La división por deformación se conoce comúnmente como un proceso de deformación en el que la deformación total experimentada en una roca, área o región, se distribuye heterogéneamente en términos de la intensidad de la deformación y el tipo de deformación (es decir , cizallamiento puro , cizallamiento simple , dilatación ). [1] [2] [3] Este proceso se observa en un rango de escalas que van desde la escala de grano - cristal hasta la escala de placa - litosfera, y ocurre tanto en el régimen de deformación frágil como en el de deformación plástica. [1] [2]La forma y la intensidad de distribución de la deformación están controladas por una serie de factores que se enumeran a continuación. [2]
Factores de influencia
Los cuatro factores siguientes pueden contribuir individualmente o en combinación a la distribución de la tensión. Por lo tanto, cada uno de estos factores debe tenerse en cuenta al analizar cómo y por qué se divide la deformación: [2]
- Anisotropía , como estructuras preexistentes, capas de composición o planos de escisión. Las líneas isotrópicas "separan trayectorias principales mutuamente ortogonales en cada lado. En un campo de deformación plana, la deformación es cero en puntos y líneas isotrópicos, y pueden denominarse puntos neutrales y líneas neutrales". [4]
- Reología
- Condiciones de contorno: las propiedades geométricas y mecánicas
- Orientación de la tensión: ángulos críticos mediante los cuales se aplica la tensión [1] [2] [3]
Subdivisiones
La división de cepas en la literatura es diversa y se ha dividido en tres subdivisiones según el Instituto Geológico Estadounidense. [5]
Superposición de componentes individuales de la cepa
La superposición de los componentes individuales de la deformación se puede expresar en la escala tectónica que implica márgenes convergentes oblicuos y regímenes tectónicos de transpresión / transtensión. [1]
Márgenes convergentes oblicuos
Los márgenes convergentes donde el ángulo de subducción es oblicuo a menudo resultarán en la división de la deformación en un componente de arco paralelo (acomodado por fallas de deslizamiento o zonas de corte) y un componente de arco normal (acomodado a través de fallas de empuje ). [6] [7] Esto ocurre como respuesta al esfuerzo cortante ejercido en la base de la placa superior que no es perpendicular al margen de la placa. [6] [7] [8]
Factores fundamentales que controlan la partición de deformaciones dentro de los orógenos oblicuos
- Orientación de la tensión : Ángulo de subducción : un mayor ángulo de subducción aumenta el componente paralelo del arco [6] [7]
- Reología y anisotropía : propiedades mecánicas de la cuña: (Coulomb vs plástico) influye en la geometría de la cuña [6] [7]
- Condiciones de contorno: Fricción y geometría entre el tope trasero y la cuña [6] [7]
Ejemplo: orógeno del Himalaya
El Himalaya es un orógeno dividido por cepa que resultó de la convergencia oblicua entre India y Asia. [9] La convergencia entre las dos masas terrestres persiste hoy a una tasa de 2 cm / año. [9] La oblicuidad de la convergencia de las placas aumenta hacia la porción occidental del orógeno, induciendo así una mayor magnitud de partición de tensión dentro del Himalaya occidental que en el central. [9]
La siguiente tabla muestra las velocidades relativas de la convergencia de India con Asia. La variabilidad lateral en la velocidad entre las regiones central y marginal del orógeno sugiere que la deformación está dividida debido a la convergencia oblicua. [8] [9]
Localización | Arco normal | Arco paralelo |
---|---|---|
occidental | ~ 10 mm / año hacia el norte | ~ 20 mm / año hacia el oeste |
Central | ~ 30 mm / año hacia el norte | ~ 0 mm / año |
Oriental | ~ 15 mm / año hacia el norte | ~ 20 mm / año hacia el este |
Referencia de la tabla: [8]
Transpresión y transtensión
La partición de cepas es común dentro de los dominios tectónicos transpresivos y transtensivos . [10] [11] Ambos regímenes involucran un componente de cizallamiento puro (transpresión - compresiva, transtensión - extensiva) y un componente de cizallamiento simple. [3] [10] [11] La deformación puede dividirse por el desarrollo de una falla de deslizamiento o una zona de cizallamiento en la región que se deforma activamente. [10] [11]
Ejemplo: Coast Mountains British Columbia
Las Montañas Costeras de la Columbia Británica se interpretan como un orógeno transpresivo que se formó durante el Cretácico . [12] La subducción oblicua indujo el desarrollo de varias zonas de cizallamiento que chocan paralelas al orógeno. [12] La presencia de estas zonas de cizallamiento sugiere que la deformación está dividida dentro del orógeno de la costa, lo que resultó en una traslación horizontal de terrenos por varios cientos de kilómetros paralelos al orógeno. [12]
Factorización de deformaciones
La factorización de la deformación es un enfoque matemático para cuantificar y caracterizar la variación de los componentes de la deformación en términos de la intensidad y distribución que produce la deformación finita en una región deformada. [13] [14] [15] [16] Este esfuerzo se logra mediante la multiplicación de matrices. [14] [15] Consulte la figura siguiente para visualizar conceptualmente lo que se obtiene mediante la factorización de deformaciones.
Influencia de la reología del material rocoso
A escala de grano y cristal, la partición por deformación puede ocurrir entre minerales (o clastos y matriz) gobernada por sus contrastes reológicos . [2] [5] [17] [18] Los minerales constituyentes de diferentes propiedades reológicas en una roca acumularán tensión de manera diferente, induciendo así estructuras y tejidos mecánicamente preferibles. [17] [18]
Ejemplo
Las rocas que contienen minerales incompetentes (mecánicamente débiles) como micas y minerales más competentes (mecánicamente más fuertes) como el cuarzo o el feldespato, pueden desarrollar una tela de banda de cizallamiento. [17] [18] Los minerales incompetentes formarán preferentemente las superficies C y los minerales competentes se formarán a lo largo de las superficies S. [17] [18]
Mecanismos de deformación individuales
La división por deformación también se conoce como un procedimiento para descomponer la deformación general en mecanismos de deformación individuales que permitieron acomodar la deformación. [14] Este enfoque se realiza a partir del análisis geométrico de rocas en la escala grano-cristal. [14] La división por deformación de los mecanismos de deformación incorpora aquellos mecanismos que ocurren simultáneamente y / o posteriormente a medida que evolucionan las condiciones tectónicas, ya que los mecanismos de deformación son una función de la velocidad de deformación y las condiciones de presión-temperatura. [14] [16] La realización de un procedimiento de este tipo es importante para el análisis estructural y tectónico, ya que proporciona parámetros y restricciones para la construcción de modelos de deformación. [16] [20]
Ver también
- Tectónica de deslizamiento
- Límite convergente
- Teoría de la deformación finita
- Compatibilidad (mecánica)
Referencias
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