Geología Estructural

CINTURONES CABALGADOSGEOMETRA

Direccin de transporte

Limbo t

rasero Limbo frontal

cresta

= Angulo de rampae = Elevacin estructurald= Desplazamiento

- Las caractersticas geomtricas tienen comportamiento fractal.- Se pueden considerar y son vlidas en todas las escalas.

Rich (1934) introdujo los conceptos de geometra en forma de escaleracompuesta por:- Rampas (ramps): Zonas cortas y abruptas que cortan la estratificacin.- Planos (flats): Zonas largas y planas, paralelas a la estratificacin.

A

B

C

D

E

O

e

d

Regional

B

C

D

E

A

B

C

D

Geologa Estructural en Cinturones de CabalgamientoGelogo MSc. Roberto Linares

GEOMETRAcont....

- Esta geometra aunque aceptada, no siempre es obvia en loscinturones plegados.

- Muchos cinturones de cabalgamiento contienen thrusts quecortan suave y gradualmente la estratigrafa.

- Por lo anterior la geometra de los cabalgamientoscomnmente es muy compleja.

- En general en todos los anlisis se considera que laestructuradel bloque cabalgante (hanging wall) es resultado directo de lasvariaciones de la geometra de la falla que la infrayace.


REGLAS DE LOS CABALGAMIENTOS

1. Los cabalgamientos normalmente colocan rocas ms antiguas sobre rocas msjvenes, produciendo una repeticin de la estratigrafa.2. Levantan las capas por encima de la elevacin regional. La cantidad deelevacin depende de:

- El buzamiento de la rampa.- Alto de la rampa.- Cantidad de desplazamiento.

3. Ascienden en la seccin estratigrfica en la direccin del transporte tectnico.4. Tienen una geometra de rampas y planos (flats).5. Generan estructuras en el bloque levantado (hangingwall) como resultado delmovimiento.6. Normalmente se propagan en secuencia hacia el antepas (foreland).

21

A A'P HILIPSANCO RA

INP-SHE LLP AN RIVEROI L

S HELL PANRIVE R


SISTEMAS DE CABALGAMIENTOS

- Es aceptado que los sistemas de cabalgamiento en un cinturn plegadoestn mutuamente unidos en cadena.

- Los sistemas de cabalgamientos son el resultado de la disipacin deldesplazamiento y acortamiento (shortening).

- La principal razn es que de esta forma el desplazamiento decabalgamientos individuales puede ser acomodado.

- A profundidad se observa que los cabalgamientos se unen dentro de unnico despegue.

- Este despegue mayor proporciona el vnculo con los procesos detectnica de placas.

Conservacin del desplazamiento (slip).


CONSERVACIN DELDESPLAZAMIENTO (Cont...)

-En un sistema de cabalgamiento en rocas perfectamente frgiles, el Desplazamiento se debe conservar a medida que el sistema se propaga.

-Sin embargo los sistemas no son perfectamente frgiles y parte del desplazamiento se pierde a medida que el sistema se desarrolla.

-La cantidad de desplazamiento de un cabalgamiento basal decreceProgresivamente hacia el antepas (foreland) por 2 razones:

1. Parte del desplazamiento es transferido a niveles ms altos por cabalgamientos que se desprenden del cabalgamiento basal.

2. El desplazamiento es acomodado por deformacin interna.


Es muy importante cuando se construyen secciones estructurales conservar el desplazamiento de los cabalgamientos. Si no se conserva, justificar el mecanismo mediante el cual se consumi.

Transferencia del desplazamiento en un sistema de cabalgamientos.

Transfer of slip into foreland Pin LineBroken

Slip progressively consumed bydeformation in hangingwall Pin Line

Pin Line

Pin Line

Undeformed State

Transfer of slip tohigher levels byback thrust Loss of slip to erosion,

syn - or post - orogenic

Erosion Surface


VNCULOS Y TERMINACIONES DELOS CABALGAMIENTOS

En una seccin los cabalgamientos se puede ver como lneas curvas pueden estar ligadas o terminar abruptamente.

Puntos de bifurcacin (branch points): Punto en el que se interceptandos cabalgamientos.Punto de finalizacin (tip points): Puntos donde el desplazamiento es cero.Puntos de erosin: Puntos donde el cabalgamiento ha sido erodado. Si el tip pointest por debajo del nivel de erosin, se tiene un cabalgamiento ciego (blind thrust).

Puntos de bifurcacin (branch points):Puntos de erosin

Punto de finalizacin (tip points) {

S ole Thrus t

Imbr ic ate Fan

Dom inant Thrust

E ros ion Su rface


ABANICOS IMBRICADOSSon sistemas en los que ungrupo de cabalgamientos sedesprende de un despeguebasal y terminan arriba en tippoints.

- Tiene una geometra regularcon mucha de su deformacindebida al movimiento de loscabalgamientos ms nuevos.Esto proporciona evidencia dela secuencia de propagacin.

- Cuando se unen hacia arribapor puntos de bifurcacin setiene un dplex.

- Un dplex erodado puede lucircomo un abanico imbricado.


CABALGAMIENTOS DOMINANTESSon cabalgamientos que tienen un desplazamiento significante superioral resto de fallas.- Se reconocen por las grandes elevaciones estructurales y saltos estratigrficos que recorren.- Proporcionan los grandes acomodamientos del acortamiento.- Normalmente lucen como fallas fuera de secuencia.

Ejemplos:Canad McConnel, Lewis thrustsApalaches El Blue RidgeAlpes Suizos El Glarus thrustColombia Guaicramo, Boyac, Sopaga, La Salina

S W N EW A TE RTO N 24 13.057 FT LE W IS TH RUST

S L

-8 000

-1000 0


DPLEX Y ZONAS TRIANGULARESEl trmino fue utilizado inicialmente por Dahlstrom (1970) que lo defini Como un grupo de cabalgamientos imbricados menores que se conectan en un despegue basal o cabalgamiento de piso (floor thrust) a un despegue superior (roof thrust).

DPLEX CLSICO

ZONA TRIANGULAR

a Roof Thrust

Foreland

Floor Thrust

Horse

b

Foreland

Roof t

hrust

Capas levantadaspasivamente


DPLEX Y ZONAS TRIANGULARES(cont...)

-Horse: Paquete derocas que forman unaescama de cabalgamientos.

Los dplex son un mtodo altamente eficiente de acortamiento y engrosamiento de la corteza.

- Mientras los thrusts dominantes producen grandes desplazamientos horizontales,los dplex transfieren relativamente poca cantidad de desplazamiento, pero acortan yengruesan los estratos antes y despus de que ocurra el movimiento del thrustdominante.

Identic al fi nal ge ometry - dominant thrus t with duplex culm ination

O ut o f s ecu encedom inant thrust ontrailing imbr icate

In s ec ue nce d uplexdeve lo pmen t infootwal l

Devel opment of duple x in s ecuence

Un deform ed s ta te

Dev elopm ent ofdom inant thrus t


ZONA TRIANGULAR

Estado 3 Back thrust

Estado 2 Back thrust

Estado 1

Estado Inicial

Modelo cinemtico para la Formacin de una zona triangular tpica.

Boyer y Elliott (1982) describieron el antiformal stack duplex que es similar a las estructuras descritas como zonas triangulares en las montaas Rocosas de Canad (Gordyet al (1977) y Jones (1982)).

Una zona triangular involucra un thrust de techo y uno de piso conectados por cabalgamientos imbricados, los cuales se forman en secuencia y diferencialmenteelevan el thrust de techo.

-Se requiere que el thrust de techo sea Paralelo a la estratificacin y tenga un sentido de desplazamiento tipo backthrust.

La zonas triangulares ofrecen una solucin conveniente pero no nica al rpido cambio de elevacin estructural de los frentes montaosos.


ZONA TRIANGULARcont...

Estructura en el Turner Valley, sur de las montaas Rocosasde Alberta en Canad.


BACK THRUSTSSon cabalgamientos que ascienden en la seccin estratigrfica hacia cinturn Orognico (hinterland) en contraste con los forethrust o cabalgamientos frontales.Los backthrust pueden tener geometra de escalera, generar dplex y tener considerable desplazamiento.-Un error comn es que ellos indican aparentemente transporte en la direccin contraria.

Fore thrusts y back hrusts normalmente se desarrollan en pares conjugados.Hay dos combinaciones: Pop-Ups

Zonas triangulares

Tran spor t direct ion

Foreland

Bac kthru st

Po p - upTr iangle Zone


PLIEGUES EN CINTURONES DECABALGAMIENTO

Los pliegues se pueden producir de dos formas:

- Estructuras con un HW pasivo, movindose sobreuna rampa del FW (Fault-bend fold).

- Pliegues de un tip activo (Fault propagation fold).


FAULT-BEND FOLD

- El limbo trasero y el limbo frontal proporcionan buenas trampas para Hc.

-Por no tener una geometra consistente a lo largo del rumbo, proporcionan Altas posibilidades de acumulaciones comerciales de Hc.

1.

2. 3.

Tomado de Suppe and Medwedeff (1984)


Fault-bend fold

ANTICLINAL SNAKE HEAD (cabeza de culebra))

Variacin de un FBF donde no se tiene un flat superior y el limbofrontal es muy corto.

La calidad de la trampa depende de la capacidad sellante de la falla


FAULT-PROPAGATION FOLD

- Son pliegues que acomodan eldesplazamiento de un cabalgamiento con plegamiento ydeformacininterna.

- Tienen menos potencial comotrampas de Hc.

- Algunas veces la falla corta eltip formando un flat superior yempieza a desarrollar un FBF.

A'A B' B

Fault slip

A

A' B

B'

A

A' B

B'

Tomado de Suppe and Medwedeff (1984)


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Geología Estructural