Fallo de empuje - Thrust fault

Empuje la falla en el Qilian Shan , China. El más viejo (izquierda, azul y rojo) empuja sobre el más joven (derecha, marrón).
The Glencoul Thrust en Aird da Loch, Assynt en Escocia. La masa gris irregular de roca está formada por arqueana o Paleoproterozoico Lewisian gneis de empuje sobre con buena cama Cámbrico cuarcita , a lo largo de la parte superior de la unidad más joven.
Pequeña falla de empuje en los acantilados de Lilstock Bay , Somerset, Inglaterra; desplazamiento de unos dos metros (6,6 pies)

Una falla de empuje es una ruptura en la corteza terrestre, a través de la cual se empujan rocas más viejas sobre rocas más jóvenes.

Geometría y nomenclatura de empuje

Diagrama de la evolución de un pliegue de falla-curva o 'anticlinal de rampa' sobre una rampa de empuje, la rampa une los decollements en la parte superior de las capas verde y amarilla.
Diagrama de la evolución de un pliegue de propagación de fallas
Desarrollo de dúplex de empuje por falla progresiva de la pared de la rampa
Pila antiformal de imbricados de empuje probado mediante perforación, Brooks Range Foothills, Alaska

Fallos inversos

Una falla de empuje es un tipo de falla inversa que tiene una caída de 45 grados o menos.

Si el ángulo del plano de la falla es más bajo (a menudo menos de 15 grados desde la horizontal) y el desplazamiento del bloque suprayacente es grande (a menudo en el rango de kilómetros), la falla se denomina falla de sobre empuje o sobre empuje . La erosión puede eliminar parte del bloque suprayacente, creando un fenster (o ventana ), cuando el bloque subyacente está expuesto solo en un área relativamente pequeña. Cuando la erosión elimina la mayor parte del bloque suprayacente, dejando restos en forma de isla descansando sobre el bloque inferior, los restos se denominan klippen ( klippe singular ).

Fallas de empuje ciego

Si el plano de falla termina antes de llegar a la superficie de la Tierra, se denomina falla de empuje ciego . Debido a la falta de evidencia superficial, las fallas de empuje ciego son difíciles de detectar hasta que se rompen. El destructivo terremoto de 1994 en Northridge, Los Ángeles, California , fue causado por una falla de empuje ciega no descubierta previamente.

Debido a su baja caída , los empujes también son difíciles de apreciar en el mapeo, donde los desplazamientos litológicos son generalmente sutiles y la repetición estratigráfica es difícil de detectar, especialmente en áreas de penillanura .

Pliegues por fallas

Las fallas de empuje, particularmente aquellas involucradas en el estilo de deformación de piel delgada , tienen la denominada geometría de rampa plana . Los empujes se propagan principalmente a lo largo de zonas de debilidad dentro de una secuencia sedimentaria, como lutitas o capas de halita ; estas partes del empuje se denominan decollements . Si la efectividad del decollement se reduce, el empuje tenderá a cortar la sección a un nivel estratigráfico más alto hasta que alcance otro decollement efectivo donde pueda continuar como un lecho plano paralelo. La parte del empuje que une los dos pisos se conoce como rampa y típicamente se forma en un ángulo de aproximadamente 15 ° a 30 ° con respecto a la cama. El desplazamiento continuo en un empuje sobre una rampa produce una geometría de pliegue característica conocida como anticlinal de rampa o, más generalmente, pliegue de falla-curvatura .

Pliegues de propagación de fallas

Los pliegues de propagación de fallas se forman en la punta de una falla de empuje donde la propagación a lo largo del declive ha cesado pero el desplazamiento en el empuje detrás de la punta de la falla continúa. El desplazamiento continuo se acomoda mediante la formación de un par de pliegues anticlinal-sinclinal asimétrico. A medida que continúa el desplazamiento, la punta de empuje comienza a propagarse a lo largo del eje de la línea de sincronización. Estas estructuras también se conocen como pliegues en línea . Eventualmente, la punta de empuje que se propaga puede alcanzar otra capa de decollement efectiva y se desarrollará una estructura de pliegue compuesta con características de pliegues de falla y propagación.

Empuje dúplex

Los dúplex ocurren donde hay dos niveles de decollement cercanos entre sí dentro de una secuencia sedimentaria, como la parte superior y la base de una capa de arenisca relativamente fuerte limitada por dos capas de lutita relativamente débiles. Cuando un empuje que se ha propagado a lo largo del desprendimiento inferior, conocido como empuje del piso , corta hasta el desprendimiento superior, conocido como empuje del techo , forma una rampa dentro de la capa más fuerte. Con el desplazamiento continuo en el empuje, se desarrollan tensiones más altas en la pared del pie de la rampa debido a la curva de la falla. Esto puede provocar una nueva propagación a lo largo del empuje del piso hasta que vuelva a cortar para unirse al empuje del techo. Luego, el desplazamiento adicional tiene lugar a través de la rampa recién creada. Este proceso puede repetirse muchas veces, formando una serie de cortes de empuje delimitados por fallas conocidos como imbricados o caballos , cada uno con la geometría de un pliegue de falla-doblez de pequeño desplazamiento. El resultado final suele ser un dúplex en forma de rombo.

La mayoría de los dúplex tienen solo pequeños desplazamientos en las fallas delimitadoras entre los caballos y estos se alejan del promontorio. Ocasionalmente, el desplazamiento de los caballos individuales es mayor, de modo que cada caballo se encuentra más o menos verticalmente sobre el otro, esto se conoce como pila antiformal o pila imbricada . Si los desplazamientos individuales son aún mayores, los caballos se sumergen en el antepaís.

El dúplex es un mecanismo muy eficaz para acomodar el acortamiento de la corteza al engrosar la sección en lugar de doblar y deformar.

Entorno tectónico

Un ejemplo de deformación de piel fina (empuje) en Montana . Tenga en cuenta que la piedra caliza blanca de Madison se repite, con un ejemplo en primer plano y otro en un nivel superior en la esquina superior derecha y la parte superior de la imagen.

Las grandes fallas de empuje se producen en áreas que han sufrido grandes fuerzas de compresión.

Estas condiciones existen en los cinturones orogénicos que resultan de dos colisiones tectónicas continentales o de la acreción de la zona de subducción .

Las fuerzas de compresión resultantes producen cadenas montañosas . Los Himalayas , los Alpes y los Apalaches son ejemplos destacados de orogenias compresivas con numerosas fallas por derrumbe.

Las fallas de empuje ocurren en la cuenca del antepaís que ocurren marginales a los cinturones orogénicos. Aquí, la compresión no da como resultado una formación de montaña apreciable, que se acomoda principalmente mediante el plegado y apilado de empujes. En cambio, las fallas de empuje generalmente causan un engrosamiento de la sección estratigráfica. Cuando se desarrollan empujes en orógenos formados en márgenes previamente rotos , la inversión de las paleo-fisuras enterradas puede inducir la nucleación de rampas de empuje.

Los empujes de la cuenca del antepaís también suelen observar la geometría plana de la rampa, con empujes que se propagan dentro de las unidades en un ángulo muy bajo "planos" (de 1 a 5 grados) y luego se mueven hacia arriba en rampas más empinadas (de 5 a 20 grados) donde Desplazar unidades estratigráficas. También se han detectado empujes en entornos cratónicos, donde la deformación del "antepaís lejano" ha avanzado hacia áreas intracontinentales.

Los empujes y dúplex también se encuentran en cuñas de acreción en el margen de la trinchera oceánica de las zonas de subducción, donde los sedimentos oceánicos se raspan de la placa subducida y se acumulan. Aquí, la cuña de acreción debe engrosarse hasta en un 200% y esto se logra apilando fallas de empuje sobre fallas de empuje en una mezcla de roca rota, a menudo con plegamiento caótico. Aquí, las geometrías planas de las rampas generalmente no se observan porque la fuerza de compresión está en un ángulo pronunciado con respecto a las capas sedimentarias.

Afloramiento de falla de empuje

Historia

Las fallas de empuje no fueron reconocidas hasta el trabajo de Arnold Escher von der Linth , Albert Heim y Marcel Alexandre Bertrand en los Alpes trabajando en el Glarus Thrust ; Charles Lapworth , Ben Peach y John Horne trabajando en partes del Moine Thrust Scotland ; Alfred Elis Törnebohm en las Caledonides escandinavas y RG McConnell en las Montañas Rocosas canadienses. Durante la década de 1880, los geólogos de todas estas áreas llegaron a la conclusión de que los estratos más antiguos podían encontrarse por encima de los estratos más jóvenes a través de fallas. Geikie en 1884 acuñó el término plano de empuje para describir este conjunto especial de fallas. El escribio:

Mediante un sistema de fallas inversas, se hace que un grupo de estratos cubra una gran amplitud de terreno y, de hecho, se superponga a miembros superiores de la misma serie. Las dislocaciones más extraordinarias, sin embargo, son aquellas a las que, por distinción, hemos dado el nombre de planos de empuje. Son fallas estrictamente invertidas, pero con un hade tan bajo que las rocas en su lado levantado han sido, por así decirlo, empujadas horizontalmente hacia adelante.

Referencias

enlaces externos