trabajo de geologia final
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FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
“Año de la Promoción de la Industria Responsabley del Compromiso Climático”
FACULTAD:
ING. CIVIL
DOCENTE:
BERROSPI CAJAVILCA TULIO ARMANDO
INTERANTES:
CHIROQUE DAVILA SANDRA NAIR
CHUNGA MORALES WALTER
COVEÑAS RAMIRES YESSENIA MEYR
PRINCIPE FABIAN JONATAN ALEJANDRO
CURSO:
GEOLOGIA
TEMA:
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
CICLO:
III
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
INTRODUCION:
Conocemos que la tierra se encuentra en constante movimiento; por lo que se
presentan diferentes cambios en la misma, así pueden producirse movimientos
tectónicos y generar la formación de pliegues y fallas, todos estos procesos son
presentados y estudiados en este trabajo de investigación para lo cual
recomendamos que el lector tengan conocimientos básicos en las ciencias de
la tierra para la correcta interpretación de los de los temas tratados. En la
inmensidad de tiempo geológico lo que hace que los cambios lentos que tienen
lugar en la tierra produzcan efectos importantes. Los sismos son estudiados en
este trabajo desde un punto de vista geológico y profesional. Gran parte de
nuestra comprensión de la dinámica del conocimiento de las propiedades
físicas y químicas de las rocas y los minerales. La clasificación sistemática y la
descripción de los materiales de la tierra escapa al objeto de este libro; también
este tema esta tratado en otros trabajos técnicos de este curso.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
I. FALLAS
A. Definición Falla:
Fallas son roturas en las rocas a lo largo de la cual ha tenido lugar movimiento.
Este movimiento se llama desplazamiento. Origen de estos movimientos son
fuerzas tectónicas en la corteza terrestre, cuales provocan roturas en la
litosfera. Las fuerzas tectónicas tienen su origen principalmente en el
movimiento de los continentes.
Esencialmente, una falla es una discontinuidad que se forma debido a la
fractura de grandes bloques de rocas en la Tierra cuando las fuerzas tectónicas
superan la resistencia de las rocas.
El movimiento causante de esa dislocación puede tener diversas direcciones:
vertical, horizontal o una combinación de ambas.
El desplazamiento de las masas montañosas que se han elevado como
consecuencia del movimiento provocado por fallas, puede ser de miles de
metros como resultado de los procesos devenidos durante largos períodos de
tiempo.
La zona de ruptura tiene una superficie generalmente bien definida
denominada plano de falla y su formación va acompañada de un deslizamiento
tangencial de las rocas respecto a ese plano.
Cuando la actividad en una falla es repentina y brusca, se puede producir un
gran terremoto, provocando incluso una ruptura en la superficie terrestre. Lo
que genera y se evidencia en la superficie del terreno es una forma topográfica
llamada escarpa de falla. Estos vestigios de la falla en la superficie tienden a
desaparecer por la acción de la erosión, provocados por la lluvia y el viento, y
por la presencia de vegetación o actividad humana.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
B. Elementos de fallas:
Generalmente se puede diferenciar entre indicadores directos u indirectos de
fallas. Los indicadores directos definen una falla cien por cientos, es decir sin
dudas Estos tipos de indicadores se puede observar directamente a la falla.
Los indicadores indirectos definen una falla con una cierta cantidad de
incertidumbres y dudas.
I. Salto o desplazamiento: Es la distancia neta y dirección en que se ha
movido un bloque respecto del otro
El desplazamiento de una unidad geológica o una otra estructura
geológica indica la actividad tectónica. Desplazamientos tectónicos en el
terreno marcan siempre una falla. Problemas: Se confunde con la
estratificación normal, si las capas tienen una inclinación o se equivoca
con accidentes morfológicas.
II. Estrías: Líneas finas arriba de un plano de falla. Estas líneas indican
además la orientación del desplazamiento y posiblemente el sentido.
(véase foto) Se encuentra en casi todos los lugares y el reconocimiento
es fácil. Problemas: Estrías solo marcan el último movimiento cual
posiblemente no coincide con el movimiento general. Para sentir con el
dedo el sentido del movimiento cuesta y se puede equivocarse
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
III. Bloques o labios de falla: Son las dos porciones de roca separadas por
el plano de falla. Cuando el plano de falla es inclinado, el bloque que se
haya por encima del plano de falla se denomina 'bloque colgante' o
'levantado' y al que se encuentra por debajo, 'bloque yaciente' o
'hundido'.
IV. Plano de falla: Es la superficie según la cual se ha producido la fractura
y se ha realizado el desplazamiento, esta puede tener cualquier
orientación en el espacio, el plano de falla se define según su rumbo,
manteo y sentido de desplazamiento, aunque se representa como una
estructura plana, la superficie puede ser irregular y con inclinación
variable y espesor variable, donde las rocas han sido trituradas a
consecuencia del roce entre los dos planos de falla.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
V. Buzamiento: ángulo entre la línea de máxima pendiente del plano de
falla con la horizontal
VI. Dirección de la falla: se define como el ángulo que forma la línea
horizontal del plano de falla con la line norte-sur
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
C. Tipos de fallas
Las fallas se clasifican de acuerdo con la disposición del plano de falla y el
sentido de desplazamiento:
1. Falla normal: Es aquella en la que el manteo del plano de falla está
inclinado hacia el bloque hundido. Un caso particular son las fallas
verticales.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
2. Falla inversa: Es aquella en la que el manteo del plano de falla esta
inclinado hacia el bloque levantado.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
3. Falla de desgarre o de desplazamiento de rumbo: Estas fallas se
desarrollan a lo largo de planos verticales y el movimiento de los bloques
es horizontal, son típicas de límites transformantes de placas tectónicas.
Se distinguen dos tipos de fallas de desgarre: laterales derechas y
laterales izquierdas. Laterales derechas o dextrales, son aquellas en
donde el movimiento relativo de los bloques es hacia la derecha;
mientras que en las laterales izquierdas o sinestrales, el movimiento es
opuesto a las anteriores. También se las conoce como fallas
transversales.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
4. Falla oblicua o mixta: cuando el desplazamiento es oblicuo tanto al
rumbo como a la dirección de buzamiento. Se describen simplemente
como una combinación de la terminología de las anteriores, resultando
cuatro casos posibles: sinistral inversa, sinistral normal, dextral inversa y
dextral normal.
5. Falla rotacional: cuando ha habido una componente de rotación en el
desplazamiento relativo entre los dos bloques separados por la falla. A
su vez se pueden dividir en 3:
a) Falla en tijera, cuando el eje de rotación es perpendicular al plano
de falla.
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b) Falla cilíndrica, cuando el eje de rotación es paralelo al plano de
falla. El plano de falla suele ser curvo.
c) Falla cónica, cuando el eje de rotación es oblícuo al plano de
falla. El plano de falla suele ser curvo.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
ASOCIACIONES DE FALLAS Y ESTRUCTURAS TECTÓNICAS
Las estructuras vinculadas con las fallas dependen del tipo de régimen
tectónico regional en el que se han formado. Sin embargo hay algunas formas
y términos comunes a todas ellas: es frecuente que las fallas varíen de
buzamiento en su recorrido, mostrando zonas relativamente
horizontales, rellanos, alternando con zonas más inclinadas, rampas. Los
bloques delimitados entre rampas de fallas se denominan escamas
tectónicas o horses y el apilamiento de estas escamas se denomina duplex.
En regiones de extensión tectónica
En un régimen de extension limitado y en condiciones de deformación frágil se
desarrollan sistemas de fallas nomales escalonadas, más o menos paralelas,
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
que forman zonas hundidas, denominadas Grabens o fosas tectónicas, que
pueden alternarse con zonas elevadas, denominadas Horst o pilares
tectónicos.1
Si la extensión es amplia, las fallas suelen horizontalizarse en profundidad
(fallas lístricas). En el desarrollo de la extensión se pueden pueden formar
sistemas de fallas con rampas y rellanos que van sucediéndose y
reemplazándose, delimitando escamas que pueden agruparsen en duplex
extensionales.1
Esquema de borde continental pasivo mostrando adelgazamiento cortical
mediante fallas extensionales.
A escala cortical, las fallas extensionales que se desarrollan en superficie con
un comportamiento fragil, pasan en profundidad al dominio dúctil, produciendo
bandas miloníticas en la zona de despegue. En los casos en los que el
estiramiento es importante, se puede producir el adelgazamiento de la corteza
,un proceso denominado denudación tectónica—, y por
reajuste isostático pueden elevar rocas profundas hasta la superficie
En regiones de compresión tectónica
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
Las formas más comunes asociadas a la compresión son producidas por fallas
inversas: cabalgamientos y mantos de corrimiento, típicos de las zonas
externas de los orógenos de colisión, en lo que se denomina «cinturón de
cabalgamientos» y se corresponde con elestilo tectónico de piel fina.
En algunas regiones afectadas por compresión, con cabalgamientos con
despegues en la base de la corteza superior o más profundos (estilo tectónico
de piel gruesa), se pueden producir elevaciones de tipo pop-up y depresiones
de tipo pop-down (depresiones entre dos cabalgamientos de vergencia
contraria), ambos limitados por fallas inversas —en lo que se diferencian
de horst y grabens, limitados por fallas normales—. Este modelo de pops-
up y pops-down se aplica por ejemplo al Sistema Central español.
A escala cortical puede darse la imbricación y apilamiento de fragmentos de
corteza continental, como en el caso de la cordillera delHimalaya, en la que
extensos bloques corticales, delimitados por grandes fallas, cabalgan unos
sobre otros.
En zonas de tectónica transcurrente
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
Los dos casos posibles de estructuras en abanico en la zona de alabeo de una
falla de desgarre dextral: giro a la izquierda con elevación tipo push-up y giro a
la derecha con hundimiento tipo pull-apart.
En las grandes fallas de desgarre, cuyo componente de desplazamiento es
principalmente horizontal, pueden delimitarse áreas de compresión o extensión
locales que producen movimientos de elevación o hundimiento. El relevo o
puente entre dos fallas próximas o la curvatura local de una falla en dirección
produce una zona en que la dirección local de la fracturación es oblícua o
perpendicular a la dirección de desplazamiento principal, formándose escamas
y duplex asociados.
Según sea el relevo o giro de las fallas, a derecha o izquierda, y según sea el
desplazamiento horizontal de las mismas, dextral o sinestral, la zona de enlace
entre ambas tendrá un comportamiento compresivo o distensivo de las
escamas y duplex que se hubieran formado, desarrollándose elevaciones en
abanico, tipo push-up, o depresiones tectónicas de tipo pull-apart.
FALLAS GRAVITACIONALES
Diagrama mostrando las fallas asociadas a una cámara magmática colapsada
en la región volcánica de Yellowstone (Estados Unidos).
Son las que se producen exclusivamente por efecto de la gravedad, no por la
actuación de esfuerzos tectónicos. Pueden darse en distintos contextos
geológicos:
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
En terrenos kársticos, por la disolución del sustrato o colapso de cavidades.
En regiones volcánicas, por colapso de cámaras magmáticas o
deslizamiento de edificios volcánicos inestables.
En taludes o laderas de fuerte pendiente.
ROCAS DE FALLA
En muchos casos la fricción en el plano de falla produce la trituración o
deformación de las rocas que lo conforman. La banda de deformación puede
alcanzar varias decenas de metros de espesor. Dependiendo de las
condiciones de formación pueden ser de distintos tipos, entre los que existe
una gradación continua:
En condiciones de deformación frágil se producen las brechas de falla,
cuando los fragmentos (clastos) se ven a simple vista, o lasharinas de falla,
cuando los clastos son microscópicos.
En condiciones más profundas y con mayor temperatura, se
forman cataclasitas, que son rocas con una mayor cementación que las
anteriores. Si la fricción de la falla aumenta la temperatura, hasta el punto
de fusión de alguno de los componentes más finos de la roca, pueden
producirse pseudotaquilitas, rocas oscuras de textura vítrea.
Cuando la deformación se produce en el dominio dúctil o frágil-dúctil, en
condiciones de metamorfismo, se producen las milonitas yultramilonitas,
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
que definen las bandas de cizalla, con un característico bandeado de la
roca.
RASGOS MORFOLÓGICOS DE FALLAS EN LA SUPERFICIE TERRESTRE
Las siguientes características suelen ser útiles para identificar fallas en el
terreno:
Escarpe de falla: es el rasgo morfológico producido en la superficie terrestre
debido al desplazamiento de una falla. Constituyen morfologías rectilíneas a
través de las cuales la topografía varía abruptamente. Se pueden distinguir
tres tipos principales:
Escarpe de falla primitivo u original: cuando el escarpe es reciente o aún
no ha sido desmantelado por la erosión.
Escarpe de línea de falla o derivado: cuando los bloques implicados han
sido erosionados y no se conserva el salto de falla original o incluso se
ha invertido el relieve por erosión diferencial.
Escarpe de falla compuesto cuando la falla se ha reactivado y los
bloques implicados han sufrido erosión diferencial.
Facetas triangulares o trapezoidales: son formas asociadas a escarpes de
línea de falla o escarpes compuestos debidas a la erosión, por la
intersección de cárcavas o valles perpendiculares al plano rectilíneo de un
escarpe de falla y orientados hacia el bloque hundido.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
FALLAS ACTIVAS E INACTIVAS
Se considera que una falla es activa cuando se ha movido una o más veces en
los últimos 10 000 años. Las fallas activas se reconocen por
los terremotos asociados, y en algunos casos se hacen evidentes al
manifestarse con rupturas en superficie. Las fallas activas pueden
ser sísmicas o asísmicas. En el primer caso el desplazamiento a lo largo de
segmentos del plano de falla se produce de forma esporádica, debido a la
aplicación de esfuerzos tectónicos en las inmediaciones de la falla, que
produce la deformación elástica de las rocas en ese entorno. Cuando
la resistencia al corte de las rocas es superada por la magnitud de los
esfuerzos, se produce la ruptura y desplazamiento a lo largo de la falla. El
desplazamiento repentino da lugar a un sismo. Luego de un sismo se suceden
periodos de menor o nula actividad, en que las rocas comienzan a acumular
esfuerzos nuevamente.
Las fallas asísmicas, por otro lado, se dan cuando los esfuerzos son liberados
de forma permanente por procesos como el reptaje (creep), o mediante
pequeñas rupturas sucesivas que ocasionan sismos de muy baja magnitud y
poco espaciados en el tiempo.
Cuando se analiza el desplazamiento de las fallas en el tiempo geológico (miles
a millones de años), independientemente de si las fallas son sísimicas o
asísmicas, ambos tipos se desplazan a velocidades promedio de unos cuantos
milímetros a unos cuantos centímetros por año.
Un ejemplo es el sistema de fallas de San Andrés en el sur y centro
de California en EUA, el cual ha generado los terremotos de San
Francisco (M=8,2, en la escala de Richter) en 1905, Los Ángeles (M=6,5) en
1993 y recientemente Hector Mine (M=7) en 1999 y San Luis Obispo (M=6,2)
en 2004. La fallas de la parte central del sistema San Andrés, por otra parte, se
deslizan asísmicamente.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
Las fallas inactivas son aquellas originadas en el pasado geológico, y que no
han manifestado actividad reciente. No representan ningún peligro sísmico para
poblaciones cercanas.
II. Pliegues y Plegamientos
A. Definición
Pliegues y plegamientos, en geología, curvaturas en rocas o en los estratos
que las contienen. La mayoría de las rocas estratificadas visibles en ríos,
canteras o costas eran, en su origen, sedimentos depositados en capas o
lechos horizontales o próximos a la horizontalidad. Sin embargo, cuando hoy
los observamos no sólo están solidificados, sino que suelen estar inclinados en
una u otra dirección. En ocasiones, cuando los estratos afloran a la superficie
se puede ver cómo suben hasta un arco o descienden hacia un seno. Al sufrir
presión las rocas se pliegan o sufren un plegamiento, denominándose a cada
unidad de plegamiento pliegue. Los pliegues superiores con forma abovedada
se llaman anticlinales y tienen una cresta y dos ramas inclinadas que
descienden hacia senos contiguos, donde pueden formarse los pliegues
inversos en forma de cuenco, o sinclinales. Los monoclinales tienen una rama
inclinada y otra horizontal, mientras que las de los isoclinales se hunden en la
misma dirección y el mismo ángulo. Los periclinales son pliegues como
cuencas (inclinación interna) o cúpulas (inclinación externa). Los pliegues se
miden en términos de longitud de onda (de cresta a cresta o de seno a seno) y
altura (de cresta a seno). Pueden ser microscópicos o tener longitudes de
kilómetros.
Un pliegue aislado es una ondulación definida por la curvatura máxima de los
estratos. La charnela es la línea que une los puntos de máximo plegamiento en
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
cada capa. El plano axial reúne estas líneas definidas en sucesivas capas. El
eje es cualquier línea del lecho paralela a la línea de ondulación. Cuando el eje
se inclina desde la horizontalidad se dice que se sumerge. En los pliegues
erguidos, los planos axiales son verticales, mientras que en los reclinados se
inclinan o buzan y son subhorizontales. En estos últimos, el flanco superior
puede desprenderse empujando al inferior y forman una estructura conocida
como manto, común en los Alpes o en los Pirineos. El espesor de un lecho
medido en el plano perpendicular a la superficie de estratificación se mantiene
constante alrededor de un pliegue paralelo. Este grosor normal varía junto a un
pliegue similar y es constante en direcciones paralelas a las superficies axiales.
Las capas en un conjunto de pliegues paralelos pueden aparecer como arcos
de circunferencia y, en este caso se dice que el plegamiento es concéntrico.
Los pliegues similares y concéntricos tienen una simetría sencilla y fija. Algunos
plegamientos, en especial los de rocas metamórficas muy alteradas se
denominan ptigmáticos; son muy variables y tienen cambios en la forma o en la
orientación de las ondulaciones o de las superficies axiales.
La mayoría de estos plegamientos responden a presiones sobre la corteza
terrestre. Los rocas de la superficie son tan duras y quebradizas que parece
improbable que se doblen de manera plástica durante una deformación, y
menos que fluyan entre las grietas a la vez que se produce el plegamiento
como ocurre en los plegamientos ptigmáticos. El calor es un factor importante
en las profundidades del manto terrestre y puede convertir las rocas de friables
a dúctiles. La cantidad de tiempo en que las rocas están sometidas a tensión
es también importante. La diferencia de comportamiento se puede explicar si
se considera el ejemplo del alquitrán o chapote: al golpearlo con un martillo se
rompe, pero con el efecto de la gravedad se desparrama. De igual forma, las
rocas que sufren procesos de deformación rápida se fracturan y producen un
terremoto, mientras que las mismas rocas se pliegan si se someten a tensiones
largas y continuas.
El alabeo es otra forma en la que las rocas pueden plegarse. Consiste en una
deformación suave de una gran extensión de la corteza terrestre. En este caso
forman lechos paralelos los cuales tienden a mantener sus formas originales. El
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plegamiento también puede involucrar un proceso conocido como
deslizamiento de flexión. Mientras que los lechos tienden a formar un anticlinal,
las capas superiores se deslizan respecto a las inferiores; la superficie inferior
de un alabeo de arenisca en un anticlinal se mueve hacia la cresta con relación
a los lechos vecinos. Por el contrario, cuando están sometidos a fuerzas de
cizalladura forman un conjunto de pliegues similares. Este mecanismo puede
imaginarse como una línea trazada sobre una de las caras de un mazo de
cartas. Si se presionan las cartas en el centro de un lateral del mazo, la línea
tomará la forma de un anticlinal producido por la cizalla de cada carta con su
vecina. En cualquier región con estratos heterogéneos, es muy probable que el
plegamiento sea una combinación de estos tres mecanismos.
B. Tipos de Pliegues
1. Pliegue anticlinal: Se distingue la charnela, zona donde los estratos
cambian de manteo y los flancos los cuales divergen. El plano axial
viene dado por el plano de simetría del anticlinal, y el eje anticlinal es la
línea de intersección del plano axial con la charnela.
2. Pliegue sinclinal: Los elementos son los mismos, con la diferencia que el
manteo de los flancos son convergentes.
FALLAS, PLIEGUES Y PLEGAMIENTOS
3. Pliegue monoclinal: Es el que presenta una simple inflexión de los
estratos, con cierta frecuencia, estos pliegues degeneran en fallas al
producirse un estiramiento y fractura de la rama monoclinal del pliegue.
4. Pliegue isoclinal: Cuando una serie de pliegues sucesivos llegan a
presentar sus flancos paralelos, originan una serie isoclinal continua, de
estratos con manteo uniforme.
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5. Volcados o acostados: Cuando los pliegues son más o menos
asimétricos, con los planos axiales diversamente inclinados.
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