Durante el modelamiento geológico el estudio multiescala de estructuras tectónicas involucra el reconocimiento de fallas de primer orden (mayores) y el análisis cinemático de microestructuras. Muchas de las observaciones de campo se basan en los desplazamientos relativos de las fallas, aunque también es imprescindible tomar en cuenta vectores de desplazamiento reales que se sustenten evidencias como riedels, esquistosidades, fibras de recristalización, entre otros. Las mediciones realizadas en microestructuras dan cuenta de una deformación que no siempre es clara a escalas regionales, pero sí son muestra clara de cómo construir modelos cinemáticos que complementen la evolución tectónica de estructuras mayores a partir de un estado o estados de paleoesfuerzos. De acuerdo con estas consideraciones, se entiende que la construcción de modelos cinemáticos, al menos empezando desde las dos dimensiones (2D) es una parte del análisis estructural que no puede obviarse. Más aún si es que el área de estudio a tratar posee zonas de cizalla asociadas a estructuras en-chelon, fallas o diques en las que se haya comprobado en campo su relación con la tectónica. En esta publicación me enfocaré en la construcción de modelos cinemáticos 2D a partir de una base de datos de microestructuras.
La información (el dataset)
La información geológica por tratar es una base de datos de 60 microestructuras (descargar aquí). Las microestructuras están divididas en un primer y segundo set de 30-30 datos. Cada dato medido contiene los campos de rumbo, buzamiento, “A-R rake” y estructura (cinemática). El “A-R rake” es el cabeceo y la cinemática juntas con la notación de Aki-Richards, de esta forma, es se deja de lado las notaciones de los cuadrantes. Así, los datos son más sencillos de integrar durante el procesamiento e interpretación.
El método de procesamiento e interpretación
Tanto las estructuras tectónicas (datums de falla) como las microestructuras se modelan en el programa Faultkin (propiedad de Richard Allmendinger) utilizan los algoritmos de inversión tectónica basados en los trabajos de Bott y Angelier. Es posible calcular los diedros rectos utilizando el método homónimo, no obstante, su proyección relativa sirve para el cálculo de los σ1-σ2-σ3. La validación en el cálculo de los trend y plunge de los σ1-σ2-σ3 se hace gracias a la compatibilidad tectónica existente entre la orientación la compresión máxima esperada respecto a las geometrías de las microestructuras. De este modo, en la construcción de los modelos cinemáticos se ha optado primero por trabajar con una “ciclográfica sin corregir” y otra “ciclográfica corregida». En la primera se obtienen los datos tal cual Faultkin calcula a partir de las microestructuras disponibles, sin embargo, se descartan a las estructuras aparentemente incompatibles junto con sus respectivos σ1 (indicados en los modelos por signos de interrogación). Por lo que de dicho descarte en la segunda ciclográfica se reinterpreta el trend y plunge del σ1. Finalmente, la interpretación se consigue a través de los modelos cinemáticos 2D según los modelos de cizalla convencionales establecidos en la literatura (P. Ej. Modelo de cizalla de Ramsay).
Resultados
En los dos sets estudiados se ha notado una partición tectónica, descrita como sigue:
Del primer set de 30 microestructuras se obtiene una zona de cizalla NE-SO influenciada por una compresión oblicua de dirección NO-SE. En la ciclográfica corregida se calcula un trend y plunge del σ1, 301.7º y 18.7º, respectivamente. La compresión máxima tiende a ser perpendicular y ligeramente oblicua respecto a las fallas inversas-dextrales, y cercanamente paralela a las fallas normales-sinestrales.
Del segundo set de 30 microestructuras se obtiene una zona de cizalla NO-SE influenciada por una compresión oblicua de dirección NE-SO. En la ciclográfica corregida se calcula un trend y plunge del σ1, 208.4º y 16.2º, respectivamente. La compresión máxima tiende a ser perpendicular y ligeramente oblicua respecto a las fallas inversas-sinestrales, y cercanamente paralela a las fallas normales-dextrales.
En ambos casos las direcciones de extensión se encuentran aproximadamente a 90º de los σ1, indicando extensiones locales dentro de las zonas de cizalla de primer orden. Asimismo, los σ1 de las ciclográficas sin corregir presentan algunas compresiones máximas subverticales (indicadas como signos de interrogación “?”) las cuales no son coherentes con la deformación tangencial demostrada por los plunges de bajo ángulo de 18.7º y 16.2º. A partir de estos últimos valores se nota que las compresiones y extensiones observadas en las mediciones corresponden a sitios en transpresión y transtensión, respectivamente.
En la imagen presentada a continuación, se aprecia una síntesis de lo descrito anteriormente:
Conclusiones
A partir de la base de datos de 60 microestructuras se ha construido dos modelos cinemáticos 2D que sugieren un régimen tectónico de desgarre en el que deformaciones transpresionales y transtensionales han tenido lugar. La construcción de los modelos cinemáticos 2D se ha basado en la representación geométrica y cinemática de microestructuras compatibles entre sí para cada set. Sin embargo, un análisis más exhaustivo debería corroborar que las zonas de las dos cizallas interpretadas (de direcciones NE-SO y NO-SE) son en efecto a fallas de primer orden mapeadas en terreno. Por lo tanto, con un régimen tectónico de este tipo las fallas mayores se modelan bajo la forma de “flores positivas” cuya estructura raíz en profundidad sería una estructura dextral de alto ángulo asociada, a una escala menor, a compresiones y extensionales locales.