Expresion topografica de diaclasas y fallas
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Expresion topografica de diaclasas y fallas. GEOL 4017: Cap. 10 Prof. Lizzette Rodríguez. Diaclasamiento (jointing). Diaclasas - Fracturas a lo largo de las cuales no se ha producido movimiento significativo

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Presentation Transcript
Expresion topografica de diaclasas y fallas

Expresion topografica de diaclasas y fallas

GEOL 4017: Cap. 10 Prof. Lizzette Rodríguez


Diaclasamiento jointing
Diaclasamiento (jointing)

  • Diaclasas - Fracturas a lo largo de las cuales no se ha producido movimiento significativo

  • La mayoria se produce cuando se deforman las rocas de la corteza mas externa – zonas en que la roca se rompe fragilmente (brittle)

    • Estres (esfuerzos) de la corteza pueden producir diaclasas en cualquier tipo de roca, como resultado de esfuerzo tensional, compresional o de cizalla (shear)

  • La mayoria se produce en grupos aproximadamente paralelos al “stress field”


Cont diaclasamiento jointing
Cont. Diaclasamiento (jointing)

  • Como la resistencia (strength) tensional de rocas es generalmente < a la resistencia compresional y shear, incluso rocas fuertes muestran evidencia de diaclasamiento

    • Diaclasas tensionales se forman a angulos rectos de la direccion de esfuerzo maximo

    • Origen de esfuerzo tensional: extension o contraccion de corteza por el enfriamiento de rocas igneas


Cont diaclasamiento jointing1
Cont. Diaclasamiento (jointing)

  • Esfuerzos tensionales y shear se pueden originar como efecto secundario de compresion de la corteza

    • Ej. arenizcas masivas a veces muestran sistemas de diaclasas por un arqueamiento suave, que causa que el tope de la capa se alargue relativo a su base --- se produce un conjunto de diaclasas paralelas alineadas paralelas al strike de la capa


Expresion topografica de diaclasas
Expresion topografica de diaclasas

  • Diaclasas tienen una gran influencia sobre la meteorizacion quimica y la erosion diferencial

    • Son planos de debilidad en rocas por donde pueden viajar el agua, aire y raices

    • Lugares de intercambio de iones entre agua y roca

    • Ayudan al runoff

    • Estos patrones de fractura son afectados mas por erosion diferencial, al punto de formar paredes grandes de roca, verticales, en forma de laja (slab)



Diaclasas verticales arches national park ut
Diaclasas verticales, en rocas graniticasArches National Park, UT

http://www.geology.wisc.edu/~maher/air/air05.htm


Cont expresion topografica diaclasas
Cont. Expresion topografica diaclasas en rocas graniticas

  • Formacion de “fins”

    • Erosion hacia abajo de arenizcas gruesas y diaclasadas puede ser retardada por una roca de cubierta (caprock) bien resistente --- continua la erosion a lo largo de planos de diaclasas verticales, dejando entonces “fins” de arenizcas entre planos de diaclasas adyacentes

  • Erosion diferencial a lo largo de diaclasas que se intersecan produce columnas de roca solas entre diaclasas (checkerboard-like)


Fins de roca sedimentaria horizontal diaclasada ut
“Fins” de roca sedimentaria horizontal diaclasada, UT en rocas graniticas

http://www.geology.wisc.edu/~maher/air/air05.htm


Fins sand dune arch ut
“Fins”, Sand Dune Arch, UT en rocas graniticas

3dparks.wr.usgs.gov/arches/html/3d4013.html


Cont expresion topografica diaclasas1
Cont. Expresion topografica diaclasas en rocas graniticas

  • Diferencias entre tipos de roca:

    • Arenizcas son mas fragiles que lutitas y por lo tanto responden diferente al diaclasamiento. Minerales arcillosos en la lutita pueden estirarse en respuesta a un esfuerzo aplicado, mientras que los granos en la arenizca no pueden

    • En rocas igneas y metamorficas: patrones de diaclasas son mas irregulares, mas espaciadas y no tienen la fuerte linearidad de las diaclasas en rocas sedimentarias

    • Diaclasas tambien afectan patrones de drenaje, ej. rectangulares y angulares


Arenizcas muestran diaclasas verticales y encima hay una capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

http://www.geology.wisc.edu/~maher/air/air05.htm


Patron de drenaje rectangular
Patron de drenaje rectangular capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT


Repaso tipos de fallas
Repaso-tipos de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

(1) Falla normal

Erosion en bloque levantado

Deformacion acaba y erosion es proceso dominante

Relieve montañoso limitado por fallas

Muro

Techo


2 falla inversa reverse thrust
(2) Falla inversa (reverse/thrust) capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

Techo

Muro


3 falla de desplazamiento horizontal strike slip fault
(3) Falla de desplazamiento horizontal (strike-slip fault) capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT


Evidencia geomorfica de fallamiento
Evidencia geomorfica de fallamiento capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Expresion topografica se debe a desplazamiento tectonico de la superficie terrestre o a erosion diferencial de rocas cuya posicion espacial se determina por el fallamiento

  • Muchas cadenas de montanas en el Great Basin (US) son bloques de fallas donde flujos de lava estan encima (unconformably) de los topes de las cordilleras, por encima de remanentes de los mismos flujos en el bloque que baja. Estos flujos de lava dislocados se llaman “louderbacks”


Cont evidencia geomorfica de fallas
Cont. Evidencia geomorfica de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Cuando valles en forma de V estan cortando en los escarpes de fallas, el resto del fault face (entre los valles) asume forma triangular, llamandose triangular facets

  • Estratos sedimentarios resistentes se expresan topograficamente como crestas continuas. Donde la falla desplaza los estratos, las crestas estan desplazadas (offset) o terminan abruptamente


Triangular facets nevada
Triangular facets, Nevada capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

http://www.earthscienceworld.org/images/

search/results.html?Keyword=Facets#null


Offset de estratos en falla con movimiento dextral, Nevada capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT


Cont evidencia geomorfica de fallas1
Cont. Evidencia geomorfica de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Fault drag or drag folding: cuando los estratos desplazados por una falla estan doblados cerca de la falla, por retardacion friccional de movimiento.

  • Manantiales muchas veces sugieren una falla

    • Fallas proveen una barrera impermeable al movimiento de aguas subterraneas, haciendo que el agua migre hacia la superficie

    • Fallas proveen una zona permeable de roca pulverizada por la cual el agua puede subir a la superficie


Fallas inversas con drag folding
Fallas inversas con drag folding capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

Tennessee, USA

Gaspe Peninsula, Canada

http://www.gly.uga.edu/railsback/

FieldImages.html


Escarpes de falla fault line scarps y escarpes compuestos
Escarpes de falla, fault-line scarps y escarpes compuestos capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Escarpes de falla: riscos lineales y empinados que se originan por un desplazamiento directo de la superficie terrestre por movimiento de falla.

    • Altura de escarpe = componente vertical de movimiento de falla, suma de multiples desplazamientos, no de uno sencillo (~5-10 m c/u)

    • Expresion topografica inicial se puede afectar por erosion del bloque que se mueve hacia arriba, junto a meteorizacion, mass wasting y runoff


Partes de falla
Partes de falla capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/uwsp_lectures/lecture_crustal_deformation.html


Ejemplos de escarpes de fallas
Ejemplos de escarpes de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

http://www.public.asu.edu/

~arrows/pamir/komansu.jpeg

Red Canyon fault scarp, Montana 

http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/images/lithosphere/tectonics/

fault_scarp_Red_Canyon_fault_Montana_DDS21_sjr0001.jpg


Cont escarpes de fallas
Cont. Escarpes de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Pendiente del escarpe se reduce con el tiempo a un angulo mas bajo, pero el escarpe mantiene una base generalmente derecha a lo largo del plano de falla

  • A menudo las fallas se rompen en pedazos paralelos y delgados, a lo largo de los cuales se distribuye el desplazamiento total. Tambien pueden ser “splintered” (astillados) en varios planos de falla ramificados

    • Entre los “splinters” (conocidos como splays/bifurcacion), una rampa estrecha y empinada conecta los bloques de arriba (upthrown) y de abajo (downthrown)

    • Son evidencia confiable de fallas


Cont escarpes de fallas1
Cont. Escarpes de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Slumping/desplomes: inducido comunmente por el relieve subito del bloque de arriba, resultando en escarpes multiples paralelos al escarpe de falla original

  • Perfiles de corrientes se interrumpen donde cruzan fallas

    • Cuando las corrientes fluyen hacia el bloque de abajo, se forman valles colgantes (hanging valleys) en el escarpe, y se cortan barrancos/canones estrechos verticalmente en el bloque de arriba

    • Si la corriente tenia un perfil de valle en forma de V antes de la falla, la combinacion de esto con la nueva incision de las corrientes produce un perfil en forma de Y a traves del canal, llamado estructura wineglass


Wineglass structure death valley
Wineglass structure, Death Valley capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

http://www.uoregon.edu/~millerm/fan.html


Abanico aluvial y escarpe de fallas, Death Valley capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

*Bloque de arriba esta siendo disectado por erosion de rios, y los sedimentos se depositan en el bloque de abajo

http://faculty.plattsburgh.edu/carol.treadwellsteitz/Death%20Valley/index.html


Cont escarpes de fallas2
Cont. Escarpes de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Rios que fluyen hacia el bloque de arriba son interrumpidos por el deplazamiento de la superficie.

    • Escarpes sirven de represa a traves del rio, causando estancamiento (ponding) corriente arriba desde el escarpe

    • Puede llevar a cambios en el drenaje en direccion transversal a la falla a un nuevo curso en la base del bloque de arriba, a veces cortando el escarpe

  • Volcanismo a veces esta asociado a fallas, porque proveen una via de ascenso a superficie para el magma

    • Ej. lineas de conos de cenizas (cinder cones)


Conos de cenizas argentina relacionados a zonas de fallas
Conos de cenizas, Argentina, relacionados a zonas de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

Foto: L. Rodriguez


Cont escarpes de fallas3
Cont. Escarpes de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Regiones aridas: el bloque de abajo se puede llenar con aluvion al punto de que abanicos aluviales fuerzan las corrientes que estan al pie de la montana (piedmont) lejos del escarpe

  • Material erosionado o meteorizado de un escarpe se deposita como abanicos aluviales y coluvion nuevos en la base del escarpe, enterrando la linea de falla.

    • Si se renueva el movimiento, se forman pequenos escarpes en el aluvion y coluvion


Cont escarpes de fallas4
Cont. Escarpes de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Terremotos frecuentes indican que los escarpes son de falla o compuestos

    • Relacionados con subsidencia y levantamiento de la corteza en zonas alargadas

  • Evidencia de fallas incluye tambien terrazas marinas o de rios, inclinadas o desplazadas

  • Evidencia de fallas recientes: desplazamiento de rasgos superficiales recientes (ej. carreteras, verjas, casas, y terrazas, rios y crestas)


Desplazamientos de verjas y paredes ca

Por el terremoto de San Francisco (1906) capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

Desplazamientos de verjas y paredes, CA

http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/results?eq_1=10&t=101634&s=0&d=4%2C44


Fault line scarps
Fault-line scarps capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Formados cuando un escarpe de falla es destruido por erosion y un nuevo escarpe es producido por erosion diferencial.

    • Tienen relieve topografico, a causa de erosion diferencial de rocas a lo largo del fault line

    • Rocas menos resistentes a un lado de la falla se erosionan mas rapido que las mas resistentes al otro lado --- produce un escarpe formado por roca resistente

    • Altura del escarpe se debe a resistencia de roca y no a movimiento de falla


Ejemplo de fault line scarp normal fault andes
Ejemplo de fault-line scarp capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT(normal fault), Andes

Photo by Glenn Wallace

http://ic.ucsc.edu/~casey/eart150/Lectures/3NormStrkSlpFlts/4Thrust.Normal_StrkSlp_flts.htm


Cont fault line scarps
Cont. Fault-line scarps capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Evolucion de escarpe de falla en fault-line scarp:

    • Donde la erosion ha truncado el escarpe a relieve bajo y ha llegado a una capa resistente a traves de una debil, se forma un fault-line scarp a lo largo de la traza de la capa resistente

    • El escarpe esta hacia direccion opuesta del escarpe original y se conoce como fault-line scarp obsecuente

    • Erosion continue vuelve a truncar el escarpe, formandose otro fault-line scarp a lo largo del afloramiento de una capa resistente adyacente a una capa debil

    • El escarpe esta en direccion del escarpe original, pero en un nivel mas bajo, y se llama fault-line scarp resecuente


Cont fault line scarps1
Cont. Fault-line scarps capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • La superposicion de rios a traves de una falla es evidencia de que es un fault-line scarp, al igual que rocas sedimentarias, flujos de lava, etc. que estan encima de una parte de la falla de forma discordante

    • Es asi porque demuestran que el escarpe a lo largo de la falla se formo despues de que se depositara una cubierta a traves de la falla y no hubo mas movimiento de la falla


Composite fault scarps
Composite fault scarps capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Altura se debe en parte a erosion diferencial y en parte a movimiento directo de falla

    • Ej. si un fault-line scarp es desplazado por nuevo movimiento en la falla, parte de la altura del escarpe se debera a erosion a lo largo del fault line y parte a movimiento directo


Hurricane fault utah deplazamiento total 10000 ft
Hurricane Fault, Utah: capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UTdeplazamiento total ~10000 ft

Escarpe

Downdropped block

http://earthweb.ess.washington.edu/lnk/epic/Geologic/Faulting1/pages/22.EP_0013_JS_FL_22.htm


Bloques de fallas
Bloques de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Montanas limitadas por fallas, inclinadas (tilted fault-block mountains)

    • Ej. Basin and Range Province, Sierra Nevada, etc.

    • Asimetricas, por inclinacion de los bloques

    • Asociadas a fallas normales a gran escala

  • Grabens y horsts

    • Cuando hay un sistema de fallas normales:

      • Se producen bloques de falla elevados alternos llamados horsts (forman cordilleras elevadas)

      • Se producen bloques hundidos llamados grabens (forman cuencas)


Basin and range nevada
Basin and Range, Nevada capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

http://www.teachingboxes.org/mountainBuilding/lessons/faultImages/index.html


Montañas limitadas por fallas, grabens y horsts capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

Centro

de

expansion


Cont bloques de fallas
Cont. Bloques de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Fallas de desplazamiento horizontal (strike-slip)

    • Tienen planos de falla con inclinacion empinada, corrientes desplazadas y crestas, valles, depresiones y sag ponds

    • Si es una falla extensa, puede consistir de una zona de fallas formada por multiples fallas paralelas

    • Ej. Falla de San Andres, CA

      • Se puede seguir su traza por 950 km desde el Golfo de CA hasta un punto en la costa norte de San Francisco, donde desaparece en el mar

      • Desplazamiento hasta ahora de >560 km (1/2 - 2”/año)


Seccion de la Falla de San Andres capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT


Cont bloques de fallas1
Cont. Bloques de fallas capa de lutitas no diaclasadas. Arches National Park, UT

  • Fallas de cabalgamiento (thrust faults)

    • Fallas inversas de angulo <45o

    • Pueden producir grandes deslizamientos

    • Si se erosiona completamente a traves de la falla, pueden quedar remanentes solitarios de la placa superior (hanging wall), llamados klippes


Chief mountain y el thrust fault lewis chief mountain es un klippe
Chief Mountain y el thrust fault Lewis. Chief Mountain es un klippe

http://www.earthscienceworld.org/images/search/results.html?Keyword=Overthrust%20Faults#null


Falla inversa entre rocas del paleozoico y rocas del terciario el golgota argentina
Falla inversa entre rocas del Paleozoico y rocas del Terciario, El Golgota, Argentina

Unidades

Cretacicas

Falla

menor

Fm. Puncoviscana

(Cambrico inferior)

Falla

inversa

Terciario

Paleozoico

Rio Toro


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