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4.2.2. Fallas

Fallas geológicas

Las fallas son deformaciones frágiles que se producen cuando las rocas no pueden absorber los esfuerzos a los que están sometidas. Los esfuerzos pueden ser compresivos, distensivos o de cizalla. Los materiales se rompen y los fragmentos resultantes se desplazan unos respecto a otros, tiendo un desplazamiento apreciable. Si no hubiese desplazamiento, hablaríamos de diaclasas.

Las fallas que se producen en la litosfera son las estructuras geológicas responsables de los terremotos. Se trata de fracturas de las rocas en la que, cuando las tensiones superan la resistencia de los materiales, y sobrepasan los límites de la deformación elástica, se produce la fractura de los materiales rocosos produciendo un desplazamiento relativo de los bloques que quedan a ambos lados de la falla, generando una liberación brusca de energía que se propaga en forma de ondas sísmicas.

Elementos geométricos de las fallas

Una falla es una superficie de fractura a lo largo de la cual se produce el desplazamiento relativo de los bloques separados por ella. Por tanto, una falla está constituida por una superficie de fractura, el “plano de falla” y los dos bloques separados por éste. 

Para poder clasificar las fallas y entender cómo se han formado, es necesario definir los principales elementos de las fallas:

  • Bloques o labios de falla. Son cada una de las dos porciones de roca que están separadas por el plano de falla.
    • Si el plano de falla no es vertical, se distingue:
      • Bloque superior: Bloque que queda por encima del plano de falla.
      • Bloque inferior: Bloque queda por debajo del plano de falla.
    • Según el movimiento relativo de los bloques:
      • Bloque levantado. Es el bloque o labio que queda elevando respecto al hundido.
      • Bloque hundido.
  • Plano de falla. Es el plano de rotura a lo largo del cual se desplazan los bloques que se separan en la falla. Puede ser vertical, horizontal o inclinado. El plano se puede determinar, como vimos al hablar del plano axial del pliegue, con la dirección y el buzamiento. Debido a la fricción entre los bloques, los planos de falla pueden estar pulidos dando lugar a los espejos de falla. En el plano de falla también pueden aparecer estrías de fallas, marcas rectilíneas que indican la dirección del movimiento de los bloques.
  • Salto de falla. Es la distancia que se ha desplazado un bloque respecto al otro. Se puede medir tanto lateral, como horizontal o verticalmente. El salto neto indicaría la suma de las tres medidas anteriores, y vendría señalado por las estrías de falla.
  • Escarpe de falla. Es el resalte que queda en el terreno como consecuencia del desplazamiento ocurrido en una falla.

Actividad interactiva: Coloca cada elemento de la falla en el lugar correspondiente.

Tipos de fallas

Según los movimientos relativos de los bloques de fallas, se distinguen:

  • Falla normal o directa o de gravedad. El bloque superior (el que está sobre el plano de falla) es el bloque hundido. Se produce por esfuerzos distensivos, ya que hay un aumento de la superficie. Son frecuentes en las zonas donde las placas separan, en entornos extensionales, como rifts continentales y dorsales. En las fallas normales el bloque de techo, el que se apoya sobre el plano de falla, baja respecto al otro bloque, el bloque de muro. El plano de falla buza hacia el bloque hundido. En las fallas normales, el buzamiento del plano de falla suele ser elevado, incluso prácticamente vertical.
Arturo González [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons
Vídeo: Falla normal.
  • Falla inversa. El bloque superior coincide con el bloque levantado. Se produce como consecuencia de esfuerzos compresivos, ya que disminuye la superficie. Por tanto, son frecuentes en zonas de subducción, tanto en zonas de margen continental como de arco de islas. El movimiento relativo de los bloques es fundamentalmente en la vertical y el bloque superior o de techo, el que se apoya sobre el plano de falla, sube con respecto al otro bloque, denominado bloque inferior o de muro. El plano de falla buza hacia el bloque levantado. El buzamiento del plano de falla suele ser bajo (si es por debajo de 45º, se dice que es un cabalgamiento).
By Arturo González (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

Vídeo: Falla inversa.

  • Falla vertical. No son comunes, el desplazamiento de los bloques se produce sólo en la vertical, nada en horizontal.
  • Fallas en tijera o rotacionales. El desplazamiento relativo de los bloques tiene un componente rotacional
  • Falla de desgarre o en cizalla o en dirección. El desplazamiento de los bloques se produce únicamente en la horizontal. Se originan por esfuerzos de cizalla que provoca el desplazamiento lateral de un bloque respecto al otro. El plano de falla suele ser vertical. Las fallas en dirección o de desgarre, cuando son grandes se llaman fallas transformantes. Estas fallas a su vez pueden clasificarse en:
    • Sinestrales, cuando el bloque de la derecha de la falla se aleja de nosotros.
    • Dextrales, cuando el bloque de la derecha se acerca a nosotros.

Falla de desgarre

By The original uploader was Cferrero at English Wikipedia (Transferred from en.wikipedia to Commons.) [GFDL or CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons

Basado en Jesús Gómez Fernándezderivative work: Gregorsderivative work: PePeEfe, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Vídeo: Falla de desgarre.

Imágenes: Galerías de fallas.

Actividad interactiva: Tipos de fallas.

Asociaciones de fallas

Las fallas, como los pliegues, suelen presentarse asociadas a otras, originando asociaciones o sistemas de fallas. En regiones afectadas por fallas normales se distinguen:

  • Horst o macizo tectónico: Bloque levantado que queda entre dos fallas normales.
  • Graben: Bloque que queda más bajo como resultado de movimientos distensivos, entre dos fallas normales.

Horst y graben

By Horst_graben.jpg: U.S. Geological Surveyderivative work: Gregors (talk) 11:17, 7 June 2011 (UTC) (Horst_graben.jpg) [Public domain], via Wikimedia Commons

Los horst forman las zonas elevadas y los graben o fosas tectónicas, las zonas hundidas. Estas estructuras son características de zonas distensivas, delimitadas por fallas normales.

  • Pop-up y pop-down. Estructuras características de zonas con esfuerzos de compresión, parecidas a los horst y los graben, pero delimitadas por fallas inversas.

Pop-up \u0026 Pop-down structures ES.svg "Pop-Up \U0026 Pop-Down Structures ES.Svg". Es.M.Wikipedia.Org, 2015, https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Pop-up_%26_Pop-down_structures_ES.svg. Accessed 21 Oct 2020.

Actividad interactiva: Sistemas montañosos formados por asociaciones de fallas.

Andalucía, Junio de 2017, examen suplente, opción A, cuestión 3

3. ¿Qué es una falla? Cite tres tipos de falla. (0,8 puntos)

Andalucía, Septiembre de 2017, examen suplente, opción A, pregunta 2

2. ¿Cómo se denomina una falla en la que el bloque de muro se desplaza hacia arriba en relación con el bloque de techo? (0,8 puntos)

Andalucía, Septiembre de 2019, opción B, pregunta 2

2. ¿Cómo se llama el tipo de falla en la que el movimiento entre los bloques se produce en dirección horizontal?. (08 puntos)

Asturias, Junio de 2017, opción B, cuestión 6

6) Explica el concepto de “falla” y los elementos que la definen. ¿De qué tipo es la que se muestra en la fotografía y por qué? (2 puntos)

Islas Baleares, Julio de 2018, opción A, cuestión 11

11. Tipos de fallas. Haz un esquema. (1,5 puntos)

Castilla La mancha, Julio de 2018, propuesta A, bloque 1, pregunta 4

4ª/0,5 p.) ¿Qué es un Horst?

Castilla La mancha, Julio de 2018, propuesta B, bloque 1, pregunta 4

4ª/0,5 p.) Define falla.

Castilla La Mancha, Junio de 2018, propuesta B, bloque 1, pregunta 4

4ª/0,5 p.) ¿Qué es una falla inversa?

Extremadura, julio de 2017, opción A, pregunta 5

5. Características de una falla inversa. 1 punto. 

Extremadura, Julio de 2018, opción B, pregunta 4

4. Concepto de falla transformante ¿En qué tipo de límite geológico aparece?. 1 punto.

Extremadura, Junio de 2019, opción A, pregunta 5

5. Fallas inversas: qué son; por qué se forman; cómo se reconocen. 1 punto.

Madrid, Julio de 2018, opción B, pregunta 2

Pregunta nº 2 En relación a la tectónica y deformación de las rocas:

a) Copie en su hoja de examen la siguiente tabla y complétela:

ESTRUCTURA TECTÓNICA TIPO DE DEFORMACIÓN ESFUERZO QUE LA ORIGINA ROTURA DE LOS MATERIALES
Frágil Compresivo x
Falla de dirección o desgarre x x Sí 
x Dúctil o plástica x No
Falla normal o directa x Distensivo  x


b) Defina los siguientes elementos de una falla: labios, plano de falla y salto de falla. Cite la principal diferencia entre fallas y diaclasas.

c) Indique una estructura generada por asociación de fallas en bordes de placa divergentes y otra estructura en bordes convergentes.

Actividad basada en Madrid, Julio de 2018, opción B, pregunta 2

Completa esta tabla (basada en el ejercicio de Madrid, Julio de 2018, pregunta 2:

ESTRUCTURA TECTÓNICA TIPO DE DEFORMACIÓN ESFUERZO QUE LA ORIGINA ROTURA DE LOS MATERIALES
Falla inversa
Falla de dirección o desgarre  
Pliegue
Falla normal o directa  

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Madrid, Junio de 2019, opción B, cuestión 2 a y b

Pregunta nº 2

A partir del siguiente bloque-diagrama:

Fuente: Modificado de Encyclopedie Larousse enligne 

a) Defina lo que es una falla. Razone el tipo de falla representada en el dibujo. Explique otros dos tipos de falla.

b) Cita y describa los elementos o partes de la falla indicados con los números 1, 2, 3 y 4.

Murcia, Junio de 2017, opción A, cuestión 4

4. ¿Qué tipo de falla se observa en la fotografía? (0,5 puntos). Explique el proceso que ha seguido para identificarla (0,5 puntos). Defina patrimonio geológico (0,5 puntos), según la definición anterior ¿consideras que este lugar puede ser un Lugar de Interés Geológico? Razona la respuesta. (0,5 puntos) 
 
 
 

Murcia, Septiembre de 2019, opción A , cuestión 5

5. Suponga tres estratos horizontales afectados por una falla normal que buza hacia la izquierda. Los estratos están formados por las siguientes rocas:

1-margas del Cretácico,

2-margas del Triásico,

3-areniscas del Jurásico.

a) Haga un corte geológico que muestre correctamente la serie estratigráfica, ordenada de más antiguo a más moderno (0, 4 p.), y la falla normal. (0, 4 p.)

b) En la imagen se observa un espejo de falla, ¿podría corresponder este espejo con la falla que has dibujado? Para ello diga cómo ha sido el movimiento de los bloques en la falla de la imagen, en la vertical o en la horizontal. (0, 4 p.) Razone la respuesta indicando en qué se ha fijado (0, 4 p.).

c) Hay una roca que puede contener agua subterránea ¿Cuál es y por qué? (0, 2 p.). Diga si el acuífero es libre o confinado razonando la respuesta. (0, 2 p.).

Fuente: https://www.regmurcia.com

Aragón, Junio de 2017, opción A, cuestión 4

4. La tectónica de placas es una teoría geológica que explica la forma en que está estructurada la litosfera. Esta teoría da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta. (2 puntos)

A. Considerando el marco de la tectónica de placas, explique las causas que originan la distribución del riesgo sísmico y volcánico. (1 punto)

B. Explique los tipos de fallas que se identifican a partir de la clasificación en función de los movimientos relativos producidos entre sus bloques. Haga un bloque diagrama para cada uno de los tipos identificados. (1 punto)

Aragon, Junio de 2018, opción B, cuestión 1

1. La geología nació por parte del deseo del ser humano de entender su entorno y su mundo. (2 puntos)

A. ¿Por qué es importante la Geología en la sociedad actual? (1 punto)

B. Éste es un corte geológico SSO-NNE realizado en Portalrubio (provincia de Teruel) cuya escala vertical es igual a la horizontal. Responda a las siguientes cuestiones: (1 punto)

I) ¿De qué tipo son las fallas F4 y F2 y en relación a que tipo de etapa de deformación han podido generarse?

II) ¿De qué tipo son las fallas F1 y F3 y en relación a que tipo de etapa de deformación han podido generarse?

III) ¿Son compatibles temporalmente ambos tipos de estructuras? En caso negativo indique si hay criterios para establecer una secuenciación temporal de estas estructuras y por lo tanto de las etapas de deformación.

IV) Los pliegues que afectan a los materiales mesozoicos ¿con cuál de esas etapas de deformación es compatible?

V) Señale al menos dos contactos discordantes entre las unidades que pueden observar en el corte (indique la unidad que hay por debajo y por encima de este contacto).

Asturias, Julio de 2020, pregunta 3, parte A

A) Contesta a las siguientes preguntas: ¿Qué estructuras geológicas son las responsables de los terremotos? Explica brevemente sus características generales. En el contexto de la tectónica de placas, ¿dónde se presentan actualmente esas estructuras? Explica brevemente sus características en cada caso. (2 puntos)

Actividad basada en Aragón, convocatoria ordinaria de 2021, pregunta4

4. Responda a las siguientes cuestiones sobre tectónica y geología estructural. (2 puntos)

A. Lea atentamente las siguientes definiciones y diga los conceptos que definen. (1 punto)

I. Episodio de formación de un conjunto de orógenos por la interacción de varias placas tectónicas:

II. Fracturas en la corteza terrestre sobre las cuales no ha tenido lugar un desplazamiento apreciable:

III. Fallas verticales en las que el movimiento relativo de los bloques es fundamentalmente en la horizontal:

IV. Cualquier cambio de forma, volumen o posición de un objeto como resultado de la aplicación de un esfuerzo:

V. Tipo de esfuerzos que producen acortamiento en una zona.

B. Explique los tipos de fallas que se identifican en función de los movimientos relativos que se producen entre sus bloques. Haga un bloque diagrama para cada uno de los tipos identificados. (1 punto)

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Cantabria, Junio de 2021, parte I, pregunta 2

2. [2 PUNTOS] Desarrolle, con ayuda de dibujos, cómo se forma una falla y qué tipos de fallas existen. ¿Qué tipo de deformación se produce en las rocas cuando se forma una falla?

Castilla y León, Junio de 2021, pregunta 6

6.- Dibuje los tres tipos fundamentales de falla (0,5 puntos) y explique sus diferencias (0,5 puntos).

Extremadura, Junio de 2021, pregunta 5

5. Dibujar una falla normal, señalando y definiendo cada uno de sus elementos (2 puntos).

Actividad

5. Definir que es una falla normal y una falla inversa y el tipo de esfuerzo que las origina. Realizar un esquema de cada una de ellas (2 puntos).

La Rioja, Julio de 2021, pregunta 10

Elabora un esquema sencillo de una falla directa, indicando las partes o elementos que podemos encontrar en ella. Indica también las direcciones en las que se mueven.

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