Qué tipo de falla es?
Geometría de contracción asociadas a
Derecha
una Falla Lateral
Cuenca
PullPull-apart
A: Depresión (pull-apart) susceptible de ser rellenada por materiales
sedimentario y levantamiento compresional (pop-up, push-up) asociados
a una falla transcurrente dextral; B: Esquema sinóptico (en planta) de la
situación observada en el bloque superior.
Cuenca PullPull-apart
Estructuras tipo
flor negativa (A) y
flor positiva (B).
Sistemas de
fallas,
fracturas y
desarrollo de
cuencas
Note la subsidencia
y levantamiento
respectivo en A y
B, así
así mismo como
el cará
carácter mixto
(transcurrentetranscurrentenormal y
transcurrentetranscurrenteinverso)
Formación de duplex extensionales con flor negativa asociadas a
fallas laterales, de la falla lateral derecha de Andaman en la
India.
Tarea 6
Formación de duplex contraccionales con flor positiva asociadas
a fallas laterales, de la falla lateral izquierda de la Cuenca de
Ardmore en Oklahoma.
TIPOS DE FALLAS
Tarea 6
TIPOS DE
FALLAS
Tarea 6
Fallas de desplazamiento lateral izquierdo con una secuencia inclinada en
diferentes escenarios.
TIPOS DE FALLAS
Zona de falla
Tarea 6
TIPOS DE
FALLAS
Es una zona de rompimiento y trituración donde no se observa una
superficie en particular.
Puede corresponder con una región tabular que contenga varias fallas
sensiblemente paralelas.
MATERIALES E INDICADORES CINEMÁTICOS ASOCIADOS AL PLANO DE FALLA
En la superficie de falla o en su
entorno se tienen materiales
triturados, recristalizados o
metamorfizados
que
se
originaron como resultado del
movimiento de los bloques.
Milonita
Rocas de grano fino, generadas por el rompimiento y
trituración de los materiales durante una continua
recristalización o flujo.
Estos materiales se clasifican y se
describen en función de su
composición, tamaño y textura.
Se conocen como brecha de falla,
microbrecha,
millonita,
blastomilonita, pseudotaquilita,
etc.
Brecha de Falla
Se forma por el rompimiento y trituración
de las rocas adyacentes a la falla, en
fragmentos de tamaño variado.
Brecha de Falla del grupo Misisípico Windsor,
Glenkeen, Nova Scotia.
Milonita,
Milonita, Complejo Valhalla, British Columbia.
MATERIALES E INDICADORES CINEMÁTICOS ASOCIADOS AL PLANO DE FALLA
Estrías
Alineamientos minerales resultado de la oposición de los
materiales a ser desplazados.
Los rasgos asociados al plano de falla
que nos indican dirección y sentido del
desplazamiento de los bloques se
denominan indicadores cinemáticos,
éstos son muy variados y están en
función del tipo de materiales, la
forma, geometría, tamaño, etc.
Los
indicadores
cinemáticos
más
importantes son: estrías, fracturas de
tensión escalonadas,
foliación
sigmoidal, estructuras S-C, libros
rotados, pliegues de arrastre, pliegues
de funda, espejos y escalones de
falla.
Estrías con “saltos”, que nos indican la dirección y el sentido del
desplazamiento en la falla. Formación Boss Point, Pensilvánica. West
River, Pictou County Nova Scotia.
Falla Normal
Pliegues de Arrastre
Son las flexuras resultantes del desplazamiento de una falla.
Un dique de una pulgada de espesor, dentro del Gneiss Catalina,
muestra en pliegue de arrastre por una falla inversa. Montañas Santa.
Catalina, SW de Arizona.
Pliegues de Arrastre
Pliegues de Arrastre
Libros rotados
MODELO DE MIGRACION ( LINEA PESPES-16 )
MIOCENO MEDIO
MIOCENO INFERIOR
OLIGOCENO
K
JURASICO
RUTAS DE MIGRACION
W
Marco Estructural
E
Rasgos Estructurales
Línea - 74
Sección Sísmica Estructural
Lomacopa-1
Peñalva-104
Alondra-2
Dr. Coss-101
Tijerina-1
C-1004
C-1005
M-132
M-12
M-3
Cuervito-8
Picadillo-15
Cuervito-19
M-13
Jackson
Cook Mountain
Queen City
CuñaYegua
Reklaw
Paleoceno
?
E. Wilcox
Weches
Cretácico
0
NW
Secció
Sección esquemá
esquemática de la lí
línea sí
sísmica LL-74
SE
Sección Estructural
Alondra-2
Lomcopa-1
Peñalva-104
Dr. Coss-101
C-1004 C-1005
Tijerina-1
MFS-48.0
SB-39.5
M-132
M-12
M-3
M-13 Picadillo-15
SB-39.5
MFS-49.0
Jackson
WECHES
SB-48.5
SB-39.5
MS-21
SB-49.5
MFS-45.5
Q.CITY
MFS-40.0
QC-1
E.WILCOX
MFS-49.0
MFS-50.3
SB-44.0
CM-1
E.WILCOX
SB-49.5
WECHES
SB-49.5
Cook Mountain
SB-39.5
Q.CITY
MFS-40.0
SB-39.5
CM-1
CM-1
P.WILCOX
SB-44.0
MFS-40.0
WECHES
QC-5
CM-1
SB-44.0
WECHES
MFS-45.5
Q.CITY
MFS-45.5
MFS-50.3
Q.CITY
QC-2
MFS-48.0
QC-4
P.WILCOX
P.MIDWAY
MS-17
CM-1
MFS-45.5
SB-46.5
QC-5
SB-46.5
SB-48.5
Queen city
QC-2
Q.CITY
WECHES
MFS-40.0
QC-2
MFS-45.5
MFS-40.0
CM-1
QC-4
QC-5
SB-46.5
MFS-45.5
QC-5
MFS-49.0
SB-46.5
DIS-3
QC-5
SB-44.0
SB-44.0
CM-1
SB-39.5
DES
P
Q.CITY
SB-44.0
MFS-40.0
MFS-45.5
SB-49.5
E.WILCOX
REKLAW
Yegua
Cuña progradante
MFS-45.5
QC-4
Q.CITY
SB-46.5
MS-17
SB-48.5
MS-21
MFS-50.3
MFS-40.0
SB-44.0
WECHES
QC-5
MFS-48.0
Paleoceno
SB-39.5
MFS-40.0
MFS-49.0
MS-17
Yegua somero
WECHES
SB-44.0
Q.CITY
QC-4
MS-21
P.WILCOX
E.WILCOX
Reklaw
MFS-48.0
MFS-48.0
MS-17
SB-44.0
QC-4
QC-4
MS-17
Cook Mountain
SB-44.0
QC-5
WECHES
QC-5
Cim
a
SB-44.0
MFS-45.5
Q.CITY
MFS-45.5
Q.CITY
SB-44.0
MFS-45.5
Q.CITY
SB-46.5
SB-49.5
MFS-45.5
SB-46.5
MFS-50.3
QC-4
E.WILCOX
WX-2
QC-4
P.WILCOX
SB-48.5
E. Wilcox
QC-3
SB-46.5
WX-1D
SB-49.5
QC-5
WX-1D
QC-4
SB-49.5
QC-5
MFS-50.3
WX-2
SB-46.5
WX-3
WX-4
K.SUPERIOR
P.WILCOX
MFS-50.3
K. Superior
UE
PEG
DES ERO
SB-39.5
MFS-40.0
SB-44.0
QC-4
E.T
SB-39.5
MFS-40.0
MS-NA
MFS-45.5
MFS-50.3
Cuervito-19
SB-39.5
SB-44.0
E.WILCOX
Cuña inf. Reklaw
Queen City
EGU
E IN
Me
soz
o
TER
MED
I
O
Mini
Cuencas
ico
SB-49.5
MFS-50.3
Cuña sup. Reklaw
Despegue Profundo
8
SO
M
L
SA
Rasgos Estructurales
M/U
Miocene
NW
Secció
Sección esquemá
esquemática de la lí
línea sí
sísmica LL-130
SE
Sal
Mioc/Olig
Terciario inferior
Cima Cretacico