Ejemplos sobre fallamiento por cizalla y su determinación por compresión oblicua

Por: Luis Ayala / l.ayala@explorock.com

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Al momento de definir qué estructuras se han formado al mismo tiempo con otras, es importante tomar en cuenta dos características fundamentales. La primera, corresponde a sus geometrías cuyas orientaciones en el espacio pueden estar definidas a partir de mediciones en campo. La segunda, está relacionada a su cinemática la que depende directamente de la identificación de indicadores fiables que puedan existir sobre la traza de una falla cualquiera. Por regla general, un conjunto de estructuras son contemporáneas (sincrónicas/compatibles) si es que cinemáticamente funcionan para una misma dirección de esfuerzos principales. Por lo que este análisis resulta válido tanto a escala de proyecto como visto regionalmente. Sobre todo en regímenes tectónicos que están dominados por convergencia. Los que a su vez pueden comprender un escenario de movimientos de rumbo o asociado a compresión pura; en un contexto de compresión oblicua u ortogonal, respectivamente.

En la práctica, si bien en una compresión oblicua ocurren movimientos sinestrales/dextrales; también es de esperarse que sobre los planos de falla existan estrías con cabeceos (pitch o rake) de ángulo moderado a bajo. Sin embargo, las estrías no siempre están presentes de forma que se hace necesario recurrir al desplazamiento neto de cada estructura para poder compararlas; siempre y cuando la complejidad tectónica del sitio no sea alta. Así, los movimientos de rumbo se caracterizan por exhibir una cizalla que imprime una serie de patrones característicos a lo largo de las superficies de falla sobre las que actúan. Mostrando además una magnitud de compresión secundaria la cual puede manifestarse si es que ésta tiende a ser ortogonal a la orientación de las estructuras en algún punto aislado de la deformación.

Entonces, en base de lo explicado anteriormente, es posible determinar la dirección de esfuerzos compresivos sobre estructuras locales y/o regionales. El ejemplo mostrado a continuación corresponde a un afloramiento de caliza (Fig.1) en el que se exhiben numerosas vetillas de calcita. Al observarlas a detalle, se aprecian tres áreas (Fig. 2) en las que se distinguen estructuras centimétricas que fueron formadas por cizallamiento.

Figura 1. Afloramiento de caliza. Las estructuras principales corresponden a vetillas de calcita.

Figura 2. Áreas puntuales (A, B y C) donde se ha encontrado evidencias de cizallamiento.

Primero, se realiza la descripción generalizada de las estructuras. Para el área A (Fig. 3A), la mayor parte de las vetillas tienen una forma sigmoidal y se hallan paralelas/escalonadas a lo largo de un tramo definido. Para el área B (Fig. 3B), se observa el desplazamiento sinestral y dextral para las estructuras NO-SE y NE-SO, respectivamente. Donde también se advierte la existencia de una falla pequeña NO-SE con movimiento dextral. Para el área C (Fig. 3C), se muestra una estructura ~O-E con movimiento sinestral.

Figura 3. Movimiento de las estructuras centimétricas observadas en el afloramiento de caliza. Las líneas continuas representan a la traza de cada fallamiento, mientras que las discontinuas corresponden al cizallamiento. Nótese que la cinemática de las estructuras (en flechas) está determinada de acuerdo a los desplazamientos de las vetillas de calcita.

Luego, se procede a tipificar a las estructuras descritas en base a un arreglo geométrico. De modo que las vetillas del área A (Fig. 4A) corresponden a estructuras tensionales en echelon formadas dentro de una cizalla dextral que se ubica a ~45º; por lo que tienden a ser paralelas a la dirección de esfuerzo principal NE-SO. Mientras que todas las estructuras del área B (Fig. 4B) conforman un sistema conjugado local cuyas cinemáticas puntuales son el resultado de una compresión NE-SO similar a la del área A y que funciona igualmente para el movimiento sinestral observado en el área C (Fig. 4C).

Figura 4. Arreglo geométrico de las estructuras observadas en A, B y C con respecto a una compresión general NE-SO (flechas en rojo). La línea discontinua representa al cizallamiento.

De este modo, las cinemáticas producidas en A, B, C estuvieron gobernadas por una compresión promedio NE-SO. Debido a la restricción de la escala y al hecho de que no hay indicios de una reactivación tectónica, es posible establecer que las compresiones para cada ejemplo ocurrieron para un mismo tiempo. Entonces, se concluye que las estructuras del afloramiento de caliza son compatibles. Aunque claro, esto no significa que los afloramientos circundantes a esta localidad cumplan con la misma condición ya que la deformación para un tiempo en particular no funciona de manera uniforme, ni tampoco se comporta con la misma intensidad a través de diferentes tipos de rocas. A partir de estas consideraciones se desprende que las direcciones de esfuerzos no tienen por qué ser completamente iguales en dirección ni en magnitud. Ya que además se debe tener en cuenta que cada una de las compresiones oblicuas que afectan a las fallas (independientemente de su escala) son en sí parte de un campo de esfuerzos relativo; susceptible a ser reanalizado con el fin obtener un modelo de esfuerzos que lógicamente, resultaría más acertado.

 

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