En geología, las tendencias estructurales están dadas por las orientaciones espaciales de planos de debilidad presentes en las rocas. Las fracturas son los planos de debilidad más comunes, y pueden ocurrir en la naturaleza por procesos tectónicos, magmáticos o sísmicos recientes. El entendimiento de las orientaciones espaciales de las fracturas se da a través de la estereografía. En ciclográficas se proyectan decenas o centenas de mediciones para apreciar las intersecciones entre una o más orientaciones, para así definir bloques (o dominios) de roca. Si bien parece un trabajo bastante sencillo y puntual, la problemática en la determinación de tendencias estructurales surge cuando ellas no quedan lo suficientemente bien establecidas en la estereografía como para definirlas como «familias». Es común que los valores de los rumbos entre dos orientaciones sean similares, de lo que cual podrían a primera vista ser consideradas como una misma familia. En cada tendencia, el ploteo de los polos junto con la proyección de diagramas de rosas puede distinguir a ambas tendencias como distintas familias. Es por estas razones que en esta publicación se brinda una breve revisión de tendencias estructurales en fracturas, específicamente, sobre cómo visualizar a dichas tendencias desde la estereografía para el correcto análisis estructural del estilo de fracturamiento en cualquier tipo de afloramiento rocoso.
La intención de visualizar tendencias estructurales es la de sintetizar y promediar, geométricamente, a los valores de los rumbos y buzamientos de estructuras geológicas en general. Esto bien puede aplicarse para cualquier tipo de plano de debilidad, en este caso, las fracturas pueden forman tendencias que podrían tipificarse como «familias». Cada familia tiene una orientación propia y no suelen ser paralelas entre sí, las intersecciones entre ellas forman sitios inestables debido al potencial peligro por el deslizamiento de bloques. En este sentido, la revisión, y por lo tanto la determinación de tendencias estructurales requiere datos estructurales medidos desde afloramientos rocosos de campo.
Se tiene la medición de 30 datos estructurales. Los datos están dados según los rumbos y buzamientos de fracturas presentes en un afloramiento rocoso. Descargar los datos aquí.
Para sacar provecho a los datos es necesario trabajar con la estereografía, bien puede ser manual o usando medios digitales. En este caso se ha empleado el programa Stereonet (propiedad de Richard Allmendinger) con el fin de visualizar los círculos mayores correspondientes a las fracturas. Este programa también permite dibujar los polos de cada plano medido en campo, así como permitió la proyección de los diagramas de rosa.
La siguiente imagen ilustra la metodología de trabajo y resultados:
La estereografía del ejemplo anterior muestra tres tendencias estructurales bien marcadas a partir primeramente de los rumbos de fracturas con direcciones NO-SE, O-E y NE-SO. El diagrama de rosas también muestra dichas tendencias con los histogramas circulares mejor proyectados en las direcciones de los rumbos medidos por la regla de la mano derecha.
La segunda y tercera familia tienen rumbos similares a través de una dirección NE-SO, aunque el buzamiento promedio de la segunda familia es cercano a 90º con inclinación norte; mientras que la tercera familia tiene un buzamiento promedio de 40º-50º inclinado hacia el sureste. La intersección espacial de ambas familias permite definirlas como estructuras conjugadas, con la formación de un bloque rocoso (BR) en el área formada entre los círculos mayores que las representan. Este bloque está cortado por la primera familia, de lo que se tienen dos subdominios. En este afloramiento rocoso los sitios más inestables corresponden al volumen rocoso que yace directamente encima de la línea de intersección planar de la segunda y tercera familia. Tal volumen es un espacio simétrico respecto a BR el cual puede deslizar a lo largo de una pendiente de ángulo moderado-bajo (~20º) inclinada hacia el noreste.
De lo visto anteriormente, se puede concluir que la revisión de tendencias estructurales en fracturas sirve para establecer con precisión las geometrías de bloques (o dominios) de roca. La proyección estereográfica y el uso de diagramas de rosas son vitales para dicha tarea, pero también lo es la interpretación asociada a las posibles geometrías de campo. Orientaciones similares en tendencias estructurales no implican necesariamente la existencia de una misma familia. Este es un error que suele hacerse al solo observarse los rumbos de fracturas sin tomar en cuenta las magnitudes o direcciones de buzamientos. Tal como se ve en el ejemplo anterior, los rumbos y buzamientos, medidos con la regla de la mano derecha, ayudan a conocer las orientaciones espaciales de fracturas principalmente a partir de sus polos. Por lo tanto, datos bien proyectados en la estereografía, caracterización geométrica e interpretación de familias definen la existencia de estructuras conjugadas, las cuales posteriormente, incluso pueden modelarse en tres dimensiones.