Análisis de Deformación 3D a Través de Modelación Analógica y Restauración Numérica

Abstract

Una serie de dispositivos experimentales fueron desarrollados para comprender cómo se originan y evolucionan los estilos estructurales 3D en sistemas de fallas de rumbo. En particular se analizó la deformación que se produce en la cubierta sedimentaria frágil al modificar la geometría del basamento y la dirección del esfuerzo principal. Adicionalmente se estudió la factibilidad de restaurar numéricamente la deformación en sistemas transpresivos. 2 placas de zinc, una de ellas móvil, representan al basamento. Cortes en ángulos determinados a lo largo de estas placas (30°, 45° y 60°) simulan curvaturas que representan discontinuidades al interior del basamento. Ésto permite el desarrollo de zonas en extensión y compresión dentro de un mismo sistema de fallas de rumbo dextral. La cobertura sedimentaria frágil se representó usando una torta de arena de 5 cm de espesor. El ángulo entre la dirección de esfuerzo principal y el sistema de fallas de rumbo se fijó en 0º , 30º y 45º. Lo anterior, combinado con los ángulos de los cortes en las láminas de zinc dio como resultado una matriz de 9 experimentos. En general se observa que en las zonas en transpresión se desarrollan flores positivas mientras que en las zonas en transtensión flores negativas. Sin embargo, la forma de estas estructuras está controlada por los parámetros testeados. La geometría 3D de la flor, ya sea en el caso positivo como negativo, es progresivamente mayor cuando el ángulo entre el esfuerzo aplicado y la discontinuidad en el basamento se acerca a 90º. Junto con las fallas que forman las geometrías tipo flor, se producen fallas de rumbo, que disectan a las anteriores, estas coinciden con la dirección del esfuerzo principal. Un punto interesante de destacar es que en las zonas en transtensión pareciera haber inversión tectónica. Estas geometrías se producen cuando la dirección del esfuerzo principal es menor que el ángulo de la discontinuidad. Finalmente, la restauración realizada para el caso compresivo entrega resultados comparables con el estado no deformado, sin embargo más estudios son necesarios para determinar la cantidad de datos requeridos en sistemas transpresivos naturales.