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Una zona de cizalla puede definirse de manera simple como una falla que se forma bajo un ambiente de deformación dúctil (Fossen, 2010). Lo anterior implica que las zonas de cizalla sufren movimientos iguales a los de las zonas de falla (normal, inverso, dextral, sinistral u oblicuo) provocados por la misma relación de esfuerzos (teoría de Anderson).
Las zonas de cizalla se caracterizan por ser superficies tabulares (foliadas) en las que la deformación es notablemente mayor que en las rocas que la rodean y los contactos con dichas superficies suelen ser gradacionales (Van der Plujim & Marshak, 2004; Fossen; 2010).
En la Tabla siguiente pueden observarse algunas diferencias esenciales entre fallas y zonas de cizalla (Van der Plujim & Marshak, 2004; Fossen, 2010):
| Falla | Zona de cizalla | |
|---|---|---|
|
Tipo de deformación |
Frágil |
Dúctil |
|
Dimensiones* |
Estrecha |
Amplia |
|
Rocas |
Brecha de falla, harina de falla, pseudotaquilitas, brecha de aplastamiento, protocataclasita, cataclasita, ultracataclasita |
Milonitas (protomilonita, milonita, ultramilonita) |
|
Profundidad de formación |
0 - 10 km |
15-40 km |
* Las dimensiones son comparativas, es decir, la misma zona de daño en una falla frágil tendría un espesor significativamente mayor en una zona de cizalla.
Las rocas características de las zonas de cizalla son llamadas milonitas.
Las milonitas son rocas foliadas, intensamente deformadas, que han sufrido reducción de tamaño de grano y recristalización por procesos de deformación plástica (Fossen, 2010).
Las milonitas pueden ser clasificadas en tres tipos, dependiendo del porcentaje de roca original no recristalizada – matriz (Fossen, 2010).
Los fragmentos remanentes, no recristalizados, de las milonitas se conocen como porfiroblastos (Fossen, 2010).
Las protomilonitas poseen un porcentaje de matriz menor al 50%.
Las milonitas poseen un porcentaje de matriz entre 50 y 90%.
Las ultramilonitas poseen un porcentaje de matriz mayor al 90%.
Los indicadores cinemáticos en las milonitas permiten entender el sentido de movimiento de la zona de cizalla al observar ciertas características con relación al plano de foliación de las milonitas (Van der Plujim & Marshak, 2004).
Dentro de los principales indicadores cinemáticos en las milonitas se tienen (Van der Plujim & Marshak, 2004; Fossen; 2010):
Los complejos porfiroblasto-cola consisten de un porfiroblasto que actúa como cuerpo rígido que, al ser sometido a deformación plástica, genera una zona de “sombra” paralela a la foliación de la milonita, compuesta por granos de menor tamaño (recristalizados o no), cuya geometría general permite definir el sentido de movimiento de la zona de cizalla.
Los porfiroclastos dislocados se forman por dislocamiento en cristales durante la deformación dúctil. Estos dislocamientos pueden formarse a bajo ángulo con respecto a la zona de cizalla (ángulo sintético) o a alto ángulo con respecto a esta (dislocamiento antitético; Van der Plujim & Marshak, 2004).
De forma similar a como se vio en capítulos anteriores, los dislocamientos sintéticos tendrán la misma cinemática de la zona de cizalla, mientras que los dislocamientos antitéticos tendrán cinemática opuesta.
Las estructuras S-C se forman como consecuencia de la deformación de la foliación principal, por el desplazamiento de los planos que definen la zona de cizalla. La foliación, al deformarse (estructuras S), forma estructuras sigmoides que finalmente convergen hasta desarrollar planos paralelos a la zona de cizalla (estructuras C).
Las grietas de tracción, también conocidas como venas en échelon (dado que siempre están rellenas de mineral) son familias de pequeñas venas que se orientan paralelamente a las diaclasas tectónicas (se forman paralelas a σ1 y se abren en dirección de σ3).
Cuando estas venas son deformadas en una zona de cizalla, desarrollan estructuras sigmoidales que permiten identificar la cinemática.
Dado que en las zonas de cizalla formadas en la zona de transición pueden desarrollarse estructuras tanto dúctiles como frágiles, es posible encontrar, para un mismo sistema de esfuerzos, una o varias de las siguientes estructuras geológicas: foliación, pliegues, fallas normales, fallas inversas, diaclasas, fracturas riedel y fracturas antiriedel, entre otras.
Aquí puedes ver el video explicativo de este tema:
