Fracturas:

Las fracturas son discontinuidades aproximadamente planas que separan bloques de roca con desplazamiento perpendicular al plano de ruptura. La discontinuidad es ocasionada por esfuerzos que exceden el límite elástico de la roca. Cada una de las zonas o ámbitos que resultan de una superficie de ruptura se denominan bloque. Si existe y es perceptible un desplazamiento a lo largo del plano de fractura, esto es, donde la roca ha tenido un movimiento relativo a lo largo del plano de la fractura, tiene lugar una falla. La inclinación del plano de falla es llamado echado

FRACTURAS REGIONALES

Las fracturas regionales son debidas a las fuerzas de superficie o fuerzas del cuerpo que originan los siguientes tipos:

- Juntas. - Cruceros.

• Las fracturas regionales son aquellas que se han desarrollado sobre grandes áreas de la corteza terrestre con pequeños cambios en orientación, no muestran evidencia de familias fuera de este plano de fracturas, salvo que se tenga sobrepuesta otra fase de deformación; casi siempre son perpendiculares a la superficie de mayor estratificación.

• Las fracturas regionales se diferencian de los sistemas de fracturas de las fracturas tectónicas, porque las fracturas regionales son desarrolladas con una geometría consistente y simple, tienen un espaciamiento relativamente grande y son desarrolladas en un área extremadamente grande (figura 3.35), cortando y cruzando a las estructuras locales.

• Estos sistemas de fracturas regionales tienen en general:

• 1) Orientaciones que varían de solamente 15o a 20o por 128.7472 km (80 millas).

• 2) Fracturas con rangos de espaciamiento (entre una y otra) por debajo de 0.3048 m (1 ft.) a más de 6.096 m (20 ft.).

• 3) Desarrollo consistente en áreas tan grandes como Michigan entero y la cuenca de Uinta y un-cuarto de la meseta del Colorado.

JUNTAS.

• Arellano, 2009, define una junta como “un rompimiento a lo largo del cual no se aprecia que ha ocurrido un movimiento paralelo al plano de discontinuidad”. Las juntas se originan no únicamente por esfuerzos tectónicos, también se forman durante el enfriamiento de las rocas ígneas y por la contracción y expansión de las capas más superficiales de la Tierra.

• Estas fracturas también han sido llamadas “juntas sistemáticas”

• los términos descriptivos de Hudson (1961) son los más utilizados. El describe las más largas y las de más familias de fracturas como las familias “sistemáticas” (usualmente se desarrollan a 90o del azimut (AZ) y son las primeras en desarrollarse).

• Las fracturas más cortas y discontinuas son las familias “no- sistemáticas”. Las familias no-sistemáticas frecuentemente colindan o terminan contra las familias sistemáticas; se considera que las familias no-sistemáticas se forman algún tiempo después que las familias sistemáticas; el tiempo puede demorar de milisegundos hasta muchos años.

CRUCEROS.

• Las fracturas regionales en las secciones estratigráficas, generalmente son paralelas a las direcciones de los planos de crucero de los estratos o capas de carbón mineral, donde una de las caras de los planos de crucero corresponden a las familias de las fracturas regionales sistemáticas y la otra cara lateral o extremo lateral de los planos de crucero correspondiendo a las familias de las fracturas n-sistemáticas.

• Los planos de crucero en el carbón mineral difieren de las fracturas regionales en las unidades sedimentarias circundantes solo en la intensidad de las fracturas.

• El carbón mineral se contrae substancialmente con su madurez térmica por lo que se incrementa en grado o rango su fracturamiento.

• Las fracturas regionales son desarrolladas comúnmente en familias ortogonales y frecuentemente cambian ligeramente con el rumbo del estrato y de formación a formación

• Price sugiere que las dos orientaciones son ortogonales y paralelas a los ejes largo (mayor) y corto (menor) de la cuenca en que se formaron, y se relacionan a la historia de carga y descarga que la roca ha experimentado a lo largo de su historia geológica.

• Lorentz, en su modelo de las fracturas regionales consideran que están relacionadas con las cargas tectónicas que actuaron a las orillas de las cuencas.

• Sin embargo diversos rasgos distintivos de las fracturas regionales mundiales no se ajustan completamente a este modelo, como son:

• 1) La intensidad de los sistemas de fracturas regionales no varían drásticamente de la margen de la cuenca activa hacia el centro de la cuenca; ellas disminuirían notablemente en intensidad hacia el centro de la misma cuenca.

• 2) Hay muchas cuencas que tienen fracturas regionales bien desarrolladas en su interior y que no tienen zonas con estructuras distintivas en sus orillas debidas al fracturamiento; tal como ocurre en la cuenca de Michigan

• Como una hipótesis alterna, las fracturas regionales son vistas como parte de los procesos normales de la compactación de la cuenca, estas fracturas son un resultado de la perdida de dimensión vertical de los sedimentos; los patrones y la inclinación = azimut de las fracturas de extensión son generadas por la geometría de la misma cuenca. Price, menciona que las dos orientaciones perpendiculares de la mayoría de las familias de las fracturas regionales están rotadas siguiendo la forma de la cuenca.

• Como la mayoría de las cuencas son elípticas en algún grado, la razón señalada es que una orientación de los patrones ortogonales es paralela al eje largo de la cuenca sedimentaria y el otro paralelo al eje corto. Lorenz, encontraron que una dirección es en la dirección del rumbo del estrato local en la cuenca y otra es la dirección de la inclinación (echado).

FRACTURAS EN FALLAS

Sistemas de fractura relacionadas con fallas.

Los planos de falla son por definición, planos de movimiento entre bloques de roca. La mayoría de las fracturas desarrolladas en la vecindad de las fallas son fracturas de cizalla paralelas a la falla y fracturas de cizalla conjugadas o fracturas de extensión bisecándose (interceptándose) en ángulo agudo entre estas dos direcciones de la cizalla; la zona de deslizamiento de las fallas o zona de estrías es compleja y tiene su propia deformación morfológica interna.

El conjunto de fracturas precede a la formación de la falla y actúa como una zona de proceso que condiciona la masa de roca para el eventual desplazamiento de la falla. Hay casos donde no ocurre un desplazamiento en gran escala, y solo se encuentra el conjunto de fallas predecesoras. En tales casos, la orientación misma del conjunto, así como la orientación interna de las fracturas, se necesitan para atribuirle un origen relativo a fallas.

Debido a la relación entre el fracturamiento y el fallamiento, es posible determinar la dirección de los esfuerzos principales o las cargas principales al momento de su formación. También conociendo la orientación de un plano de falla y las fracturas asociadas con él, se puede determinar el sentido del movimiento de la falla ); la relación de las fracturas con las fallas existe en todas las escalas.

Bajo condiciones ideales es posible determinar la orientación y el sentido del desplazamiento de una falla cercana mediante el análisis de las fracturas.

La intensidad del fracturamiento asociado con el fallamiento parece ser función de: la litología, la distancia al plano de falla (figura 3.19), la cantidad del desplazamiento a lo largo de la falla, el esfuerzo total en la masa de roca, la profundidad de sepultamiento del estrato y posiblemente del tipo de falla (de corrimiento, crecimiento, etc.). Dichos parámetros determinan la intensidad de las fracturas asociadas a la falla, que varía de falla a falla.

También existen otras fracturas asociadas con las fallas que ocurren dentro de la misma zona de deslizamiento, esto refleja la complejidad, la variación de los esfuerzos y los estados de deformación inherentes en la zona de deslizamiento o zona milimétrica misma.

Falla normal en las rocas clásticas:

Trayectorias que deben seguir los pozos para que intercepten la máxima cantidad de las fracturas por metro en la zona de fallas

DIACLASAS• Son Fracturas en las rocas que no presentan desplazamiento transversal

que sea detectable, sólo manifiestan un poco de movimiento extensional.• Tipos

• Fisuras de enfriamiento: Originadas durante el enfriamiento de una roca magmática. Como el material caliente ocupa mas espacio que la misma cantidad de materia fría, al enfriarse el magma, se producen fracturas por la diferencia de volumen que se produce

• Grietas de desecación: durante la desecación de un barro o lodo bajo condiciones atmosféricas determinadas (sequedad, alta temperatura, radiación solar). Al evaporarse el agua o la humedad contenida en el, disminuye el espacio ocupado por el material húmedo y la superficie se rompe en polígonos.

• Fisuras de tensión gravitacional (origen tectónico): sobre estratos inclinados se puede observar bajo algunas condiciones, un deslizamiento de las masas rocosas hacia abajo. Al comienzo de este fenómeno se abren grietas paralelas al talud.

• Las diaclasas son las fracturas más frecuentes y se presentan en todos los tipos de rocas, especialmente, al nivel de la superficie y también a grandes profundidades. Estas fracturas pueden tener dimensiones que se extienden desde algunos milímetros hasta unos pocos metros.

• Normalmente se presentan en una masa rocosa, en la que se pueden observar grupos de diaclasas -estructuras paralelas o subparalelas- y/o sistemas de diaclasas que corresponden a aquellas que se cortan entre sí en ángulos definidos, y tienen una cierta simetría.

Algunas diaclasas están rellenas con calcita u otros minerales.