Geología Estructural: Diaclasas, Plegamientos y Discordancias

1. Las Diaclasas

Las diaclasas son rupturas en las rocas que no muestran movimiento o desplazamiento en una forma significativa. Normalmente, las diaclasas se forman por fuerzas tectónicas. Estas fracturas en las rocas, que no tienen asociado un deslizamiento de los bloques que determina, se distinguen así de las fallas, resultando ser las estructuras geológicas más abundantes.

La orientación espacial de estas fracturas se describe mediante dos parámetros:

• Dirección: Ángulo que forma una línea horizontal contenida en el plano de la diaclasa con el eje norte-sur.
• Buzamiento: Ángulo formado por la diaclasa y un plano horizontal imaginario.

Estos parámetros pueden variar de un punto a otro. Las diaclasas suelen aparecer asociadas a fallas y pliegues. Cuando se presentan varias diaclasas agrupadas, se habla de un sistema de diaclasas. Los dos más importantes son:

• Sistema de diaclasas paralelas: Todas las diaclasas tienen igual dirección y buzamiento.
• Sistema de diaclasas que se cortan: Las diaclasas tienen distintas direcciones y buzamientos y, por lo tanto, se cortan en determinados puntos.

Causas del Diaclasamiento

Una de las causas más frecuentes del diaclasamiento es el aumento de densidad del material, lo cual ocurre principalmente por:

• Deshidratación: Como ocurre en sedimentos que quedan expuestos al aire después de haber estado sumergidos.
• Enfriamiento: Es el caso de las coladas basálticas, las cuales, una vez solidificada la lava y por el posterior enfriamiento, se dividen en columnas prismáticas (disyunción columnar).
• Recristalización: El paso del tiempo favorece un reordenamiento de las moléculas que en su conjunto amplía la extensión de las redes cristalinas, aumentando la densidad del material.
• Descompresión: Como la que sucede en un plutón granítico donde la erosión progresiva va dejándolo al descubierto.

Clasificación de las Diaclasas

Según su mecanismo de formación:

• Diaclasas tectónicas: Su génesis está directamente relacionada con deformaciones tectónicas de la corteza terrestre.
• Fisuras de enfriamiento: Durante el enfriamiento de un magma, el volumen de la roca disminuye a medida que baja la temperatura.
• Grietas de desecación: Cuando se seca un barro o lodo en condiciones atmosféricas, disminuye el espacio ocupado y el material se fractura formando polígonos.
• Diaclasas de descompresión: Se generan por expansión de cuerpos ígneos grandes, como los batolitos. Esto se debe a que el cuerpo ígneo experimenta un cambio brusco en las condiciones de presión confinante al sufrir exhumación; este se descomprime generando lajas levemente curvadas.
• Grietas de disolución: Comunes sobre todo en sedimentos químicos; son fracturas producidas por disolución diferencial aprovechando líneas de debilidad previa.

Según el momento de su formación:

• Sinclasas o diaclasas primarias: Formadas simultáneamente durante la génesis o litificación de las rocas.
• Tectoclasas o diaclasas secundarias: Posteriores a la formación de las rocas, originadas siempre por esfuerzos tectónicos.

Importancia Geológica y Relaciones Temporales

Las diaclasas son fundamentales en la geología aplicada y ambiental ya que:

• Ejercen un control directo sobre las configuraciones de drenaje hidrográfico.
• Aumentan notablemente la permeabilidad y flujo de fluidos (agua, hidrocarburos).
• Favorecen las labores de explotación minera y canteras.
• Permiten determinar la historia tectónica de una región.

Relaciones temporales entre diaclasas: La existencia de distintas familias de diaclasas dentro de un sistema permite descifrar y reconstruir los distintos estadios tectónicos a los que fue sometido un cuerpo rocoso.

2. El Plegamiento

El plegamiento es una deformación dúctil de las rocas en la que elementos originariamente horizontales quedan curvados formando ondulaciones más o menos paralelas entre sí. Se originan por la acción de esfuerzos de compresión sobre las masas rocosas, situándose comúnmente en los bordes convergentes de las placas tectónicas y obedeciendo a dos tipos de fuerzas:

• Laterales: Originadas por la colisión e interacción directa entre placas tectónicas.
• Verticales: Resultado del levantamiento cortical debido al fenómeno de subducción a lo largo de una zona amplia y alargada, donde se levantan grandes cordilleras o relieves plegados.

Elementos Geométricos de un Pliegue

• Charnela: Zona de máxima curvatura del pliegue.
• Línea de charnela: Línea que une los puntos de mayor curvatura en una superficie plegada.
• Plano axial: Plano imaginario que contiene todas las líneas de charnela y divide al pliegue en dos partes teóricamente simétricas.
• Núcleo: La parte más interna y comprimida del pliegue.
• Flancos: Cada una de las dos mitades o laderas en que el plano axial divide al pliegue.
• Terminación: Zona periclinal donde el pliegue pierde progresivamente su curvatura hasta desaparecer.

Para caracterizar geométricamente un pliegue se utilizan tres parámetros:

• Inmersión: Ángulo que forman la línea de charnela y el plano horizontal.
• Dirección: Ángulo formado entre un eje horizontal del pliegue y la dirección norte-sur.
• Buzamiento: Ángulo que forman las superficies de los flancos con respecto a la horizontal.

Criterios de Clasificación de los Pliegues

Por su forma:

• Anticlinales: Pliegues convexos hacia arriba. El núcleo se encuentra en la parte inferior y contiene las rocas más antiguas del pliegue; el centro actúa como eje de simetría y los estratos buzan siempre alejándose del núcleo (hacia los flancos), mostrando sentidos opuestos.
• Sinclinales: Pliegues cóncavos hacia arriba (curvados hacia abajo). El núcleo se sitúa en la parte superior conteniendo los estratos más modernos; los estratos se inclinan convergiendo hacia el núcleo, mostrando rumbos opuestos (180°).

Por su simetría:

• Simétricos: Existe un plano de simetría bien definido en el centro del pliegue; ambos flancos presentan prácticamente el mismo ángulo de inclinación.
• Asimétricos: Uno de los flancos presenta una pendiente suave mientras que el flanco opuesto posee una inclinación sensiblemente mayor.

Por la inclinación del plano axial:

• Rectos: El plano axial se encuentra en posición vertical.
• Inclinados: El plano axial presenta una inclinación intermedia respecto a la vertical.
• Recumbentes: El plano axial se encuentra fuertemente inclinado o prácticamente horizontal.

Por el espesor de sus capas:

• Isópacos: El espesor de las capas estratigráficas se mantiene uniforme a lo largo de toda la estructura.
• Anisópacos: Las capas presentan variaciones notables de espesor, habitualmente con adelgazamiento en los flancos y engrosamiento en la charnela.

Por el ángulo entre sus flancos:

• Isoclinales: Sus flancos son paralelos entre sí.
• Apretados: Los flancos convergen formando un ángulo agudo.
• Suaves: Los flancos convergen formando un ángulo obtuso.

Asociaciones de Pliegues

En la naturaleza, los pliegues rara vez se encuentran aislados; por lo general se presentan asociados en grandes conjuntos estructurales:

• Isoclinorio: Agrupación donde los planos axiales y ejes de los pliegues son paralelos.
• Anticlinorio: Gran estructura convexa de pliegues cuyos ejes convergen por debajo del pliegue, formando un conjunto global con forma anticlinal.
• Sinclinorio: Gran estructura cóncava cuyos ejes convergen por encima del pliegue, adquiriendo en su conjunto forma general de sinclinal.

3. Discordancias y Relaciones Estratigráficas

Bajo condiciones normales, los estratos sedimentarios se depositan originando capas horizontales superpuestas (Principio de Horizontalidad Original y Superposición). Esto fundamenta dos conceptos básicos:

• Concordancia: Relación vertical entre dos unidades litoestratigráficas superpuestas en las que ambas presentan superficies de estratificación paralelas entre sí y con la superficie de contacto.
• Continuidad: Relación genética entre dos materiales donde no existió una interrupción sedimentaria apreciable o medible temporalmente entre ambos depósitos.

No obstante, muchas secuencias geológicas carecen de concordancia o de continuidad estratigráfica, dando pie a los conceptos de:

• Discontinuidad estratigráfica: Evidencia de una interrupción temporal medible en el registro sedimentario (hiato o vacío erosional).
• Discordancia: Relación geométrica y temporal entre estratos contiguos en la que la superficie de separación corta oblicuamente a las superficies de estratificación de la unidad infrayacente.

Al considerar la geometría de los contactos y la escala de tiempo geológico, se distinguen los siguientes tipos de discordancias:

• Discordancia angular: Se produce cuando un conjunto de estratos horizontales o menos inclinados descansa sobre una serie estratigráfica inferior previamente plegada o basculada y erosionada.
• Discordancia erosional (Disconformidad): Ocurre cuando los estratos de ambas formaciones son paralelos, pero el plano de separación corresponde a una superficie irregular labrada por la erosión durante un periodo de no deposición.
• Discordancia estratigráfica: Sucede cuando varias capas se hallan separadas por planos de estratificación que representan una interrupción temporal neta en la sedimentación sin deformación angular previa.
• Discordancia litológica (Inconformidad): Contacto en el que una secuencia de rocas sedimentarias suprayacentes descansa directamente sobre un basamento constituido por rocas ígneas plutónicas o metamórficas intensamente erosionadas.