Falla

Falla. Note el desplazamiento vertical (hacia arriba) del bloque de la derecha

En geología, una falla es una fractura en el terreno a lo largo de la cual hubo movimiento de uno de los lados respecto del otro.

Las fallas se forman por esfuerzos tectónicos o gravitatorios actuantes en la corteza. La zona de ruptura tiene una superficie ampliamente bien definida denominada plano de falla, aunque puede hablarse de banda de falla cuando la fractura y la deformación asociada tienen una cierta anchura.[1]

Cuando las fallas alcanzan una profundidad en la que se sobrepasa el dominio de deformación frágil se transforman en bandas de cizalla, su equivalente en el dominio dúctil. El fallamiento (o formación de fallas) es uno de los procesos geológicos importantes durante la formación de montañas. Asimismo, los bordes de las placas tectónicas están formados por fallas de hasta miles de kilómetros de longitud.

Elementos de una falla

Plano de falla estriado. Las estrías indican la dirección del movimiento.
Gancho de falla en una falla inversa. El bloque levantado es el de la derecha de la imagen. Grands Causses, Francia.

Clasificación geométrica de fallas

Tipos fundamentales de fallas: A) Falla inversa. B) Falla normal. C) Falla de rumbo (dextral). D) Falla rotacional (en tijera).
Falla inversa.

Desde el punto de vista del desplazamiento relativo de los bloques implicados, las fallas se clasifican en:[1][2][3]

  • Falla en tijera, cuando el eje de rotación es perpendicular al plano de falla.
  • Falla cilíndrica, cuando el eje de rotación es paralelo al plano de falla. El plano de falla suele ser curvo.
  • Falla cónica, cuando el eje de rotación es oblícuo al plano de falla. El plano de falla suele ser curvo.

Asociaciones de fallas y estructuras tectónicas

Conjunto de pequeñas fallas normales.

Las estructuras vinculadas con las fallas dependen del tipo de régimen tectónico regional en el que se han formado. Sin embargo hay algunas formas y términos comunes a todas ellas: es frecuente que las fallas varíen de buzamiento en su recorrido, mostrando zonas relativamente horizontales, rellanos, alternando con zonas más inclinadas, rampas. Los bloques delimitados entre rampas de fallas se denominan escamas tectónicas o horses y el apilamiento de estas escamas se denomina duplex.[1]

En regiones de extensión tectónica

Alternancia de horst y grabens.

En un régimen de extensión limitado y en condiciones de deformación frágil se desarrollan sistemas de fallas nomales escalonadas, más o menos paralelas, que forman zonas hundidas, denominadas Grabens o fosas tectónicas, que pueden alternarse con zonas elevadas, denominadas Horst o pilares tectónicos.[1]

Si la extensión es amplia las fallas suelen horizontalizarse en profundidad (fallas lístricas). En el desarrollo de la extensión se pueden formar sistemas de fallas con rampas y rellanos que van sucediéndose y reemplazándose, delimitando escamas que pueden agruparsen en duplex extensionales.[1]

Esquema de borde continental pasivo mostrando adelgazamiento cortical mediante fallas extensionales.

A escala cortical, las fallas extensionales que se desarrollan en superficie con un comportamiento frágil, pasan en profundidad al dominio dúctil, produciendo bandas miloníticas en la zona de despegue. En los casos en los que el estiramiento es importante, se puede producir el adelgazamiento de la corteza —un proceso denominado denudación tectónica—, y por reajuste isostático pueden elevarse rocas profundas hasta la superficie. [1]

En regiones de compresión tectónica

Esquema de formación de las estructuras de tipo pop-up y pop-down.
Esquema de formación de duplex por cabalgamientos sucesivos.

Las formas más comunes asociadas a la compresión son producidas por fallas inversas: cabalgamientos y mantos de corrimiento, típicos de las zonas externas de los orógenos de colisión, en lo que se denomina «cinturón de cabalgamientos» y se corresponde con el estilo tectónico de piel fina.[1]

En algunas regiones afectadas por compresión, con cabalgamientos con despegues en la base de la corteza superior o más profundos (estilo tectónico de piel gruesa), se pueden producir elevaciones de tipo pop-up y depresiones de tipo pop-down (depresiones entre dos cabalgamientos de vergencia contraria), ambos limitados por fallas inversas —en lo que se diferencian de horst y grabens, limitados por fallas normales—. Este modelo de pops-up y pops-down se aplica por ejemplo al Sistema Central español.[5]

A escala cortical puede darse la imbricación y apilamiento de fragmentos de corteza continental, como en el caso de la cordillera del Himalaya, en la que extensos bloques corticales, delimitados por grandes fallas, cabalgan unos sobre otros.[2]

En zonas de tectónica transcurrente

Los dos casos posibles de estructuras en abanico en la zona de alabeo de una falla de desgarre dextral: giro a la izquierda con elevación tipo push-up y giro a la derecha con hundimiento tipo pull-apart.

En las grandes fallas de desgarre, cuyo componente de desplazamiento es principalmente horizontal, pueden delimitarse áreas de compresión o extensión locales que producen movimientos de elevación o hundimiento. El relevo o puente entre dos fallas próximas o la curvatura local de una falla en dirección produce una zona en que la dirección local de la fracturación es oblícua o perpendicular a la dirección de desplazamiento principal, formándose escamas y duplex asociados.[1]

Según sea el relevo o giro de las fallas, a derecha o izquierda, y según sea el desplazamiento horizontal de las mismas, dextral o sinestral, la zona de enlace entre ambas tendrá un comportamiento compresivo o distensivo de las escamas y duplex que se hubieran formado, desarrollándose elevaciones en abanico, tipo push-up, o depresiones tectónicas de tipo pull-apart.[1]

Fallas gravitacionales

Diagrama mostrando las fallas asociadas a una cámara magmática colapsada en la región volcánica de Yellowstone (Estados Unidos).

Son las que se producen exclusivamente por efecto de la gravedad, no por la actuación de esfuerzos tectónicos. Pueden darse en distintos contextos geológicos:[1]

Rocas de falla

Lámina delgada de una cataclasita vista al microscopio.

En muchos casos la fricción en el plano de falla produce la trituración o deformación de las rocas que lo conforman. La banda de deformación puede alcanzar varias decenas de metros de espesor. Dependiendo de las condiciones de formación pueden ser de distintos tipos, entre los que existe una gradación continua:[1]

Rasgos morfológicos de fallas en la superficie terrestre

Un pequeño afluente del río San Juan, a su vez afluente del río Guárico en Venezuela, perteneciente a la cuenca del Orinoco, se desprende de la vertiente meridional de la Serranía del Interior en una zona fallada que muestra varias facetas triangulares a ambos lados.

Las siguientes características suelen ser útiles para identificar fallas en el terreno:

Fallas activas e inactivas

Se considera que una falla es activa cuando se ha movido una o más veces en los últimos 10 000 años.[8] Las fallas activas se reconocen por los terremotos asociados, y en algunos casos se hacen evidentes al manifestarse con rupturas en superficie. Las fallas activas pueden ser sísmicas o asísmicas. En el primer caso el desplazamiento a lo largo de segmentos del plano de falla se produce de forma esporádica, debido a la aplicación de esfuerzos tectónicos en las inmediaciones de la falla, que produce la deformación elástica de las rocas en ese entorno. Cuando la resistencia al corte de las rocas es superada por la magnitud de los esfuerzos, se produce la ruptura y desplazamiento a lo largo de la falla. El desplazamiento repentino da lugar a un sismo. Luego de un sismo se suceden periodos de menor o nula actividad, en que las rocas comienzan a acumular esfuerzos nuevamente.

Las fallas asísmicas, por otro lado, se dan cuando los esfuerzos son liberados de forma permanente por procesos como el reptaje (creep), o mediante pequeñas rupturas sucesivas que ocasionan sismos de muy baja magnitud y poco espaciados en el tiempo.

Cuando se analiza el desplazamiento de las fallas en el tiempo geológico (miles a millones de años), independientemente de si las fallas son sísimicas o asísmicas, ambos tipos se desplazan a velocidades promedio de unos cuantos milímetros a unos cuantos centímetros por año.

Un ejemplo es el sistema de fallas de San Andrés en el sur y centro de California en EUA, el cual ha generado los terremotos de San Francisco (M=8,2, en la escala de Richter) en 1905, Los Ángeles (M=6,5) en 1993 y recientemente Hector Mine (M=7) en 1999 y San Luis Obispo (M=6,2) en 2004. La fallas de la parte central del sistema San Andrés, por otra parte, se deslizan asísmicamente.

Las fallas inactivas son aquellas originadas en el pasado geológico, y que no han manifestado actividad reciente. No representan ningún peligro sísmico para poblaciones cercanas.

Fallas notables

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Anguita, F. y Moreno, F. (1991). «Tectónica». Procesos geológicos internos. Editorial Rueda. pp. 103–137. ISBN 84-7207-063-8.
  2. 1 2 3 4 5 Mattauer, Maurice (1976) [1973]. Las deformaciones de la corteza terrestre [Les deformations des materiaux de l'ecorce terrestre]. Métodos. Barcelona: Ediciones Omega. p. 524. ISBN 84-282-0440-3.
  3. 1 2 Agueda, J.; Anguita, F.; Araña, V.; López Ruiz, J. y Sánchez de la Torre, L. (1977). «Procesos tectónicos». Geología. Madrid: Editorial Rueda. pp. 221–272. ISBN 84-7207-009-3.
  4. Fallas tectónicas
  5. Vicente, G. de (2009) «Guía ilustrada de los cabalgamientos alpinos en el Sistema Central» Reduca (Geología). Serie Geología Regional, 1(1): 1-30
  6. escarpe de falla. Glosario de Geología. Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
  7. 1 2 Coque, R. (1987) [1977]. «Las formas estructurales elementales». Geomorfología [Géomorphologie]. Alianza Universidad Textos 79. Madrid: Alianza Editorial. pp. 46–73. ISBN 84-206-8079-6.
  8. Earthquake Hazards Program (2012). «Active fault» (página web). Earthquake Glossary. Servicio Geológico de los Estados Unidos. Consultado el 27 de enero de 2014.

Enlaces externos

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