Pliegues: Definición y Origen

Los pliegues son estructuras geológicas que resultan de la deformación continua y plástica de la corteza terrestre. En este proceso, los materiales adoptan una posición ondulada, donde una superficie de referencia originalmente plana se curva. Esta es una de las deformaciones más comunes, y se presenta en diversas escalas de tamaño.

Condiciones para la Formación de Pliegues

La aparición de pliegues requiere:

• Materiales estratificados, flexibles y plásticos.
• Rocas sedimentarias.
• Rocas metamórficas epizonales (sus pliegues son heredados de una fase de plegamiento previa o simultánea al proceso metamórfico).

Procesos que Causan los Pliegues

• Compresión lateral.
• Deslizamiento por gravedad.
• Intrusión.
• Hidratación.

Procesos Tectónicos y Formación de Pliegues

Compresión Lateral (Movimientos Horizontales o Tangenciales)

• Típica de movimientos orogénicos.
• Causada por el desplazamiento horizontal de la cobertera.
• Afecta localmente a los materiales que reciben los esfuerzos, con una extensión limitada.

Deslizamiento por Gravedad

• Causado por movimientos verticales del basamento y deslizamiento por gravedad de la cobertera.
• Implica velocidades diferenciales, esfuerzos compresivos concentrados, y los obstáculos al deslizamiento ocasionan plegamientos complejos en grandes extensiones.
• Cuando los esfuerzos superan un umbral, aparecen escamas de cabalgamiento, producto de la superposición de pliegues cabalgantes acumulados en la zona hundida.

Intrusión de Diapiros o Domos Salinos y Masas Magmáticas

• Empujan y deforman los materiales situados encima.

Hidratación

• La transformación de anhidrita en yeso se acompaña de la intrusión de agua, que hincha y pliega la capa superior.

Pliegues Sinsedimentarios

• Se pliegan a la vez que se depositan los sedimentos, debido al hundimiento del fondo por compactación diferencial, etc.

Clasificación de Pliegues según el Nivel Estructural

Pliegues Profundos

• Formados bajo fuertes presiones y altas temperaturas.
• No sometidos a procesos erosivos durante su formación.
• Típicos de los relieves apalachenses.

Pliegues de Cobertera

• Ante las presiones laterales y verticales, no encuentran resistencia por parte de las capas superiores.
• Sometidos a la interferencia de los procesos erosivos durante el plegamiento.
• Típicos de estructuras de cobertera.

Elementos Geométricos de los Pliegues

• Plano o Superficie Axial: Plano imaginario de simetría que une todos los puntos de máxima curvatura.
• Vergencia: Ángulo del plano axial respecto a la horizontal.
• Charnela: Línea de intersección del plano axial con la capa más extensa situada a mayor altitud.
• Eje: Intersección de un plano axial y la horizontal.
• Sobreelevaciones y Enselladuras: Ascensos y descensos del eje.
• Flancos: Lados del pliegue.
• Buzamiento: Ángulo entre el flanco y la horizontal.
• Rumbo: Ángulo con respecto al Norte de la línea de intersección del estrato con el terreno.
• Terminación: Incurvación en torno a un plano axial que cierra el pliegue.
• Inmersión: Ángulo que forma el eje del pliegue con la horizontal.

Geometría y Configuración Planimétrica de los Pliegues

• Anticlinal: Las capas más modernas envuelven a las más antiguas.
• Sinclinal: Las capas más antiguas envuelven a las más modernas.
• Braquipliegues: Pliegues cortos, en los que la longitud es menor que el doble de la anchura.
• Pliegues Circulares: Longitud igual a la anchura.

Importancia Geomorfológica de los Pliegues

Los pliegues proporcionan información sobre la dirección de los esfuerzos: si hay una dirección predominante o varias simultáneas.

Sinclinales

• Posición topográfica baja: Protección frente a la erosión por retraso en la acción de los agentes de modelado.
• Zona de especial resistencia: Su charnela experimenta una mecánica compresiva.

Anticlinales

• Posición topográfica alta: Afectados más rápidamente por los agentes de modelado.
• Zona de especial debilidad: Su charnela experimenta una distensión, a veces con migración de materiales hacia los sinclinales.

Grado de Deformación de los Estratos

• Isópacos: Los estratos conservan su espesor original.
• Anisópacos: Las capas experimentan un engrosamiento o adelgazamiento, pudiendo ser estirados o laminados.
• Pliegues Cabalgantes: Uno de sus flancos está estirado, roto y desplazado.
• Armónicos: Todos los estratos responden de la misma forma (infrecuentes, ocurren con pliegues laxos y simétricos, resultado de empujes tectónicos suaves). Las series estratigráficas suelen combinar materiales de diversa plasticidad y resistencia.
• Disarmónicos: Respuesta heterogénea de los estratos debido a:
  • Plegamientos diferenciales: Las capas plásticas se despegan de las más rígidas, mientras que estas se pliegan más intensamente.
  • Cambios de espesor.
  • Migración de los materiales.

Agrupaciones de Pliegues

Los pliegues se agrupan en conjuntos. Los criterios de clasificación son:

1. Combinando su elevación estructural y su vergencia.
2. Combinando sus formas y sus dimensiones.

Combinando Elevación Estructural y Vergencia

• Sistemas Homogéneos: Sin variaciones apreciables de elevación estructural y planos axiales más o menos paralelos.
• Pliegues Isoclinales: Conjuntos de pliegues con los planos axiales de igual vergencia.
• Pliegues en Abanico: Pliegues en los que, a partir de uno con el plano axial vertical, los demás adoptan inclinaciones opuestas.
• Anticlinorio: Estructura formada por varios pliegues con disposición similar a un anticlinal y planos axiales divergentes.
• Sinclinorio: Ídem con disposición similar a un sinclinal y planos axiales con vergencias convergentes.

Fallas: Indicadores y Criterios de Reconocimiento

Indicadores Directos de Fallas

• Plano de Falla: Superficie a lo largo de la cual se ha producido el desplazamiento.
• Labio de Falla: Son las dos masas que se desplazaron sobre el plano de falla. Se tiene el labio superior (encima de la superficie de falla) y el labio inferior (debajo de la superficie de falla).
• Salto de Falla: Cantidad de movimiento que ha tenido lugar a lo largo de una falla. Incluye:
  • Salto Vertical: Proyección vertical del desplazamiento.
  • Salto Horizontal: Componente horizontal del desplazamiento.
• Arrastres: Cerca de una falla, las rocas pueden deformarse plásticamente, observándose un leve monoclinal hacia el plano de la falla (normalmente en fallas grandes).
• Brechas de Fallas: La energía del movimiento a veces rompe y quiebra las rocas en la zona de falla, formando una brecha tectónica. Se ve como una depresión, rellenada por material rocoso de formas angulares (polvo o harina de fallas), que al consolidarse da origen a las cataclastitas.
• Milonita: El fallamiento puede cubrir zonas o áreas (de cm a m) donde la roca ha sido triturada. La milonita es una roca metamórfica, dura y resistente a la meteorización.

Indicadores Indirectos de Fallas

Son útiles cuando hay pocos afloramientos, pero menos confiables que los directos.

Morfología: Las zonas de fallas suelen ser zonas con rocas blandas que generan depresiones, cubiertas por rocas blandas cuaternarias. Esta característica geomorfológica se denomina «silla de fallas».

Criterios de Reconocimiento de Fallas (Morfología)

• Enfacetado triangular.
• Red fluvial enrejado.
• Desnivel en las superficies de erosión.
• Alineaciones de fuentes.

Efectos en el Relieve

Muchas fallas (activas e inactivas) tienen efectos en la topografía y controlan drenajes y flujos de agua subterránea.

• Manantiales, Lagos de Falla: Las fallas generan zonas de depresiones que permiten la acumulación de agua.

Clasificación de las Fallas

Se clasifican en tres categorías, según la orientación de los esfuerzos que las generan:

Fallas con Desplazamiento Horizontal

• Falla de Rasgadura, Transcurrente o de Rumbo: El desplazamiento se produce en la dirección del rumbo del plano de falla. El desplazamiento total es igual al desplazamiento del rumbo. No funcionan con la misma velocidad en todos los sectores. Una falla de rumbo puede ser sinestral en un sector y dextral en otro, pero normalmente no cambian su sentido.
• Fallas con Desplazamiento Horizontal:
  • Fallas Sinistrales: Sentido del movimiento contrario a las agujas del reloj.
  • Fallas Dextrales: Sentido del movimiento en el sentido de las agujas del reloj.

Fallas con Desplazamiento Vertical

Pueden ser fallas normales o inversas. Las fallas normales son producto de fuerzas extensionales, mientras que las inversas son producto de fuerzas de compresión.

• Fallas Normales: El labio superior ha descendido con respecto al labio inferior, producidas por fuerzas extensionales.

Clasificación de las Fallas Normales

• Fallas Tensionales (Graben Tectónico): Se originan por fuerzas extensionales, produciendo dos fallas paralelas con inclinación opuesta en un ambiente tectónico expansivo, que se hunde. El sector central se mueve relativamente hacia abajo respecto a los flancos. En el interior de una fosa tectónica, afloran generalmente rocas más jóvenes que fuera del sistema. El tamaño de un graben varía desde centímetros hasta 300 km.
• Fallas de Compresión (Horst): Muestran un movimiento hacia arriba en su interior. El sector central está construido por rocas más antiguas que el sector lateral. Un horst puede formar morfológicamente elevaciones o depresiones.
• Fallas Inversas: El labio superior ha subido con respecto al labio inferior, en sentido contrario a la ley de la gravedad.

Origen y Tipos de Fallas Inversas

Están relacionadas directamente con plegamientos; estas dos estructuras se forman contemporáneamente. Otras fallas afectan estratos horizontales, y en otros casos, estratos que ya han sido plegados.

Falla de Rotación o Tijera

Se forman por efecto del basculamiento de los bloques sobre el plano de falla. Mientras que una parte del plano de falla aparenta una falla normal, en la otra parece una falla inversa.

Otro Criterio de Clasificación de las Fallas (Según el Tipo de Esfuerzo)

• Cabalgamientos o Fallas de Cobijadura: Caso particular de fallas inversas. El bloque que se desplaza es el techo, descansando sobre el piso. Inicialmente se inclina suavemente, pero puede plegarse. Los cabalgamientos son comunes en regiones con altas fuerzas compresivas. Estos movimientos alcanzan algunos kilómetros.

Tabla Comparativa: Fallas vs. Diaclasas