Las diaclasas

Geología Estructural
2012
Diaclasas
Modos de fracturamiento. Tipos de fracturas.
Diaclasas, definición.
Tipos de diaclasas: Abiertas (grietas o fisuras) y cerradas (venas, diques
clásticos, diques neptunianos).
Diaclasas según su génesis:.(A) No vinculadas directamente a esfuerzos
regionales: A1. Por contracción de materiales (Ej., diaclasas columnares,
grietas de desecación). A2. Por cambio de volumen durante la meteorización
(Ej., exfoliación catafilar). A3. Por fracturamiento hidráulico. A4. Por
emplazamiento de cuerpos magmáticos (Ej. diques radiales). A5. Por impacto
de meteoritos o asteroides. (B) Vinculados a esfuerzos regionales: B1. Por
descarga (Ej: exfoliación en cuerpos intrusivos). B2. Por relajación. B3. Por
esfuerzos tectónicos: distensión, cizalla, asociadas a pliegues, a fallas y a
zonas de cizalla frágil-dúctil.
Características: Ocurrencia en juegos y sistemas . Diaclasas conjugadas. Efecto
de corte. Diagramas de frecuencia. Dimensiones. Espaciamiento. Morfología
de la superficie de falla (marcas plumosas y líneas de arresto). Diaclasas
sistemáticas y no sistemáticas.
Modos de fracturamiento
frente de propagación
Modo I
Apertura
Modo II
Deslizamiento
Modo III
Desgarre
Fracturas
Tipos de
fracturas
Los dos tipos principales de fracturas
son:
1. Diaclasas
2. Fallas.
•
s.
Hay discusión acerca de la definición
de estos términos. En parte proviene
de definiciones genéticas. Adoptamos
un criterio descriptivo siguiendo a
Angelier (1994).
Diaclasas
Definición
• A diferencia de las fallas, las diaclasas
no muestran a ojo desnudo,
desplazamientos paralelos al plano de
fractura.
• Por ello, son fracturas sin estrías.
• Pueden presentar, a ojo desnudo,
evidencias de desplazamientos de
apertura.
• Son denominadas joint (unen partes
de una masa rocosa). Se han
traducido como juntas.
• Se incluyen en Geología Estructural si
bien no todas son de origen tectónico,
ni estructuras secundarias.
Diaclasas
Tipos
(sobre la base de
rasgos observables)
1. D.abiertas
2. D.cerradas
1. Grietas o fisuras
• Las diaclasas (joint) pueden estar
cerradas o abiertas.
• Las diaclasas abiertas, en cuyo caso se
denominan grietas o fisuras (cracks,
fissures). Éstas pueden ser vacías o
rellenas.
• Las fisuras abiertas pueden
almacenar agua y ser un factor de
control en la circulación subterránea
de ese fluido.
• Las aguas circulantes pueden estar
enriquecidas con minerales disueltos
y ser químicamente activas.
Diaclasas
Tipos
(sobre la base de
rasgos observables)
1. Grietas o fisuras
• Pueden precipitar cemento silíceo o
sulfuros en el entorno de la diaclasa y
generar una roca más resistente a la
meteorización.
• Los fluidos pueden atacar
químicamente a la roca y generar
procesos de alteración
(blanqueamiento o bleached walls).
Diaclasas
Tipos
(sobre la base de
rasgos observables)
2. Venas
• Las grietas pueden estar rellenas de
minerales fibrosos como carbonatos o
cuarzo y se denominan entonces
venas o venillas.
• La abertura de las grietas puede ser
ocupada o inyectada por material
magmático originando diques o
filones capa intrusivos. Ej. diques
radiales alrededor de centros
efusivos.
Diaclasas
Tipos
(sobre la base de
rasgos observables)
• Las aberturas pueden ser rellenas y
ampliadas por la intrusión de material
clástico sedimentario inyectado a
presión: diques clásticos.
• Las grietas abiertas en la superficie
pueden ser rellenas con nuevos
sedimentos que se acumulan encima.
Diques neptunianos.
Diaclasas
Grietas abiertas
Diques clásticos
Diques neptunianos
Tipos
(sobre la base de
rasgos observables)
Dunne y Hancock, 1994)
Distintos tipos de diaclasas según su génesis
• A. No vinculadas
directamente a
esfuerzos regionales.
Distribución local.
•
B. Vinculadas
directamente a
esfuerzos regionales.
1. Por contracción de materiales.
2. Por cambio de volumen
durante la meteorización.
3. Por fracturamiento hidráulico.
4. Por emplazamiento de
cuerpos ígneos.
5. Impacto de meteoritos
6. Luego del ascenso y
denudación de la roca:
a. Por descarga
b. Por relajación
7. Por deformación tectónica
Diaclasas
Distintos tipos
según su
génesis.
A. No vinculadas
directamente a
esfuerzos regionales.
Distribución local.
1. Por contracción de los materiales
En cuerpos intrusivos, coladas de basaltos,
diques, filones capa y flujos ignimbríticos.
• Diaclasas columnares
• Diaclasas en planos de flujo.
Por desecación de sedimentos.
• Grietas de desecación
Diaclasas columnares en
cuerpos basálticos.
Diacalsas columnares en basaltos
Diaclasas columnares
en ignimbritas
Tipos de diaclasas según su génesis.
Grietas de desecación
Diaclasas
Distintos tipos
según su
génesis.
A. No vinculadas
directamente
a
s.
esfuerzos regionales.
Distribución local.
2. Por cambio de volumen durante la
meteorización.
• Diaclasas de exfoliación. Son
superficiales y vinculadas a la
meteorización. Relacionadas a cambios
en los minerales o por alternancia de
altas y bajas temperaturas. Ej. Exfoliación
catafilar en granitos.
Diaclasas
Otros tipos
según su
génesis.
A. No vinculadas
directamente
a
s.
esfuerzos regionales.
Distribución local.
3. Por fracturamiento hidráulico
En el fracturamiento hidráulico, los
fluidos sobrepresionados (por procesos
de deshidratación o fusión parcial)
contenidos en la roca, en condiciones de
esfuerzos diferenciales bajos, fracturan la
roca generando brechas o una masa
subcompactada, un medio licuado,
favorable para el despegue.
Diaclasas
Otros tipos
según su
génesis.
A. No vinculadas
directamente a
esfuerzos regionales.
Distribución local.
4. Por el emplazamiento de cuerpos
magmáticos .
La presión hidrostática es mayor que la
presión litostática.
• Diques radiales en cuerpos subvolcánicos.
• Diques anulares en el techo de plutones.
• Diques cónicos por diaclasas en abanico
sobre cuerpos plutónicos
Diques
Diaclasas
Otros tipos
según su
génesis.
A. No vinculadas
directamente a
esfuerzos regionales.
Distribución local.
5. Por impacto de meteoritos o
asteroides.
• Diques radiales, anulares?
Diaclasas
Otros tipos
según su
génesis.
B. Vinculadas a
esfuerzos regionales.
6. Luego del ascenso y
denudación de la roca.
a. Por descarga (Unloading
joints)
Rocas que estuvieron sepultadas son
ascendidas y denudadas. Al ascender las
rocas se enfrían y se contraen. La
eliminación de la cobertura rocosa por
erosión cambia las condiciones de
esfuerzo y las rocas se fracturan más
densamente cerca de la superficie como
una expansión por la descarga. Son
subhorizontales. Ej. Exfoliación en
cuerpos intrusivos.
Diaclasas
Otros tipos
según su
génesis.
B. Vinculadas a
esfuerzos regionales.
6. Luego del ascenso y
denudación de la roca.
b. Diaclasas por relajación
(Released joints)
Engelder,1985)
Están relacionadas también al ascenso y
denudación de rocas, que se enfrían y se
contraen, pero su localización y
orientación está determinada por la
fábrica previa en el marco de esfuerzos
tectónicos regionales (Engelder 1985).
Relajación elástica tardía de esfuerzos
horizontales. Tan tardía como decenas
de millones de años o más (Price, 1966).
Diaclasas
7. Por esfuerzos tectónicos
Otros tipos
según su
génesis.
B. Vinculadas a
esfuerzos regionales.
• De distensión: Modo I de ruptura.
Grietas o fisuras.
• De cizalla: Modos II y III de ruptura.
Son las denominadas shear fractures.
Como no se observan las evidencias de
los movimientos relativos, las inferencias
sobre estos tipos son indirectas.
Modos de fracturamiento
frente de propagación
Modo I
Apertura
Diaclasas
de
extensión
Modo II
Deslizamiento
Modo III
Desgarre
Diaclasas de cizalla
(con desplazamientos que no se
ven a ojo desnudo)
Diaclasas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Relación con los
esfuerzos.
7. Por esfuerzos tectónicos
De distensión: Modo I de ruptura. Grietas o
fisuras.
De cizalla: Modos II y III de ruptura. Son las
denominadas shear fractures.
Diaclasas
Otros tipos
según su
génesis.
B. Vinculadas a
esfuerzos regionales.
7. Por esfuerzos tectónicos
• Asociadas a pliegues. Longitudinales,
cruzadas, transversales y de
estratificación.
• Asociadas a fallas. Diaclasas en peine,
diaclasas pinadas.
• Asociadas a zonas de cizalla frágildúctil. Venas escalonadas.
• Asociadas a disolución. Estilolitas
Diaclasas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Asociadas a pliegues.
Tipos de diaclasas asociadas a
pliegues
• Cruzadas
• Longitudinales
• Transversales
• De estratificación
Diaclasas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Asociadas a fallas.
(Dunne y Hancock 1994)
(Angelier, 1994)
Diaclasas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Asociadas a fallas.
Diaclasas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Asociadas a zonas de
cizalla frágil-dúctil
Diaclasas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Asociadas a zonas de
cizalla frágil-dúctil
Diaclasas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Asociadas a zonas de
cizalla frágil-dúctil
Diaclasas
7. Por esfuerzos tectónicos
Estilolitas
Generadas por
esfuerzos
tectónicos.
Asociadas a
disolución
Diaclasas
Características
1. Ocurrencia
2. Dimensiones
3. Espaciamiento, densidad,
intensidad.
4. Morfología
5. Clasificaciones geométricas
Diaclasas
Características
1. Ocurrencia
Se presentan como un:
Juego (sets). Conjunto de diaclasas
paralelas o subparalelas.
Sistema (system). Patrón geométrico de
dos o más juegos cruzados de
diaclasas.
Pueden ser contemporáneas o no.
Sistema de diaclasas conjugadas. Dos
juegos groseramente coetáneos
definiendo un ángulo agudo.
Diaclasas
Medida de las direcciones características
Características
1. Ocurrencia
• Se toman datos de orientación en el
campo de poblaciones de diaclasas y
luego se tratan estadísticamente para
ver su distribución de frecuencia y se
representan gráficamente
(histogramas, rosetas, red
estereográfica) para el análisis.
Efecto de corte
Influencia de la orientación de la
superficie de observación.
Diaclasas
Características
1. Ocurrencia
Representación gráfica de frecuencias
de orientaciones de diaclasas.
Diaclasas
Características
1. Ocurrencia
Efecto de corte
Influencia de la orientación de la
superficie de observación.
Diaclasas
Características
2. Dimensiones
• Generalmente poseen longitudes de
entre 1 y 10 metros.
• Cuando son perpendiculares a la
estratificación (S0) son más cortas.
• Cuando son paralelas a S0 son más largas.
Decenas de metros. Raramente exceden
los 100 metros.
• El límite inferior son las
microfracturas (microcracks) que
afectan a los granos minerales.
• Límite superior: diaclasas maestras,
de varios km. En fotografías aéreas e
imágenes satelitales como
lineamientos.
Diaclasas
Características
Otros parámetros:
•
•
•
•
Frecuencia
Periodicidad
Densidad
Intensidad
Espaciamiento
• Es variable, de centímetros a decenas
de metros.
• El límite inferior suele considerarse 1
cm, por debajo del cual las fracturas
constituyen un clivaje de fractura.
Depende de: 1) espesor de las capas, 2)
la litología, 3) intensidad de la
deformación.
Diaclasas
Características
La superficie
La superficie de las diaclasas puede ser:
1. Plana ó curvada.
2. Lisa o rugosa.
Morfología de la superficie:
Las superficies rugosas pueden desplegar
delicadas marcas superficiales producidas
por la propagación de la diaclasa.
Se desarrollan especialmente en rocas
duras, de grano fino y homogéneas.
Diaclasas
Dos clases principales de marcas (Hodgson,
1961):
Características
1. Marcas plumosas (plumose
markings). Se denominan también
estructuras tipo pluma o espina de
pez (herringbone structure).
Morfología
Eje común, dorsos divergentes, regulares
o irregulares. Fracturas escalonadas.
Zona de fleco.
2. Líneas de arresto (arrest lines).
También denominadas zonas o
escalones concoidales.
Diseño parabólico, cóncavo hacia el
origen.
Diaclasas
Características
1.
Marcas plumosas. Eje común, dorsos
divergentes, regulares o irregulares.
Fracturas escalonadas. Zona de fleco.
2. Líneas de arresto: zonas o escalones
concoidales.
Morfología
(Dunne y Hancock, 1994)
Diaclasas
Características
Clasificaciones
Geométricas
Clasificación de Hodgson (1961)
1. Diaclasas Sistemáticas.
Juego de diaclasas planas o aproxi.
planas, subparalelas y regulares.
•
Se interpreta un campo de
esfuerzos originado en
profundidad.
2. Diaclasas No-sistemáticas.
Irregulares, no forman un juego
continuo y bien definido
•
Se interpreta un origen
superficial.
Diaclasas
Características
1. Diaclasas Sistemáticas.
2. Diaclasas No-sistemáticas.
Clasificaciones
Geométricas
(Dunne y Hancock, 1994)