Fallas: Significado, clasificación e importancia.
Después de leer este artículo, aprenderá acerca de: 1. Significado de las fallas 2. Clasificación y tipos de fallas 3. Escarpes de fallas 4. Horst y Grabens 5. Distinguir entre fallas y relaciones geométricas 6. Efectos de fallar en unidades geológicas o estratigráficas 7. Importancia de las faltas.
Contenido:
- Significado de las faltas
- Clasificación y tipos de fallas
- Escarpas de falla
- Horst y Grabens
- Distinguir las fallas de las relaciones geométricas
- Efectos de la falla en unidades geológicas o estratigráficas
- Importancia de las faltas.
1. Significado de las faltas:
Las fallas son fracturas en la corteza terrestre a lo largo de las cuales se ha producido deslizamiento paralelo a la superficie de la fractura. Algunos son limpios y afilados. Muchos, sin embargo, consisten en fallas paralelas entre las cuales se han distribuido los desplazamientos totales.
Los términos zona de cizallamiento de la zona de falla del buey se usan a menudo para estructuras sub-paralelas muy espaciadas a lo largo de las cuales se ha producido un movimiento distributivo. Algunas fallas son como cuchillos, se rompe. Otras fallas, debido a los efectos de fricción de las masas rocosas que se deslizan una sobre otra, rompen o agrietan la roca a ambos lados de la ruptura.
Algunas fallas pulverizan la roca en la zona de falla a un polvo arcilloso llamado gubia. Por convención, la superficie de ruptura a lo largo de la cual se han producido movimientos relativos se denominan planos de falla. Las superficies de falla en la mayoría de los casos están deformadas o curvadas e irregulares y, por lo tanto, el término superficie de falla es preferible al plano de falla.
2. Clasificación y Tipos de Fallas:
Los principales tipos de fallas son los siguientes:
A. Falla normal:
Una falla normal es una falla de deslizamiento por inmersión en la cual la pared colgante se desliza hacia abajo con relación a la pared del pie. Esta falla ocurre a lo largo de un plano de falla empinada con un hade de 10 ° a 20 °. El tiro es decir, la componente vertical del movimiento es grande. Esta falla se produce debido al estiramiento de las rocas.
B. Falla inversa:
Una falla inversa es el resultado de tensiones de compresión severas, donde la pared colgante se mueve hacia arriba en el plano de falla con respecto a la pared del pie. Los dos lados de la falla se acercan. Esta falla también se llama una falla de empuje. El plano de falla tiene un ángulo bajo que resulta en un gran movimiento horizontal.
C. Strike-Slip Fault:
En este tipo de falla, los bloques separados a ambos lados del plano de falla mueven el cizallamiento en la dirección del golpe. Esta falla también se conoce como falla lateral, falla trans-actual, falla de llave o falla por rasgado.
D. Falla de paso:
Este es un sistema de fallas que consiste en una serie de fallas con planos de falla paralelos, los bloques separados se deslizan en la misma dirección a lo largo de los planos paralelos dando una característica escalonada. Esta falla también se llama una terraza de falla.
E. Fallo del canal:
Este es un sistema de fallas en el que se producen dos fallas normales cuyos planos de fallas están inclinados, lo que proporciona un lado común hacia abajo entre ellos. El bloque descendente entre los dos planos de falla forma una trinchera larga llamada graben o un valle de ruptura. Algunos grabens son muy largos y también profundos y pueden estar llenos de agua para convertirse en una corriente de agua.
F. falla de canto:
En este caso, se producen dos fallas normales cuyos planos de falla están proporcionando un tiro ascendente común entre ellos.
El bloque en forma de cuña media hacia arriba forma una cresta larga entre los planos de falla y se denomina cresta de horst o falla.
3. Scarps de falla:
Se sabe que muchas fallas rompen a través de la superficie del suelo, así como las rocas debajo. Cuando la parte en un lado del plano de falla se mueve hacia arriba con respecto a la otra, tendrá la forma de un acantilado o escarpe de falla.
La altura de tal acantilado observada en el momento actual depende no solo de la extensión del desplazamiento durante la falla sino también del largo período de tiempo transcurrido desde que se produjo la falla. En muchos lugares, la erosión puede reducir la parte que se proyecta del bloque de tiro hacia arriba al mismo nivel que el de la superficie del bloque de tiro hacia abajo. Como resultado, se pueden exponer diferentes tipos de roca o estratos de roca en la superficie a ambos lados de la falla. Ver Fig. 17.36.
Tasa de fallas:
En algunos lugares se han producido desplazamientos de unos pocos centímetros a 6 metros en unos pocos minutos. Tales movimientos repentinos en su mayoría producen terremotos. También existen lugares donde las fallas ocurren continuamente a una velocidad muy lenta. Aunque durante un largo período de tiempo el desplazamiento total puede ser grande, los cambios en la superficie pueden escapar a la detección, ya que la parte lanzada hacia arriba se erosiona continuamente tan rápido como se eleva.
4. Horst y Grabens:
En algunas situaciones, ocurren algunas fallas normales cuyos planos de falla divergen o convergen mutuamente desplazando los bloques en forma de cuña hacia arriba o desplazando los bloques hacia abajo como se muestra en la Fig. 17.37. Los bloques levantados alternos se llaman Horsts y los bloques bajados alternativos se llaman Grabens.
Horst forman largas crestas y grabens forman largos canales. Grabens puede llenarse de agua formando estanques, lagos y arroyos.
5. Distinguir las fallas de las relaciones geométricas:
Las siguientes relaciones geométricas de la falla a los estratos deben ser anotadas para distinguir fácilmente el tipo de falla:
(i) En una falla de la cama, la huelga y la caída de la falla son paralelas a la huelga y la inmersión de los estratos.
(ii) En una falla de golpe, el golpe de la falla es paralelo al golpe de los estratos, pero la caída de la falla atraviesa el buzamiento de los estratos.
(iii) En una falla de inmersión, el golpe de la falla es perpendicular al golpe de los estratos.
(iv) En una falla oblicua, la huelga de la falla es oblicua formando un ángulo agudo distinto con la huelga de los estratos.
En una falla de la cama, el plano de movimiento es el plano de la cama de los estratos. Por lo tanto, el desplazamiento puede ser en cualquier dirección en ese plano. No se muestra por estratos que mantienen su continuidad y paralelismo, pero pueden ser detectados por estrías por juntas de compensación o diques.
Las fallas de impacto exhiben una repetición de estratos o una separación en la sección transversal de acuerdo con la manera en que la caída de la falla atraviesa la inmersión de los estratos y de acuerdo con el tipo normal o inverso de la falla.
Las fallas de inmersión cortan los estratos a través de su ataque y los desplazan a un lado o al otro. El desplazamiento obvio es horizontal, pero puede ser ocasionado por un movimiento vertical a través de camas inclinadas.
Las fallas oblicuas se aproximan a los efectos de las fallas de golpe o de fallas de inmersión, dependiendo de si golpean más paralelamente al golpe de los estratos o perpendicular a él.
Cualquiera de estos cuatro tipos de fallas (fallas en la cama, en la huelga, en la inmersión o en la oblicua, pueden ser fallas normales o inversas. Pueden tener un desplazamiento paralelo a la huelga de la falla o perpendicular a la misma).
La dirección del desplazamiento, ya sea paralela, perpendicular u oblicua a la huelga de la falla, es un medio adicional de clasificación de las fallas de acuerdo con sus relaciones geométricas.
Sobre esta base:
(i) En una falla de deslizamiento de impacto, una pared se ha deslizado más allá de la otra en una dirección paralela al golpe de la falla.
(ii) En una falla de deslizamiento por inmersión, una pared se ha deslizado más allá de la otra por la caída de la falla o ha sido empujada más allá de la otra por la caída de la falla.
(iii) En una falla de deslizamiento oblicuo, las paredes se desplazan en una dirección oblicua al golpe de la falla.
6. Efectos de fallar en unidades geológicas o estratigráficas:
Generalmente desplazamientos a lo largo de fallas, lugares adyacentes entre sí, rocas que no pertenecen juntas en secuencias geológicas ordinarias. La discontinuidad resultante da una indicación de la presencia de una falla.
En una característica geológica continua como un lecho sedimentario, si existe una ruptura en la característica, es una indicación de la presencia de una falla.
La presencia de caballos o cortes de falla a lo largo de una discontinuidad es una clara evidencia de una falla. Los caballos consisten en volúmenes de roca limitada por todos lados por fallas. Se cortan desde el muro del pie o desde el bloque de pared colgante por una rama de la falla y se desplazan a una distancia considerable de su posición original.
Pueden aparecer notablemente fuera de lugar estratigráficamente. En áreas donde los caballos separan dos tipos de rocas similares, un caballo con una litología diferente puede ser la única evidencia notable de una falla.
La omisión o repetición de estratos en una secuencia estratigráfica conocida es otra indicación más de una falla.
Las fallas tienen efectos pronunciados en la topografía, los canales de corriente y el flujo de agua subterránea. Estos efectos sugieren la presencia de una falla.
Las escarpas son características lineales que se distinguen por aumentos bruscos en la pendiente topográfica y sugieren la presencia de una falla.
Los bancos de fallas son características topográficas lineales que se distinguen por una disminución notable en la pendiente. Esta característica ocurre cuando una falla desplaza una pendiente suave existente originalmente para formar una franja de pendiente más baja. También es posible que la erosión de rocas menos resistentes en una zona de falla también pueda producir una pendiente menos profunda que el entorno con rocas más resistentes.
Las fallas, valles y arroyos pueden compensarse a lo largo de una falla. La desviación de un canal de flujo da una indicación de deslizamiento en la falla.
Una superficie de falla o una zona de falla pueden actuar como un conducto o barrera para el agua subterránea, dependiendo de la permeabilidad del material en la falla y en cualquier lado de la falla. Si la brecha está presente, sirve como un excelente conducto para el agua, pero si hay una zona de gubia gruesa con minerales arcillosos, sirve como una barrera para el flujo de agua. Las fallas pueden compensar un acuífero y perturbar el flujo de agua subterránea.
yo. Evidencia de fallas:
A menudo muchas fallas son difíciles de detectar en el campo. Muchas fallas que se muestran en los mapas geológicos se basan en el resultado de inferencias en lugar de observaciones directas. Estas observaciones pueden dividirse en dos grupos, a saber, litológicos que sugieren o establecen fallas y pruebas fisiográficas.
ii. Evidencia litológica:
Hay muchas variedades de características litológicas relacionadas con fallas. Los más significativos entre estos son los lados de lecho, brechas y gubias, zonas de corte, desplazamientos y arrastre.
iii. Lados de Slicken:
Estas son estrías o estrías paralelas que se muestran en la superficie de la fractura en la que se han realizado los movimientos. Una superficie de tal cara resbaladiza suele estar bien pulida debido al roce por fricción de un bloque por el otro.
La dirección del movimiento está indicada por la tendencia de las estrías, y la dirección de los desplazamientos relativos se puede determinar a partir de muchas superficies de pulido y pulidas al pasar la mano sobre la superficie para encontrar las direcciones ásperas y suaves.
iv. Brecha:
Las rocas están altamente fracturadas o incluso trituradas en fragmentos angulares a lo largo de las fallas y se llaman brechas. Una zona alargada de brecha que intersecta la cama es sugerente de fallas. Los fragmentos que constituyen una brecha de falla son extremadamente variables. Los fragmentos pueden ser tan grandes como 2 o 3 metros y también pueden tener un tamaño diminuto. Un producto similar a la arcilla muy fina de la trituración por falla se llama gubia.
v. zonas de corte:
En muchos casos, las fallas se caracterizan por fracturas muy espaciadas entre las cuales se han distribuido movimientos. Las zonas de cizallamiento son evidencia sugestiva de fallas. En muchos lugares, debido a la acción del clima a lo largo de la zona de fractura es más avanzado que en la roca adyacente. Gran parte de la dificultad en la construcción de ingeniería en áreas de falla surge de la roca alterada o podrida encontrada.
Dado que las fracturas proporcionan vías de percolación lista para las aguas circulantes, muchos depósitos minerales se localizan a lo largo de las fallas. Algunas fallas tienen zonas de cizallamiento y están silicificadas por un reemplazo más o menos completo a lo largo de la zona o por una red de vetas de cuarzo que llenan las fracturas.
vi. Arrastrar:
Arrastre se refiere al plegado menor de estratos a lo largo de las paredes de una falla producida por el desplazamiento de la falla. Por ejemplo, en un área de actitud estructural regular, uno de los lechos horizontales puede cambiar abruptamente de actitud, lo que indica el arrastre asociado con las fallas. En zonas de roca completamente plegada la evidencia de arrastres pierde importancia.
vii Dislocaciones:
Es posible observar la dislocación real de los estratos, venas o diques y hacer coincidir los extremos de las partes dislocadas a lo largo de algunas fallas de pequeños desplazamientos. La repetición o falta de camas reconocibles a menudo establece el descanso. Ver Fig. 17.38 y Fig. 17.39.
Una terminación abrupta de estructuras como pliegues, camas o diques a lo largo de una línea o zona común indica fallas.
viii. Evidencias fisiográficas:
Las características fisiográficas o las formas del paisaje también pueden ser indicativas de fallas cuando se ven en el campo o se reconocen en mapas o fotografías aéreas. Las escarpas y otras características topográficas sugerentes son de interés para localizar fallas.
Las escarpas son formas lineales de aumento repentino de la pendiente. La falla puede llevar a dos tipos de escarpes, es decir, escarpas de falla y escarpas de línea de falla.
Una superficie real de desplazamiento puede levantarse como una escarpa no modificada por la erosión. Esta forma de escarpe constituye una falla escarpa. La inclinación de la pendiente varía más que la inclinación de la falla, ya que la erosión suaviza o aplana la pendiente. Las facetas triangulares, como se muestra en la figura 17.40, se encuentran localmente debido a la disección de escarpas de falla.
Las escarpas de falla se encuentran solo donde la falla ha sido geológicamente muy reciente. Los centros de terremotos en escarpes están indicando evidencia de origen de fallas. Las escarpas en depósitos no consolidados como abanicos aluviales o rellenos de lagos también son indicativos de fallas recientes.
Las escarpas de la línea de falla son aquellas grabadas a lo largo de la ruptura por la posterior erosión. Frecuentemente las fallas reúnen rocas resistentes y no resistentes. La erosión continua en un largo intervalo de tiempo deja en relieve las rocas duras y más resistentes, creando así un escarpe lineal a lo largo de una zona de falla.
7. Importancia de las faltas:
Las fallas son importantes debido a sus diversos efectos peligrosos y útiles.
Estos se dan brevemente a continuación:
(i) Las fallas causan daños considerables a las rocas y, por lo tanto, son un peligro real en las obras de minería e ingeniería.
(ii) La brecha de falla y la gubia de falla (rocas pulverizadas) tienen poca resistencia y son materiales de cimentación deficientes.
(iii) Hay dificultades adicionales y gastos adicionales en las excavaciones ya que las rocas fracturadas son difíciles de manejar.
(iv) Es probable que los terremotos y derrumbes sean provocados por fallas.
(v) Para proporcionar estructuras a prueba de terremotos, es necesario tener un conocimiento de la ubicación y el potencial sísmico de las fallas. Esto es de particular importancia en la ubicación de sitios para represas y embalses, estructuras hidroeléctricas, energía subterránea, centrales nucleares, túneles, edificios públicos, edificios de escuelas y colegios, etc.
(vi) El llenado de grandes reservorios detrás de las represas en los valles de los ríos puede desencadenar movimientos a lo largo de los planos de fallas que conducen a terremotos.
(vii) Las fallas pueden crear pasajes para la filtración de agua. También pueden proporcionar pasajes para la mineralización. Muchas zonas de fallas son sitios de mineralización.
(viii) El lanzamiento de fallas y el levantamiento de fallas constituyen los factores más destacados en la exploración y recuperación de vetas minerales y vetas de carbón.
(ix) Las fallas pueden crear lagos, pantanos y zonas pantanosas.
(x) Algunas zonas de falla forman potenciales trampas de petróleo.
