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Proyecto de investigación

Cataclasis y fracturación en rocas de la corteza continental

Referencia:
CGL2014-53388-P
Entidad financiadora:
Ministerio de Economía y Competitividad
Participantes:
Univ. Oviedo, Univ. Autónoma de Barcelona, Univ. Durham, Univ. Cardiff, Univ. College London
Duración:
2015-2017
Investigador Principal:
Sergio Llana Fúnez
Investigadores:
  • Pedro Farias Arquer
  • Francisco J Fernández
  • Ángel Rodríguez Rey
  • Alberto Marcos Vallaure
  • Francisco J. Martínez
  • Tom Blenkinsop
  • Nicola de Paola
  • Tom Mitchell

La acumulación de esfuerzos tectónicos en la corteza terrestre produce la deformación de las rocas mediante diversos mecanismos. La mayor parte de esta deformación se acomoda en las rocas de forma más o menos continuada en el tiempo con tasas de deformación muy bajas, en torno a 10-14 s-1, e implicando cambios profundos en la microestructura que en ocasiones llevan asociado una transformación completa de la paragénesis mineral predominante en las rocas. Sin embargo, también existen estructuras muy discretas que localizan intensamente la deformación, tanto en el espacio como en el tiempo, como son las superficies de deslizamiento asociadas a fallas tectónicas. La deformación de las rocas en estos casos está dominada por la cataclasis y la producción de una matriz de grano muy fino fruto de la trituración de la roca. Las tasas de deformación en este caso pueden ser muy elevadas, >10-2 s-1, de tal forma que al menos parte de la energía acumulada por el esfuerzo tectónico se libera en forma de terremotos de manera brusca y con gran impacto en la superficie de la Tierra. En el registro geológico únicamente un tipo de rocas de falla, las pseudotaquilitas, son aceptadas como prueba fehaciente de que la deformación ha sido acomodada por un evento sísmico ya que sólo un movimiento muy rápido de una falla puede producir las temperaturas tan elevadas como para producir la fusión parcial e instantánea de la roca. Sin embargo, hay una serie de procesos atenuantes que inhiben la fusión parcial de las rocas en un movimiento sísmico, por lo que la mayor parte de los terremotos no producen pseudotaquilitas.


En este proyecto proponemos el estudio de rocas de falla generadas en tres niveles corticales diferentes: corteza inferior de una corteza engrosada (unidad tectónica superior del Complejo de Cabo Ortegal), zona de transición frágil-dúctil, equivalente a corteza media (Fallas de Valdoviño y Malpica-Lamego), y corteza superior (falla de Ventaniella). La localización geográfica y el contexto geodinámico es distinto en los tres casos, pero tenemos un conocimiento previo de la geología que nos permite contextualizar las rocas de falla. En la mayor parte de las estructuras fósiles en Cabo Ortegal y en alguna de las zonas de cizalla Variscas seleccionadas en este proyecto, las rocas de falla se relacionan con superficies de deslizamiento que parecen acumular un único movimiento. La Falla de Ventaniella muestra en la actualidad sismicidad alineada con su trazado que se puede separar en dos segmentos sísmicos no contiguos, en el margen continental y en la parte alta de la cordillera, ambos separados por una zona asísmica. El estudio de las rocas de falla en los dos segmentos en tierra puede aportar información sobre qué procesos determinan la sismicidad asociada a esta falla.


El punto de partida del proyecto es la existente disparidad entre por un lado la abundante sismicidad que actualmente se observa en fallas activas y por otro las escasas evidencias de eventos sísmicos que se registran en las rocas en estructuras fósiles, en la actualidad restringida a la presencia de pseudotaquilitas. En este proyecto, pretendemos analizar las condiciones de formación de una serie específica de rocas cataclásticas como potenciales candidatas de representar evidencias de sismicidad en el registro geológico a diferentes profundidades en la corteza continental.