Pliegues

Definición

Los pliegues son estructuras geológicas que resultan de la deformación continua y plástica de la corteza terrestre. En ellos, los materiales adoptan una disposición ondulada, curvando la superficie de referencia plana original. Son la deformación más común, y se presentan en diversas escalas de tamaño.

Condición para la Aparición de Pliegues

Para que se formen pliegues, se requieren materiales estratificados, flexibles y plásticos, capaces de deformarse sin romperse ante los esfuerzos. Entre estos materiales se encuentran:

• Rocas sedimentarias (no todas)
• Rocas metamórficas epizonales: sus pliegues son heredados de una fase de plegamiento previa o simultánea al proceso de metamorfismo (hoy no podrían plegarse).

Procesos Causantes de los Pliegues

• Compresión lateral
• Deslizamiento por gravedad
• Intrusión (diapiros)
• Hidratación

Procesos Tectónicos Causantes de Pliegues

• Compresión lateral (movimientos horizontales y tangenciales):
  • Típica de movimientos orogénicos (la más común).
    • Por desplazamiento horizontal de la cobertura.
    • Afecta localmente a los materiales que reciben los esfuerzos: limitados en extensión.
• Deslizamiento por gravedad:
  • Causa: movimientos verticales del basamento y deslizamiento por gravedad de la cobertura.
    • Implica:
      • Velocidades diferenciales.
      • Esfuerzos compresivos concentrados.
      • Los obstáculos al deslizamiento ocasionan pliegues complejos en grandes extensiones.
    • Cuando los esfuerzos superan un umbral, aparecen escamas de cabalgamiento, producto de la superposición de pliegues de cabalgamiento acumulados en la zona hundida (p. ej., Jura y Sierras Exteriores Pirenaicas).
• Intrusión de diapiros o domos salinos y masas magmáticas: empujan y deforman los materiales encima.
• Hidratación (algunos minerales): la transformación de anhidrita en yeso se acompaña de la intrusión de agua, que hincha y pliega la capa superior.
• Sinsedimentarios: se pliegan a la vez que se depositan los sedimentos porque se hunde el fondo por una compactación distinta, etc.

El Grado de Deformación de los Estratos

Importancia Geomorfológica

• Las variaciones de espesor, así como las disarmonías, ocasionan diferencias de resistencia:
  • Sectores comprimidos (charnela sinclinal):
    • Engrosamiento de los materiales más rígidos/menos plásticos y adelgazamiento (emigracional) de los más plásticos: de ahí que los estratos tienden a mantener su espesor o a aumentarlo (mayor resistencia).
  • Sectores distendidos (charnela anticlinal, flancos con fuerte buzamiento):
    • Adelgazamiento de los materiales más rígidos/menos plásticos y engrosamiento de las capas de mayor plasticidad.

Los Pliegues se Agrupan en Conjunto

Los criterios de clasificación son:

• Combinando su elevación estructural y su vergencia.
• Combinando su forma y dimensiones.

Combinando Elevación Estructural y Vergencia

• Sistemas homogéneos: sin variaciones apreciables de elevación estructural y planos axiales más o menos paralelos.
• Pliegues isoclinales: conjunto 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: estructuras formadas por varios pliegues con disposición similar a un anticlinal (más elevado en el centro del conjunto, más bajos en los márgenes) y planos axiales divergentes.

Sinclinorio: formados por varios pliegues con disposición similar a un sinclinal (lo más elevado en el exterior, lo más bajo en el centro) y planos axiales con vergencias convergentes.

Fallas

Indicadores Directos de Fallas

• Plano de falla: superficie a lo largo del cual se ha producido el desplazamiento.
• Labios de falla: son las dos masas que se desplazaron sobre el plano de falla; por lo tanto, se tiene el labio superior (upthrow) o bloque levantado, que está situado por encima de la superficie de falla, y el labio inferior (downthrow) o bloque deprimido, que se encuentra situado por debajo de la superficie de falla.
• Salto de falla: cantidad de movimiento que ha tenido lugar a lo largo de una falla.
• Salto vertical: es la proyección vertical del desplazamiento de una falla.
• Salto horizontal: es el componente horizontal del desplazamiento.

Arrastres

Cerca de una falla, la roca puede deformarse plásticamente. Se puede observar un leve monoclinal hacia el plano de falla. Normalmente, las fallas grandes muestran este fenómeno.

Brechas de Fallas (Cataclastitas)

Por la energía del movimiento, algunas veces las rocas en la zona de falla se rompen y se quiebran para formar una brecha tectónica o brecha de falla, que se ve como una depresión. Estas son rellenadas por material rocoso de forma angular, a las que se denomina cataclastitas.

Milonitas

Generalmente, el fallamiento no está restringido al movimiento de la falla en un solo plano, sino que cubre zonas o áreas que van desde centímetros a metros, donde la roca ha sido triturada. La milonita es una roca metamórfica que se formó por las fuerzas tectónicas. Los minerales (cuarzo) se van elongando hacia la dirección principal del movimiento. Las milonitas son generalmente duras y resistentes a la meteorización.

Indicadores Indirectos de Fallas

Cuando se trabaja en lugares donde hay poco afloramiento, los indicadores indirectos son muchas veces la única posibilidad para definir una falla; estos indicadores no son tan confiables como los directos.

Morfología: las zonas de fallas normalmente son zonas con rocas blandas que generalmente forman depresiones cubiertas bajo algunos metros de roca blanda cuaternaria, pero que guardan una dirección conforme a las fallas; a esta característica geomorfológica se la denomina silla de falla.

Criterios de Reconocimiento de Fallas

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

Efectos en el Relieve

Muchas fallas activas e inactivas tienen efecto en la topografía y controlan los flujos de agua subterránea.

Las fallas generan zonas de depresiones que permiten la acumulación de agua.

Se pueden clasificar las fallas en tres distintas categorías, según la orientación de los esfuerzos que las generan.

Fallas con Desplazamiento Horizontal

Fallas de rasgadura o transcurrentes, fallas transformantes, transformaciones de rumbo (transform fault, wrench fault, strike-slip fault).

Son aquellas en las cuales el desplazamiento se ha efectuado en la dirección del rumbo del plano de falla. En estas fallas, el desplazamiento total es igual al desplazamiento del rumbo; no funcionan con la misma velocidad en todos los sectores. Significa que un segmento tiene una velocidad alta y en otro segmento tiene una velocidad baja. La misma falla de transformación puede ser una falla sinistral en un sector y en otro sector una falla destral. Normalmente, las fallas de rumbo no cambian su sentido destral o sinistral.

Fallas con Desplazamiento Vertical

Entre el grupo de las fallas verticales se pueden distinguir fallas normales y fallas inversas. Las fallas normales son producto de fuerzas extensionales; las fallas inversas son producto de fuerzas de compresión.

Falla Normal

Fallas normales o fallas de gravedad: son aquellas en las cuales el labio superior ha descendido con respecto al labio inferior, en el sentido normal que dicta la ley de la gravedad, producidas por esfuerzos extensionales.

Clasificación de Fallas Normales

Fallas Tensionales o de Gravedad

Un graben tectónico (fosa tectónica) tiene su origen en las fuerzas extensionales, produce dos fallas paralelas con inclinación opuesta en un ambiente tectónico expansivo, que se hunde. Es decir, el sector central se mueve relativamente abajo con respecto a los flancos. En el interior de una fosa tectónica afloran generalmente rocas más jóvenes que afuera del sistema. El tamaño de un graben puede ser de centímetros hasta grabenes grandes de alrededor de 300 km.

Fallas de Compresión

Un horst o pilar tectónico muestra un movimiento hacia arriba en su interior; es decir, el sector central está construido por rocas más antiguas que el sector lateral. Un horst puede formar morfológicamente elevaciones o depresiones (valles, quebradas).

Falla Inversa

Son aquellas en las cuales el labio superior ha subido con respecto al labio inferior, en el sentido contrario a la ley de la gravedad. Producidas por un esfuerzo compresional.

Existen dos posibilidades de desplazamiento: una cuando el piso bajo se mete bajo el techo, al cual se le denomina bajo corrimiento, y otro cuando el techo se monta o se pone por encima del piso, llamándose sobrecorrimiento o, más comúnmente, cabalgamiento.

Origen y Tipos de Fallas Inversas

Las fallas inversas están directamente relacionadas con los plegamientos; es decir, estas dos estructuras se van formando contemporáneamente, mientras que otras fallas afectan estratos horizontales y, en otros casos, estratos que ya han sido plegados.

Fallas de Rotación o Tijera

Las fallas de rotación o de tijera se forman por efecto del basculamiento sobre el plano de falla (un bloque presenta movimiento de rotación con respecto al otro), mientras que una parte del plano de la falla es normal, en la otra parece una falla inversa.

Otro criterio de clasificación de las fallas se establece de acuerdo al tipo de esfuerzo que las originó.

Cabalgamiento o Fallas de Cabalgadura

Son un caso particular de fallas inversas: el bloque que se desplaza es el techo descansando sobre el piso. Inicialmente se inclinan suavemente, pero pueden plegarse. Los cabalgamientos son comunes en las regiones donde se concentran altas fuerzas compresivas (por ejemplo, durante el choque de dos continentes). Estos movimientos (desplazamientos) pueden alcanzar algunos kilómetros.

Comparación entre Diaclasas y Fallas