Fallas: son rupturas a lo largo de las cuales las paredes opuestas se han movido una con relación a la otra. La característica esencial es el movimiento diferencial paralelo a la superficie de fractura.

El rumbo y la inclinación en una falla se miden de la misma manera que en la estratificación o en las diaclasas. El rumbo es la dirección de una línea horizontal en el plano de la falla. La inclinación es el ángulo entre una superficie horizontal y el plano de la falla, se mide en un plano vertical cuyo rumbo es perpendicular a la falla.

La intersección de una falla con la superficie de la tierra se conoce como línea de falla, traza de falla o afloramiento de falla.

Partes de Falla

Plano de falla: es la superficie donde se ha producido la rotura y h tenido el lugar el deslizamiento de una de las partes. Puede tener cualquier dirección y para poder situarlo en le espacio es necesario indicar su rumbo y dirección y su buzamiento.

Línea de falla: es una intersección entre la superficie terrestre y el plano de falla. Techo de la falla: es la masa rocosa que queda encima de la falla o determinada por el ángulo obtuso formado

por la intersección del plano de falla y un plano horizontal imaginario Piso de la falla: es la masa rocosa que queda debajo de la falla o determinada por el ángulo agudo formado

por la intersección del plano de falla con un plano horizontal imaginario Salto de falla: es el valor real del desplazamiento relativo de dos bloques, en sentido vertical. Se denomina

salto en altura o real; y sobre el plano de falla, salto de buzamiento Espejo de falla: es la parte del bloque que ha sufrido fricción, aparece pulimentada como consecuencia del

rozamiento y con lineamiento paralelo al movimiento conocido como estrías.

Elementos de una falla normal; ab, línea de falla; P, plano de falla; ac, salto de falla, B, buzamiento; e, estrías.

Tipos de falla: uno de los modos más sencillos de clasificar las fallas es refiriéndose a los movimientos relativos de ambas superficies de la falla, que pueden estar situadas verticalmente inclinadas formando mayor o menor ángulo. Si la superficie esta inclinada el lado superior se llama techo o cubierta y el lado inferior, piso o muro.

Fallas con desplazamiento vertical

Las fallas en las que el movimiento es fundamentalmente paralelo al buzamiento (o inclinación) de la superficie de falla se denomina fallas con desplazamiento vertical. Este tipo de movimiento pude producir pequeños resaltos denominado escapes de falla. Estos últimos, son producidos por desplazamientos que general terremotos. Los dos tipos principales de falla por desplazamiento vertical son:

Fallas Normales: resultan cuando el bloque de techo se desplaza hacia abajo en relación con el bloque de muro. La mayoría de las fallas normales tienen buzamiento de unos 60 º; que tienden a disminuir con la profundidad. Las fallas normales indican la existencia de esfuerzos tensiónales que separan la corteza. Esa separación puede llevarse a cabo o bien por levantamiento, que hace que la superficie se estire y rompa, o bien mediante fuerzas horizontales opuestas.

Bloques diagrama que ilustra una falla normal. A. Estratos rocosos antes de la falla. B. Movimiento relativo de los bloques desplazados. El desplazamiento puede continuar formando un relieve montañoso limitado por fallas a lo largo

de millones de años y que representa muchos episodios de fracturación espaciados en el tiempo. C. como puede la erosión modificar el bloque levantado. D. finalmente el periodo de deformación acabada y la erosión se convierte en el

proceso geológico dominante

Cuando un bloque alargado se mueve hacia abajo, entre dos fallas normales subparalelas, se da a la estructura el nombre de depresión o Graben. Cuando un bloque central se mueve hacia arriba entre dos fallas subparalelas, la estructura es una elevación o Horst. Los Horst generan cordilleras elevadas, mientras que los graben generan muchas cuencas.

Fallas Inversas y Cabalgamientos:

Son fallas con desplazamiento vertical en las cuales el bloque de techo se mueve hacia arriba con respecto al bloque de muro. Las fallas inversas tienen buzamientos superiores a 45º y los cabalgamientos tienen buzamientos inferiores a 45º.dado que el bloque de techo se mueve hacia arriba y sobre el bloque de muro, las fallas inversas y cabalgamientos reflejan un acortamiento de la corteza. Mientras que las fallas normales aparecen en entornos tensiónales, los cabalgamientos son el resultado de fuertes esfuerzos compresivos. La formación de cabalgamiento es más pronunciada en las zonas de subducción y otros bordes convergentes, donde las placas están colisionando.

Cuando el movimiento del bloque de corteza del lado opuesto de la falla y a la derecha, según se mira hacia la falla, se denomina falla direccional con movimiento Dextral, si por el contrario el movimiento es a la izquierda se denomina falla de dirección Sinestral.

Descripción de los movimientos de falla: para fines prácticos al describir los desplazamientos reales o mediciones registradas, los desplazamientos de las fallas se refieren a tres ejes perpendiculares entre sí, dos de ellos horizontales y uno vertical. Un eje horizontal es paralelo al rumbo de la falla, el otro es, es consecuencia, perpendicular al rumbo de la falla.

Fallas con desplazamiento horizontal

Las fallas en las que el desplazamiento dominante es horizontal y paralelo a la dirección de la superficie de la falla, se denomina “fallas de desplazamiento horizontal” o desgarres. Debido a su gran tamaño y a su naturaleza, muchas fallas de desplazamiento horizontal tienen una traza que es variable a lo largo de una gran distancia, en vez de una fractura única a lo largo de la cual tiene lugar el movimiento, las fallas de desplazamiento horizontal consisten en una zona de fracturas aproximadamente paralelas, cuya anchura puede ser superior a varios kilómetros. Muchas grandes fallas de desplazamiento horizontal atraviesan la litosfera y acomodan el movimiento entre dos grandes placas de corteza. Este tipo especial de falla direccional se denomina Falla Transformante.

Deslizamiento de Rumbo: es el desplazamiento horizontal medido a lo largo del rumbo de la falla.

Dislocación horizontal o retiro de falla es el desplazamiento horizontal medido en dirección perpendicular al rumbo de la falla. El desplazamiento vertical se llama dislocación vertical o salto de la falla.

Desplazamiento Neto: es el verdadero desplazamiento medido a lo largo de la superficie de la falla entre dos puntos que estaban contiguos inicialmente.

Aunque el deslizamiento neto de algunas fallas siga exactamente la dirección del buzamiento de la falla y el de otros sea paralelo al rumbo, comúnmente el deslizamiento neto sigue una dirección que forma un cierto ángulo entre estas direcciones, es un deslizamiento diagonal que indica las denominaciones de los componentes de los desplazamientos en las fallas.

Mecánica de las fallas: las fallas son movimientos resultantes de presiones de tensión, compresión o rotación, actuando sobre una masa de rocas. Aunque las fallas normales se denominan algunas veces fallas de gravedad, los únicos casos en que este término es estrictamente aplicable son los deslizamientos de tierra y las alteraciones de estructuras, ambos tipo de fallas normal. Las fallas normales son designadas algunas veces con el nombre de fallas de tensión y las fallas inversas se denominan fallas de compresión.

Movimientos Relativos: en la figura A, el techo se ha movido directamente hacia abajo en relación con el piso; en B, el techo se ha movido paralelamente al rumbo; en C, el techo se ha movido hacia abajo diagonalmente sobre el plano de falla, en D. el techo se ha movido directamente hacia arriba, y en E, el techo se ha movido diagonalmente hacia arriba sobre el plano de falla. El termino desplazamiento se usa para indicar el movimiento relativo de puntos anteriormente adyacentes sobre lados opuestos de la falla, y se mide sobre la superficie de la falla.

El desplazamiento neto: es el movimiento total; es la distancia, medida sobre la superficie de la falla, entre dos puntos anteriormente adyacentes situados sobre paredes opuestas de la falla. Se define en términos de la distancia y del ángulo que forma con alguna línea en el plano de falla, tal como una línea horizontal, o una línea paralela a la dirección de la inclinación. En la figura, C, el desplazamiento neto ab forma un ángulo de 35 grados con una línea horizontal en el plano de falla; la distancia depende, por supuesto, de la escala.

El desplazamiento de rumbo: es la componente del desplazamiento neto, paralela al rumbo de la falla; en figura C es ac.

El desplazamiento de inclinación: es la componente del desplazamiento neto, paralela a la dirección de la inclinación del plano de falla, es bc en la figura C.

En la figura A y D, el desplazamiento de inclinación es igual al desplazamiento neto y el desplazamiento de rumbo es cero. En la figura E por cuanto el movimiento es diagonal, aparecen las dos componentes del desplazamiento neto: ekl desplazamiento de inclinación ac y el desplazamiento de rumbo bc.

En la figura. Desplazamiento neto, desplazamiento de inclinación y desplazamiento de rumbo. A. ab= desplazamiento neto = desplazamiento de inclinación; el desplazamiento de rumbo es cero. B. ab = desplazamiento neto = desplazamiento de rumbo; el desplazamiento de inclinación es cero. C. ab = desplazamiento neto; cb = desplazamiento de inclinación; ac = desplazamiento de rumbo. D. ab = desplazamiento neto = desplazamiento de inclinación; el desplazamiento de rumbo es cero. E. ab = desplazamiento neto, bc = desplazamiento de rumbo, ac = desplazamiento de inclinación.

Clasificación de fallas

Clasificación Geométrica a) Clasificación basada en el rake del desplazamiento neto Una falla de desplazamiento de rumbo es aquella en la cual es desplazamiento neto es paralelo al rumbo de

la falla; es decir, el rumbo es igual a la dirección del desplazamiento neto y no existe componente de desplazamiento de inclinación. El rake del desplazamiento neto es, en consecuencia, cero.

Una falla de desplazamiento de inclinación es aquella en la cual el desplazamiento neto es hacia arriba o hacia abajo; es decir, el desplazamiento de inclinación es igual al desplazamiento neto y no existe componente de desplazamiento de rumbo. El rake del desplazamiento neto es, por tanto, 90 grados.

Una falla de desplazamiento diagonal es aquella en la cual el desplazamiento neto se produce diagonalmente hacia arriba o hacia abajo. En este caso, existen ambas componentes; la de desplazamiento de rumbo y la de desplazamiento de inclinación; el rake del desplazamiento neto es mayor que cero, pero menor a 90 grados.

b) Clasificación basada en la posición de la falla en relación con la posición de estratos adyacentes

La segunda de estas clasificaciones geométricas, que se basa en la posición de las fallas en relación con la posición de las rocas adyacentes, sería muy complicada si se consideran todas las variables. En general, sin embrago, los términos se refieren meramente a las relaciones tales como se observan en un plano, esto es, en un mapa geológico. Una falla de rumbo es aquella cuyo rumbo es, esencialmente, paralelo al rumbo de las rocas adyacentes. Las figuras A y B son ejemplos de fallas de rumbo. El rumbo de las rocas adyacentes se mide generalmente sobre la estratificación, pero si ésta no existe, el rumbo se puede medir sobre la esquistosidad de rocas metamórficas o sobre la estructura de flujo de rocas ígneas.

c) Clasificación basada en el diseño de las fallas

Una tercera clasificación geométrica se basa en el diseño, de las fallas, generalmente, en la distribución que éstas muestran sobre un mapa, pero puede también basarse en la que muestran en una sección transversal. La posición de las rocas adyacentes no tiene importancia. En algunas localidades, las fallas tienen, esencialmente, la misma inclinación y rumbo y pertenecen, en consecuencia, a un juego de fallas paralelas (fig. 7A). Si los rumbos son los mismos pero las inclinaciones difieren, las fallas se asignan a dos o más juegos de fallas paralelas. Las fallas escalonadas son fallas relativamente cortas que se traslapan entre sí. (fig. 7B). Las fallas periféricas son fallas circulares o arqueadas que limitan un área circular, o parte de un área circular. (fig. 7C). Las fallas radiales pertenecen a un sistema de fallas que irradian de un punto. (fig. 7D).

d) Clasificación basada en el valor de la inclinación de la falla

La cuarta clasificación geométrica se basa en el ángulo de inclinación de la falla. Las fallas de gran ángulo son aquellas cuya inclinación es mayor de 45 grados, y las fallas de pequeño ángulo, son aquellas cuya inclinación es menor de 45 grados.

e) Clasificación basada en el movimiento aparente

Una quinta clasificación geométrica se basa sobre el movimiento aparente en secciones verticales perpendiculares a la falla. Una falla normal es aquella en la cual la pared colgante ha descendido en relación con la pared yacente . Una falla inversa es aquella en la cual la pared colgante ha ascendido en relación con la pared yacente.

Clasificación Genética a) Clasificación Ideal

Las clasificaciones más satisfactorias en ciencias naturales son las que se basan en la génesis. Una clasificación genética ideal de las fallas se basaría, principalmente, en la naturaleza de las fuerzas implicadas. Tal clasificación debería considerar no solo si las fuerzas fueron compresionales, tensiónales, de cizalla, o torsionales, sino también la dirección en que actuaron. En qué estado presente sería prácticamente imposible de determinar.

b) Clasificación basada en movimientos relativos

La clasificación genética mas satisfactoria que se puede establecer en el presente se basa en la naturaleza en el movimiento relativo a lo largo de las fallas.

Fallas de empuje: es una falla en la cual la pared colgante ha ascendido en relación con la pared yacente. La fallas de empuje indica acortamiento de la corteza terrestre

Falla gravitacional: es aquella en la cual la pared colgante a descendido con la pared yacente. Estas fallas indican alargamiento de la corteza en la Tierra

Falla de desplazamiento de rumbo: es aquella en que el desplazamiento ha sido esencialmente paralelo al rumbo de la falla, es decir, la componente del desplazamiento de inclinación es pequeña comparada con la componente del desplazamiento de rumbo

c) Clasificación basada en movimiento absolutos

Una clasificación más elaborada debería estar basada en movimiento absolutos relativos a algún plano tal como el nivel del mar. De esta manera podrían reconocerse cinco clases de fallas gravitacionales:

1. Aquellas en las cuales el piso no se movió, pero el techo lo hizo hacia abajo.2. Aquellas en las cuales el piso ascendió, mientras que el techo permaneció estacionario.3. Aquellas en las cuales el techo descendió y el piso ascendió.4. Aquellas en las cuales ambos bloque descendieron pero el techo más que el piso.5. Aquellas en que los dos bloques ascendieron, pero en las cuales el techo se movió menos que el piso.

Criterios para el reconocimiento de las fallas

Las fallas se pueden reconocer de varias maneras si una falla está expuesta en un farallón, en el corte de una carretera en una labor minera, se le puede observar fácilmente, y obtener datos precisos concernientes a su posición y a la separación de los estratos dislocados. En otros casos las observaciones pueden no ser tan directas pero un trabajo de campo cuidadoso puede poner en evidencia datos que permitan realizar un análisis completo de las fallas.

Los criterios para el reconocimiento de falla se pueden considerar bajo los siguientes puntos:

Discontinuidad de estructura Repetición u omisión de estratos Rasgos característicos de los planos de falla

Espejos de fricción: son superficies pulidas y estriadas que resultan de la firccion a lo largo del plano de falla

Surcos: Son grandes ranuras de variaos centímetros de profundidad cuyas crestas están separadas entre sí por distancias que varían entre pocos decímetros y varios metros

Jaboncillos: son las rocas a lo largo de las fallas que se pueden pulverizar, de grano fino, que tienen apariencia y tacto de una arcilla

La brecha: consiste en fragmentos angulares y subangulares de varios tamaños, asociados característicamente con una matriz mas finamente triturado

La milonita: es una microbrecha que mantuvo su coherencia durante la deformación, es característicamente negra y de grano fino, puede ser fácil de distinguir de rocas sedimentarias y volcánicas

Silicificacion y mineralización Cambios súbitos en las facies sedimentarias Datos fisiográficos

Naturaleza y descripción de los movimientos de las fallas

Movimientos Translacionales y rotacionales: en el movimiento translacional no ha habido rotación de los bloques en relación el uno con el otro; todas las líneas rectas sobres los opuestos de las fallas y fuera de la zona dislocada que eran paralela antes del desplazamiento, son paralela después. Los movimientos rotacionales son aquellos en los cuales algunas líneas rectas sobre lados opuestos de las fallas y fuera de la zona dislocada que eran paralela antes del desplazamiento no lo son más después de producirse este. En un sentido, todas las fallas tienen una cierta cantidad de movimiento rotacionales

Movimientos relativos: las fallas, en sí mismas, no ofrecen nunca evidencia directa sobre cual es el bloque que se movió realmente. La terminología se basa principalmente en movimientos relativos, debido a que, en la mayoría de los casos, no se dispone de ninguna evidencia referente a los movimientos absolutos.

Causas de las fallas

Procesos Tectónicoso Compresión Horizontal

o Tensión Horizontal

o Intrusión de magma

o Intrusión de sal

o Fuerzas verticales de origen no especificado

Procesos no tectónicos1) Formados cerca de la superficie por gravedad:

o Ladera

o Reptación de ladera

o Estructura de colapso

o Compactación de sedimentos

2) Procesos químicos3) Glaciación

Bajocorrimiento: aquellas fallas de empujes en las cuales (fallas de empuje) el piso ha sido un elemento activo

Altocorrimiento: aquellas fallas en las cuales el techo (Falla de empuje) ha sido un elemento activo en las que grandes masas de roca se han desplazado a considerables distancias

Sobrecorrimiento: son rasgos geológicos espectaculares a lo largo de las cuales grandes masas de roca se han desplazado a considerable distancias. Un sobrecorrimiento se puede definir como una falla de empuje con una inclinación inicial de 10 grados o menos y un desplazamiento neto que se mide en gran parte del hecho de que están plegados y erosionados.