GEOLOGÍA ESTRUCTURAL TRABAJO PRÁCTICO 8 Reconstrucción de secciones plegadas. Métodos de Busk y Kink.

Objetivo: Proporcionar al alumno dos técnicas para reconstruir estructuras plegadas. Aplicaciones: En la preparación de perfiles geológicos profundos empleados para interpretar la estructura del subsuelo. Introducción: Una manera de inferir la forma completa de una estructura, es con perfiles, orientados en dirección perpendicular al rumbo de las estructuras. Para la construcción de secciones transversales en rocas foliadas se debe de tener en cuenta:  La orientación de la estratificación, clivaje y eje de pliegues.  Distribución y espesores de las unidades estratificadas.  La naturaleza no deformada de las rocas originales. La construcción de un corte geológico comienza con la selección de una dirección de sección a través de la región a estudiar, que debe tener los datos más completos y ofrecer las menores complicaciones. Se prefiere un corte perpendicular a la dirección de las estructuras regionales, de manera que las unidades conserven sus inclinaciones y espesores verdaderos. Para evitar la distorsión de la forma de la estructura, se emplea igual escala vertical que horizontal. La inclinación e intersección de contactos estratigráficos y fallas, con la línea de sección deban ser representados sobre un perfil topográfico preciso. Los valores de inclinación de sectores cercanos pueden ser proyectados sobre la línea del corte, proyectando el rumbo de la estructura. Si el rumbo de algunas estructuras no es perpendicular a la sección, ésta debe ser representada con la inclinación aparente si el ángulo entre la sección y la dirección de inclinación es mayor de 30°. En la elección de una técnica para la reconstrucción de pliegues se debe considerar que las capas de las estructuras conservan su espesor a lo largo de toda la sección y que el estilo del plegamiento es paralelo. El método de Busk y el método de los Kink son usados en rocas sedimentarias o de metamorfismo de grado bajo. En ambos métodos se considera que el espesor de las capas es constante. Se requieren algunas modificaciones en los métodos, para capas de espesor variable. METODO DE BUSK El método de Busk (1929) presume que los pliegues son paralelos (espesor verdadero constante) y concéntricos (arcos con centro común de curvatura). (Figura 1). Entre dos segmentos experimentan una inflexión brusca a lo largo de una línea de inflexión que contiene los centros de curvatura de los pliegues. El método de Busk se basa en que las capas medidas en los pliegues concéntricos son tangentes a los arcos circulares por lo tanto si se trazan perpendiculares a la línea de capa se puede ubicar los centros de curvatura. Figuras 2 y 3. Figura 1

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

1

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 2

Figura 3

Figura 4 Figura 5 Ubicados los centros de curvatura, son los contactos estratigráficos pueden ser extrapolados e interpolados. Figuras 4 y 5. METODO de los KINK En el método de los kink o de los dominio de inclinación, también se considera que los pliegues son paralelos, pero además tienen variaciones angulares bruscas (pliegues Kink, pliegues Chevron) (Fig. 6). El ángulo comprendido entre un flanco y la superficie axial es llamado ángulo axial (γ). En un pliegue paralelo la superficie axial bisecta el ángulo comprendido entre los flancos (Fig. 6). Si la inclinación de los flancos es conocida, se puede determinar la orientación de la superficie axial con precisión. Donde dos superficies se cruzan comienza una nueva superficie axial. El método de dominios de inclinación ha hecho buenos predicciones en muchos casos controlados por perforaciones. Este método también puede ser aplicado a pliegues que exponen un súbito, pero definido cambio en los espesores. Si se producen cambios en los espesores (Fig. 7), la orientación de la superficie axial se puede calcular conociendo los espesores que están relacionados con los ángulos axiales por la Figura 6 siguiente ecuación: Senγ1 /Sen γ2 = t1/t2 donde los γ1 y γ2 son los ángulos axiales y t1 y t2 son los espesores de las capas. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

2

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 7: Relación entre espesores variables y ángulos axiales.

Las estructuras que involucran rocas de mediano a alto grado de metamorfismo no pueden ser extrapoladas con métodos como el de Busk y de dominio de inclinación. Construcción

Figura 8

Figura 9

1.- Definir los dominios de inclinación y marcar en el perfil los límites entre dominios vecinos (Fig. 8 y 9, 1, 2 y 3). 2,- Definir las superficies axiales entre los dominios (Figura 8). 3.- Cuando dos superficies axiales se intersectan, el dominio de inclinación comprendido entre ellas desaparece y se calcula una nueva superficie axial entre los dominios yuxtapuestos (Fig. 10). 4.- Dibujar las capas en cada dominio, con los espesores dados en la columna estratigráfica.

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

3

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 10

Suppe (1985) desarrolló en función de la geometría de los pliegues kink un método preciso para analizar los pliegues de una faja de corrimientos. Este método se basa en el hecho que, en una faja de corrimientos. Los pliegues mayores se desarrollan siempre sobre zonas de rampas y la geometría especial de las rampas controla el tipo de pliegues. Los dos tipos de estructuras definidas por Suppe (1985) son: 1.- Los pliegues producidos por el cambio en la inclinación de una falla. (Pliegues por flexión de falla) 2.- Los pliegues formados durante la propagación de un fallamiento. (Pliegues por propagación de falla). Las relaciones geométricas están representadas en tablas (Fig. 15 y 17) El método de análisis supone: 1.- Que los corrimientos tienen una geometría rampa-plano ideal y que las fallas no son lístricas. 2.- Que no se producen cambios en el espesor de los estratos durante la deformación. 3.- Que no existe cizalla paralela a los estratos. 4.- Que se conserva la longitud de las líneas estratales antes y después de la deformación.

BIBLIOGRAFIA Ghosh. S.K. 1993. Structural Geology Fundamentals and Modern Developments. Pergamon Press. Hobbs, B. Means, W. y Williams, P. 1981. Geologia Estructural. Edicines Omega. Mitra, S. 1989. Estructuras Duplex y Sistemas de Corrimientos Imbricados. Comunicación de YPF Ragan, D. 1980. Geología Estructural . Introducción a las Técnicas Geométricas. Edicines Omega. Ramsay J. And Huber, M. 1987.The Techniques Of Modern Structural Geology. Volumen 2: Folds And Fractures. Academic Press. Suppe, J. 1985. Principles Of Structural Geology.. Prentice Hall. Woodward, N. , Boyer, S. y Suppe, J. 1987. An Outline of Balanced Cross-Sections.. University of Tennesee. Department of Geology. EJERCICIOS 1.- Utilizando el método de Busk realizar la reconstrucción de la estructura de la figura 11. 2.- Utilizando el método de kink o Suppe realizar la reconstrucción de la estructura de la figura 12 3. - Reconstruir el pliegue por flexión de falla con dos rampas de la figura.13 4.- Reconstruir la geometría de la falla y la estratigrafía del bloque inferior. Figura 14

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

4

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 11

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

5

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 12

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

6

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 13

Figura 14

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

7

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 15

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

8

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 16

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

9

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Figura 17

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

10