Clasificacin de diaclasas y fracturas de extensin

Clasificacin de diaclasas y fracturas de extensin

Diaclasas:

fracturas que muestran un muy pequeo desplazamiento normal a su superficie y nada o muy pequeo desplazamiento paralelo a las superficies de fractura. Si no hay desplazamiento de cizalle, esta diaclasa es una fractura de extensin. Una diaclasa con un pequeo desplazamiento de cizalle puede ser una fractura de extensin en la cual ocurri posteriormente un cizalle. En general si no hay evidencia de deslizamiento paralelo al plano: diaclasa.

Set de diaclasas:

muchas diaclasas vecinas que tienen geometra comn comforman colectivamente un set de diaclasas.

Diaclasas sistemticas:

caracterizadas por una geometra ms o menos plana, orientacin regular y paralela y espaciamiento regular.

Diaclasas no sistemticas:

son curvadas y de geometra irregular. Pueden ocurrir en un set a escala regional. En general, terminan contra diaclasas ms antiguas que comnmente pertenecen a un set sistemtico.

Sistema de diaclasas:

dos o ms sets que afectan a un mismo volumen de roca. En algunos casos es til referirse a diaclasas en trminos de su relacin con otras estructuras:

Diaclasas de rumbo: verticales, paralelas al rumbo del estrato.

Diaclasas de manteo: verticales, paralelas al manteo del estrato.

Diaclasas de estratificacin: paralelas a la estratificacin.

Sheet, sheeting o diaclasas de exfoliacin: fracturas de extensin curvas, subparalelas a la topografa. En general, son las ms recientes, aunque pueden estar en algunos casos intruidas por diques. Generalmente en rocas plutnicas.

Diaclasas columnares:

fracturas de extensin caractersticas de intrusiones gneas tabulares superficiales, diques o filones manto. Las fracturas separan la roca en columnas ms o menos hexagonales o pentagonales orientadas perpendicularmente a la superficie de contacto entre el cuerpo gneo y la roca circundante (de caja).

Figura 2.2: Diaclasas columnares.

Venas o vetillas:

fracturas de extensin rellenas por depsitos minerales.

Fracturas plumosas o pinadas:

son fracturas de extensin que forman arreglos ``en echelon" (en escalera) a lo largo de fracturas de cizalle frgil. El ngulo agudo entre la fractura de extensin y el plano de falla es indicador del sentido de cizalle a lo largo de la falla y apunta en direccin del movimiento relativo del bloque que la contiene.

Figura 2.3: Diaclasas columnares.

Tensin Gash:

fracturas de extensin, usualmente rellenas por minerales, que se pueden formar a lo largo de zonas de cizalle dctil en la misma orientacin que las fracturas plumosas.

Figura 2.4: Tensin Gash.

Geometra de sistemas de fracturas en 3-D

En cualquier estudio del origen de las fracturas en rocas necesitamos recolectar datos (orientacin, persistencia o largo de su traza, espaciamiento, relacin con la litologa y espesor de las capas y el patrn espacial).

La orientacin de las fracturas sirve para identificar sets de fracturas e inferir la orientacin de las fuerzas tectnicas que las han producido.

CUIDADO CON LA INTERPRETACIN: puede haber distorsiones locales.

Escala y forma de las fracturas

Planos individuales de fracturas no tienen extensin indefinida (ilimitada). Observaciones de terreno indican que una diaclasa puede:

Simplemente desaparecer (A)

Curvarse y desaparecer (B)

Ramificarse y desaparecer (C)

Curvarse en una diaclasa preexistente (D,E,F)

Segmentarse en un set en echelon de pequeas fracturas de extensin (G)

Figura 2.5: Casos A, B, C, D, E, F, G.

La cantidad de desplazamiento a travs de la diaclasa decrece hacia sus extremos. La escala a la que existen las diaclasas es variada, desde microscpica (microfacturas) hasta regional (diaclasa maestra). La forma de una diaclasa depende de manera importante del tipo de roca y de la estructura. En rocas uniformes, homogneas e istropas (tales como granito, arenisca o estratos delgados de composicin homognea) los planos tienden a ser circulares a elpticos. En secuencias sedimentarias que envuelven rocas con propiedades mecnicas muy diferentes, como por ejemplo intercalaciones de areniscas y lutitas, una dimensin de la diaclasa es comnmente limitada por los contactos superior e inferior y la diaclasa tiende a tener una mayor extensin paralela a la estratificacin que perpendicular a ella. Diaclasas en capas individuales suelen terminar contra otra litologa.

Espaciamiento de las fracturas

El espaciamiento de las fracturas en un set sistemtico puede ser medido en trminos, o bien del promedio de las distancias medidas perpendicularmente a las fracturas, o bien del nmero promedio de fracturas encontradas en una distancia dada (normal a la fractura). En el primer caso, el espaciamiento queda representado por una distancia (20 cm); en el segundo caso est representado por la frecuencia de fracturas ((nmero de fracturas)/m). El espaciamiento promedio es generalmente muy consistente y depende en parte del tipo de roca y del espesor de la capa en la cual se desarrollan las diaclasas.

Figura 2.6: Medida del espaciamiento entre fracturas.

Un estudio realizado en estratos arenosos de una secuencia de wackas de diferentes localidades muestra dos rasgos importantes:

1. El espaciamiento entre diaclasas adyacentes aumenta con el espesor de las capas.

2. El mximo espaciamiento es considerablemente mayor para las calizas que para las grauwackas, lo cual indica el efecto de la litologa independiente del espesor de las capas.

Figura 2.7: Espaciamiento entre fracturas v/s Espesor de las capas, para caliza y grauwaca.

Patrn espacial y distribucin de sistemas de fracturas

El mtodo ms til para estudiar el patrn y la distribucin de sets de fracturas es hacer mapas de la ubicacin y orientacin de las fracturas. En reas de muy buena exposicin, puede ser posible mapear diaclasas individualmente y trazar las relaciones de diaclasas entre una y otra litologa. Los mapas incluyen datos tales como rumbo () y manteo () de las discontinuidades, su relacin con otras estructuras locales y direccin de cizalle (si hay).

En general no hay ni tiempo ni afloramientos suficientes para permitir ese detalle. Usualmente datos en distintos puntos de una gran rea son ploteados en un mapa.

Figura 2.8: Mapa que muestra la consistencia de orientacin de las diaclasas sobre grandes reas. Notar que se registran las condiciones tectnicas regionales.

Rasgos en la superficie de fractura

Los rasgos en una superficie de fractura pueden proveer informacin crtica para la interpretacin del origen de las fracturas. Muchas diaclasas muestran un patrn regular de estras y elevaciones que diverge desde un punto o eje central. Este patrn es conocido como estructura plumosa. Se presenta en diferentes tipos de roca, pero es ms comn en rocas de textura uniforme y grano fino. La estructura plumosa es un rasgo nico de fracturas de extensin frgiles y las distingue de las fracturas de cizalle. La direccin de divergencia indica la direccin de propagacin de la fractura.

Figura 2.9: Direccin de propagacin de la fractura.

Temporalidad de la formacin de fracturas

En la interpretacin de sets de fracturas tambin es importante la determinacin del momento de su formacin relativo a otros sets de fracturas. A pesar que esas relaciones son generalmente para fracturas de extensin, se puede hacer unas pocas generalizaciones. Cuando se desarrolla ms de un set de fracturas, las diaclasas ms jvenes terminan contra las ms antiguas debido a que una fractura de extensin no puede propagarse a travs de una superficie libre como lo es otra fractura de extensin. Algunas terminaciones son en ngulo recto, otras paralelas, etc.

En la mayora de los casos, las diaclasas forman un enrejado intercruzado naturalmente, de manera que la determinacin de la edad relativa es ambigua. Si un sistema est cementado no corresponde a una superficie libre, por consiguiente, una diaclasa nueva la puede cortar. Si hay disolucin del cemento aparecer un enrejado entrecruzado de diaclasas.

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Eduardo Moreno 2001-06-04