En geología estructural , la vergencia se refiere a la dirección del componente volcado de un pliegue asimétrico . [1] En términos más simples, la vergencia se puede describir como la dirección horizontal en la que se dirige el componente superior de la rotación. [2] La vergencia se puede observar y registrar en pliegues para ayudar a un geólogo a determinar las características de áreas de pliegues más grandes. [1] La vergencia se utiliza para proporcionar una caracterización general, en la simetría (o asimetría ) de los pliegues, y se puede utilizar para observar cambios en estructuras de pequeña escala en relación con el eje de un pliegue grande. [3] La vergencia de un pliegue se encuentra paralela a las superficies circundantes de un pliegue, por lo que si estas superficies circundantes no son de naturaleza horizontal, la vergencia del pliegue estará inclinada. Para un pliegue, la dirección, así como el grado en que se produce la vergencia, se pueden calcular a partir del rumbo y la inclinación de las superficies axiales, junto con las de las superficies envolventes. Estos cálculos pueden ser muy útiles para los geólogos a la hora de determinar los elementos generales de áreas más grandes. [1]
Vergencia es un término que se ha confundido comúnmente y, como resultado, un tanto malinterpretado a lo largo de su historia de uso. La primera forma de uso, y la introducción reconocida del término vergencia , provino del geólogo alemán Hans Stille , en 1924. Stille originalmente usó el término para describir la dirección del vuelco de pliegues menores, así como para describir la dirección de "inclinación hacia arriba", que está directamente relacionada con el rumbo y la inclinación de un pliegue. Estas descripciones de ciertos componentes físicos de un pliegue, determinados por la vergencia, fueron utilizados por Stille en la descripción de la dirección general del empuje excesivo en un pliegue y, como resultado, están directamente relacionados con los componentes cinemáticos en un pliegue. En este sentido, el término vergencia tiene implicaciones de movimiento y, por lo tanto, se ha vuelto controvertido en geología, porque la vergencia, en la definición original de Stille, solo describe relaciones geométricas , y muchos geólogos creían que no debería usarse como una herramienta principal para describir el movimiento. Como resultado de esta controversia, el uso del término nunca llegó a un acuerdo internacional y, en consecuencia, se ha utilizado de maneras claramente diferentes a lo largo de la historia. [2]
La mayor parte de la confusión, sobre la definición de vergencia, se origina en la confusión y combinación de los conceptos de orientación del pliegue y vergencia del pliegue. Algunos geólogos comenzaron a hacer referencia a la definición de vergencia como la dirección en la que se orienta un pliegue, mientras que otros creían que la definición coincidía con su uso original por Stille, que era la dirección de la inclinación hacia arriba de un pliegue en una superficie axial. El desacuerdo probablemente se derivó de que Stille no fue explícitamente claro sobre la dirección del vuelco de los pliegues después de la inclinación hacia arriba o hacia abajo del pliegue. Sin embargo, en su uso original del término, de hecho, utilizó la dirección de inclinación hacia arriba del pliegue. La principal razón por la que esto crea confusión es el resultado de la definición común de orientación del pliegue en geología, que se describe como la dirección (normal al eje de un pliegue y correspondiente al plano axial) que apunta hacia capas más jóvenes . Como resultado de esta definición, dos pliegues que poseen una asimetría idéntica pueden verse como orientados en direcciones opuestas en relación con los elementos estratigráficos de la estructura, lo que da lugar a direcciones de vergencia interpretadas de forma diferente. Para aclarar esta confusión, los geólogos han intentado crear una definición más definitiva de vergencia. [2]
La definición de vergencia, que ahora tiene mayor aceptación y se utiliza para describir el componente geométrico de asimetría en un pliegue, es la dirección horizontal en la que se dirige el componente superior de rotación en un pliegue. En esta definición, el concepto de vergencia se distingue del componente de orientación de un pliegue y es independiente de él. Basándose en esta independencia, se ha aclarado gran parte de la confusión y ambos conceptos de vergencia y orientación son de gran utilidad para los geólogos, especialmente en el análisis de estructuras más complejas. [2]
Uno de los principales usos de la vergencia es dar una idea de la geometría general de un pliegue al describir la simetría o asimetría de un pliegue. Para comprender mejor la importancia de este uso, es importante comprender las diferentes clasificaciones de los pliegues, en función de su geometría. Los términos más utilizados para describir y clasificar los pliegues, en función de su geometría, son los términos antiformas y sinformas, así como anticlinales y sinclinales . Aunque estos términos suenan similares, significan cosas muy diferentes en referencia a la geometría de un pliegue. [4]
Cuando los extremos de un pliegue convergen hacia arriba, el pliegue se denomina antiforme. Por el contrario, cuando los extremos de un pliegue convergen hacia abajo, el pliegue se denomina sinforme. Los términos anticlinal y sinclinal, que no deben confundirse con estos términos (antiforme y sinforme), se utilizan para describir la importancia estratigráfica del pliegue. Estas frases se pueden utilizar en conjunto para describir los aspectos geométricos de la forma y la dirección del pliegue. [4]
Además, los pliegues pueden ser simétricos o asimétricos. Cuando un grupo de pliegues, cuyos planos axiales son perpendiculares al plano que representa la superficie envolvente de los pliegues (plano dibujado tangencialmente a los pliegues), los pliegues se consideran simétricos. Cuando este no es el caso, los pliegues se consideran asimétricos, y la asimetría de estos pliegues variará sistemáticamente a través de las superficies axiales de los pliegues. La vergencia se puede utilizar no solo para dar una idea general de la simetría (o asimetría) de un pliegue, sino que en el caso común de los pliegues asimétricos, se puede utilizar para registrar la variación sistemática de la asimetría de los pliegues mencionada anteriormente. Esto es muy importante para el uso de la vergencia en el campo para los geólogos al determinar los componentes micro a macro de un área. [4]
Una de las principales aplicaciones de la vergencia en geología es la herramienta que proporciona a los geólogos para describir las geometrías de los pliegues a pequeña escala. La vergencia, así como la aplicación del paramento de un pliegue, puede ayudar a los geólogos a clasificar un pliegue en términos de su estilo (antiforme o sinforme), así como a clasificarlo como anticlinal o sinclinal, que tiene importancia estratigráfica. [2] [3] Uno de los usos más importantes de la vergencia es que da a los geólogos una idea de la propiedad geométrica de la simetría en los pliegues. En el caso de los pliegues asimétricos, la vergencia se puede observar y registrar en estructuras conocidas como pares de pliegues. Los pares de pliegues ayudan a ilustrar la relación angular de la estratificación y la clivaje del pliegue. Pueden tener forma de "S", en la que se denominan sinistrales , o pueden tener forma de "Z", en la que se conocen como dextrales . El uso convencional de los términos sinistral y dextral se utiliza para describir la vergencia cuando el punto de observación es desde arriba o el observador está mirando hacia abajo sobre el pliegue. [3]
La vergencia, de manera similar a los pares de pliegues, a veces se clasifica como sinistral o dextral. Esto se debe a la relación entre la vergencia y la rotación, ya que en su definición, la vergencia se utiliza para determinar la dirección de rotación del componente superior de un pliegue. La vergencia se puede clasificar como dextral, cuando hay una rotación aparente en el sentido de las agujas del reloj , o sinistral, cuando hay una rotación aparente en el sentido contrario a las agujas del reloj. [4] Aunque existe una relación compartida en la descripción tanto de la vergencia como de los pares de pliegues, son independientes entre sí, ya que la vergencia se define como una dirección y no como una forma. De hecho, el uso de la vergencia para describir la asimetría de un pliegue es más útil que simplemente describir la asimetría como en forma de S (sinistral) o en forma de Z (dextral), porque la vergencia es independiente de las variaciones de inmersión del pliegue. Las variaciones en la inclinación de los pliegues son relativamente comunes en los pliegues y, en función de estas variaciones, dos pliegues con asimetría similar pueden clasificarse de manera diferente en términos de que la forma sea sinistral o dextral según su inclinación. Esto puede generar imprecisiones en la determinación de las geometrías de los pliegues y, por lo tanto, afectar el mapeo de áreas más grandes. [2] En general, la vergencia puede ser muy útil en el análisis de un par de pliegues, ya que puede brindar una mejor comprensión de la geometría del par de pliegues, así como usarse para hacer determinaciones sobre la geometría del área más grande que rodea el pliegue. La vergencia de un pliegue puede ayudar a un geólogo a determinar varias características del plegamiento a una escala mayor, incluido el estilo, la posición y la geometría del plegamiento. [3]
Al observar la vergencia en un pliegue, los geólogos pueden registrar datos que pueden usarse para calcular la posición aproximada y la geometría de un área más grande y, por lo tanto, ayudar a los geólogos a mapear esa área. Más específicamente, los geólogos usan la propiedad de la vergencia en pliegues más pequeños para determinar algunas de las propiedades físicas del área circundante más grande donde se está produciendo un plegamiento a mayor escala. [3] Esta es una práctica común para los geólogos y se utiliza para mapear muchas áreas, como el mapeo de Morcles Nappe en Suiza . [5] Este proceso es especialmente útil en algunos casos, como en los esquistos de Otago en Nueva Zelanda . Aquí, la única evidencia de la existencia de plegamiento a gran escala en el área es a través del mapeo de zonas de vergencia. En áreas de deformación simple, la vergencia incluso se puede usar como una herramienta para ubicar zonas de bisagra de pliegues principales, así como el sentido de cizallamiento . [6] El uso de la vergencia como una herramienta para mapear zonas más grandes debe usarse con precaución en áreas más complejas donde ha habido múltiples deformaciones. [4] Por ejemplo, en áreas de rocas altamente metamorfoseadas , así como en regiones donde hay movimientos tectónicos de diferentes edades, el uso de la vergencia para determinar las características de un área más grande puede ser engañoso. [7] A pesar de esto, la vergencia se puede utilizar en la descripción de áreas más complejas. Por ejemplo, los cambios en la vergencia de pliegues menores, que ocurren a lo largo de áreas de pliegues mayores, pueden ayudar a indicar cuándo se ha cruzado un eje de pliegue mayor. En general, la vergencia proporciona una herramienta muy útil para los geólogos a la hora de determinar los componentes de áreas y estructuras de mayor escala. [2]