FALLAS INVERSAS Y NORMALES, Apuntes de Ingeniería

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FALLAS

FALL AS NORMALES

FALL AS INVERS AS

Fallas Las fallas son fracturas en la corteza a lo largo de las cuales ha tenido lugar un desplazamiento apreciable. A veces, pueden reconocerse pequeñas fallas en los taludes de lascarreteras, observándose estratos sedimentarios desplazadosunos pocos metros. Las fallas de esta escala normalmente aparecen como pequeñas rupturas aisladas. Por el contrario, las grandes fallas, como la de San Andrés en California, tienen desplazamientos de centenares de kilómetros consisten en muchas superficies falladas interconectadas. Estas zonas de falla pueden tener una anchura de varios kilómetros y a menudo son más fáciles de identificara partir de fotografías aéreas que a nivel del suelo. Los movimientos súbitos a lo largo de las fallas son la causa de la mayoría de los terremotos. Sin embargo, la gran mayoría de las fallas son inactivas y, por tanto, restos de una deformación antigua. A lo largo de las fallas, las rocas suelen romperse y pulverizarse conforme los bloques de corteza situados en los lados opuestos de una falla se rozan unos con otros. El material arcilloso débilmente coherente que resulta de esta actividad se denomina salbanda de falla. En algunas superficies de falla, las rocas acaban muy pulidas y estriadas, o con surcos, a medida que los bloques de corteza se deslizan unos con respecto a otros. Estas superficies pulidas y estriadas, denominadas espejos de falla, proporcionan a los geólogos pruebas de la dirección del desplazamiento más reciente a lo largo de la falla. Los geólogos clasifican las fallas por sus movimientos relativos, que pueden ser predominantemente horizontales, verticales u oblicuos.

Son ejemplos de montañas limitadas por fallas la

cordillera Teton de Wyoming y Sierra Nevada de

California.

Ambas están falladas a lo largo de sus flancos

orientales,

que se fueron levantando a medida que los bloques

se inclinaban hacia abajo en dirección oeste. Estos

escarpados

frentes montañosos se produjeron a lo largo de un

período de 5 a 10 millones de años por medio de

muchos

episodios, irregularmente espaciados, de formación de

fallas.

Cada acontecimiento fue responsable de tan sólo unos

pocos metros de desplazamiento.

Otros ejemplos excelentes de montañas limitadas por fallas se encuentran en la provincia Basin and Range, una región que abarca Nevada y zonas de los estados circundantes (en la Figura ). En esta región, la corteza se ha alargado y se ha roto para crear más de 200 alineaciones montañosas relativamente pequeñas. Con una media de alrededor de 80 kilómetros de longitud, las cordilleras se elevan de 900 a 1.500 metros por encima de las cuencas adyacentes, constituidas por bloques hundidos. La topografía de la provincia Basin and Range ha sido generada por un sistema de fallas normales con un rumbo aproximado norte-sur. Los movimientos a lo largo de estas fallas han producido bloques de falla elevados alternos y denominados horst y bloques hundidos llamados graben ( graben zanja). Los horst generan cordilleras elevadas, mientras que los grabens forman muchas cuencas. Como se ilustra en la Figura , las estructuras llamadas fosas tectónicas asimétricas, que son bloques de falla inclinados, también contribuyen a la alternancia de altos y bajos topográficos en la provincia Basin and Range. Los horst y los extremos superiores de los bloques inclinados de la falla son la fuente de los sedimentos que se han acumulado en las cuencas que fueron creadas por los graben y los extremos inferiores de los bloques inclinados. Obsérvese, en la Figura 10.19, que las pendientes de las fallas normales de la provincia Basin and Range disminuyen con la profundidad y finalmente se juntan para formar una falla casi horizontal denominada falla de despegue (detachment). Estas fallas se extienden durante cientos de kilómetros por debajo de la superficie, donde constituyen un límite importante entre las rocas situadas debajo, que exhiben deformación dúctil, y las rocas situadas encima, que muestran deformación frágil. Las fallas con desplazamiento vertical son también predominantes en los centros de expansión, donde se produce la divergencia entre las placas tectónicas. En estos puntos, un bloque central ( graben o fosa tectónica ) está limitado por fallas normales y se hunde cuando las placas se separan. Los graben definen un valle alargado limitado por dos bloques de falla elevados ( horst ). El valle del Rift de África oriental está compuesto por varias fosas grandes tectónicas, limitadas por horst inclinados que producen una topografía montañosa lineal. Este valle, de casi 6.000 kilómetros de longitud, contiene los yacimientos de algunos de los fósiles humanos más antiguos. Ejemplos de valles de Rift inactivos son el valle del Rin, en Alemania, y las fosas tectónicas del Triásico del este de Estados Unidos. Sistemas aún mayores de fallas con desplazamiento vertical inactivas son los márgenes continentales, como las costas orientales del continente americano y las costas occidentales de Europa y África.

El movimiento de las fallas proporciona a los geólogos un

método de determinación de la naturaleza de las

fuerzas que actúan en el interior de la Tierra. Las fallas normales

indican la existencia de esfuerzos tensionales 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.

FALLAS INVERSAS

son fallas con desplazamiento vertical en las cuales el bloque de techo se mueve hacia arriba con respecto al

bloque de muro (En la Figura ). Recordemos que las fallas inversas tienen buzamientos superiores a 45° y que

los cabalgamientos tienen buzamientos inferiores a 45°. Dado que el bloque de techo se mueve hacia arriba y

sobre el bloque de muro, las fallas inversas y los cabalgamientos reflejan un acortamiento de la corteza.

Las fallas inversas de alto ángulo suelen ser pequeñas y acomodan desplazamientos locales en regiones

dominadas por otros tipos de fallas. Los cabalgamientos, por otro lado, existen a todas las escalas. Los

cabalgamientos pequeños exhiben desplazamientos que oscilan entre milímetros y unos pocos metros.

Algunos grandes cabalgamientos tienen desplazamientos del orden de decenas a centenares de kilómetros.

Mientras que las fallas normales aparecen en entornos tensionales, los cabalgamientos son resultado de

fuertes esfuerzos compresivos. En esos ambientes, los bloques de la corteza se desplazan uno hacia el otro,

moviéndose el techo hacia arriba con respecto al muro. La formación de cabalgamientos es más pronunciada

en las zonas de subducción y otros bordes convergentes, donde las placas están colisionando. Las fuerzas

compresivas producen generalmente pliegues además de fallas y provocan un engrosamiento y acortamiento

del material implicado.

En regiones montañosas, como los Alpes, las Rocosas septentrionales, el Himalaya y los Apalaches, los

cabalgamientos han desplazado los estratos hasta 50 kilómetros sobre las unidades de roca adyacentes. El

resultado de este movimiento a gran escala es que los estratos más antiguos se superponen sobre las rocas

más jóvenes. Un lugar clásico de cabalgamientos es el Parque Nacional Glacier (en la figura). En él, los picos

montañosos que proporcionan el aspecto majestuoso al parque han sido esculpidos en rocas precámbricas

que fueron desplazadas sobre estratos cretácicos mucho más jóvenes. En el borde oriental del Parque

Nacional Glacier hay un pico solitario denominado Chief Mountain. Esta estructura es un resto aislado de una

lámina de cabalgamiento que fue dividida por las fuerzas erosivas del hielo glacial y las aguas superficiales.

Un bloque aislado se denomina klippe ( klippe acantilado).

Diferencia entre diaclasas y las fallas

Las fallas son fracturas en la corteza a lo largo de las cuales se ha producido un

desplazamiento apreciable.

Las fallas en las que el movimiento es fundamentalmente vertical se denominan fallas

con desplazamiento

Vertical.

Las diaclasas son fracturas a lo largo de las cuales no se ha producido desplazamiento

apreciable. Suelen aparecer en grupos con orientaciones aproximadamente paralelas

y son consecuencia de la fracturación frágil de rocas localizadas en la corteza más

externa.

La diferencia es que las fallas son fracturas orientadas en forma vertical y

las diaclasas en orientaciones paralelas

Bibibliografía Libro: Ciencias de la tierra Autores: Edward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens Editorial: Pearson