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Escote

Fig. 1 Abanico imbricado en un sistema de cabalgamiento con un desprendimiento basal. La sección debajo del desprendimiento es roca de basamento no deformada. Por encima del desprendimiento, se ha producido una deformación debido a la compresión. Una serie de fallas ramificadas que terminan en profundidad. [1] [2]

Décollement (del francés décoller  'desprenderse de') es un plano de deslizamiento entre dos masas rocosas, también conocido como falla de desprendimiento basal. Los décollements son una estructura deformacional , que da lugar a estilos independientes de deformación en las rocas por encima y por debajo de la falla. Están asociados tanto con entornos compresivos (que implican plegamiento y cabalgamiento [3] ) como con entornos extensionales.

Origen

El término fue utilizado por primera vez por geólogos que estudiaban la estructura de las montañas del Jura suizo , [4] acuñado en 1907 por A. Buxtorf, quien publicó un artículo que teorizaba que el Jura es la parte frontal de un desprendimiento en la base de un nappe , arraigado en los lejanos Alpes suizos . [5] [6] Marcel Alexandre Bertrand publicó un artículo en 1884 que trataba sobre el napismo alpino . La tectónica de piel delgada estaba implícita en ese artículo, pero el término real no se utilizó hasta la publicación de Buxtorf en 1907. [4] [5]

Formación

Los desprendimientos son causados ​​por fuerzas superficiales, que "empujan" en los límites de placas convergentes , facilitados por fuerzas del cuerpo [7] (deslizamiento gravitacional). Las capas mecánicamente débiles en los estratos permiten el desarrollo de empujes escalonados (ya sea sobre- o sub-empujes), [8] que se originan en zonas de subducción y emergen profundamente en el antepaís . Los cuerpos rocosos con diferentes litologías tienen diferentes características de deformación tectónica. Pueden comportarse de manera frágil por encima de la superficie de desprendimiento, con una deformación dúctil intensa por debajo de la superficie de desprendimiento. [9] Los horizontes de desprendimiento pueden estar a profundidades de hasta 10 km [10] y se forman debido a la alta compresibilidad entre diferentes cuerpos rocosos o a lo largo de planos de altas presiones de poro. [11]

Por lo general, el desprendimiento basal de la parte del antepaís de un cinturón de pliegues y cabalgamientos se encuentra en una pizarra débil o evaporita en el basamento o cerca de él . [1] Las rocas por encima del desprendimiento son alóctonas, las rocas por debajo son autóctonas. [1] Si el material se transporta a lo largo de un desprendimiento de más de 2 km, puede considerarse una napa . [5] El fallamiento y plegamiento que ocurre con un desprendimiento basal regional puede denominarse "tectónica de piel delgada", [1] pero los desprendimientos también ocurren en regímenes deformacionales de "piel gruesa". [12]

Ajuste de compresión

En un cinturón de pliegues y cabalgamientos , el desprendimiento es el desprendimiento más bajo [1] (ver Figura 1) y se forma en la cuenca de antepaís de una zona de subducción . [1] Un cinturón de pliegues y cabalgamientos puede contener otros desprendimientos por encima del desprendimiento: un abanico imbricado de fallas de empuje y dúplex , así como otros horizontes de desprendimiento. En entornos compresivos, la capa directamente sobre el desprendimiento desarrollará una deformación más intensa que otras capas y una deformación más débil por debajo del desprendimiento. [13]

Efecto de la fricción

Los desprendimientos son responsables de la formación del dúplex , cuya geometría influye en gran medida en la dinámica de la cuña de empuje . [14] La cantidad de fricción a lo largo del desprendimiento afecta la forma de la cuña; una pendiente de ángulo bajo refleja un desprendimiento de baja fricción, mientras que una pendiente de ángulo más alto refleja un desprendimiento basal de mayor fricción. [2]

Tipos de plegado

En un desprendimiento pueden producirse dos tipos diferentes de plegamiento. El plegamiento concéntrico se identifica por un espesor de capa uniforme a lo largo del pliegue y está necesariamente acompañado de desprendimiento o un desprendimiento como parte de la deformación que se produce con una falla de empuje. [15] El plegamiento disarmónico no tiene un espesor de capa uniforme a lo largo del pliegue. [16]

Formación de desprendimientos en un entorno extensional. Los desprendimientos pueden formarse a partir de fallas normales de ángulo alto. El levantamiento en una segunda etapa de extensión permite la exhumación de un complejo de núcleo metamórfico. Se forma un medio graben , pero la orientación de la tensión no se altera debido a la alta fricción de la falla. A continuación, la presión de poro elevada (Pp) conduce a una fricción efectiva baja que obliga a σ1 a ser paralela a la falla en el muro inferior. Se forma una falla de ángulo bajo y está lista para actuar como un desprendimiento. Luego, la corteza superior se adelgaza por encima del desprendimiento por fallas normales. Nuevas fallas de ángulo alto controlan la propagación del desprendimiento y ayudan a la exhumación de la corteza. Finalmente, la extensión horizontal importante y rápida levanta el terreno isostática e isotérmicamente. Un desprendimiento se desarrolla como una antiforma que migra hacia profundidades más superficiales. [9] [17]

Configuración extensional

Los desprendimientos en entornos extensionales se acompañan de denudación tectónica y altas tasas de enfriamiento. [5] Pueden formarse por varios métodos:

  1. El modelo de megadeslizamientos predice una extensión con fallas normales cerca de la fuente de falla original y un acortamiento a mayor distancia de la fuente. [18]
  2. El modelo in situ predice numerosas fallas normales superpuestas a un gran desprendimiento. [18]
  3. El modelo de falla normal de ángulo bajo y con raíces predice que el desprendimiento se crea cuando dos láminas delgadas de roca se desacoplan en profundidad. Cerca de la parte más gruesa de la placa superior , el fallamiento extensional puede ser insignificante o inexistente, pero a medida que la placa superior se adelgaza, pierde su capacidad de permanecer coherente y puede comportarse como un terreno extensional de piel delgada. [18]
  4. Los desprendimientos pueden formarse a partir de fallas normales de ángulo alto. [9] [18] El levantamiento en una segunda etapa de extensión permite la exhumación de un complejo de núcleo metamórfico (ver Figura 2). Se forma un medio graben , pero la orientación de la tensión no se altera debido a la alta fricción de la falla. A continuación, la presión de poro elevada (Pp) conduce a una fricción efectiva baja que obliga a σ1 a ser paralelo a la falla en el muro inferior. Se forma una falla de ángulo bajo y está lista para actuar como desprendimiento. Luego, la corteza superior se adelgaza por encima del desprendimiento por fallas normales. Nuevas fallas de ángulo alto controlan la propagación del desprendimiento y ayudan a la exhumación de la corteza. Finalmente, la extensión horizontal importante y rápida levanta el terreno isostática e isotérmicamente. Un desprendimiento se desarrolla como una antiforma que migra hacia profundidades más superficiales. [9]

Ejemplos

Escote del Jura

Ubicado en las montañas del Jura , al norte de los Alpes, originalmente se pensó que era un manto de desprendimiento plegado. [5] [6] El manto de piel fina se desprendió en depósitos de 1000 metros de espesor de evaporitas Triásicas . [5] [19] [20] El desprendimiento basal frontal del cinturón de pliegues y corrimientos del Jura forma el límite más externo de la cuña orogénica alpina con la actividad de pliegues y corrimientos más joven. [21] La cubierta mesozoica y cenozoica del cinturón de pliegues y corrimientos y la cuenca de Molasse adyacente se han deformado sobre el débil desprendimiento basal y se han desplazado unos 20 km y más hacia el noroeste. [19]

Escote de los Apalaches-Ouachita

El orógeno de los Apalaches - Ouachita a lo largo del margen sureste del cratón norteamericano incluye un cinturón de pliegues y cabalgamientos del Paleozoico tardío con una geometría de rampa y plano de piel delgada, relacionada con variaciones laterales y verticales en las litologías de las rocas. La superficie de desprendimiento varía a lo largo y a lo ancho del rumbo . Los promontorios y las ensenadas en el margen riflado del Precámbrico tardío-Paleozoico temprano se conservan en la geometría del desprendimiento. [22]

Referencias

  1. ^ abcdef Van Der Pluijm, Ben A. (2004). Estructura de la Tierra . Nueva York, Nueva York: WW Norton. pag. 457.ISBN​ 978-0-393-92467-1.
  2. ^ ab Malavieille, Jacques (2010). "Impacto de la erosión, la sedimentación y el patrimonio estructural en la estructura y la cinemática de las cuñas orogénicas: modelos analógicos y estudios de casos". GSA Today : 4. doi :10.1130/GSATG48A.1.
  3. ^ Bates, Robert L.; Julia A. Jackson (1984). Diccionario de términos geológicos (tercera edición). Nueva York: Anchor Books. pág. 129. ISBN 978-0-385-18101-3.
  4. ^ ab Bertrand, M. (1884). "Relaciones de estructura de los Alpes de Glaris y del bassin houiller du Nord". Boletín de la Société Géologique de Francia . 3ra serie. 12 : 318–330.
  5. ^ abcdef HP Laubscher, Basilea (1988). "Décollement en el sistema alpino: una visión general". Geologische Rundschau . 77 (1): 1–9. Código Bib : 1988GeoRu..77....1L. doi :10.1007/BF01848672. S2CID  128758221.
  6. ^ ab Buxtorf, A. (1907). "Zur Tektonik des Kettenjura". Berichte über die Versammlungen des Oberrheinischen Geologischen Verein : 29–38.
  7. ^ Hubbert, MK; Rubey, WW (1959). "El papel de la presión de fluidos en la mecánica de fallas por cabalgamiento, 1. Mecánica de sólidos porosos llenos de fluidos y su aplicación a fallas por cabalgamiento". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 70 (2): 115–166. Código Bibliográfico :1959GSAB...70..115K. doi :10.1130/0016-7606(1959)70[115:ROFPIM]2.0.CO;2.
  8. ^ Laubscher, HP (1987). "Décollement". Geología estructural y tectónica . Enciclopedia de ciencias de la Tierra. pág. 187. doi :10.1007/3-540-31080-0_27. ISBN 978-0-442-28125-0.
  9. ^ abcd Chery, Jean (2001). "Mecánica del complejo central: desde el Golfo de Corinto hasta la Cordillera de las Serpientes". Geología . 29 (5): 439–442. Bibcode :2001Geo....29..439C. doi :10.1130/0091-7613(2001)029<0439:CCMFTG>2.0.CO;2.
  10. ^ McBride, John H.; Pugin, JM; Hatcher Jr., D. (2007). Independencia de escala del empuje de despegue . Memorias de la Sociedad Geológica de América. Vol. 200. Págs. 109-126. doi :10.1130/2007.1200(07). ISBN . 978-0-8137-1200-0.
  11. ^ Ramsay, J, 1967, Plegado y fracturamiento de rocas, McGraw-Hill ISBN 978-0-07-051170-5 
  12. ^ Bigi, Sabina; Doglioni, Carlo (2002). "Descargas de empuje frente a fallas normales en los Apeninos centrales" (PDF) . Bollettino della Società Geologica Italiana . 1 : 161–166. Archivado desde el original (PDF) el 25 de abril de 2012 . Consultado el 17 de noviembre de 2011 .
  13. ^ LiangJie, Tang; Yang KeMing; Jin WenZheng; LÜ ZhiZhou; Yu YiXin (2008). "Zonas de desprendimiento de múltiples niveles y deformación por desprendimiento del cinturón de empuje de Longmenshan, cuenca de Sichuan, suroeste de China". Science in China Series D: Earth Sciences . 51 (suppl. 2): 32–43. Bibcode :2008ScChD..51S..32T. doi :10.1007/s11430-008-6014-9. S2CID  129914584.
  14. ^ Konstantinovskaya, E.; J. Malavieille (20 de abril de 2011). "Cuñas de empuje con desprendimiento: niveles y erosión sintectónica: una visión desde modelos analógicos". Tectonofísica . 502 (3–4): 336–350. Bibcode :2011Tectp.502..336K. doi :10.1016/j.tecto.2011.01.020.
  15. ^ Dahlstrom, CDA (1969). "El desprendimiento superior en plegamiento concéntrico". Boletín de geología petrolera canadiense . 17 (3): 326–347.
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  20. ^ Laubscher, Hans (2008). "El enigma de Grenchenberg en el Jura suizo: un caso para el centenario del modelo de piel fina de escote nappe (Buxtorf 1907)". Revista Suiza de Geociencias . 101 : 41–60. doi : 10.1007/s00015-008-1248-2 . S2CID  129277771.
  21. ^ Mosar, Jon (1999). "Placas tectónicas actuales y futuras en la Suiza occidental" (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 39 (3): 143. Bibcode :1999E&PSL.173..143M. doi :10.1016/S0012-821X(99)00238-1. Archivado desde el original (PDF) el 16 de septiembre de 2009.
  22. ^ Thomas, William A. (1988). "Marco estratigráfico de la geometría del desprendimiento basal del cinturón plegado-corrido de los Apalaches-Ouachita". Geologische Rundschau . 77 (1): 183–190. Código Bibliográfico :1988GeoRu..77..183T. doi :10.1007/BF01848683. S2CID  128573091.