Desde siempre es importante considerar datos y criterios que puedan ayudarnos a generar la cartografía geológica asociada a la determinación de eventos tectónicos. En los trabajos de campo, las observaciones se centran en la identificación de fallas, vetas, vetillas y fracturas que puedan brindar alguna información útil sobre la sobreimposición de la deformación tectónica. El problema de esta labor es que suele hacerse empleando evidencias de poco peso para el análisis estructural dinámico considerando también estructuras comunes (no en-echelon) que poco o nada tienen que ver con la cinemática de una zona de cizalla. Es así, que, en los cortes de carretera, taludes, labores subterráneas y en testigos de perforación no es raro ver que las determinaciones cinemáticas se hacen a partir de una sola vetilla o fracturas conjugadas que poco dicen sobre el paso de un estado de paleoesfuerzos a otro. Y con esta información de poco valor, es incluso posible ver la determinación de eventos tectónicos, dos o más de ellos, por el simple hecho de observar desplazamientos mili o centimétricos. Lamentablemente, este es un error que persiste hasta estos días: se debe al poco conocimiento de zonas de cizalla, así como a la poca apertura a entender que, en la deformación finita, fenómenos como la «compatibilidad tectónica» juegan un rol importante en la generación de estructuras de diferentes geometrías y cinemáticas para un mismo tiempo. Esta publicación explica cuáles son los datos y criterios científicos que suelen considerarse para la determinación de eventos tectónicos haciendo énfasis en la geología regional y la realización de estaciones microestructurales a escala mesoscópica.
El problema
Una de las labores más frecuentes en el estudio de la deformación tectónica de campo es atribuir fenómenos particulares a características físicas propias de un cizallamiento. Este es el caso de fallas cuyos desplazamientos son de algunos metros o centímetros dentro de un afloramiento aislado o un conjunto de afloramientos que albergan rocas de una misma edad. Aquí los desplazamientos de un primer conjunto de fallas están atravesados por un segundo o tercer conjunto de fallas, así como se exponen pliegues, diques y vetas de orientación similar. Las distintas geometrías y tipos de estructuras tectónicas dan una primera impresión de que cada una ellas se formaron en tiempos distintos, es más, que el primer conjunto de fallas esté afectado por los otros dos podría dar cuenta de un evento tectónico posterior. Sin embargo, tal interpretación no tendría que ser forzosamente así, porque la deformación solo está concentrada en rocas de una misma edad; o también, porque no se tiene evidencia de marcadores tectónicos o indicadores cinemáticos en-echelon sobreimpuestos entre sí.
Además, la falta de pisos geológicos de distintas edades o de discordancias hacen arriesgada la interpretación de dos o más eventos tectónicos. Esta misma problemática también suele ocurrir en la observación de muestras provenientes de testigos de perforación. Las muestras de mano o los testigos de roca pueden exhibir fallas, vetillas y fracturas de distintas orientaciones las cuales son malinterpretadas como producto de dos o más eventos tectónicos.
Las soluciones: mejores prácticas
Entendiéndose que los eventos tectónicos se definen como ocurrencias físicas que deforman a la corteza terrestre, entonces su determinación pasa primero por contar con los datos y criterios para generar una correcta cartografía geológica. Específicamente, la determinación está vinculada con estudios de geología regional y la realización de estaciones microestructurales a escala mesoscópica. La clave para el entendimiento de la deformación es saber también cómo funcionan y evolucionan las zonas de cizalla considerando los modelos más básicos como los de Ramsay (1980) o Waldron (2005).
Los estudios de geología regional permiten conocer la litoestratigrafía a escala mesoscópica (P. Ej. 1/100,000, 1/50,000 o 1/25,000). Con este detalle es posible determinar concordancias y discordancias angulares a lo largo de las unidades estratigráficas. Por ejemplo, una formación geológica del Cretácico Superior puede concentrar un tipo de deformación principalmente extensional, pero sobre ella se podría tener una discordancia angular correspondiente a la base de sedimentos paleógenos. En ese caso, la deformación tectónica tiene un timing más restringido entre finales del Cretácico Tardío e inicios del Paleógeno. Es posible que los sedimentos paleógenos tengan su propio estilo de deformación, fallas de desgarre asociadas a transpresión o transtensión; pero que en definitiva son de una edad paleógena o más joven. En este sentido, las discordancias angulares definidas a partir de la geología regional ayudan a limitar (constraining) de forma muy amplia a los intervalos de la deformación tectónica. Esto es mucho más sencillo de apreciar en la litoestratigrafía cuando se asocian a las discordancias con tiempos de levantamiento y no sedimentación (hiatus) cerca de altos estructurales.
Para determinar eventos tectónicos en afloramientos se recomienda realizar estaciones microestructurales. Levantando una cartografía geológica de las estructuras tectónicas registrando sus datums de falla. Es aquí donde se miden los rumbos, buzamientos, cabeceos y cinemáticas para luego pasar por el tratamiento estereográfico y finalmente establecer compatibilidades para una o más direcciones de compresión máxima (ver esta publicación). De los resultados se puede interpretar una «partición de la deformación». Es decir, la coexistencia de estructuras de diferentes geometrías y cinemáticas puede ser factible para un mismo evento tectónico, incluso si es que en este evento existen fallas desplazadas por otras contemporáneas junto con la formación de pliegues, diques o vetas.
Para el caso de muestras de mano o testigos de roca la solución se aplica de forma similar. Aunque se debe tener en cuenta que los planos de las fallas, así como las líneas de estrías (u otro marcador tectónico) deben ser primero restauradas a su posición original bajo tratamiento estereográfico. Por un lado, los sondajes pueden ser proyectados sobre perfiles topográficos junto con cada uno de los datos estructurales restaurados; el volumen de datos estructurales restaurados sirve para correlacionar a las estructuras tectónicas de sondaje a sondaje. Mientras que las líneas restauradas sirven para el cálculo de cabeceos y la aplicación del método de los diedros rectos siempre y cuando se cuente con la información competa de los datums de falla ya sea en superficie o subsuelo.
Una síntesis de lo expuesto anteriormente se tiene en la siguiente imagen:
Pensamientos finales
Hasta este punto se puede concluir que el registro de desplazamientos tectónicos en una sola unidad estratigráfica prescindiendo de estudios regionales y microestructurales no son relevantes para la determinación de eventos tectónicos. Es así que por si solas, las estructuras tectónicas de corto desplazamiento vistas en áreas muy reducidas, muestras de mano o testigos de roca no son prueba de una evolución tectónica de uno o más eventos. La poca atención que se le presta a fenómenos como la «compatibilidad tectónica» es otro factor que complica el entendimiento de eventos tectónicos. Así, resulta muy importante el levantamiento de una cartografía geológica multiescala que considere un enfoque regional soportado por el análisis estructural y hasta, geocronológico.