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1 En la parte introductoria de la teoría se habló de las zonas geotectónicas asociadas a límites convergentes. Allí se habló de la zona antearco y trasarco, en colisión de corteza oceánica y corteza continental, estas dos zonas están sometidas a compresión, recordar que en este caso como la zona trasarco está en compresión recibe el nombre específico de retro‐arco. Tanto en la zona trasarco como en la zona antearco se desarrollan cinturones de pliegues y cabalgamientos (este tema se desarrolla en la siguiente presentación). 2 Esta gráfica muestra una situación como la anterior. En el prisma de acreción (accretionary wedge) se desarrolla un cinturón de pliegue y cabalgamientos (a la izquierda en ambas gráficas) y en el retroarco también se forma un cinturón de pliegues y cabalgamientos (backarc thrust belt), en la parte derecha de las gráficas. 3 Arriba: detalle de la trinchera, el prisma de acreción y la cuenca antearco (forearc basin). Abajo: Zonas geotectónicas para Colombia, en la parte sur. Graben de Yaquina se forma cuando la placa Nazca se dobla por efectos de la subducción. La cuenca antearco, al sur del país la constituye la Cuenca de Tumaco. El arco volcano‐ magmático está conformado por los volcanes activos del sur (Nariño). Del frente de deformación hacia este, se ubica la Cuenca del putumayo, la cual es la cuenca antepaís en esa parte de Colombia. 4 Colisión de corteza oceánica con corteza oceánica. En la zona antearco (forearc) se desarrolla un cinturón de pliegues y cabalgamientos, ya que allí hay compresión, en la zona trasarco hay distensión (recordar la introducción). 5 En colisión de corteza continental y corteza continental, se forma un orógeno con doble vergencia. Se desarrollan dos frentes de deformación donde se desarrollan cinturones de pliegues y cabalgamientos (Pro‐wedge y retro‐wedge, gráfica superior; deformation front, gráfica inferior). Una de las placas continentales se va por debajo, normalmente la más delgada, la otra va por encima, esta es la que determina la vergencia principal, en el caso de las dos gráficas la placa de la derecha es la que cabalga, o sea que la vergencia principal es a la izquierda de los dibujos. También hay dos cuencas antepáis, la que se desarrolla en sentido de la vergencia principal se denomina cuenca pro‐antepaís (pro‐forelnad basin (ubicada a la izquierda) y la cuenca que de desarrolla al lado contrario de la vergencia principal se llama cuenca retro‐antepaís (retro‐foreland basin) que se ubica a la derecha de las gráficas. 6 Gráfica que sirven para ilustrar la situación anterior. En ambas gráficas la vergencia principal es a la izquierda, en ese sentido de la vergencia se halla la cuenca pro‐ antepáis (izquierda) y en sentido contrario se halla la cuenca retro‐país (derecha) 7 Ejemplo en los Alpes. La vergencia principal es hacia el NW, la cuenca Molásica (Molasse Basin), ubicada al NW del corte es la cuenca pro‐antepáis. La Llanura del Pó (al SE del corte) es la cuenca retro‐antepaís. 8 Figura superior: En la zona axial (Axial zone) se formaron los Pirineos (Límite España‐ Francia). La cuenca pro‐antepaís es la Cuenca del Ebro, ubicado al sur (donde está Zaragoza), la cuenca retro‐país es la Cuenca de Aquitania, hacia el norte (Tolulouse). 9 En un margen continental pasivo, el buzamiento del basamento es hacia el océano, en esta gráfica es hacia la izquierda. En la parte ubicada hacia la derecha (hacia el continente) se genera un sistema extensivo (Extension), generado cuando en la parte inferior de la secuencia sedimentaria hay niveles de despegue tales como shales o evaporitas. En la parte central del margen continental se forma una zona de diapirismo (Translation). Y a la izquierda se genera acotamiento (shortening) con desarrollo de un cinturón de pliegues y cabalgamientos, también aprovechando niveles de despegue. 10 Grafica como la anterior, en un bloque diagrama. A la derecha se desarrollan estilos estructurales distensivos, en el centro hay diapirismo y a la izquierda se forma un estilo estructural compresivo (cinturón de pliegues y cabalgamientos). 11 Esquema efectuado a partir de una línea sísmica. A la derecha hay un dominio extensional, a la izquierda un cinturón de cabalgamientos (thrust belt). La parte de traslación acá no está desarrollada. 12 Un basamento se refiere al núcleo de una zona (por ejemplo un orógeno o un cratón), este núcleo está formado por rocas metamórficas y rocas plutónicas, en la Cordillera Central, mucha parte del basamento lo constituye el Complejo Cajamarca y cuerpos intrusivos como la Granodiorita de Mariquita, Tonalita del Hatillo, Batolito del Bosque entre otros. La cobertera (o cubierta sedimentaria) se refiere a rocas sedimentarias, volvaniclásticas o volcánicas depositadas sobre un basamento. Para el caso de la Cordillera Central la cobertera corresponde a los productos volcánicos del Complejo Ruiz‐Tolima, también formaciones como Casabianca, Mesa, Grupo Honda. 13 Se habla de tectónica de piel gruesa cuando la fallas en una zona cortan tanto a la cobertera y al basamento, es decir que la deformación por fallamiento involucra al basamento. En la gráfica se ven dos fallas inversas que cortan al basamento, la vergencia es hacia la derecha. Notar que el bloque de la izquierda hay mayor erosión de unidades que en bloque de la derecha. Luego se va a ver que en el sentido de la vergencia las fallas son mas nuevas, por lo que la falla de la izquierda es mas vieja que la falla de la derecha, entre los tres bloques formados por las fallas la secuencia sedimentaria tiene diferentes niveles de erosión, el bloque de la izquierda está mas erosionado (mas levantado) y el de la derecha tiene menos erosión. Si se camina en sentido contrario a la vergencia, en cada bloque se van a encontrar unidades más viejas. 14 En esta gráfica se observa una zona de despegue en la cobertera, una zona de despegue se forma donde hayan niveles dúctiles, como shales, lodolitas o evaporitas, en una secuencia sedimentaria pueden haber varios niveles de despegue. A partir de la zona de despegue se ramifican dos fallas inversas, la vergencia es a la derecha. Las fallas no involucran al basamento, por lo tanto es tectónica de piel delgada. Note que en cada uno de los bloques formados por las fallas, la secuencia sedimentaria está completa. 15 16 Las dos gráficas ilustran tectónica de piel delgada, la cubierta sedimentaria se despega del basamento y se corre hacia la derecha (vergencia). Tener en cuenta que hay algunas fallas inversas de alto ángulo que levantan el basamento, pero no cortan a la cobertera. 17 Cinturón de pliegues y cabalgamientos de piel delgada en 3‐D, con vergencia a la derecha. 18 Ejemplos de tectónica de piel gruesa. Parte superior, la vergencia es a la derecha. Parte inferior: vergencia a la izquierda, el basamento es sacado a superficie por la falla de la izquierda, este basamento cabalga sobre la cobertera, en este caso. 19 20 Una cuenca antepaís es una cuenca alargada en la dirección del frente de deformación, la corteza se flexiona por el peso de las láminas de cabalgamiento (ver foreland deposits en la figura). Para el caso de Colombia las cuencas de los Llanos y del Putumayo son cuencas antepáis. 21 Cuencas de antepaís. En la figura superior, de derecha a izquierda se observan: zona interna del orógeno (núcleo metamórfico para este caso), cinturón de pliegues y cabalgamientos, frente de deformación, cuenca antepaís y zona cratónica no deformada. Figura de la parte inferior: detalle de los elementos del sistema de antepaís. 22 A la izquierda se ve el frente de deformación (orogenic front) el cual genera peso adicional, flexiona la corteza y se desarrolla la cuenca antepaís (foreland basin), en el gráfico (foredeep), esta cuenca se desarrolla entre el frente de deformación y el abombamiento (forebulge). 23 Cuencas de antepaísubicadas en el piedemonte llanero colombiano. 24 Cuenca a cuestas (piggy‐back basin): cuenca que se forma en la parte superior de una lámina de cabalgamiento. Recordar que una lámina de cabalgamiento (sheet thrust) es un bloque limitado por dos fallas inversas que buzan en el mismo sentido. La secuencia de gráficas muestra el desarrollo de una cuenca a cuestas. Inicialmente se tiene un frente de deformación (CCT) y una cuenca antepaís (a), la vergencia es a la izquierda. En (b) la falla marcada como CCT disminuye su actividad o se vuelve inactiva, por lo que la deformación migra en el sentido de la vergencia y se forma una nueva falla (HFF), entre las fallas CCT y HFF se forma la lámina de cabalgamiento. Parte de los sedimentos de la cuenca antepáis de la Figura (a) son afectados por la nueva falla. Este proceso hace que la cuenca antepáis migre en el sentido de la vergencia. Zona a la izquierda de HFF. (c) sobre la la lámina de cabalgamiento se depositan nuevos sedimentos en la cuenca a cuestas. Sigue también la depositación en la nueva cuenca antepaís (izquierda). 25 Parte superior: Cuenca antepaís. Parte inferior: Cuenca a cuestas. Vergencia a la derecha. 26 Bloque diagrama de una cuenca a cuestas (Piggy back basin) 27 Vergencia a la izquierda. Hacia la izquierda se observa una cuenca antepaís, a medida que se avanza hacia la derecha se hallan dos cuencas a cuestas. 28
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