Un modelo computacional en geología estructural bien puede ser una serie de modelos analógicos que representen el estilo estructural de una localidad o región. Los modelos analógicos pueden estar gobernados por una deformación tectónica extensional, compresional o de desgarre. Por lo que, en sí, cada modelo analógico está compuesto por fallas de cinemáticas distintivas. Uno de los mayores problemas que existe en geología estructural es la determinación de la magnitud de la deformación tectónica ya sea en términos de estiramiento o acortamiento. Si bien hay casos de estudio reales en los que la deformación puede ser compleja por la presencia de deformaciones polifásicas, especialmente en rocas paleozoicas, existen casos que pueden ser más sencillos y al mismo tiempo ilustrativos. Por ello, en esta publicación mostraré como hacer un modelamiento computacional de un sistema graben-horst con el fin de calcular el estiramiento producido por extensión.
Para cumplir con el objetivo planteado es importante contar con algún sketch de campo. Este sketch tiene que ser lo más detallado posible en los aspectos estratigráficos y estructurales de afloramientos o secciones locales/regionales. Es importante que ya se tenga definido un nivel estratigráfico guía que esté presente a lo largo del sketch, y, sobre todo, tal nivel debería encontrarse desplazado por las fallas más de una vez en distintos puntos de observación. En el ejemplo propuesto se tiene a una estratigrafía jurásica-cretácica afectada por fallas normales conjugadas de alto ángulo (75°-80° de buzamiento) adyacentes a bloques de graben y horst. La herramienta computacional que permite la restauración de la deformación y posterior cálculo del estiramiento es FaultFold (propiedad de Richard Allmendinger), mientras que los gráficos y la maquetación bien se pueden hacer con el apoyo de los programas Adobe Illustrator o Inkscape.
A continuación, se muestra un ejemplo bastante sencillo de una deformación tectónica extensional, el gráfico superior en A representa nuestro sketch estratigráfico-estructural de campo previamente mencionado:
De izquierda a derecha en la imagen anterior se logra ver que las bases de los estratos jurásicos se encuentran apilados y estáticos en el nivel 0 metros, asimismo, la línea fija (o poste) donde no se produce ningún desplazamiento corresponde a los extremos izquierdos de A, B, C, D, E, y F. Se nota que cada una de las fallas (F1, F2, F3, F4 y F5) han sido restauradas secuencialmente en función de sus desplazamientos por cinemáticas normales. Una restauración tiende a ser correcta cuando las distancias restauradas en la horizontal vistas en A-B, B-C, C-D hasta F son prácticamente constantes con valores de 25 a 27 metros. De manera que desde el extremo derecho en A (ubicado en 1178.5 metros) hasta el otro extremo derecho en F (ubicado en 1048.0 metros) se calcula un estiramiento por extensión de 130.5 m.
Usando un enfoque cinemático, el resultado previo indica que la estratigrafía desde su estado inicial no deformado (A) tuvo que estirarse 130.5 m de izquierda a derecha, o mejor dicho un 12.45% respecto de su longitud inicial para alcanzar la deformación observada en nuestro sketch estratigráfico-estructural. Ello significa que un mayor estiramiento en la horizontal es proporcional a la cantidad de desplazamientos netos ocurridos sobre las superficies de cada una de las fallas normales. Por supuesto, esta interpretación se cumple bien siempre y cuando no existan fallas lístricas, basculamientos de bloques o deformación compresional por compensación tectónica, los cuales puedan alterar el valor de estiramiento de forma anómala debido a probables desplazamientos paralelos a lo largo de la estratificación.
Como se ha visto anteriormente, realizar el modelamiento computacional de un sistema de graben-horst implica restaurar secuencialmente los desplazamientos netos en cada una de las fallas normales presentes, teniendo desde un principio un nivel estratigráfico que servirá de marcador referencial. En este caso se ha utilizado al contacto entre las rocas jurásicas y cretácicas, no obstante, en los trabajos de campo se puede utilizar cualquier otra guía que esté presente en la mayor parte de los afloramientos o secciones. Por último, vale la pena aclarar que el sistema de graben-horst mostrado en esta publicación es simple, pero no deja de ser ilustrativo al momento de entender que todo sketch o sección es susceptible de restaurarse, pero mejor aún, con las herramientas computacionales es más sencillo hacer ensayo y error (testing) de nuestros modelos de campo para la determinación de la magnitud de la deformación tectónica.