Los pliegues son estructuras geológicas que responden a deformación plástica, y se forman por la acción de esfuerzos tectónicos de compresión que ocurren en la corteza terrestre; los pliegues suelen estar asociados principalmente a rocas sedimentarias.
Los pliegues
Partes de un pliegue
partes de un pliegue: plano axial, limbo o flanco, eje o bisagra
Los pliegues. Flancos o limbos
Los flancos son los planos laterales que conforman el pliegue, se necesita al menos dos flancos para conformar un pliegue, también se los puede interpretar como la superficie de estratificación.
Eje o bisagra
Es la línea que corresponde a la máxima curvatura del pliegue y se forma por la intersección entre los flancos del pliegue, en las distintas capas o superficies de estratificación.
Plano axial
El plano axial es aquel plano que se forma por la unión entre las líneas de los ejes, de cada capa del pliegue consecutiva (en el mismo pliegue), dependiendo del tipo de pliegue, el plano axial tendrá distinto ángulo de buzamiento.
Los pliegues. Tipos de pliegues
Aunque existe diversas formas para realizar la clasificación de los pliegues, las más comunes y utilizadas se relacionan a la forma y orientación que tienen los elementos principales que conforman los pliegues, es decir el plano axial, el eje y el ángulo entre flancos (ángulo interlimbal).
| Tipos de pliegues | |
| Clasificación según su forma | Anticlinal |
| Sinclinal | |
| Clasificación según el buzamiento del plano axial | Simétrico |
| Inclinado | |
| Invertido | |
| Tumbado | |
| Clasificación según el eje del pliegue | Cilíndricos |
| Cónicos | |
| Clasificación según el ángulo entre los limbos | Débilmente plegadas, ángulo interlimbal mayor a 120° |
| Pliegue abierto, ángulo interlimbal de 70° a 120° | |
| Pliegue cerrado, ángulo interlimbal de 30° a 70° | |
| Pliegue estrecho, ángulo interlimbal de 10° a 30° | |
| Pliegue isoclinal, ángulo interlimbal = 0° |
La clasificación según la forma del pliegue es la más usada, debido a su simplicidad, estos tipos de pliegues se basan en la concavidad o convexidad que presenta el pliegue. Los pliegues son anticlinal y sinclinal.
Anticlinal
El anticlinal se caracteriza por ser convexo hacia la parte superior del pliegue, y porque los materiales más jóvenes que conforman el pliegues conforman la parte superior del pliegue, mientras que los materiales más antiguos conforman el núcleo del pliegue.
anticlinal
Si no se sabe que materiales son más jóvenes o antiguos es mejor nombrar a esta estructura como “antiforma”
Sinclinal
El sinclinal se caracteriza por ser cóncavo hacia la parte superior del pliegue, y porque los materiales más jóvenes conforman el núcleo del pliegue, mientras que los materiales más antiguos conforman la parte inferior del pliegue.
sinclinal
Si no se sabe que materiales son más jóvenes o antiguos es mejor nombrar a esta estructura como “sinforma”
La clasificación de los pliegues según el buzamiento del plano axial, tiene en cuenta el ángulo de buzamiento del plano axial entre 0° y 90°. Los pliegues son: simétrico, inclinado, invertido, tumbado.
Los pliegues. Pliegue simétrico
Los pliegues simétricos, son aquellos donde el ángulo que forma el plano axial con el flanco, son iguales en ambos lados, en estos pliegue el plano axial es vertical.
pliegue simétrico
Pliegue inclinado
En este caso el plano axial del pliegue está inclinado siendo diferente a 0° y 90°, de tal manera que uno de los flancos del pliegue tiene mayor ángulo de buzamiento con respecto al otro, y el ángulo interlimbal que forma el plano axial con el flanco son distintos.
Pliegues inclinados
Pliegue invertido
Es de características similares a los pliegues inclinados, pero en este caso, el ángulo de buzamiento de uno de los flancos se invierte.
Pliegue invertido
Pliegue tumbado
un pliegue tumbado se forma cuando el plano axial es totalmente horizontal, es decir que el ángulo de buzamiento es igual a 0°.
Pliegue tumbado o volcado
La clasificación de los pliegues según la inmersión del eje del pliegue, se basan en el ángulo de inclinación (pitch) o inmersión que presenta el eje de los pliegues. Los pliegues son cilíndricos y cónicos.
Los pliegues. Cilíndricos
En los pliegues cilíndricos, el eje es horizontal, es decir que su inclinación es igual a 0°
Cónicos.
En los pliegues cónicos, el eje se encuentra inclinado, por lo tanto forma un ángulo con respecto a la horizontal.
pliegues cilíndricos y cónicos
La clasificación de los pliegues por el ángulo interlimbal, se refiere al ángulo que se forma entre los flancos del pliegue.
Pliegue muy abierto
En estos pliegues el ángulo interlimbal supera o es igual a los 120°, es decir que demuestra plegamiento débil.
Pliegue abierto
En los plagues abiertos, el ángulo interlimbal está entre 70° a 120°.
Pliegue cerrado
En los pliegues cerrados, el ángulo entre los flancos está entre 30° a 120°.
Pliegue estrecho
En los pliegues estrechos, el ángulo entre los flacos (ángulo interlimbal) está entre 10° a 30°
Los pliegues. Isoclinal
En el pliegue isoclinal, el ángulo entre los flancos (ángulo interlimbal) es igual a 0°, es decir que los flacos prácticamente están unidos.
Los pliegues. Visualización de pliegues en mapas y cortes geológicos
En un mapa geológico los pliegues suelen reconocerse por la repetición simétrica de los materiales con respecto a un eje central, que es la intersección del plano axial con la superficie topográfica.
En un mapa geológico, la repetición simétrica de materiales con respecto a un eje central, nos permite inferir la presencia de una estructura plegada sin necesidad de que aparezca ningún símbolo específico que indique la presencia de estas estructuras
En esta repetición simétrica de materiales, no debemos tener en cuenta la superficie de afloramiento de los materiales; ya que, como se ha comentado, la superficie de afloramiento y el espesor aparente en superficie de los materiales dependen, aparte del espesor real, del buzamiento de los materiales y de la superficie topográfica
El reconocimiento en un mapa geológico de pliegues cónicos y cilíndricos es bastante sencillo.
En superficies topográficas planas donde afloran materiales que forman un pliegue cilíndrico (eje del pliegue horizontal), las superficies de afloramiento de los materiales presentan una dirección subparalela en los dos flancos de un pliegue.
Mientras que en los pliegues cónicos (el eje del pliegue presenta inmersión), la superficie de afloramiento de los materiales tiende a converger, dibujando en el mapa geológico el cierre de la estructura plegada.
En superficies topográficas con relieve la geometría de afloramiento se complica mucho, aunque generalmente siguen pautas similares a las descritas para zonas con topografía plana.
Los pliegues. Una falla geológica
Los geólogos adoptaron el término falla geológica, pero usan el término de diferentes maneras en diferentes contextos.
En un sentido general, una falla es cualquier superficie o zona en la Tierra a través de la cual se desarrolla un deslizamiento mensurable (desplazamiento de cizalladura).
En un sentido más restringido, las fallas son fracturas en las cuales el deslizamiento (desplazamiento) se desarrolla principalmente por procesos de deformación frágiles (Figura 1a).
Esta segunda definición sirve para distinguir una “falla” (sensu stricto) de una zona de falla y una zona de corte.
Usamos el término zona de falla para estructuras frágiles en las que la pérdida de cohesión y deslizamiento ocurre en varias fallas dentro de una banda de ancho definible (Figura 1b).
El desplazamiento en las zonas de fallas puede implicar la formación y el deslizamiento de muchas fallas pequeñas y fragilizadas, o deslizarse en una falla principal de la cual divergen muchas fallas más pequeñas (fallas), o deslizarse en una serie de fallas anastomosa1 (Figura 1c yd).
Las zonas de corte son estructuras dúctiles, a través de las cuales un cuerpo rocoso no pierde cohesión mesoscópica, por lo que la tensión se distribuye a través de una banda de ancho definible. En las zonas de cizallamiento dúctil, las rocass se deforman por cataclasis, un proceso que implica fractura, aplastamiento y deslizamiento por fricción de granos o fragmentos de roca, o, más comúnmente, por mecanismos de deformación de plástico cristalino (Figura 1e).
Figura 1: Esquemas que ilustran las diferencias entre fallas, zonas de fallas y zonas de corte.
Las fallas geológicas son estructuras que denotan movimiento relativo entre dos bloques de roca, se forman por deformación frágil en la corteza terrestre, los tipos de fallas son caracterizadas por el rumbo (dirección), buzamiento del plano de falla y la cinemática de la falla.
En consecuencia al movimiento de bloques de roca a través de las fallas geológicas, ocurren los terremotos, por tal razón los geológos son los encargados de estudiar estas estructuras, con el objetivo de reducir la vulnerabilidad y riesgo ante estos eventos naturales.
¿Cómo se forman las fallas geológicas?
Para que se forme una falla geológica es necesario que la corteza terrestre se fracture y ocurra movimiento relativo de los bloques o masas de roca (macizos rocosos) que componen la corteza.
Por tal razón, las fallas geológicas se forman cuando la corteza terrestre es afectada por esfuerzos de extensión (tensión), esfuerzos de compresión y por esfuerzos de cizalla, que causan el fracturamiento de la corteza y hacen que las rocas se muevan a través de un plano de falla.
Los pliegues. Partes de una falla geológica
Una falla geológica va a tener un bloque piso (es el bloque de roca que se mantiene estable), un bloque techo (es el bloque de roca que se desplaza) y un plano de falla (es el plano por donde se desliza el bloque de roca con respecto al otro bloque)
Partes de una falla geológica: bloque techo (el que se mueve), bloque piso (el que se mantiene) y plano de falla
Los pliegues. Tipos de fallas geológicas
Las fallas geológicas típicamente no ocurren en forma aislada, sino que son parte de un grupo de fallas asociadas que se desarrollan durante el mismo intervalo de deformación y en respuesta al mismo campo de tensión regional.
Clasificamos los diferentes grupos de fallas relacionadas ya sea por su disposición geométrica o por su significado tectónico (es decir, el tipo de deformación regional resultante de su movimiento).
Un grupo de fallas relacionadas se llama sistema de falla o matriz de fallas.
En muchas áreas, las fallas en los sistemas normales y de empuje se combinan con un desprendimiento de rocas sedimentarias a poca profundidad (10-15 km), en cuyo caso el sistema puede denominarse sistema de fallas locales.
Si la falla afecta rocas de la corteza más profundas (es decir, el basamento), llamamos a esto un sistema de fallas regional.
La mayoría de los cinturones montañosos muestran una transición entre los sistemas de fallas locales (superficiales) y regionales, por lo que estos no son indicadores adecuados de la configuración tectónica.
El análisis de fallas, por lo tanto, juega un papel importante en diversos aspectos de la geología académica y aplicada.
Los geólogos definen tres tipos de fallas geológicas, la fallas normales (debido a esfuerzos de tensión o extensión), la fallas inversas (debido a esfuerzos de compresión) y fallas transcurrentes o transformantesque pueden ser dextrales o sinestrales.
Tipos de fallas geológicas: falla normal, falla inversa, falla transformante
Fallas normales
Las fallas normales son aquellas que se forman por la acción de fuerzas de tensión, es decir fuerzas extensivas, que fracturan la corteza terrestre y hacen que un bloque de roca se deslice hacia abajo con respecto hacia otro bloque de roca, a través de un plano de falla.
falla normal
Las fallas normales se reconocen por que los estratos de rocas sedimentarias de la misma secuencia en el bloque piso, se han movido hacia abajo en el bloque techo.
Los sistemas regionales de fallas normales se forman en grietas, que son cinturones en los que la litosfera se está extendiendo; a lo largo de los márgenes pasivos, que son márgenes continentales que actualmente no son márgenes de placa; y a lo largo de las crestas medioceanas.
Típicamente, las fallas en un sistema de falla normal comprenden arreglos de retransmisión o paralelo; pueden ser listricos o planos, o contener diferentes curvas de falla.
El movimiento en los sistemas de fallas normales planas y lisas generalmente resulta en la rotación de los bloques colgantes alrededor de un eje horizontal y, por lo tanto, causa la inclinación de los bloques de fallas superpuestos y / o la formación de anticlinales y sinclinales de vuelco.
La geometría de los bloques inclinados y los pliegues de vuelco desarrollados sobre las fallas normales depende de la forma de la falla y de si las fallas sintéticas o antitéticas cortan o no el bloque de la pared colgante.
Como consecuencia de la rotación que acompaña al desplazamiento en una falla normal, la superficie superior original del bloque colgante se inclina hacia la falla para crear una depresión llamada medio graben (Figura 5a).
Ten en cuenta que un sistema de fallas graben está limitado por una falla en un solo lado.
En lugares donde dos fallas normales adyacentes se inclinan una hacia la otra, el bloque limitado por la falla entre ellas cae hacia abajo, creando un graben (Figura 5b).
Figura 5: sistema de fallas normales
Donde dos fallas normales adyacentes se separan una de la otra, el bloque de muro relativamente alto entre las fallas se denomina horst.
Los horsts y grabens comúnmente se forman debido a la interacción entre fallas sintéticas y antitéticas en los sistemas de rift.
Fallas inversas
Las fallas inversas son aquellas que se forman por la acción de fuerzas compresivas, que causan el fracturamiento de la corteza terrestre y hacen que un bloque de roca se deslice sobre o hacia arriba de otro bloque de roca, a través de un plano de falla.
Falla inversa
En este caso, se puede reconocer a la falla inversa porque las capas de rocas más viejas (del bloque techo) están por encima de las capas de rocas mas jóvenes (del bloque piso).
Los sistemas de fallas inversos son comúnmente conjuntos de fallas de empuje que se forman para acomodar acortamiento regional grande.
No es sorprendente que los sistemas de empuje sean comunes a lo largo de los márgenes de los límites convergentes de las placas y en los orógenos colisionantes.
En tales configuraciones tectónicas, el empuje ocurre junto con la formación de pliegues, resultando en provincias tectónicas (Placas tectónicas) llamadas cinturones de empuje plegados.
Para una primera aproximación, las cinturones de empuje plegados se asemejan a la cuña de nieve o arena que se raspa con un arado (Figura 7a).
Por lo general, los numerosos empujes en un cinturón orogénico se fusionan en profundidad con un desprendimiento de inmersión superficial.
A escala de la corteza, las principales fallas de empuje son líticas; pero en detalle, donde los empujes cortan hacia arriba a través de secuencias de estratos contrastantes, tienen un perfil escalonado, con planos que siguen horizontes débiles y rampas que cortan las capas.
Las geometrías aplanadas generalmente se desarrollan mejor en secuencias de rocas sedimentarias bien estratificadas, como en los márgenes pasivos atrapados entre continentes en colisión, o en la secuencia de sedimentos en el lado cratónico del erógeno que se deriva de la erosión del erógeno en evolución,denominado cuenca de antepaís.
Como en el caso de los sistemas de fallas normales, las fallas en un sistema de fallas inversas tienden a comprender matrices paralelas.
Un sistema imbricado de fallas de empuje (figura 7a) consiste en empujes que se cruzan con la superficie del suelo, mientras que un dúplex (Figura 7b) consiste en empujes que abarcan el intervalo de roca entre un desprendimiento de mayor nivel llamado empuje de techo y un desprendimiento de nivel inferior llamado empuje de piso.
Figura 7: sistema fallas inversas
Los pliegues. Fallas transformantes
Las fallas transformantes o transcurrentes se forman por fuerzas compresivas oblicuas al plano de falla principal, que causan el fracturamiento de la corteza terrestre y logran que los bloques de roca se muevan paralelos y en dirección opuesta, a través de un plano de falla.
falla transformante
Las fallas transformantes se caracterizan por el tipo de movimiento que presentan, pueden ser dextrales o sinestrales.
En las fallas transformantes dextrales es el bloque derecho el que se mueve hacia el observador.
En las fallas transformantes sinestrales es el bloque de la izquierda el que se mueve hacia el observador.
Los sistemas de falla Strike-slip o de deslizamiento ocurren en los límites transformantes, que son los límites donde dos placas se deslizan una sobre otra sin la creación o subducción de la litosfera; también pueden ocurrir dentro de placas y como componentes de orógenos convergentes.
Los principales sistemas de falla de deslizamiento continental son estructuras complicadas.
Por lo general, se abren en muchas fallas separadas en la superficie cercana, que, en corte transversal, se asemeja a la cabeza de una flor. Debido a esta geometría, dichas matrices se llaman estructuras en flor (figura 9).
Figura 9: sistemas fallas transformantes
