Fracturas: fallas, diaclasas y vetas

Definición: Son superficies o planos de discontinuidad en la roca, a lo largo de los cuales se pierde la cohesión del material.

Las fracturas son las estructuras más frecuentes en la superficie de la Corteza terrestre. Son observables en cualquier afloramiento y en cualquier tipo de roca.

Cuando se presenta un desplazamiento medible a lo largo de un plano de fractura, esto es si la roca a un lado de la fractura se ha desplazado con respecto a la roca del otro lado de ella, la fractura se denomina falla. Se elige más o menos arbitrariariamente un desplazamiento mínimo de 0,5 mm para que una fractura reciba el nombre de falla. Por el contrario, si no ocurre desplazamiento o si éste es demasiado pequeño para que sea visible, la fractura se denomina diaclasa. Las vetas son fracturas rellenas con minerales secundarios tales como cuarzo, calcita, etc.

Fallas. 
Falla es una fractura planar a lo largo de la cual la roca se ha desplazado según una dirección que es generalmente paralela al plano de ruptura, como consecuencia de la aplicación de un stress de cizalle.




Un sistema de fallas es un conjunto de fallas generadas en forma más o menos contemporánea y que obedecen al mismo campo de stress. 

Clasificación de fallas. La clasificación más útil de las fallas en el dominio frágil es aquella basada en su desplazamiento o rechazo. Se denomina rechazo de una falla al movimiento relativo, a lo largo del plano de falla, de dos puntos que originalmente se encontraban adyacentes. Se distinguen fallas translacionales y fallas rotacionales.

En las primeras la magnitud y orientación del rechazo es el mismo en todas sus partes, y en las segundas, el rechazo cambia según la porción del plano que se considere. En las fallas que presentan manteos menores que 90º, es útil también distinguir un bloque colgante y un bloque yacente.

Además, la intersección de la falla con la superficie topográfica se denomina traza de la falla.


Rechazo en fallas translacionales. El rechazo de una falla no debe confundirse con la separación. Esta última es la distancia perpendicular entre las dos trazas de un plano marcador, medida sobre el plano de falla.

La separación en el rumbo corresponde al desplazamiento aparente horizontal que se observa en una capa marcadora, en tanto que la separación en el manteo corresponde al desplazamiento aparente observable en un plano vertical que corta a la falla. Con una misma separación existen múltiples posibilidades de rechazo, por lo cual debe buscarse la determinación precisa del vector rechazo.

En general, se tendrá que el rechazo se puede determinar, mediante construcciones geométricas en los siguientes dos casos:
- Se conoce rumbo y manteo de la falla, más rumbo y manteo de dos planos marcadores desplazados por la falla.
 - Se conoce rumbo y manteo de la falla, más el rumbo y manteo de un solo plano marcador. Además es necesario, en este caso, conocer la dirección de movimiento, marcada por la estría de la falla.


Tipos de fallas translacionales. Las fallas translacionales se clasifican, de acuerdo a su rechazo, en cuatro tipos principales: fallas normales, fallas inversas, fallas de rumbo y fallas con rechazo oblicuo.

 En los dos primeros tipos el movimiento se realiza según la dirección del manteo, en tanto que en el tercero, como su nombre lo indica, el movimiento es paralelo al rumbo de la falla.

Las fallas con rechazo oblicuo presentan movimiento compuesto, con componente según el manteo y según el rumbo.

En una falla normal el bloque colgante desciende respecto al bloque yacente.

En una falla inversa el bloque colgante se alza respecto al bloque yacente. Si la falla es vertical, debe especificarse cuál de los bloques asciende o desciende.

La denominación de las fallas con rechazo oblicuo es compuesta y depende del valor del rake .




Fallas extensionales y fallas contraccionales. 

Un par de fallas simétricamente dispuestas respecto de una capa serán extensionales si ellas indican una extensión paralela a la capa.

Por el contrario, si el par de fallas indica un acortamiento o contracción paralelo a la capa, las fallas se denominan contraccionales






Pliegue de arrastre. Es frecuente que, a consecuencia del desplazamiento de una falla, se genere lo que se conoce como pliegue de arrastre dentro de un plano marcador, como por ejemplo un estrato. El pliegue de arrastre indica el sentido correcto del rechazo de la falla sólo en el caso en que el rechazo sea perpendicular al plano marcador, por lo cual este criterio de desplazamiento debe usarse con cuidado.

Fallas rotacionales. Las fallas rotacionales implican, como su nombre lo indica, una rotación de los bloques involucrados en la falla. Cuando la rotación se realiza dentro del plano de falla, se distinguen fallas con rotación a favor de los punteros del reloj y fallas con rotación en contra de los punteros del reloj. Las estrías de una falla rotacional son curvas.

Fallas lístricas. Las fallas lístricas son fallas cuyo perfil es curvo. Ellas también implican una rotación del bloque colgante, pero en este caso la rotación se realiza según un eje que no pincha al plano de falla sino que es paralelo a él.

Fallas de crecimiento. Las fallas de crecimiento (“growth faults”) son fallas que han tenido actividad durante la depositación de una secuencia sedimentaria. Es decir, son fallas contemporáneas con la sedimentación.

Vetas.
Las vetas y vetillas son fracturas rellenas con mineral precipitado a partir de fluidos que circulan en su interior.

El material de relleno puede presentarse masivo o en fibras. Cuando es masivo, el material cristalizó en cavidades abiertas, observándose muchas veces cristales euhedrales. Estas vetas se forman en niveles superficiales de la Corteza terrestre, donde las bajas presiones litostáticas permiten la existencia de fracturas abiertas. A profundidades mayores, las fracturas abiertas pueden existir sólo si la presión de fluido al interior de la fractura es suficientemente alta como para mantener las paredes de la fractura separadas.

Tipos de vetas con rellenos de fibras. Las vetas con rellenos de fibras son importantes en el análisis estructural porque permiten establecer la historia de la deformación asociada a ellas.Existen cuatro tipos de vetas de uso en el análisis estructural:

-Las vetas sintaxiales se forman cuando el material de relleno es de la misma composición que la roca de caja.
-Las vetas antitaxiales se rellenan con fibras de un material de composición diferente de la roca de caja.
-Las vetas compuestas consisten en dos o más especies de minerales dispuestas en zonas paralelas a las paredes de la veta. Uno de los minerales es afín a la roca de caja y crece en continuidad óptica con el borde de la vena.
-Los “cristales estirados” consisten en fibras que crecen en continuidad óptica con cristales del borde de la veta.

Diaclasas.
Se definen como fracturas a lo largo de las cuales no existe desplazamiento. Es un plano de discontinuidad en la roca, sin desplazamiento.

Son las estructuras tectónicas más comunes en la superficie terrestre, presentándose en una gran variedad de rocas y ambientes tectónicos. Ellas afectan profundamente la fisiografía de la superficie terrestre, por ejemplo a través del control sobre el trazado de las costas y el diseño de las redes de drenaje.

Clasificación. Se distinguen principalmente dos tipos de diaclasas: sistemáticas y no-sistemáticas.

Las primeras ocurren en sistemas paralelos bien definidos y poseen superficies planas, además interceptan en ángulo recto al plano de estratificación.

Las diaclasas no-sistemáticas, en cambio, poseen superficies irregulares y no cortan a las diaclasas sistemáticas, además se terminan generalmente contra los planos de estratificación.

Las diaclasas pueden también clasificarse según su extensión. Así por ejemplo se definen como diaclasas grandes aquellas diaclasas que atraviesan varias unidades litológicas y pueden ser mapeadas por varias decenas o cientos de metros. Las diaclasas mayores son aquellas que presentan un orden de magnitud menos que las diaclasas grandes, pero que todavía presentan un aspecto muy definido. Las diaclasas menores son, como su nombre lo indica, de menor importancia.

En cuanto a su importancia relativa o frecuencia de diaclasamiento se distinguen diaclasas principales y secundarias. Cuando un determinado sistema de diaclasas presenta mayor frecuencia y extensión se denomina principal. Otro sistema menos importante en cuanto a frecuencia y extensión se denomina secundario.





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