Geologa Estructural

Geologa Estructural

INTRODUCCION

La problemtica de que el estudiante no pueda reconocer en el campo, las fallas, no es solo un problema del mismo, si no de la mayora de ellos. Entonces este captulo se tratara de forma diferente, hacer comprender al estudiante todas estas formas de estructuras que se presentan en el campo. A la vez se describirn las fallas que ms se pueden producir en el terreno, con sus respectivas fotos y bloques diagramas de estas. Algunas de las fotos, fueron tomadas en diferentes lugares del Per, para as poder entenderlos, con ejemplos reales de nuestro Pas y otras fueron tomadas de algunos libros que muestran buenas fotos de estas estructuras en principal.

Las Fallas son roturas en las rocas a lo largo de la cual han tenido lugar un movimiento, a este se le llama desplazamiento. El origen de este movimiento es debido a fuerzas tectnicas originado dentro del interior de la Tierra, estas fuerzas sern emitidas y desarrolladas en la superficie de la Tierra, esto provocara una rotura en la litosfera, formado as muchas estructuras de diferente orden y forma.Por lo general las fallas son producidas por esfuerzos tensinales y compresivos, los cuales modifican la topografa de la corteza terrestre. Pudindose manifestar en muchos lugares zonas de cizalla las cuales pueden dar complicaciones a los gelogos, en cuanto a una interpretacin tectnica del lugar o otras pueden complicar en el trabajo de edificaciones de carcter ingenieril, es por eso que debemos tener cuidado en las zonas que se van a construir obras.

La interpretacin de las Fallas, tienen mucho inters en cuanto se refiere a los trabajos que realizan los gelogos durante su vida profesional, por ejemplo:

En lo que se refiere a los depsitos minerales, las Fallas juegan un papel muy importante, en lo que se refiere a la formacin de la mineralizacin, de los cuerpos. Ya que estas muchas veces son las vas por donde se va a llegar a emplazar los flujos mineralizantes, en una determinada roca caja. Y determinan tambin por sus posiciones o direcciones el tipo de yacimiento que se va a formar, es decir si es del tipo vetiforme o de carcter diseminado.

Mientras que en Geotecnia, las Fallas son muchas veces un problema y el poder determinar su forma de desplazamiento, es de vital importancia para una obra ingenieril, por ejemplo para la elaboracin del sostenimiento de un Tnel o para la estabilidad de un talud, etc.

En lo que se refiere a la geologa del Petrleo, estas son muy importantes, ya que ellas sern las que entrampen el Petrleo y saber interpretarlas es de importancia para una buena explotacin de este tipo de recurso.

Uno de los campos que ms se est desarrollando en la actualidad es la Geologa Regional, esta rama de la Geologa, estudia de manera muy detallada las fallas de una regin, ya que ellas muchas veces juegan un papel muy importante en lo que se refiere al modelado del terreno y en lo que se refiere a su evolucin de este en los diferentes periodos, que estas han afectado al terreno.

CRITERIOS PARA EL RECONOCIMIENTO DE FALLAS

Para el reconocimiento de fallas hay dos clases de indicadores:

Indicadores Directos Indicadores Indirectos

INDICADORES DIRECTOS DE FALLAS

Los indicadores directos definen una falla al cien por ciento, es decir si encontramos estos rasgos en el terreno, las fallas deben localizarse muy cerca de estas, para esto el Gelogo debe estar muy atento para detectarlas, porque muchas veces estamos pasando por encima de estos indicadores. Dentro de estos tenemos los siguientes:

Desplazamiento

El desplazamiento consiste cuando una unidad geolgica o una estructura geolgica indicando o no una actividad tectnica, tiende a desplazarse considerablemente, pudiendo ser tanto en la vertical o como en la horizontal. Esto generalmente es muy fcil de apreciar en las zonas ridas, mientras que en zonas hmedas como en los Altiplanos, es un poco ms dificultoso, esto debido a la vegetacin dominante en estas y en zonas de selva muchas veces son irreconocibles, para lo cual se sugiere que estas deben ser determinadas en los taludes de los ros profundos, donde una buena secuencia se exponga.

Fig. 4. Se debe tener en cuenta que el desplazamiento, es uno de los mejores indicadores de una falla. En la foto de arriba se puede ver una foto de un desplazamiento, en la cuenca Moquegua, ntese el bloque cado de la parte superior de la foto versus es bloque que no sufri desplazamiento; en el segundo grfico se muestra un bloque diagrama donde se puede ver como las formaciones de rocas se han desplazado, formado un tipo de falla.

Estras

Las estras se pueden notar en una Falla, en la zona de su espejo, son lneas que se presentan cuando se han producido una rotura del terreno, pudiendo ser estas huecas o presentarse con relleno de algunos precipitados, estas lneas indican adems la orientacin del desplazamiento y tambin el ltimo movimiento de estas, ya que muchas veces puede ser cortadas por otras ms jvenes y de una direccin diferente, por ejemplo: el primer movimiento puede ser vertical, el segundo oblicuo y uno tercero ser en forma horizontal, aqu el ltimo movimiento que se podr notar en las estras ser el horizontal mas no as los dos anteriores. Estas se encuentran en casi todos los lugares y el reconocimiento es fcil. Para ver en qu sentido fue el ltimo movimiento, se pone el dedo y se frota sobre la superficie de falla, la ltima ser en el sentido ms spero.

Fig. 4.1. En la foto de arriba se muestra una zona de espejo de falla en donde se puede ver las estras bien marcadas a manera de escamas en la superficie. (Ayacucho). En el bloque diagrama de abajo, se puede ver como las estras se pueden presentar en los planos de falla.

Diaclasa Plumosa de Cizalla.

Durante un movimiento tectnico se puede abrirse pequeas fracturas, las cuales se rellenan con calcita, yeso o cuarzo. La forma es siempre como una "S" y en dimensiones hay de milmetros a metros. No son muy frecuentes en la naturaleza, ya que muchas veces el tamao es microscpico y su identificacin solo se puede hacer mediante secciones delgadas, las cuales con un estudio posterior dar una buena informacin, para el trabajo que se desee.

Fig. 4.2. Bloque diagrama de una Diaclasa Plumosa de Cizalla, donde se puede ver como esta se podra presentar en el terreno.

Arrastre

Cerca de una falla, las rocas pueden comportarse y deformarse plsticamente, pero estas no llegarn a romperse, por lo que esta zona se puede observar un leve monoclinal hacia el plano de falla. Las dimensiones van desde centmetros a metros. Normalmente las fallas grandes muestran este fenmeno. Estas formas puede equivocarse con estructuras sedimentarias formadas por un reacomodo de materiales sedimentarios, formando as grandes flexuras, en la descripcin de tipos de pliegues y otros casos seran los derrumbes que tambin causan este fenmeno.

Fig. 4.3. Foto anterior donde se muestra un arrastre de un pliegue, que no llego a romperse estas formas se presentan en rocas plsticas, en este caso estn en calizas (Puno). Grfico esquematizado de un pequeo arrastre, el cizallamiento en este tipo de estructuras, no se presentan, porque solo recibe una cantidad pequea de fuerza, por lo que solo hace que se flexione este.

Brecha de Falla (Kataclastica)

Cuando se produce un movimiento y por lo consiguiente una rotura del terreno, algunas veces las rocas en la zona de falla se rompen y se quiebran triturndose, esto hace que se forme una estructura tpica en las fallas, llamada brecha tectnica o brecha de falla. Las Brechas de fallas normalmente muestran una dureza menor con diferencia a las rocas no afectadas. Por eso morfolgicamente una brecha de falla se ve como depresin y esta mas alterado por la meteorizacin, que las rocas circundantes.Este tipo de brecha se puede llegar a confundir con otras tipos de brecha, como la brecha volcnica y la sedimentaria. Por lo que se debe tener en cuenta que estas brechas, presentan sus granos muy angulosos y planos, esto producido por el fuerte movimiento.

Fig. 4.4. Foto anterior donde se muestra una brecha de carcter hidrotermal, se pueden ver los granos muy angulosos que esta presenta (yacimiento de Pierina Ancahs). Bloque diagrama, de una brecha de falla, donde una de las caractersticas principales es la depresin, producida en la zona de falla.

Milonita

Es una roca metamrfica, que se forma por fuerzas tectnicas o mejor dicho en trminos estructurales, por Cizallamiento (fuerza compresionales). Los minerales (cuarzo), se ven elongados hacia la direccin principal del movimiento. Las milonitas son generalmente duras y bien resistentes a la meteorizacin. A simple vista estas estructuras son muy difciles de reconocer, ya que por eso es necesario hacer secciones delgada de estas, para hacer un estudio al microscopio y as poder determinarlas.Estas a diferencia de las brechas de falla, no presentan una depresin en su zona de rotura, sino ms bien, presentan un abombamiento, por la fuerza compresiva que actu en ella.

Fig. 4.5. Bloque diagrama de una zona de milonita, donde se presenta el abombamiento respectivo, que las caracteriza.

INDICADORES INDIRECTOS DE FALLAS

En regiones con pocos afloramientos, por ejemplo en las zonas Altiplnicas y de Selva, los indicadores indirectos, son muchas veces la nica posibilidad para poder definir las Fallas. Especialmente en regiones con alta vegetacin, estos Indicadores se pueden aprovechar para poder determinar algunas de estas estructuras. Los indicadores indirectos nunca llegan a ser tan confiables como los indicadores directos, pero estos siempre deben ser tomados en cuenta, ya que nos dar una idea de si estamos cerca de una falla.

Morfologa.

Las zonas de Falla son normalmente sectores de rocas blandas. Por eso en la naturaleza las fallas estn cubiertas bajo algunos metros de rocas blandas cuaternarias, como relleno de un valle o quebrada, adems que la direccin de valles o quebradas pueden estar conforme con las direcciones de las Fallas. Se debe entender que no todas las quebradas o valles tiene que estar asociados a fallas.

Fig. 4.6. Bloque diagrama de una Falla relacionada a la Morfologa, donde se puede ver como las formaciones Geolgicas han variado en su posicin original.

Vegetacin.

Los distintos tipos de rocas producen el crecimiento de diferentes tipos de plantas, cuando ellas son erosionadas puede quedar depositadas en el mismo sitio In-situ o pueden ser transportadas a reas lejanas. Por eso cuando la meteorizacin es muy fuerte en estas zonas se puede deducir que se trata de una zona de falla, ya que los materiales de esta zona sern rpidamente afectados, por la meteorizacin. Otra forma de determinarlas es cuando hay mucha vegetacin como en zonas de Selva, en estos casos se puede llegar a determinar por la simple permeabilidad, ya que estas sern mucho ms permeables que las rocas sanas, es por eso que en estas zonas el agua se filtrara ms rpido. Por lo que a estas se les clasifica como rocas de falla muy permeables. Se debe tener cuidado, con equivocarse con caminos histricos y otras construcciones que provocan el mismo fenmeno.

Fig. 4.7. Bloque diagrama, donde se puede ver como la vegetacin puede, tapar zonas de falla, por rocas alteradas de ellas mismas.

Manantiales.

Las zonas de falla tienen normalmente porosidad diferente que las rocas de sus alrededores. Este cambio de porosidad provoca en algunos casos el nacimiento de un ro. En varias zonas se puede observar una cadena manantiales en lnea. Se debe tener precaucin por que los estratos permeables e impermeables causas el mismo fenmeno. Estos casos se presentan en la ciudad de Puno, en la Provincia de Chucuito (Ichu), donde las fallas forman pequeos manantiales en forma de cadena, en las areniscas del Grupo PUNO.

Fig. 4.8. Bloque diagrama de manantiales relacionados a fallas, son producidas en la mayora de las veces por pequeas fallas.

OTROS CRITERIOS PARA RECONOCER FALLAS

Segn otros autores hay otras formas de reconocer fallas:

DISCONTINUIDAD DE ESTRUCTURAS

Si un grupo de estratos termina bruscamente contra estratos diferentes, puede haber una falla. Sobre un mapa, un faralln o una exposicin artificial, la discontinuidad se produce a lo largo de una lnea, pero esta es meramente el trazo de la superficie de discontinuidad. En algunos casos los estratos dislocados se pueden encontrar en el mismo afloramiento o en afloramientos prximos, pero comnmente no sucede asEn resumen, la discontinuidad de estructuras es caracterstica de las fallas, pero es una prueba de su existencia solamente si han sido eliminadas otras interpretaciones posibles.

REPETICIN Y OMISIN DE ESTRATOS

La figura 133 es el mapa geolgico de una regin de rocas sedimentarias plegadas y afectadas por fallas. Cerca del centro del mapa se encuentra un anticlinal, como lo indican las inclinaciones, y las formaciones son progresivamente ms jvenes de a ae. Sin embargo, en algunos casos faltan una o ms formaciones, como, por ejemplo, a lo largo de la lnea FF, donde la formacin best ausente, y a lo largo de la formacin FF, donde faltan c y d. Las lneas FF y FF deben ser trazos de fallas, pero no hay datos que indiquen la direccin y el valor de la inclinacin de las fallas.No obstante la omisin de estratos puede deberse a una discordancia.

Rasgos caractersticos de los planos de falla

Los espejos de friccin son superficies pulidas y estriadas que resultan de la friccin a lo largo del plano de falla. Las raspaduras o estriaciones son paralelas a la direccin del movimiento, pero esta informacin se debe usar con cautela, porque algunas fallas muestran muchas capas con espejos de friccin, en cada una de las cuales las estriaciones tienen direcciones diferentes. El arrastre es, en algunos casos, una ayuda para determinar el movimiento relativo a lo largo de la falla. Debido a la friccin, los estratos del techo son arrastrados hacia arriba, mientras que los estratos del piso son arrastrados hacia abajo. Algunas de las rocas a lo largo de una falla se pueden pulverizar hasta formar un jaboncillo de grano fino, que tiene la apariencia y el tacto de una arcilla. En realidad, el jaboncillo no difiere en forma importante de una arcilla glaciaria, porque los dos son rocas pulverizadas. La brecha consiste en fragmentos angulares y sub-angulares de varios tamaos, asociados, caractersticamente, con una matriz mas finamente triturada. Las dimensiones tpicas de los fragmentos varan entre unos dos centmetros y algunos metros, pero pueden aparecer bloques mayores. Las brechas de falla pueden tener varios metros de espesor.las fallas pueden incluir grandes bloques. Estos bloques estn separados de las paredes yacente y colgante por fallas que pueden o no estar acompaadas por brecha. Estos grandes bloques se llaman caballos de piedra o escamas. Una milonita es una microbrecha que mantuvo su coherencia durante la deformacin. Es caractersticamente negra y de grano fino, y puede ser difcil de distinguir de rocas sedimentarias y volcnicas. El carcter brechoso es visible solo en estudios microscpicos. Aunque el uso vare, el termino milonita debera restringirse a aquellas microbrechas con una estructura veteada o laminar; estas pueden asemejarse a una pizarra.

SILICIFICACIN Y MINERALIZACIN

Las fallas, debido a que son fracturas extensas o ramas de grandes fracturas, son a menudo, las vas de circulacin de soluciones en movimiento. Las soluciones pueden reemplazar la roca de caja con cuarzo de grano fino, causando silicificacion. Este fenmeno, por si mismo, no es prueba de la existencia de fallas, pero en algunas localidades puede ser muy sugestivo.La mineralizacin a lo largo de fallas es tpica de muchos distritos mineros.

DIFERENCIAS EN FACIES SEDIMENTARIAS

Estratos contiguos, de exactamente la misma edad, que muestran facies sedimentarias muy diferentes, sugieren la existencia de una falla con un gran desplazamiento horizontal, tal como un sobrecorrimiento. La figura 135 ilustra una cuenca de depositacin en la cual se depositan areniscas cerca de la costa, lutitasms lejos, y calizas en las partes ms distantes. La transicin de arenisca a lutita, y de lutita a caliza, ser gradual, y habr una considerable interpenetracin de estratos. Se dice que las rocas de esta edad particular estn representadas por una facies de areniscas en la regin A, una facies de areniscas y lutitas en la regin B, una facies de lutitas en la regin C, una facies de lutitas y calizas en la regin D y una facies de caliza en la regin E. Aun si los estratos estn fuertemente plegados y expuestos porerosin, las diversas facies tendrn contactos transicionales entre si. Por el contrario, un gran sobrecorrimiento puede poner la facies de arenisca en la regin A en contacto con la facies de caliza de la regin E. recprocamente, si en la misma rea estn representados estratos contemporneos por facies sedimentarias radicalmente diferentes, esto sugiere la existencia de una falla de gran desplazamiento.

CRITERIOS FISIOGRFICOS

La evidencia ms directa sobre la existencia de fallas puede ser inhallable, particularmente si el bloque hundido est completamente tapado por aluvio. Sin embargo, algunos de los rasgos topogrficos pueden indicar la presencia de una falla. Los criterios fisiogrficos incluyen colinas desplazadas, escarpas, escarpitas, facetas triangulares, truncamiento de estructuras por un frente de montaa, modificacin del drenaje y manantiales.

CONCLUSIONES.

El criterio principal que debemos tomar en cuenta es el reconocimiento en el campo, puesto que en gabinete solo podremos apreciar imgenes que nos darn un aspecto similar al que podemos encontrar en el campo. La mayora de las fallas son afectos a contener zonas mineralizadas. En el campo fcilmente no tiende a verse notablemente las fallas pero por criterios se ve que en zonas donde existe afloramiento de aguas subterrneas es casi seguro que existe una falla.

BIBLIOGRAFIA

TEXTOS: BILLINGS, MP. (1963): Geologia estructural 563 p

SITIOS WEB www.geovirtual2.cl/Geoestructural/gestr04.htm www.geovirtual2.cl/Geoestructural/gestr04d.htm eprints.ucm.es/10025/1/141-287-1-PB.pdf rmcg.geociencias.unam.mx/LGM/Geologia_estructural.pdf www.bdigital.unal.edu.co/1572/14/geo11.pdf

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