tectónica de inversión, Apuntes de Geología

¡Descarga tectónica de inversión y más Apuntes en PDF de Geología solo en Docsity!

TECTÓNICA

DE

INVERSIÓN

Arantxa AZNAR

Sonia BENAVENTE

Curso 2018-

Geología estructural.

ÍNDICE

1. concepto de inversión tectónica

1. Se deposita una secuencia pre-rift a la elevación antes de cualquier movimiento extensional.
2. Se deposita una secuencia sin-rift durante la falla extensional. Marcado por los cambios en el espesor del bloque hundido , indicativo de un crecimiento de falla.
3. Se deposita una secuencia post-rift después del cese de la falla extensional. Esta secuencia puede haber sido depositada después del periodo de no deposición y/o erosión marcada por una discordancia que puede eliminar parte de ésta.

Fig. 02.

• LA INVERSIÓN

TECTÓNICA POSITIVA DE SISTEMA DE FALLAS EXTENSIONALES

Ocurre cuando las fallas extensivas que limitan las cuencas sedimentarias cambian el sentido de movimiento durante la tectónica compresiva y las cuencas resultan elevadas en diferentes grados.

Es común que en regiones que fueron sometidas a importantes regímenes extensionales, después sean sometidas a grandes compresiones y que el tipo de estructura que se origine se caracterice por la reactivación e inversión de las antiguas fallas normales, será entonces cuando se hable de la inversión tectónica positiva.

Una vez establecidos los tipos de secuencias podemos definir dos tipos de inversiones positivas: parcial y total (Fig. 04)

La inversión positiva parcial se produce cuando hay reactivación de parte de la falla normal a inversa, mientras que la inversión positiva total se produce cuando toda la falla pasa de ser normal a inversa, reconstruyendo la estratigrafía previa al graben.

Fig. 03

Fig. 04

• La INVERSIÓN TECTÓNICA NEGATIVA La inversión tectónica negativa es menos común que la inversión tectónica positiva. Sin embargo, la inversión puede ser solamente parcial y solamente evidente en ciertas partes del sistema. Esto puede producir relaciones complejas entre las partes de fallas que son de extensión y aquellas que son de contracción. Se pueden analizar convenientemente utilizando el concepto de puntos nulos y zonas nulas (o fallas neutras) éstos son segmentos de falla que no muestran contracción ni extensión. La inversión tectónica negativa ocurre cuando fallas inversas son reactivadas como fallas normales, es decir, el acortamiento litosférico es reactivado en extensión. Este

Fig. 06.

PARCIAL REACTIVACIÓN DE CABALGAMIENTOS SIMPLES.

En este caso una falla extensional ha desarrollado un punto de ramificación del sistema de cabalgamientos en la parte superior de la rampa de cabalgamiento, sin embargo, con el movimiento de extensión prolongada, el punto nulo desaparecerá una vez que el corte del bloque superior coincida con el punto de ramificación. En esta posición, el punto nulo se convierte en una zona nula que se extiende hacia abajo de la falla.

Cualquier extensión adicional hace que esta zona desaparezca y todo el cabalgamiento se vuelva extensivo. Esto no significa que se haya invertido todo el deslizamiento contraccional porque el punto nulo se deriva de las relaciones estratigráficas. La falla extensional tiene acceso directo al bloque superior de cabalgamiento dejando una parte empujada en su bloque inferior.

Si el nivel de erosión estaba debajo del plano superior de cabalgamiento será imposible detectar las fases tempranas del cabalgamiento.

Fig. 07

REACTIVACIÓN PARCIAL DE UN SISTEMA DE CABALGAMIENTOS COMPLEJO

Este sistema de cabalgamiento comprende un cabalgamiento principal con el bloque superior imbricado. El primer cabalgamiento se ha desarrollado en el bloque inferior del cabalgamiento 2 con un punto de ramificación en la base de las etapas en la inversión negativa progresiva de la rampa del bloque inferior en el cabalgamiento 2.

La figura muestra dos pisos en la inversión negativa progresiva del sistema de cabalgamiento. El primer cabalgamiento está en extensión neta en donde está la rampa, pero se transforma en una falla neutra donde es paralela a la estratificación. Cuando la reactivación extensional ha eliminado toda la contracción inicial del cabalgamiento 1 de modo que el bloque superior y el inferior cortan y se re unen, entonces la zona nula existirá para la completa longitud del cabalgamiento.

El cabalgamiento 2 no muestra una reactivación extensional y no tiene un punto nulo. Esto permanece en una contracción neta.

Después del primer aumento de extensión del cabalgamiento 3, sigue en contracción neta hasta que el punto nulo es alcanzado en la base del paquete extensional del sin- rift. Con una mayor extensión , el punto nulo migra hacia abajo por la rampa hasta que vuelvan a aparecer el bloque superior e inferior cortados y re unidos. En este punto, una zona nula es creada por la base de una secuencia sin-rift para que el siguiente bloque superior lo corte (B). Esta zona nula permanecerá fija hasta que se vuelvan a igualar los puntos de corte de la rampa de cabalgamiento más profunda. En esta etapa, el desplazamiento contraccional en el cabalgamiento 2, que fué cortado por la reactivación extensional, ha sido completamente eliminado por extensión.

Con cualquier extensión adicional, todo el sistema será representado por fallas neutras y extensionales con solo el remanente del acceso directo del cabalgamiento 2 mostrando una contracción neta.

Fig. 10

7. Expulsión de material por cabalgamientos hacia fuera de un graben (Estructura tectónica constituida por fallas normales en la misma dirección que limitan comportamientos cada vez más hundidos en dirección al centro de la estructura, su formación exige una distensión de la región afectada) debido a problemas volumétricos.
8. Estructura en flor.

Fig. 11

9. Estructuras tipo arpón (resultan de la inversión parcial de un semigraben)

Fig. 12

10. Fallas de bypass normalmente de bloque superior que provocan el principal acortamiento en la falla. Fig. 13

Fig. 14

4. GRADOS DE INVERSIÓN

Si R = 1 la inversión es total (de=0; tasa máxima)Se trata de la cuantificación del movimiento de las fallas durante la formación de la falla normal más el movimiento durante la inversión y al finalizar el desplazamiento.

A fin de cuantificar dicho movimiento se utiliza el punto nulo, es decir, un marcador en la secuencia de sinrift que se eleva por contracción en la reactivación inversa de fallas normales, produciendo un punto a lo largo del perfil de la falla en el cual no hay salto de estratos. Si lo observamos en tres dimensiones éste punto se convierte en una línea nula. En caso de que la reactivación llegue más allá de la etapa de inversión total, el punto nulo dejará de existir debido a que habrá sido completamente extruido, es decir, “aplastado”.

Fig. 17

5. EJEMPLOS

Fig. 18

Fig . 19.

 - cepto de inversión tectónica. Tipos de inversión………….………………………………………… págs 3- - ción de fallas……….………………………....……………………………………………………………… págs 6- 

• tría de inversión…………………………………………………………………………………………….. págs 9- - e inversión……….………………………………………………………………………………………… págs 11-
  • s …………………………………………………………………………………………………………..….. págs 13- - fía………………………………………………………………………………………………………..…... págs 15-
• Fig.
• Fig.

contraccional; N, neutro y E, extensional (representado por líneas más gruesas). Adaptado de William et al., “Inversion tectonics”, 1994.

• Figura 09. Esquema de la formación de un retrocabalgamiento. Extraída de https://www.researchgate.net/figure/Retrocabalgamiento-la-imagen-se-modifica- de_fig24_
• Figura 10. Estructura de tectónica de inversión, tipo “buttressing” o pop-up. Extraída de http://www0.unsl.edu.ar/~estructural/login/Teoria/Tema12.pdf
• Figura 11. Estructura en forma de flor positiva creada dentro de una zona de restricción. Interpretación de la elevación de Seattle (Seattle Fault). Adaptado de Fossen , 2010. Extraída de http://structuralgeologyof.weebly.com/contractional/ the-seattle-fault-zone
• Figura 12. Tectónica de inversión; estructura tipo arpón. Extraída de http:// www0.unsl.edu.ar/~estructural/login/Teoria/Tema12.pdf
• Figura 13. Estructura de inversión tipo bypass. Extraída de http:// www0.unsl.edu.ar/~estructural/login/Teoria/Tema12.pdf
• Figura 14. Imagen esquemática de los tipos de inversión tectónica. Tipología de estructuras asociadas a la inversión tectónica positiva en la Cordillera Ibérica. Clave: 1–Cuenca cretácica de Cameros (a–sector oriental, b–sector occidental, c–inversión temprana); 2–Cuenca cretácica del Maestrazgo (a–Maestrazgo norte, sector occidental (subc. Las Parras), b– Maestrazgo norte, sector centro- oriental (subc. Morella), c–Maestrazgo centro (subc. La Salzedella), d– Maestrazgo oeste (subc. Galve)); 3–Cuencas pérmicas y triásicas (a–Rama Aragonesa-Sierra del Moncayo, b–Rama Castellana, c–Sierra de Espadán). Línea naranja, falla normal invertida; Línea azul, falla normal no invertida; línea roja, nuevo cabalgamiento; líneas blancas (S1), desarrollo de foliación. Extraída de “La tectónica de inversión en una región intraplaca: la Cordillera Ibérica.” Liesa, C.L., Casas, A.M. y Simón, J.L. 2018
• Figura 15. Parámetros usados en las ecuaciones (1) y (2) para calcular el grado de inversión. Extraída de William et al, “Inversion tectonics”, 1989.
• (^) Figura 16. Gráficas de conformidad. A, sin conformidad en la estructura. B, con ruptura en la inconformidad. Extraídas y adaptadas de William et al,. “Inversion tectonics”, 1989.
• Figura 17. Imagen esquemática que muestra el punto de referencia y el punto nulo. Extraída de William et al., “Inversion tectonics”, 1994.
• Figura 18. Ejemplo de cabalgamiento, situado en la Sierra de la Demanda próxima a su contacto con la Cuenca de Cameros (Zona de Matute - Tobía). Imagen extraída del manuscrito “La tectónica de inversión en una región intraplaca: la Cordillera Ibérica.” , de Liesa, C.L., Casas, A.M. y Simón, J.L. 2018.
• Figura 19. A, corte geológico del sector oriental de Cameros en su estado actual. B, corte restituido a la geometría de la cuenca cretácica, previa a la inversión temprana. C, modelo analógico con nivel de despegue entre el basamento y las secuencias pre-rift y sin-rift (representadas por capas de arena de espesor variable). Imagen extraída del manuscrito “La tectónica de inversión en una región intraplaca: la Cordillera Ibérica.” , de Liesa, C.L., Casas, A.M. y Simón, J.L. 2018.
• Figura 20. Aparecen: B, corte geológico sintético y corte restituido a través del sector central del cinturón. 1, 2, 3 (cabalgamientos del sur de Calanda), 4 (falla de Castellote), 5 (zona de falla de Turmell): principales fallas cretácicas invertidas

en el Cenozoico. C, panorámica del sinclinorio y cabalgamiento de la Atalaya de Castellote, producto de la inversión de la falla cretácica de Castellote (CI, Cretácico Inferior; CS, Cretácico Superior; CZ, Cenozoico). Imagen extraída del manuscrito “La tectónica de inversión en una región intraplaca: la Cordillera Ibérica.” , de Liesa, C.L., Casas, A.M. y Simón, J.L. 2018.

• Figura 21. Corte geológico de un sector del Pirineo aragonés, al norte de Jaca donde queda reflejada la deformación que han sufrido las capas o estratos rocosos, originalmente horizontales, tras haber actuado los procesos tectónicos. Imagen extraída de Teixell, A. “Geotectónica de los Pirineos”, 2000.