Cabalgamiento

Cabalgamiento en les montanyes Qilian, China. Els materials més antics (a l'esquerra, en blava i roig) estan "cavalcant" sobre materials més recents (a la dreta, en color marró).

Un cabalgamiento o falla de cabalgamiento és un tipo de falla inversa, un trencament en la corfa de la Terra a través de la qual s'ha produït un desplaçament relatiu, en el que les roques de posició estratigráfica inferior són espentades cap a dalt, per damunt dels estrats més recents. Les falles de cabalgamiento són el resultat de forças de compressió.

En els cinturons de plegament i espente de orógenos, no és rar que es formen geometria d'espente en forma d'escala, que van acompanyades de la formació de plecs de flexión de falla (lliteralment "plecs de flexión de falla"). Les seccions de tal espente que es troben en el fondo, paraleles i entre dos piles d'estrats, es denominen vies planes , mentres que les seccions en un desplaçament vertical es denominen rampes.

Història

El Tschingelhörner en la frontera dels cantones suïssos de Glaris i Graubünden. El cabalgamiento de Glaris es pot vore com una llínea horisontal en els penya-segats.

Les falles de cabalgamiento no varen ser reconegudes fins als treballs dels geólogos suïssos Arnold Escher von der Linth (1807-1872) i Albert Heim (1849-1937) i del francés Marcel Alexandre Bertrand (1847-1907) en els Alps de Glaris (estudiant el cabalgamiento de Glaris), i l'aportació dels geólogos britànics Charles Lapworth (1842-1920), Ben Peach (1842-1926) i John Horne (1848-1928) treballant en parts del front cinturó de cabalgamiento del Moine, en Escòcia, del suec Alfred Elis Törnebohm (1838-1911) en les Caledonianas escandinaves i de R. G. McConnell en les Montanyes Rocoses canadenques. La realitat de que els estrats més antics podien trobar-se, a través de falles, per damunt dels estrats més jóvens, va ser alcançada de manera més o menys independent pels geólogos en eixes àrees durant la década dels anys 1880. Archibald Geikie (1835-1924), geólogo escocés, va falcar en 1884 el terme pla d'espente ( thrust-plane) per a descriure este conjunt especial de falles. Va escriure:

Per mig d'un sistema de falles invertides, un grup d'estrats termina per cobrir una gran amplitut de terreny i en realitat se superponen als membres més alts de la mateixa série. Les recalcada més extraordinàries, no obstant, són aquelles a les que per a distinguir-les hem donat el nom de mants de cabalgamiento. Són falles estrictament invertides, pero en tan baix inclinament que les roques del seu flanc ascendent han segut, per aixina dir-ho, espentades horisontalment cap a avant

By a system of reversed faults, a group of strata is made to cover a great breadth of ground and actually to overlie higher members of the same séries. The most extraordinary dislocations, however, llaure those to which for distinction we have given the name of Thrust-plans. They llaure strictly reversed faults, but with baix low a hade that the rocks on their upthrown side have been, as it were, pushed horizontally forward.

Archibald Geikie, 1884. Nature.

Geometria i nomenclatura dels cabalgamientos

Falles inverses

Diagrama de falla inversa (inclinament del pla falla gran)

Els cabalgamientos solen tindre baixos ànguls d'inclinament del pla de falla. Una falla de desplaçament d'àngul gran (superior a 30°) és cridada falla inversa. La diferència entre un cabalgamiento i una falla inversa està en la seua influència. Una falla inversa es produïx principalment a través d'unitats litològiques, mentres que un cabalgamiento per lo general ocorre dins o en un àngul baix respecte de les unitats litològiques. A sovint són difícils de reconéixer els cabalgamientos perque els seus eixos de deformació i recalcada pot ser difícil de detectar quan es produïxen dins de les mateixes roques, sense desplaçament apreciable dels contactes litològics.

Si l'àngul del pla de falla és baix (generalment menor de 20 graus respecte de l'horisontal) i el desplaçament del bloc cabalgante (superior) és gran (a sovint en el ranc de quilómetros) la falla es diu cabalgamiento. L'erosió pot eliminar part del bloc cabalgante, creant un fenster (o finestra) quan el bloc de base només s'expon en un àrea relativament menuda. Quan l'erosió elimina la major part del bloc cabalgante, deixant només restants de materials de forma similar a una illa descansant en el bloc inferior, els restants formen una illa tectónica o 'klippe (plural klippen).

Falles de cabalgamiento cegues

Si el pla de la falla termina abans d'aplegar a la superfície de la Terra, se li coneix com falla de cabalgamiento cego o falla inversa cega. Per la falta de proves en la superfície, les falles cegues són difícils de detectar fins que trenquen. El destructiu terremot de 1994 en Northridge, Califòrnia, va ser causat per un cabalgamiento cego no descobert prèviament.

Pel seu baix inclinament, els cabalgamientos són també difícils d'apreciar per mig de la cartografia, a on generalment les compensació litològiques són sotils, i la repetició estratigráfica és difícil de detectar sobretot en unitats en litologia monòtones o cíclicas o sense fòssils característics.

Plecs de flexión de falla

Esquema de l'evolució d'un plec de flexión de falla o "rampa anticlinal" per damunt d'una rampa de cabalgamiento; la rampa presenta zones de separació en la part superior de les capes verda i groga.

Els cabalgamientos, en particular els que participen d'un estil de deformació en pell fina (thin-skinned), posseïxen una geometria denominada de rampa-replà. Els cabalgamientos es propaguen en la seua majoria a lo llarc de zones de debilitat horisontals dins d'una seqüència sedimentaria, tals com lutitas o capes salines, denominades replans. Si l'eficàcia de la separació es reduïx, el corriment tendirà a tallar la secció a un nivell estratigráfico més alt (rampa), fins que alcance una atra separació o envolament efectiu en el que puga continuar com en el cas dels llits plans paralels (nou replà). La part del cabalgamiento que unix els dos plans es coneix com una rampa i es forma típicament en un àngul d'uns 15° a 30° respecte a la base. El desplaçament continuat d'un cabalgamiento sobre una rampa produïx un plec de geometria característica conegut com a rampa anticlinal o, més generalment, com a plec de flexión de falla.

Plecs de propagació de falla

Esquema de l'evolució d'un plec de propagació de falla

Els plecs de propagació de falla es formen en la part superior d'una falla d'espente en la que ha cessat la propagació a lo llarc de nivell d'envolament entre capes, pero el desplaçament del cabalgamiento continua en la part superior de la falla. El desplaçament continu s'adapta per la formació d'un parell asimètric de plecs anticlinal-sinclinal. Com el desplaçament continua, el front del cabalgamiento comença a propagar-se a lo llarc de l'eix del sinclinal. Estes estructures són també conegudes com a plecs de llínea de contorn. En el temps el front cabalgante que es propaga pot aplegar a una atra capa d'envolament eficaç i es desenrollarà una estructura de plec compost, en característiques tant de plec de flexión de falla com de plec de propagació de falla.

Cabalgamientos dobles: dúplex

Archiu:Duplex1 CAPS 16 .svg

Desenroll d'un cabalgamiento doble (dúplex) per fallats successius en rampa de les capes basals.

Apilamiento antiformal de cabalgamientos imbricados (dúplex), identificat en un sondeig en els tossals de la cordillera de Brooks (Brooks Range), Alaska.

Els dúplex es donen quan hi ha dos nivells d'envolament pròxims entre sí dins d'una seqüència sedimentaria, com la part superior i la base d'una capa relativament resistent d'arenisca llimitada entre dos capes de lutitas relativament plàstiques. Quan un cabalgamiento que s'ha propagat a lo llarc de l'envolament inferior, conegut com cabalgamiento basal o mur, talla l'envolament de la part superior, conegut com cabalgamiento sostre, forma una rampa dins de la capa més resistent. En el desplaçament continu del cabalgamiento, les tensions majors es desenrollen en el llavi afonat de la rampa per la curva de la falla. Açò pot causar la propagació renovada a lo llarc del cabalgamiento inferior fins que de nou es tallen per a unir-se al cabalgamiento superior. Apareixeran nous desplaçaments adicionals a favor de la nova rampa aixina creada. Este procés pot repetir-se vàries voltes, formant una série de làmines cabalgantes delimitades per falles, denominades cabalgamientos imbricados o horses, cada u dels quals posseïx la geometria d'un plec de flexión de falla de chicotet desplaçament. El resultat final és generalment un dúplex en forma de rombo.

La majoria dels cabalgamientos tipo dúplex només tenen menuts desplaçaments en les falles de delimitació entre les capes imbricadas (horses, en anglés «cavalls») i l'estructura té un buzamiento des del antepaís. En ocasions el desplaçament dels horses individuals és major, de manera que cada u s'apila més o menys verticalment damunt de l'atre, açò es coneix com apilamiento antiformal o apilamiento imbricado. Si els desplaçaments individuals són majors encara, llavors, el conjunt de horses té un buzamiento cap al antepaís.

El mecanisme de cabalgamiento dúplex és molt eficient per a adaptar l'acurtada de la corfa engrossant la secció en lloc de doblar-la i deformar-la.

Este sistema de cabalgaduras està delimitat per avall i per dalt, per una cabalgadura de pis i una de sostre respectivament, quedant contingut dins de la secció estratigráfica.

Mants de corriment o mants de cabalgamiento

Els mants de corriment són plecs-falla (plecs tombats), en els quals es produïxen cabalgamientos el desplaçament dels quals alcança varis quilómetros de llongitut. En este tipo de plecs, els materials superiors es desplacen del seu orige (materials alóctonos) mentres els materials inferiors permaneixen en la seua posició inicial (autòctons).

Quan els materials superiors són erosionats afloren les capes inferiors, donant lloc a les denominades finestres tectónicas. A voltes, els materials superiors queden aïllats sobre els inferiors per efecte de l'erosió de la capa superior (mant cabalgante), formant una illa tectónica, escama o klippe.