Trabajo de Geologia Final

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:


CICLO:

III

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA


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.


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.


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


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.


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


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.


2. Falla inversa: Es aquella en la que el manteo del plano de falla esta

inclinado hacia el bloque levantado.



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.


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.


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.


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,


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


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


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:


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,


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 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.


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


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


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.


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.


5. Volcados o acostados: Cuando los pliegues son más o menos

asimétricos, con los planos axiales diversamente inclinados.


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