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Imagen satelital de la falla de Piqiang , una falla de deslizamiento lateral izquierdo con tendencia noroeste en el desierto de Taklamakán al sur de las montañas Tian Shan , China (40,3 ° N, 77,7 ° E)
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En geología , una falla es una fractura plana o discontinuidad en un volumen de roca a través del cual ha habido un desplazamiento significativo como resultado de movimientos de masas rocosas. Grandes defectos dentro de la Tierra 's corteza resultado de la acción de las placas tectónicas fuerzas, con el mayor forman las fronteras entre las placas, tales como las zonas de subducción o fallas de transformación . [1] La liberación de energía asociada con el movimiento rápido en fallas activas es la causa de la mayoría de los terremotos . Las fallas también pueden desplazarse lentamente, por un deslizamiento sísmico. [2]

Un plano de falla es el plano que representa la superficie de fractura de una falla. Un rastro de falla o línea de falla es un lugar donde la falla se puede ver o mapear en la superficie. Una traza de falla también es la línea que se traza comúnmente en mapas geológicos para representar una falla. [3] [4]

Una zona de falla es un grupo de fallas paralelas. [5] [6] Sin embargo, el término también se usa para la zona de roca triturada a lo largo de una sola falla. [7] El movimiento prolongado a lo largo de fallas poco espaciadas puede desdibujar la distinción, ya que la roca entre las fallas se convierte en lentes de roca ligadas a fallas y luego se tritura progresivamente. [8]

Mecanismos de avería [ editar ]

Falla normal en la Formación La Herradura , Morro Solar , Perú. La capa ligera de roca muestra el desplazamiento. Una segunda falla normal está a la derecha.
Ver también: Mecánica de fallas

Debido a la fricción y la rigidez de las rocas constituyentes, los dos lados de una falla no siempre pueden deslizarse o fluir uno al lado del otro con facilidad, por lo que ocasionalmente todo movimiento se detiene. Las regiones de mayor fricción a lo largo de un plano de falla, donde se bloquea, se denominan asperezas . La tensión se acumula cuando una falla está bloqueada y cuando alcanza un nivel que excede el umbral de resistencia , la falla se rompe y la energía de deformación acumulada se libera en parte como ondas sísmicas , formando un terremoto . [2]

La deformación se produce de forma acumulativa o instantánea, dependiendo del estado líquido de la roca; la corteza inferior dúctil y el manto acumulan deformación gradualmente a través del cizallamiento , mientras que la corteza superior quebradiza reacciona por fractura - liberación instantánea de tensión - resultando en movimiento a lo largo de la falla. [9] Una falla en rocas dúctiles también puede liberarse instantáneamente cuando la tasa de deformación es demasiado grande.

Resbalar, tirar, tirar [ editar ]

Una falla en Marruecos . El plano de la falla es la línea de inmersión pronunciada hacia la izquierda en el centro de la foto, que es el plano a lo largo del cual las capas de roca a la izquierda se han deslizado hacia abajo, en relación con las capas a la derecha de la falla.
Fallas normales y pliegues de arrastre (flancos orientales de las montañas Bighorn, Wyoming, EE. UU.)

El deslizamiento se define como el movimiento relativo de las características geológicas presentes a ambos lados de un plano de falla. La sensación de deslizamiento de una falla se define como el movimiento relativo de la roca a cada lado de la falla con respecto al otro lado. [10] Al medir la separación horizontal o vertical, el tiro de la falla es el componente vertical de la separación y el levantamiento de la falla es el componente horizontal, como en "Lanzar y levantar". [11]

Microfault mostrando un punto de perforación (el diámetro de la moneda es de 18 mm)

El vector de deslizamiento puede evaluarse cualitativamente mediante el estudio de cualquier plegado de estratos por arrastre, que puede ser visible a ambos lados de la falla. [12] El plegado por arrastre es una zona de plegado cerca de una falla que probablemente surge de la resistencia por fricción al movimiento en la falla. [13] La dirección y la magnitud de la elevación y el lanzamiento se pueden medir solo al encontrar puntos de intersección comunes a cada lado de la falla (llamado punto de perforación ). En la práctica, generalmente solo es posible encontrar la dirección de deslizamiento de las fallas y una aproximación del vector de elevación y lanzamiento.

Pared colgante y pared para pies [ editar ]

Los dos lados de una falla no vertical se conocen como muro colgante y muro para los pies . El muro colgante ocurre por encima del plano de falla y el muro de pie ocurre debajo de él. [14] Esta terminología proviene de la minería: cuando se trabaja tabular mineral de cuerpo, el minero quedó con el muro inferior debajo de sus pies y con la pared que cuelga por encima de él. [15] Estos términos son importantes para distinguir diferentes tipos de fallas de buzamiento-deslizamiento: fallas inversas y fallas normales. En una falla inversa, la pared colgante se desplaza hacia arriba, mientras que en una falla normal la pared colgante se desplaza hacia abajo. Es importante distinguir entre estos dos tipos de fallas para determinar el régimen de esfuerzos del movimiento de la falla.

Tipos de fallas [ editar ]

Según la dirección del deslizamiento, las fallas se pueden clasificar como:

  • deslizamiento , donde el desplazamiento es predominantemente horizontal, paralelo a la traza de la falla;
  • buzamiento-deslizamiento , el desplazamiento es predominantemente vertical y / o perpendicular al trazado de la falla; o
  • deslizamiento oblicuo , combinando strike y dip slip.

Fallos de deslizamiento [ editar ]

Ilustración esquemática de los dos tipos de fallas de deslizamiento

En una falla de deslizamiento (también conocida como falla de llave , falla de desgarro o falla transcurrente ), [16] la superficie de la falla (plano) generalmente es casi vertical, y la pared del pie se mueve lateralmente hacia la izquierda o derecha con muy poco movimiento vertical. Las fallas de deslizamiento con movimiento lateral izquierdo también se conocen como fallas sinistrales y aquellas con movimiento lateral derecho como fallas dextrales . [17] Cada uno está definido por la dirección del movimiento del suelo como lo vería un observador en el lado opuesto de la falla.

Una clase especial de falla de deslizamiento es la falla de transformación cuando forma un límite de placa . Esta clase está relacionada con un desplazamiento en un centro de expansión , como una dorsal oceánica o, menos común, dentro de la litosfera continental , como la Transformada del Mar Muerto en el Medio Oriente o la Falla Alpina en Nueva Zelanda . Las fallas de transformación también se conocen como límites de placa "conservadores", ya que la litosfera no se crea ni se destruye.

Fallos de deslizamiento [ editar ]

Fallas normales en España , entre las cuales las capas de rocas se han deslizado hacia abajo (en el centro de la foto)

Las fallas de deslizamiento pueden ser normales (" extensionales ") o inversas .

Ilustración transversal de fallas de deslizamiento normal e inverso

En una falla normal, la pared colgante se mueve hacia abajo, en relación con la pared del pie. Un bloque inclinado hacia abajo entre dos fallas normales que se inclinan una hacia la otra es un graben . Un bloque levantado entre dos fallas normales que se separan una de la otra es un horst . Las fallas normales de ángulo bajo con importancia tectónica regional pueden designarse fallas de desprendimiento .

Una falla inversa es lo opuesto a una falla normal: la pared colgante se mueve hacia arriba en relación con la pared para los pies. Las fallas inversas indican un acortamiento por compresión de la corteza. El buzamiento de una falla inversa es relativamente pronunciado, superior a 45 °. La terminología de "normal" y "inverso" proviene de la minería del carbón en Inglaterra, donde las fallas normales son las más comunes. [18]

Una falla de empuje tiene el mismo sentido de movimiento que una falla inversa, pero con la inclinación del plano de falla a menos de 45 °. [19] [20] Las fallas de empuje típicamente forman rampas, planos y pliegues de fallas (pared colgante y pared de pie).

Los segmentos planos de los planos de falla de empuje se conocen como planos y las secciones inclinadas del empuje se conocen como rampas . Por lo general, las fallas de empuje se mueven dentro de las formaciones formando planos y subiendo secciones con rampas.

Los pliegues de falla-curvatura se forman por el movimiento de la pared colgante sobre una superficie de falla no plana y se encuentran asociados con fallas tanto de extensión como de empuje.

Las fallas pueden reactivarse en un momento posterior con el movimiento en la dirección opuesta al movimiento original (inversión de fallas). Por tanto, un fallo normal puede convertirse en un fallo inverso y viceversa.

Fallas de empuje forman nappes y Klippen en las grandes correas de empuje. Las zonas de subducción son una clase especial de empujes que forman las fallas más grandes de la Tierra y dan lugar a los terremotos más grandes.

Fallas de deslizamiento oblicuo [ editar ]

Falla de deslizamiento oblicuo

Una falla que tiene un componente de deslizamiento y un componente de deslizamiento se denomina falla de deslizamiento oblicuo . Casi todas las fallas tienen algún componente de deslizamiento y deslizamiento; por lo tanto, definir una falla como oblicua requiere que tanto los componentes de caída como de golpe sean medibles y significativos. Algunas fallas oblicuas ocurren dentro de regímenes transtensionales y transpresionales , y otras ocurren donde la dirección de extensión o acortamiento cambia durante la deformación, pero las fallas formadas anteriormente permanecen activas.

El ángulo de hade se define como el complemento del ángulo de inmersión; es el ángulo entre el plano de la falla y un plano vertical que golpea paralelo a la falla.

Fallo listrico [ editar ]

Fallo listrico (línea roja)

Las fallas listricas son similares a las fallas normales, pero el plano de la falla se curva, el buzamiento es más pronunciado cerca de la superficie y luego menos profundo a medida que aumenta la profundidad. La inmersión puede aplanarse en un escote subhorizontal , lo que resulta en un deslizamiento horizontal en un plano horizontal. La ilustración muestra el hundimiento del muro colgante a lo largo de una falla lístrica. Donde el muro colgante está ausente (como en un acantilado), el muro para los pies puede hundirse de una manera que crea múltiples fallas lisas.

Fallo de anillo [ editar ]

Las fallas de anillo, también conocidas como fallas de caldera, son fallas que ocurren dentro de calderas volcánicas colapsadas [21] y los sitios de impactos de bólidos , como el cráter de impacto de la Bahía de Chesapeake . Las fallas de anillo son el resultado de una serie de fallas normales superpuestas, formando un contorno circular. Las fracturas creadas por fallas anulares pueden rellenarse con diques anulares . [21]

Fallos sintéticos y antitéticos [ editar ]

Las fallas sintéticas y antitéticas son términos que se utilizan para describir fallas menores asociadas con una falla mayor. Las fallas sintéticas bajan en la misma dirección que la falla mayor mientras que las fallas antitéticas bajan en la dirección opuesta. Estas fallas pueden ir acompañadas de anticlinales de vuelco (por ejemplo, el estilo estructural del delta del Níger ).

Roca de falla [ editar ]

La gubia de falla de color salmón y la falla asociada separan dos tipos de rocas diferentes a la izquierda (gris oscuro) y a la derecha (gris claro). Desde el Gobi de Mongolia .
Falla inactiva de Sudbury a Sault Ste. Marie , norte de Ontario, Canadá

Todas las fallas tienen un espesor medible, compuesto por roca deformada característica del nivel de la corteza donde ocurrió la falla, de los tipos de roca afectados por la falla y de la presencia y naturaleza de los fluidos mineralizantes . Las rocas de falla se clasifican por sus texturas y el mecanismo de deformación implícito. Una falla que pasa a través de diferentes niveles de la litosfera tendrá muchos tipos diferentes de rocas de falla desarrolladas a lo largo de su superficie. El desplazamiento continuo de buzamiento-deslizamiento tiende a yuxtaponer rocas de falla características de diferentes niveles de la corteza, con diversos grados de sobreimpresión. Este efecto es particularmente claro en el caso de fallas de desprendimiento y fallas de empuje importantes .

Los principales tipos de rocas de falla incluyen:

  • Cataclasita : roca de falla que es cohesiva con una estructura plana poco desarrollada o ausente , o que es incohesiva, caracterizada por clastos generalmente angulares y fragmentos de roca en una matriz de grano más fino de composición similar.
    • Brecha tectónica o de falla : una cataclasita de grano medio a grueso que contiene> 30% de fragmentos visibles.
    • Gubia de falla : una cataclasita incohesiva, rica en arcilla , de grano fino a ultrafino , que puede poseer una tela plana y contener <30% de fragmentos visibles. Pueden estar presentes clastos de roca
      • Frotis de arcilla - Gubia de falla rica en arcilla formada en secuencias sedimentarias que contienen capas ricas en arcilla que están fuertemente deformadas y cortadas en la gubia de falla.
  • Mylonita : una roca de falla que es cohesiva y se caracteriza por un tejido plano bien desarrollado resultante de la reducción tectónica del tamaño de grano, y que comúnmente contiene porfiroclastos redondeados y fragmentos de roca de composición similar a los minerales en la matriz.
  • Pseudotaquilito : material de aspecto vidrioso de grano ultrafino, generalmente de apariencia negra y pedernal , que se presenta como venas planas delgadas , venas de inyección o como una matriz de pseudoconglomerados o brechas , que rellena las fracturas por dilatación en la roca huésped. Los pseudotachylyte likey solo se forman como resultado de las tasas de deslizamiento sísmico y pueden actuar como un indicador de la tasa de fallas en fallas inactivas. [22]

Impactos en estructuras y personas [ editar ]

En la ingeniería geotécnica , una falla a menudo forma una discontinuidad que puede tener una gran influencia en el comportamiento mecánico (resistencia, deformación, etc.) del suelo y los macizos rocosos, por ejemplo, en la construcción de túneles , cimientos o pendientes .

El nivel de actividad de una falla puede ser crítico para (1) localizar edificios, tanques y tuberías y (2) evaluar el peligro de temblores sísmicos y tsunamis para la infraestructura y las personas en las cercanías. En California, por ejemplo, se ha prohibido la construcción de nuevos edificios directamente en o cerca de fallas que se han movido dentro de la Época del Holoceno (los últimos 11,700 años) de la historia geológica de la Tierra. [23] Además, las fallas que han mostrado movimiento durante el Holoceno más las épocas del Pleistoceno (los últimos 2,6 millones de años) pueden recibir consideración, especialmente para estructuras críticas como centrales eléctricas, presas, hospitales y escuelas. Los geólogos evalúan la edad de una falla mediante el estudio del suelocaracterísticas observadas en excavaciones poco profundas y geomorfología observadas en fotografías aéreas. Las pistas del subsuelo incluyen cizallas y sus relaciones con los nódulos de carbonato , la arcilla erosionada y la mineralización de óxido de hierro , en el caso de suelos más viejos, y la falta de tales signos en el caso de suelos más jóvenes. La datación por radiocarbono de material orgánico enterrado junto a una falla cortante o sobre ella es a menudo crítica para distinguir las fallas activas de las inactivas. A partir de tales relaciones, los paleosismólogos pueden estimar los tamaños de terremotos pasados durante los últimos cientos de años y desarrollar proyecciones aproximadas de la actividad futura de fallas.

Fallas y depósitos de mineral [ editar ]

Muchos depósitos de mineral se encuentran o están asociados con fallas. Esto se debe a que la roca fracturada asociada con las zonas de fallas permite el ascenso del magma [24] o la circulación de fluidos que contienen minerales. Las intersecciones de fallas casi verticales son a menudo ubicaciones de importantes depósitos de mineral. [25]

Un ejemplo de una falla que alberga valiosos depósitos de pórfido de cobre es la falla Domeyko, en el norte de Chile, con depósitos en Chuquicamata , Collahuasi , El Abra , El Salvador , La Escondida y Potrerillos . [26] Más al sur en Chile, los depósitos de pórfido de cobre de Los Bronces y El Teniente se encuentran cada uno en la intersección de dos sistemas de fallas. [25]

Ver también [ editar ]

  • Fluencia asísmica
  • Escarpa de falla  : un pequeño paso o compensación en la superficie del suelo donde un lado de una falla se ha movido verticalmente con respecto al otro.
  • Bloque de fallas
  • Mitigación del movimiento sísmico
  • Formación de montañas  : los procesos geológicos que subyacen a la formación de montañas.
  • Orogenia  - La formación de cadenas montañosas.
  • Peligro sísmico
  • Estriación  : surco creado por un proceso geológico en la superficie de una roca o un mineral.
  • Desplazamiento vertical: movimiento vertical de la corteza terrestre

Notas [ editar ]

  1. ^ Lutgens, Tarbuck, Tasa. Essentials of Geology (11ª ed.). pag. 32.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  2. ↑ a b Ohnaka, M. (2013). La física de la rotura de rocas y los terremotos . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-1-107-35533-0.
  3. ^ USGS y seguimiento de fallas
  4. ^ USGS y líneas de falla .
  5. ^ zona ". Diccionario Merriam-Webster.com, Merriam-Webster. Consultado el 8 de octubre de 2020.
  6. ^ Fillmore, Robert (2010). Evolución geológica de la meseta de Colorado del este de Utah y el oeste de Colorado, incluido el río San Juan, los puentes naturales, las tierras de cañones, los arcos y los acantilados del libro . Salt Lake City: Prensa de la Universidad de Utah. pag. 337. ISBN 9781607810049.
  7. ^ Caín, Jonathan Saul; Evans, James P .; Forster, Craig B. (1 de noviembre de 1996). "Arquitectura de zona de falla y estructura de permeabilidad". Geología . 24 (11): 1025–1028. doi : 10.1130 / 0091-7613 (1996) 024 <1025: FZAAPS> 2.3.CO; 2 .
  8. ^ Niños, Conrad; Manzocchi, Tom; Walsh, John J .; Bonson, Christopher G .; Nicol, Andrew; Schöpfer, Martin PJ (febrero de 2009). "Un modelo geométrico de la zona de falla y las variaciones de espesor de la roca de falla". Revista de geología estructural . 31 (2): 117-127. doi : 10.1016 / j.jsg.2008.08.009 .
  9. ^ Fossen, Haakon (2016). Geología estructural (Segunda ed.). Cambridge, Reino Unido. págs. 117, 178. ISBN 9781107057647.
  10. ^ SCEC y módulo de educación , p. 14.
  11. ^ "Fallos: Introducción" . Universidad de California, Santa Cruz . Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2011 . Consultado el 19 de marzo de 2010 .
  12. ^ Choi, Pom-yong; Lee, Seung Ryeol; Choi, Hyen -Il; Hwang, Jae-ha; Kwon, Seok-ki; Ko, In-sae; An, Gi-o (junio de 2002). "Historia del movimiento del sistema de fallas de Andong: enfoques geométricos y tectónicos". Revista de Geociencias . 6 (2): 91-102. doi : 10.1007 / BF03028280 .
  13. ^ Fossen y 2016479 .
  14. ^ USGS y pared colgante .
  15. ^ Tingley y Pizarro 2000 , p. 132
  16. ^ Allaby 2015 .
  17. ^ Parque 2004
  18. ^ DCP de pavo real; Knipe RJ; Sanderson DJ (2000). "Glosario de averías normales". Revista de geología estructural . 22 (3): 298. Bibcode : 2000JSG .... 22..291P . doi : 10.1016 / S0191-8141 (00) 80102-9 .
  19. ^ "deslizamiento de inmersión" . Glosario de terremotos . USGS . Archivado desde el original el 23 de noviembre de 2017 . Consultado el 13 de diciembre de 2017 .
  20. ^ "¿En qué se diferencian las fallas inversas de las fallas de empuje? ¿En qué se parecen?" . Línea de Ciencias UCSB . Universidad de California, Santa Bárbara . 13 de febrero de 2012. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2017 . Consultado el 13 de diciembre de 2017 .
  21. ^ a b "Cuaderno de geología estructural - fallas de Caldera" . maps.unomaha.edu . Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2018 . Consultado el 6 de abril de 2018 .
  22. ^ Rowe, Christie; Griffith, Ashley (2015). "¿Las fallas conservan un registro de deslizamiento sísmico: una segunda opinión" . Revista de geología estructural . 78 : 1–26. Código bibliográfico : 2015JSG .... 78 .... 1R . doi : 10.1016 / j.jsg.2015.06.006 .
  23. ^ Brodie y col. 2007
  24. ^ Troll, VR; Mattsson, T; Upton, BGJ; Emeleus, CH; Donaldson, CH; Meyer, R; Weis, F; Dahrén, B; Heimdal, TH (9 de octubre de 2020). "Ascenso de magma controlado por fallas registrado en la serie central de la intrusión en capas de ron, noroeste de Escocia" . Revista de Petrología . doi : 10.1093 / petrology / egaa093 . ISSN 0022-3530 . 
  25. ↑ a b Piquer Romo, José Meulen; Yáñez, Gonzálo; Rivera, Orlando; Cooke, David (2019). "Zonas de daño cortical de larga duración asociadas a intersecciones de fallas en los Andes altos del centro de Chile" . Geología Andina . 46 (2): 223–239. doi : 10.5027 / andgeoV46n2-3108 . Archivado desde el original el 8 de agosto de 2019 . Consultado el 9 de junio de 2019 .
  26. ^ Robb, Laurence (2007). Introducción a los procesos de formación de minerales (4ª ed.). Malden, MA , Estados Unidos: Blackwell Science Ltd. p. 104. ISBN 978-0-632-06378-9.

Referencias [ editar ]

  • Allaby, Michael, ed. (2015). "Fallo de golpe-deslizamiento" . Diccionario de geología y ciencias de la tierra (4ª ed.). Prensa de la Universidad de Oxford.
  • Brodie, Kate; Fettes, Douglas; Harte, Ben; Schmid, Rolf (29 de enero de 2007), Términos estructurales que incluyen términos de rocas de falla , Unión Internacional de Ciencias Geológicas
  • Davis, George H .; Reynolds, Stephen J. (1996). "Pliegues" . Geología estructural de rocas y regiones (2ª ed.). John Wiley e hijos. págs. 372–424. ISBN 0-471-52621-5.
  • Fichter, Lynn S .; Baedke, Steve J. (13 de septiembre de 2000). "Una introducción a la geología estructural de los Apalaches" . Universidad James Madison . Consultado el 19 de marzo de 2010 .
  • Hart, EW; Bryant, WA (1997). Peligro de ruptura de fallas en California: Ley de zonificación de fallas sísmicas Alquist-Priolo con índice de mapas de zonas de fallas sísmicas (Informe). Publicación especial 42. División de Minas y Geología de California.
  • Marqués, John; Hafner, Katrin; Hauksson, Egill, "The Properties of Fault Slip" , Investigating Earthquakes through Regional Seismicity , Southern California Earthquake Center, archivado desde el original el 25 de junio de 2010 , consultado el 19 de marzo de 2010
  • McKnight, Tom L .; Hess, Darrel (2000). "Los procesos internos: tipos de fallas" . Geografía física: una apreciación del paisaje . Prentice Hall. págs.  416–7 . ISBN 0-13-020263-0.
  • Park, RG (2004), Foundation of Structural Geology (3 ed.), Routledge, p. 11, ISBN 978-0-7487-5802-9
  • Tingley, JV; Pizarro, KA (2000), Travelling America's loneliest road: a geologic and natural history tour , Nevada Bureau of Mines and Geology Special Publication, 26 , Nevada Bureau of Mines and Geology, p. 132, ISBN 978-1-888035-05-6, consultado el 2 de abril de 2010
  • USGS, Hanging wall Foot wall , consultado el 2 de abril de 2010
  • USGS, Glosario de terremotos - seguimiento de fallas , consultado el 10 de abril de 2015
  • USGS (30 de abril de 2003), ¿Dónde están las líneas de falla en los Estados Unidos al este de las Montañas Rocosas? , archivado desde el original el 18 de noviembre de 2009 , consultado el 6 de marzo de 2010

Enlaces externos [ editar ]

  • Animaciones de movimiento de fallas en el consorcio IRIS
  • Vista aérea de la falla de San Andrés en Carrizo Plain, California Central, de "Cómo suceden los terremotos" en USGS
  • Imagen de LANDSAT de la falla de San Andrés en el sur de California, de "¿Qué es una falla?" en USGS