14-estilos-extensional
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Asociaciones y Estilos
Estructurales
Geología Estructural 2012
Asociaciones estructurales. Estilo estructural, controles: 1) régimen cinemático y dinámico, 2) litología: tectónica de piel delgada y de piel gruesa, falla de despegue basal, 3) Intensidad de los esfuerzoa, 4) nivel estructural: nivel superior, medio e inferior, procesos y estructuras asociados.
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Asociaciones estructurales
• Comúnmente, los distintos elementos estructurales no se
encuentran aislados sino que se encuentran asociados.
• No se componen de cualquier combinación de estructuras.
Ciertas estructuras tienden a estar juntas formando
conjuntos con características propias y distintivas.
• Las asociaciones estructurales se caracterizan por
determinados patrones geométricos, cinemáticos, de
distribución y de evolución. Ej. Cinturón plegado y corrido
• Fueron denominadas por Dalhstrom: familias estructurales
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Estilo estructural y estilo regional
Estilo estructural.
•Término muy usado pero poco precisado.
• Alude a una manera característica de deformación de una comarca
y está definido por una asociación estructural característica.
• Se refiere a una determinada asociación de estructuras generadas
en una única etapa o ciclo de deformación.
Estilo regional.
• Cuando se superponen distintos ciclos de deformación tendremos
una superposición de asociaciones estructurales distintas en una
misma comarca en el tiempo. Ej. Estilo de Sierras Pampeanas.
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Estilo estructural
Varía según:
1. Régimen cinemático y dinámico.
2. Litología.
3. Intensidad de los esfuerzos.
4. Nivel estructural.
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Estilo estructural
1. Régimen cinemático y dinámico.
• Las asociaciones o familias estructurales serán diferentes si
predomina la extensión, el acortamiento o el desplazamiento de
rumbo.
• Esos distintos regímenes se generan típicamente en ambientes
geotectónicos divergentes, convergentes y transformantes,
respectivamente.
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Tectónica divergente Tectónica transformante
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Estilo estructural
2. Litología.
Dos ámbitos corticales con diferente litología y propiedades
mecánicas frente a la aplicación de esfuerzos:
Basamento: substrato rígido, como soporte competente, con
numerosas anisotropías mecánicas.
Cobertura: relleno que cubre al basamento compuesto por
sucesiones estratificadas con espesor variable, menos rígido y con
una menor participación de anisotropías mecánicas.
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Estilo estructural
2. Litología.
Dos estilos diferentes si involucra o no al basamento.
1. Tectónica de piel delgada ó epidérmica (thin-skinned). No
involucra al basamento. Denominada también tectónica de
cobertura o cobertera.
2. Tectónica de piel gruesa (thick-skinned). Involucra al
basamento. Denominada también tectónica de basamento.
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Tectónica de piel delgada Tectónica de piel gruesa
Mattauer 1976
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Fallas de despegue basal . Tectónica thin-skinned
Mattauer 1976
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Estilo estructural
3. Intensidad de los esfuerzos.
Diferentes estilos dependiendo si la intensidad de los esfuerzos
es mayor o menor.
Mattauer 1976
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Estilo estructural
4. Nivel estructural.
• Los tipos de estructuras y sus asociaciones varían según las
condiciones de deformación: presión, temperatura, presencia de
fluidos, tiempo, etc.
• Según la presión y temperatura a las que se generan las
estructuras, se distinguen distintos niveles estructurales
(también denominados pisos estructurales), tal que, cada nivel
estructural tiene un estilo estructural diferente.
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Mecanismos de deformación en
distintas condiciones de p y t.
Niveles estructurales y
estructuras
Pliegues con
foliación
Mattauer 1976
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Estilo estructural
4. Nivel estructural.
Nivel estructural superior. Deformación frágil. Cizallamiento. Fracturas
Nivel estructural medio. Deformación frágil-dúctil. Cizallamiento y plegamiento flexional.
Fracturas y pliegues isopacos.
Nivel estructural inferior. Deformación dúctil. Zonas de cizalla y cizalla pura. Pliegues
anisopacos y foliación.
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Mattauer 1976
Frente superior
de la foliación
Límites superior
de la
esquistosidad
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TECTÓNICA EXTENSIONAL
Geología Estructural 2012
• Fallas normales, diseños en planta y en profundidad. Fallas normales según su génesis: 1) En respuesta a la flexura. 2) Por colapso. 3) En respuesta a la extensión cortical. • Modelos simples de deformación extensional. 1) Modelo de fallas conjugadas no rotacionales (deformación sincrónica y secuencial) . 2) Modelo dominó,. 3) Modelo lístrico. 4) Modelo de plano-rampa (steep and flat structure). 5) Modelo de rotación en bisagra (Rolling hinge). • Sistemas complejos. Sistemas de fallas ligadas con ligazón dura o débil. Sistemas complejo tipo rampa-decollement (Gibbs). Sistemas complejos asociados a cizalla simple litosférica. • Nomenclatura de rifts (Rosendhal). Sistemas, ramas, zonas, unidades de rift (hemigraben) y bloques. Zonas de acomodación y fallas de transferencia. Familias de hemigrábenes.
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FALLA NORMAL
Geometría
• Fallas inclinadas
• Pared colgante desciende
con respecto al piso.
• Buzamiento (en zonas
de tectónica activa)
20º > i < 70º
máxima frecuencia = 50º- 60º
(Jackson y White, 1989)
Las fallas normales son las principales estructuras por las cuales
se acomoda la extensión en condiciones de deformación frágil.
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FALLA NORMAL
Cinemática y dinámica
1 vertical (clasificación
de Anderson)
• Componente de
desplazamiento de inclinación >
componente de desplazamiento
de rumbo
• Pitch=Cabeceo=Rake= > 45º;
> 80º
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DISEÑOS DE FALLAS NORMALES EN PROFUNDIDAD
SUPERFICIE PLANA
Un solo juego predominante
Dos juegos conjugados
CAMBIOS DE BUZAMIENTO
Tramos de buzamiento
(steep and flat structure)
Cambio progresivo
(diseño lístrico)
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Diseño de fallas normales en planta
Patrones de diseños altamente variables, multidireccionales.
1) Trazas rectilíneas
irregulares en zig-zag
diseño curvo en forma de arco
2) Fajas con uniones múltiples, bifurcaciones.
3) Fallas cruzadas por otras fallas oblicuas o transversales
4) Longitudes máximas de los bloques, de 35 – 40 – 60 km.
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Diseño de fallas normales en planta
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Diseño de fallas normales en planta
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Fallas normales según su génesis
1) En respuesta a la flexura
2) Por colapso
3) En respuesta a extensión horizontal
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Fallas normales según su génesis
1) En respuesta a la flexura
• Fallas normales asociadas a pliegues
• Fallas normales asociadas a diapiros
• Fallas normales asociadas a arqueamiento y domamiento cortical
3) En respuesta a extensión horizontal
• Tectónica extensional continental o en corteza oceánica
• Estructuras de crecimiento en márgenes pasivos
2) Por colapso
• Asociado a centros volcánicos y calderas
• Por movimiento (disolución o flujo) de evaporitas en el subsuelo
• Por compactación diferencial
• En respuesta a ascenso orogénico crítico
• Deslizamientos gravitatorios
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Fallas normales según su génesis
1) En respuesta a la flexura
•
• Fallas normales asociadas a pliegues
• Fallas normales asociadas a diapiros
• Fallas normales asociadas a arqueamiento y domamiento cortical
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Fallas normales según su génesis
1) En respuesta a la flexura
2) Fallas normales asociadas a pliegues
Mattauer 1976
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Fallas normales según su génesis
1) En respuesta a la flexura
Fallas normales asociadas
a diapiros. Tectónica salina.
Movimiento verticales locales.
• Estructuras generadas por el
ascenso de depósitos de baja
densidad y comportamiento
plástico (Ej. evaporitas).
• El ascenso genera
deformación.
• Las formas se modifican a
medida que asciende.
• Formas en champiñón.
Mattauer 1976
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Fallas normales según su génesis
1) En respuesta a la flexura
Fallas normales asociadas a arqueamiento y domamiento cortical
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Fallas normales según su génesis
2) Por colapso
• Asociado a centros volcánicos y calderas
• Por movimiento (disolución o flujo) de evaporitas en el subsuelo
• Por compactación diferencial
• Deslizamientos gravitatorios
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Tectónica gravitacional en
sucesiones horizontales o
inclinadas
Mattauer 1976
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Colapso extensional de orógenos. Límite crítico de ascenso
Mattauer 1976
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Fallas normales según su génesis
3) En respuesta a extensión horizontal
Tectónica extensional
continental o en corteza oceánica
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ASOCIACIONES ESTRUCTURALES EN AMBIENTES
EXTENSIONALES
1) MODELOS SIMPLES DE DEFORMACIÓN EXTENSIONAL
2) SISTEMAS COMPLEJOS
3) MODELOS DE EXTENSIÓN DE LA LITÓSFERA CONTINENTAL
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1) Modelos simples de deformación extensional
• Fallas conjugadas no rotacionales.
• Modelo dominó
• Modelo lístrico
• Modelo plano-rampa (steep and flat)
• Modelo de rotación en bisagra (rolling-hinge model)
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1. Modelos simples de
deformación
extensional
FALLAS NO ROTACIONALES
Deformación sincrónica
Ramsay y Huber 1983
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1. Modelos simples de
deformación
extensional
FALLAS NO ROTACIONALES
Deformación secuencial
Ramsay y Huber 1983
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1. Modelos simples de
deformación
extensional
MODELO DOMINÓ
Ramsay y Huber 1983
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Allmendinger, 1987
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1. Modelos simples de
deformación
extensional
MODELO LÍSTRICO
Allmendinger, 1987
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Allmendinger, 1987
![Page 41: 14-Estilos-Extensional](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052820/54ddcb5b4a79599a278b45fd/html5/thumbnails/41.jpg)
1. Modelos simples de
deformación
extensional
MODELO PLANO – RAMPA
Ó STEEP AND FLAT
STRUCTURE
Ramsay y Huber 1983
![Page 42: 14-Estilos-Extensional](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052820/54ddcb5b4a79599a278b45fd/html5/thumbnails/42.jpg)
1. Modelos simples de
deformación
extensional
MODELO PLANO – RAMPA
Ó STEEP AND FLAT
STRUCTURE
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1. Modelos simples de deformación extensional
MODELO DE ROTACIÓN EN BISAGRA (ROLLING HINGE)
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2. SISTEMAS COMPLEJOS
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Sistemas de rifts continentales
Constituyen sistemas de fallas ligadas (Davison,1994)
Ligazón dura: ocurre cuando las fallas se ligan
directamente. Es común en asociaciones de corrimientos
y de fallas normales.
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Ligazón débil. Ocurre cuando las fallas se ligan mediante
zonas de alta deformación dúctil sin el desarrollo de fallas
que la corten (Walsh y Watterson, 1991a). Hay coninuidad
mecánica.
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SISTEMAS COMPLEJOS
• SISTEMAS EXTENSIONALES
RAMPA-DECOLLEMENT
(GIBBS)
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SISTEMAS
EXTENSIONALES
RAMPA-
DECOLLEMENT
(GIBBS)
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SISTEMAS COMPLEJOS
• Sistemas asociados
a CIZALLA SIMPLE
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Modelo de extensión de la litósfera continental
En las décadas del 70 y 80 se desarrollaron distintos modelos para
explicar la extensión cortical.
Los tres tipos principales son:
I. Modelo de McKenzie; extensión simétrica y cizalla pura.
II. Modelo de Wernicke; extensión asimétrica y cizalla simple.
III. Modelo de delaminación; extensión asimétrica, cizalla simple
y delaminación litosférica (Lister et al. 1986).
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NOMENCLATURA DE RIFTS SEGÚN SU
ESCALA (ROSENDHAL 1987)
Rifts de África Oriental
(Desde el mayor tamaño al más pequeño)
• 1. Sistema
• 2. Ramas
• 3. Zonas
• 4. Unidad de rift
• 5. Bloque
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1. Sistema de rift de
Africa Oriental
2. Ramas Occidental y
Oriental del Rift.
3. Zonas de rift
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Unidad Fundamental del sistema: hemigraben
La infraestructura dividida en bloques
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Hemigrábenes y zonas de acomodación o zonas de
transferencia
![Page 57: 14-Estilos-Extensional](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052820/54ddcb5b4a79599a278b45fd/html5/thumbnails/57.jpg)
Zonas de
acomodación
en sistemas
extensionales
de África
oriental
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Geometría de unidades de hemigraben
ligadas
• La manera en que se unen las unidades de
hemigraben para formar zonas de rift da
origen a diferentes ordenamientos ligados.
Esas variaciones pueden agruparse en
familias:
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FAMILY 1: overlapping,
opposing half-graben (convergentes)
![Page 60: 14-Estilos-Extensional](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052820/54ddcb5b4a79599a278b45fd/html5/thumbnails/60.jpg)
FAMILY 1,
CASE B;
HIPOTHETICAL
CROSS-SECTIONS
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FAMILY 2: non-overlapping
opposing half-graben (divergentes)
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FAMILY 2,
CASE E;
HIPOTHETICAL
CROSS-SECTIONS
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FAMILY 3: similar polarity half-graben
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Modelo de
hemigrábenes
conjugados en la
cuenca Cuyana