Diaclasas

Geología Estructural

2012

Modos de fracturamiento. Tipos de fracturas. Diaclasas, definición. Tipos de diaclasas: Abiertas (grietas o fisuras) y cerradas (venas, diques clásticos, diques neptunianos). Diaclasas según su génesis:.(A) No vinculadas directamente a esfuerzos regionales: A1. Por contracción de materiales (Ej., diaclasas columnares, grietas de desecación). A2. Por cambio de volumen durante la meteorización (Ej., exfoliación catafilar). A3. Por fracturamiento hidráulico. A4. Por emplazamiento de cuerpos magmáticos (Ej. diques radiales). A5. Por impacto de meteoritos o asteroides. (B) Vinculados a esfuerzos regionales: B1. Por descarga (Ej: exfoliación en cuerpos intrusivos). B2. Por relajación. B3. Por esfuerzos tectónicos: distensión, cizalla, asociadas a pliegues, a fallas y a zonas de cizalla frágil-dúctil. Características: Ocurrencia en juegos y sistemas . Diaclasas conjugadas. Efecto de corte. Diagramas de frecuencia. Dimensiones. Espaciamiento. Morfología de la superficie de falla (marcas plumosas y líneas de arresto). Diaclasas sistemáticas y no sistemáticas.

Modos de fracturamiento

Modo I Apertura

frente de propagación

Modo II Deslizamiento

Modo III Desgarre

Fracturas

Los dos tipos principales de fracturas son:

1. Diaclasas

2. Fallas.

• Hay discusión acerca de la definición de estos términos. En parte proviene de definiciones genéticas. Adoptamos un criterio descriptivo siguiendo a Angelier (1994).

Tipos de

fracturas

s.

Diaclasas

• A diferencia de las fallas, las diaclasas no muestran a ojo desnudo, desplazamientos paralelos al plano de fractura.

• Por ello, son fracturas sin estrías.

• Pueden presentar, a ojo desnudo, evidencias de desplazamientos de apertura.

• Son denominadas joint (unen partes de una masa rocosa). Se han traducido como juntas.

• Se incluyen en Geología Estructural si bien no todas son de origen tectónico, ni estructuras secundarias.

Definición

Diaclasas

• Las diaclasas (joint) pueden estar cerradas o abiertas.

• Las diaclasas abiertas, en cuyo caso se denominan grietas o fisuras (cracks, fissures). Éstas pueden ser vacías o rellenas.

• Las fisuras abiertas pueden almacenar agua y ser un factor de control en la circulación subterránea de ese fluido.

• Las aguas circulantes pueden estar enriquecidas con minerales disueltos y ser químicamente activas.

Tipos

(sobre la base de

rasgos observables)

1. D.abiertas

2. D.cerradas

1. Grietas o fisuras

Diaclasas

• Pueden precipitar cemento silíceo o sulfuros en el entorno de la diaclasa y generar una roca más resistente a la meteorización.

• Los fluidos pueden atacar químicamente a la roca y generar procesos de alteración (blanqueamiento o bleached walls).

Tipos

(sobre la base de

rasgos observables)

1. Grietas o fisuras

Diaclasas

• Las grietas pueden estar rellenas de minerales fibrosos como carbonatos o cuarzo y se denominan entonces venas o venillas.

• La abertura de las grietas puede ser ocupada o inyectada por material magmático originando diques o filones capa intrusivos. Ej. diques radiales alrededor de centros efusivos.

Tipos

(sobre la base de

rasgos observables)

2. Venas

Diaclasas

• Las aberturas pueden ser rellenas y ampliadas por la intrusión de material clástico sedimentario inyectado a presión: diques clásticos.

• Las grietas abiertas en la superficie pueden ser rellenas con nuevos sedimentos que se acumulan encima. Diques neptunianos.

Tipos

(sobre la base de

rasgos observables)

Diaclasas

Tipos

(sobre la base de

rasgos observables)

Grietas abiertas Diques clásticos Diques neptunianos

Dunne y Hancock, 1994)

Distintos tipos de diaclasas según su génesis

• A. No vinculadas

directamente a

esfuerzos regionales.

Distribución local.

1. Por contracción de materiales.

2. Por cambio de volumen durante la meteorización.

3. Por fracturamiento hidráulico.

4. Por emplazamiento de cuerpos ígneos.

5. Impacto de meteoritos

• B. Vinculadas

directamente a

esfuerzos regionales.

6. Luego del ascenso y denudación de la roca:

a. Por descarga

b. Por relajación

7. Por deformación tectónica

Diaclasas

1. Por contracción de los materiales

En cuerpos intrusivos, coladas de basaltos, diques, filones capa y flujos ignimbríticos.

• Diaclasas columnares

• Diaclasas en planos de flujo.

Por desecación de sedimentos.

• Grietas de desecación

Distintos tipos

según su

génesis.

A. No vinculadas

directamente a

esfuerzos regionales.

Distribución local.

Diaclasas columnares en cuerpos basálticos.

Diacalsas columnares en basaltos

Diaclasas columnares

en ignimbritas

Tipos de diaclasas según su génesis.

Grietas de desecación

Diaclasas

2. Por cambio de volumen durante la

meteorización.

• Diaclasas de exfoliación. Son superficiales y vinculadas a la meteorización. Relacionadas a cambios en los minerales o por alternancia de altas y bajas temperaturas. Ej. Exfoliación catafilar en granitos.

Distintos tipos

según su

génesis.

A. No vinculadas

directamente a

esfuerzos regionales.

Distribución local.

s.

Diaclasas

3. Por fracturamiento hidráulico

En el fracturamiento hidráulico, los fluidos sobrepresionados (por procesos de deshidratación o fusión parcial) contenidos en la roca, en condiciones de esfuerzos diferenciales bajos, fracturan la

roca generando brechas o una masa subcompactada, un medio licuado, favorable para el despegue.

Otros tipos

según su

génesis.

A. No vinculadas

directamente a

esfuerzos regionales.

Distribución local.

s.

Diaclasas

4. Por el emplazamiento de cuerpos

magmáticos .

La presión hidrostática es mayor que la presión litostática.

• Diques radiales en cuerpos subvolcánicos.

• Diques anulares en el techo de plutones.

• Diques cónicos por diaclasas en abanico sobre cuerpos plutónicos

Otros tipos

según su

génesis.

A. No vinculadas

directamente a

esfuerzos regionales.

Distribución local.

Diques

Diaclasas

5. Por impacto de meteoritos o

asteroides.

• Diques radiales, anulares?

Otros tipos

según su

génesis.

A. No vinculadas

directamente a

esfuerzos regionales.

Distribución local.

Diaclasas

6. Luego del ascenso y

denudación de la roca.

a. Por descarga (Unloading

joints)

Rocas que estuvieron sepultadas son ascendidas y denudadas. Al ascender las rocas se enfrían y se contraen. La eliminación de la cobertura rocosa por erosión cambia las condiciones de esfuerzo y las rocas se fracturan más densamente cerca de la superficie como una expansión por la descarga. Son subhorizontales. Ej. Exfoliación en cuerpos intrusivos.

Otros tipos

según su

génesis.

B. Vinculadas a

esfuerzos regionales.

Diaclasas

6. Luego del ascenso y

denudación de la roca.

b. Diaclasas por relajación

(Released joints)

Engelder,1985)

Están relacionadas también al ascenso y denudación de rocas, que se enfrían y se contraen, pero su localización y orientación está determinada por la fábrica previa en el marco de esfuerzos tectónicos regionales (Engelder 1985). Relajación elástica tardía de esfuerzos horizontales. Tan tardía como decenas de millones de años o más (Price, 1966).

Otros tipos

según su

génesis.

B. Vinculadas a

esfuerzos regionales.

Diaclasas

7. Por esfuerzos tectónicos

• De distensión: Modo I de ruptura. Grietas o fisuras.

• De cizalla: Modos II y III de ruptura. Son las denominadas shear fractures.

Como no se observan las evidencias de los movimientos relativos, las inferencias sobre estos tipos son indirectas.

Otros tipos

según su

génesis.

B. Vinculadas a

esfuerzos regionales.

Modos de fracturamiento

Modo I Apertura

frente de propagación

Modo II Deslizamiento

Modo III Desgarre

Diaclasas

de

extensión

Diaclasas de cizalla (con desplazamientos que no se

ven a ojo desnudo)

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Relación con los

esfuerzos.

7. Por esfuerzos tectónicos

De distensión: Modo I de ruptura. Grietas o fisuras. De cizalla: Modos II y III de ruptura. Son las denominadas shear fractures.

Diaclasas

7. Por esfuerzos tectónicos

• Asociadas a pliegues. Longitudinales, cruzadas, transversales y de estratificación.

• Asociadas a fallas. Diaclasas en peine, diaclasas pinadas.

• Asociadas a zonas de cizalla frágil-dúctil. Venas escalonadas.

• Asociadas a disolución. Estilolitas

Otros tipos

según su

génesis.

B. Vinculadas a

esfuerzos regionales.

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Asociadas a pliegues.

Tipos de diaclasas asociadas a pliegues

• Cruzadas • Longitudinales • Transversales • De estratificación

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Asociadas a fallas.

(Angelier, 1994)

(Dunne y Hancock 1994)

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Asociadas a fallas.

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Asociadas a zonas de

cizalla frágil-dúctil

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Asociadas a zonas de

cizalla frágil-dúctil

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Asociadas a zonas de

cizalla frágil-dúctil

Diaclasas

Generadas por

esfuerzos

tectónicos.

Asociadas a

disolución

7. Por esfuerzos tectónicos

Estilolitas

Diaclasas

1. Ocurrencia

2. Dimensiones

3. Espaciamiento, densidad,

intensidad.

4. Morfología

5. Clasificaciones geométricas

Características

Diaclasas

Se presentan como un:

Juego (sets). Conjunto de diaclasas paralelas o subparalelas.

Sistema (system). Patrón geométrico de dos o más juegos cruzados de diaclasas.

Pueden ser contemporáneas o no.

Sistema de diaclasas conjugadas. Dos juegos groseramente coetáneos definiendo un ángulo agudo.

Características

1. Ocurrencia

Diaclasas

Medida de las direcciones características

• Se toman datos de orientación en el campo de poblaciones de diaclasas y luego se tratan estadísticamente para ver su distribución de frecuencia y se representan gráficamente (histogramas, rosetas, red estereográfica) para el análisis.

Efecto de corte

Influencia de la orientación de la superficie de observación.

Características

1. Ocurrencia

Diaclasas

Representación gráfica de frecuencias de orientaciones de diaclasas.

Características

1. Ocurrencia

Diaclasas

Efecto de corte

Influencia de la orientación de la superficie de observación.

Características

1. Ocurrencia

Diaclasas

• Generalmente poseen longitudes de entre 1 y 10 metros.

• Cuando son perpendiculares a la estratificación (S0) son más cortas.

• Cuando son paralelas a S0 son más largas. Decenas de metros. Raramente exceden los 100 metros.

• El límite inferior son las microfracturas (microcracks) que afectan a los granos minerales.

• Límite superior: diaclasas maestras, de varios km. En fotografías aéreas e imágenes satelitales como lineamientos.

Características

2. Dimensiones

Diaclasas

Espaciamiento

• Es variable, de centímetros a decenas de metros.

• El límite inferior suele considerarse 1 cm, por debajo del cual las fracturas constituyen un clivaje de fractura.

Depende de: 1) espesor de las capas, 2) la litología, 3) intensidad de la deformación.

Características

Otros parámetros:

• Frecuencia

• Periodicidad

• Densidad

• Intensidad

Diaclasas

La superficie de las diaclasas puede ser:

1. Plana ó curvada.

2. Lisa o rugosa.

Morfología de la superficie:

Las superficies rugosas pueden desplegar delicadas marcas superficiales producidas por la propagación de la diaclasa.

Se desarrollan especialmente en rocas duras, de grano fino y homogéneas.

Características

La superficie

Diaclasas

Dos clases principales de marcas (Hodgson, 1961):

1. Marcas plumosas (plumose markings). Se denominan también estructuras tipo pluma o espina de pez (herringbone structure).

Eje común, dorsos divergentes, regulares o irregulares. Fracturas escalonadas. Zona de fleco.

2. Líneas de arresto (arrest lines). También denominadas zonas o escalones concoidales.

Diseño parabólico, cóncavo hacia el origen.

Características

Morfología

Diaclasas

1. Marcas plumosas. Eje común, dorsos divergentes, regulares o irregulares. Fracturas escalonadas. Zona de fleco.

2. Líneas de arresto: zonas o escalones concoidales.

Características

Morfología

(Dunne y Hancock, 1994)

Diaclasas

Clasificación de Hodgson (1961)

1. Diaclasas Sistemáticas.

Juego de diaclasas planas o aproxi.

planas, subparalelas y regulares.

• Se interpreta un campo de

esfuerzos originado en

profundidad.

2. Diaclasas No-sistemáticas.

Irregulares, no forman un juego

continuo y bien definido

• Se interpreta un origen

superficial.

Características

Clasificaciones

Geométricas

Diaclasas

1. Diaclasas Sistemáticas.

2. Diaclasas No-sistemáticas.

Características

Clasificaciones

Geométricas

(Dunne y Hancock, 1994)