Laboratorio IV Estructuras Geológicas

1. Explique que son los esfuerzos y como se originan las deformaciones

2. Explique que son las estructuras geologicas?

3. Que son las estructuras disyuntivas y como se manifiestan en la corteza terrestre?

Grafíquelas

4. Que son las estructuras plicativas y como se manifiestan en la corteza terrestre?

Grafíquelas

5. Diga que elementos se tomaron como base para enunciar la Teoria de la Deriva

Continental.

6. Que es la Tectonica de Placa?

7. Defina que es un terreno tectónico

8. Muestre un mapa con las Placas Tectónicas. Muestre el Mapa de la Placa Caribe.

9. Muestre un Mapa con las Principales Fallas del país

10. Diga la importancia práctica del conocimiento de la tectónica.

Informaciones complementarias

Características Tectónicas y Geológicas

Marco Tectónico del área del CaribeLa Isla de la Hispaniola (República Dominicana y Haití) se encuentra localizada en el borde norte de la Placa del Caribe, zona de contacto con la Placa de Norteamérica (ver Mapa No 1).La placa del Caribe es una placa tectónica relativamente pequeña que se originó entre el cretácico superior y el mioceno como consecuencia de la expansión de la corteza que separa las placas de Norteamérica y de Suramérica, siendo luego empujada hacia el este por efectos de la subducción de la corteza oceánica que conforma la placa de Cocos desde la parte occidental.

Mapa No 1: Situación Geotectónica de la Placa del Caribe (Mann et al., 1990-1998)

Limita al norte y al este con la Placa de Norteamérica; al sur con la Placa de Suramérica y al oeste con la Placa de Cocos. El límite en la parte norte está definido por una gran zona de falla transcurrente sinestral que se extiende desde el bloque de Yucatán hasta las Antillas Menores y pasa entre la isla de Cuba y la Hispaniola. En la parte este y noreste, la Placa de Norteamérica penetra por debajo de la Placa del Caribe definiendo una extensa zona de subducción que se caracteriza por profundas depresiones o fosas marinas, como son las de Caymán, La Hispaniola y la de Puerto Rico o fosa de Milwakee, y que es la responsable del origen del arco de islas que conforman las Antillas Menores. El límite sur tiene características de interacción transcurrente dextral en relación con la Placa de Suramérica. El límite occidental está marcado por una extensa zona de subducción al oeste del litoral de Centro América, donde la placa de Cocos penetra por debajo de la Placa del Caribe. (Dolan F.J., Mann et al. 1998)

El movimiento de la Placa del Caribe con relación a la de Norteamérica es de unos 21~25 mm/año, de acuerdo a los resultados de las campañas de medición geodésica con sistema de posicionamiento global (GPS). (Dixon, Calais, et al., 1998, Calais et al. 2002)La isla de la Hispaniola que está localizada en el límite norte de la Placa del Caribe, forma parte de la zona de interacción de esta placa con la de Norteamérica. Dicha zona de interacción tiene entre 100 y 250 Km de ancho y tiene incidencia directa en las islas de la Hispaniola, Cuba, Jamaica y Puerto Rico, con una extensión de más de 2,000 Km, desde el arco de islas de las Antillas Menores hasta el arco de Centro América. Esta zona de contacto se caracteriza por una transición en el tipo de interacción entre las placas: pasa de un movimiento de subducción, característico de la parte este, en la zona del arco de isla de las Antillas Menores, a un movimiento transcurrente sinestral en la parte oeste, desde el este de Puerto Rico hasta Centro América, dando como resultado una convergencia oblicua entre ambas placas en la parte noreste. Este hecho le imprime características sismotectónicas especiales a esta zona y, por ende, repercute directamente en las Antillas Mayores, en especial en la Hispaniola.El análisis de los datos de GPS obtenidos en la República Dominicana entre 1994 y 2001, indican que la convergencia oblicua entre las placas del Caribe y de Norteamérica, se puede dividir en dos componentes: una de tipo de subducción inversa profunda y otra de transcurrencia sinestral. La componente de subducción es de 5.2 ± 2 mm/año y es absorbida por la Falla del Norte de la Hispaniola, definida par la fosa del mismo nombre, que discurre paralela al litoral norte de la isla. La componente transcurrente se descompone a su vez en 12.8 ± 2.5 mm/año que lo absorbe la Falla Septentrional en la parte norte de la isla, y 9.0 ± 9.0 mm/año que lo absorbe la Falla Enriquillo – Plantain Garden en la parte sur de la isla. (Calais et al. 2002).Dentro de la placa del Caribe se encuentran zonas de subducción locales que definen por igual fosas marinas y que están sometidas a grandes esfuerzos. Una de estas zonas de capital importancia para La Hispaniola y Puerto Rico es la Trinchera de Los Muertos, que se extiende desde el arco de las Antillas Menores al este de Puerto Rico, pasando al sur de esta isla y de La Hispaniola, en donde termina. A partir de entonces, una depresión menor empieza a curvarse hacia el norte sugiriendo una continuidad con la cuenca de Enriquillo.

Marco Tectónico-Estructural de la Hispaniola

La localización de la isla de la Hispaniola en el límite norte de la placa del Caribe, le imprime características tectónicas especiales, en la cual pueden distinguirse cuatro grandes bloques que dan la configuración morfotectónica actual de la isla. Estos bloques son, de norte a sur:

• Bloque Septentrional• Bloque Cordillera Oriental-Central-Massif du Nord• Bloque Neiba-Matheaux-M.Noires• Bloque Bahoruco-Selle-La Hotte.

Dicha configuración guarda relación con las cuatro grandes fallas que acomodan los desplazamientos relativos entre las placas del Caribe y de Norteamérica, que son, de norte a sur:

• La Falla del Norte de la Hispaniola• La Falla Septentrional• La Falla Enriquillo – Plantain Garden• La Trinchera de los Muertos

Sin embargo, aparte de estas fallas, dentro del territorio de la Hispaniola se encuentran varias fallas adicionales que guardan relación con estas cuatro. La mayor actividad tectónica en la actualidad geológica de la isla se concentra en el bloque Septentrional.Este bloque está formado por el valle del Cibao, la cordillera Septentrional, la península de Samaná, la costa Atlántica y el talud insular del norte. Está compuesto por un basamento de rocas volcánicas del cretácico superior y por rocas sedimentarias carbonatadas del mioceno superior. El bloque está limitado al norte por la Falla del Norte de la Hispaniola,que marca el borde de interacción de subducción con la placa de Norteamérica. Dentro de este bloque se distinguen dos grandes fallas activas: La falla Septentrional y la falla de Camú, de las cuales se entiende que la falla Septentrional es la que absorbe en gran medida el movimiento transcurrente de interacción entre las placas del Caribe y Norteamérica en la parte norte de la isla. La Falla Norte de la Hispaniola es de buzamiento tendido hacia el sur, mientras que la Falla Septentrional es de buzamiento alto, posiblemente hacia el norte, definiendo así una gran cuña en la parte norte de la isla (ver Figura No 1).

Figura No 1

Diagrama de bloque esquemático donde se muestra la relación mecánica propuesta de fallas paralelas de corrimiento y de empuje en la convergencia oblicua y de partición de esfuerzo en el límite norte de la placa del Caribe en la región norte de la Hispaniola. El número 1 muestra la dirección del movimiento relativo entre el terreno septentrional y el colgajo Atlántico que lo subduce a lo largo de la falla de empuje con buzamiento sur que marca la interface de las placas. El numero 2 muestra la dirección del movimiento relativo entre la parte principal de la Hispaniola (al sur de la falla septentrional-transcurrente sinestral) y el colgajo de subducción. Nótese que 2 es paralelo al vector de dirección de movimiento general entre la Hispaniola y la Placa de Norte América (Atlántica). Nótese también que 2 es subparalela al límite de placas, mientras que tiene un ángulo mayor con el límite de placas debido a la partición del movimiento de corrimiento marginal hacia un movimiento lateral de la falla Septentrional. “Y” denota el ángulo entre el vector del movimiento local y normal al límite del frente del cinturón norte de deformación de la Hispaniola (Dolan & Mann, Special Paper 326, Geological Society of América, 1998).

La falla Septentrional es perfectamente rastreable dentro del territorio dominicano desde la Bahía de Manzanillo hasta el límite sur de la península de Samaná y marca claramente el límite sur de la cordillera Septentrional. Dada las dimensiones de esta falla y su condición de falla activa, la misma ha sido objeto de numerosos estudios geotectónicos por parte de diferentes científicos de distintas nacionalidades. Los estudios geológicos, geodésicos, sismológicos y paleosísmicos de la última década indican que la falla Septentrional, que pasa por debajo de los principales pueblos del Cibao, acomoda una deformación de 12.8 ± 2.5

mm/año, y que tiene una deformación acumulada de más de 5 metros desde su último desplazamiento. Ello la convierte en la falla activa más peligrosa de la isla, capaz de producir un deslizamiento lateral de 4 a 8 metros, lo cual podría resultar en un terremoto devastador para la zona norte-occidental de la isla, sintiéndose los efectos de este evento en toda la isla.Basado en la historia sísmica y en la presente actividad tectónica de la isla, es indiscutible que la región septentrional es la que presenta mayor amenaza sísmica, aunque con esto no sugerimos de ninguna manera que sea la única.

El bloque Cordillera Oriental-Central-Massif du Nord está limitado al norte por el valle del Cibao y por la falla regional de la Hispaniola cuya actividad es incierta, y al sur por el valle de San Juan y la falla Los Pozos – San Juan. Este bloque está formado por rocas volcánicas e intrusivas, de cierto grado de metamorfismo, de edad cretácica.El bloque Neiba-Matheaux-M.Noires está limitado al norte por el valle de San Juan y al sur por la Hoya de Enriquillo, en donde se encuentra la Falla Enriquillo – Plantain Garden, que es una estructura de movimiento transcurrente sinestral que acomoda 9.0 ± 9.0 mm/año del movimiento relativo entre las placas del Caribe y de Norteamérica en la parte sur de la isla. La relación entre la Trinchera de Los Muertos y esta falla ha sido discutida por diferentes autores, estando en la actualidad en estado incierto.El bloque Bahoruco-Selle-La Hotte está formado por las rocas carbonatadas de la sierra de Bahoruco en el territorio dominicano y toda la península sur de Haití. Está limitado al norte por la Hoya de Enriquillo y su límite sur es incierto, mientras que hacia el este está limitado, aparentemente, por la dorsal de Beata. La interacción de la Trinchera de Los Muertos con este bloque es incierta. Si se acepta la teoría de la continuidad entre Los Muertos y la falla Enriquillo – Plantain Garden, entonces este bloque estaría limitado al norte por dichas estructuras y sería parte del plateau oceánico del Caribe. Ver Mapa No 2.

Mapa No 2: Marco Tectónico – Estructura

La Hispaniola ha sido dividida sobre la base de criterios geológicos, asociaciones litológicas, fisiográficas- estructurales en 10 zonas morfotectónicas que corresponden con las mayores

cadenas montañosas y valles de la isla (Lewis et. al. 1980), o 9 provincias geológicas (Case et al., 1984), y más recientes 12 provincias geológicas o terrenos tectónicos (Lewis, Draper, Mann, et. al. 1990). Ver Mapa No 3.

Mapa No 3: A. Zonas Morfotectónicas de la Hispaniola Lewis (1980) y, Lewis y Draper (1990). Zonas numeradas: Zona 1, Trinchera Antigua Bahamas; Zona 2, Cordillera Septentrional-Península de Samaná; Zona 3, Valle del Cibao; Zona 4, Massif du Nord-Cordillera Central; Zona 5, Zona Noroeste-Surcentral, que incluye las siguientes: Plateau Central-Valle de San Juan- Planicie de Azua; Sierra del Número; Península del Noroeste; Montañas Negras; Chaines de Matheux-Sierra de Neiba; y Sierra de Martín García; Zona 6,Isla de Gonave-Planicie de Cul-de-Sac-Valle de Enriquillo; Zona 7, Península del Sur, que incluye Massif de la Selle- Massif de la Hotte-Sierra de Bahoruco; Zona 8, Península Oriental, que incluye Cordillera Oriental y Planicie Costera del Seibo; Zona 9, Cuenca de San Pedro y Talud Norte de la Trinchera de los Muertos; Zona 10, Cordillera de Beata y Península del Sur. B, Terrenos Tectónicos de Hispaniola. Terrenos numerados: 1, Samaná; 2 Puerto Plata-Pedro García-Río San Juan; 3, Altamira; 4, Oro; 5, Seibo; 6, Tortue - Maimón-Amina; 7, Loma Caribe-Tavera; 8, Duarte; 9, Tireo; 10, Trois-Riviéres-Peralta (área gris); 11, Península del Noroeste-Neiba; 12, Hotte-Selle-Bahoruco (área rayada). Abreviaciones de Fallas: ZFRG, Zona Falla Río Grande; ZFS, Zona Falla Septentrional; ZFG, Zona Falla La Guácara; ZFHA, Zona Falla Hatillo; HFZ, Zona Falla Hispaniola; ZFB, Zona Falla Bonao; ZFSJR, Zona Falla San José- Restauración; ZFLPSJ, Zona Falla Los Pozos-San Juan; ZEPG, Zona de Falla Enriquillo-Plantain Garden. (Case et a., 1984; Lewis y Draper (1990).

Tabla No. 1 Fallas sismogénicas y sus características.

1 - Falla del Norte de la Hispaniola (NHFZ)Esta falla corresponde al límite de subducción de la placa de Norteamérica por debajo de la placa del Caribe y se evidencia por la fosa oceánica que corre a lo largo del norte de la isla. En la actualidad se considera que la interacción de ambas placas tiene un movimiento oblicuo que se descompone en movimiento de subducción, absorbido por esta zona de falla, y movimiento transcurrente sinestral, absorbido por los sistemas de falla semejantes a los de la Falla Septentrional y Enriquillo – Plantain Garden. La actividad de esta zona de falla está asociada a sismos de profundidad media a profunda cuyos epicentros suelen ocurrir del lado de la Placa del Caribe. Se considera que la subducción es de ángulo bajo (aprox. 10º s).

2 - Zona de Falla Camú (CFZ)Corre en sentido WNW-ESE en las cercanías de la base de la cordillera septentrional, en el lado norte. Se considera una falla transcurrente sinestral con alto ángulo de buzamiento, y por tanto, capaz de absorber parte de la componente transcurrente del movimiento oblicuo entre las placas, aunque su longitud es mucho menor que la Septentrional. Está considerada como una falla potencialmente activa.

3 - Zona de Falla Septentrional (SFZ)La Zona de Falla Septentrional es la mayor estructura en tierra del contacto de Las Placas Norteamérica-Caribe en la República Dominicana, y junto a la Zona de Falla de Motagua en Guatemala, constituyen las dos Zonas de exposición sub-aéreas más grandes de los 3200 kilómetros de longitud de la Zona de Contacto. Recorre el norte de la República Dominicana desde Samaná hasta Montecristi en sentido WNW-ESE y marca el límite de la cordillera septentrional con el valle del Cibao, formando un prominente escarpe en los sedimentos cuaternarios superficiales que cubren el Valle, se considera una falla transcurrente sinestral con alto ángulo de buzamiento, posiblemente hacia el norte.Es la zona de falla más estudiada de la Hispaniola, los resultados geológicos y paleosísmicos indican que su último movimiento ocurrió hace unos 800 años, pudiendo tener acumulación de deformación elástica del orden de 8 metros. Se considera una falla activa.

4 - Falla de la Hispaniola (HFZ)Corre en sentido WNW-ESE por la parte baja del flanco norte de la cordillera central, cerca del límite con el valle del Cibao. Se considera una falla transcurrente sinestral con alto ángulo de buzamiento, pero ha sido catalogada como probablemente inactiva.

5 - Falla de la Guácara (GFZ)Corre en sentido WNW-ESE por la parte central de la cordillera central. Se considera una falla transcurrente sinestral con alto ángulo de buzamiento. Las evidencias de campo muestran alto tectonismo en las rocas adyacentes, así como facetas trapezoidales en las laderas, sugiriendo con ello que sea potencialmente activa.

6 - Falla de Bonao (BFZ)Es una falla de trazo curvo cóncavo hacia el este, que va desde la cordillera central hasta el valle del Cibao, en las inmediaciones de Bonao. Se considera una falla inversa por la disposición de las unidades geológicas a ambos lados de la misma (Complejo Duarte y Formación Tireo). Informes de estudios para complejos hidroeléctricos la señalan como falla inactiva. Sin embargo, la actividad sísmica de la zona es considerable.

7 - Falla de Hatillo (HAFZ)Es una falla de cabalgamiento con trazo ligeramente curvo cóncavo hacia el NE y buzamiento hacia el SW.

8 - Falla San José de Ocoa – Restauración (SJRFZ)Corre en sentido WNW-ESE por la parte central y flanco sur de la cordillera central. Se considera una falla transcurrente sinestral y con buzamiento hacia el norte. Su traza no es continua a todo lo largo pero puede ser inferida a partir de la geomorfología. La sección correspondiente a las cercanías de San José de Ocoa se considera como falla inversa y posiblemente activa.

9 - Falla Los Pozos – San Juan (LPSJFZ)Corre en sentido WNW-ESE por la parte baja del flanco sur de la cordillera central, cerca del límite con el valle de San Juan. Se considera una falla inversa con buzamiento hacia el norte. Su trazo es discontinuo y al igual que las anteriores, más que por una sola falla, está definida por una zona de fallas.

10 - Falla de Neiba (NFZ)Corre en sentido WNW-ESE y marca el límite sur de la sierra de Neiba y la Hoya de Enriquillo. Se considera una falla transcurrente.

11 - Falla de Enriquillo – Plantain Garden (EPGFZ)Corre en sentido W-E por la parte central de la península del sur de Haití y termina abruptamente en el lago Enriquillo. Se considera una falla transcurrente sinestral con alto ángulo de buzamiento.

12 - Falla El Cercado San Juan (SJMFZ)Corre en sentido WNW-ESE por el límite entre el valle de San Juan y la sierra de Neiba. Su trazo es discontinuo y su buzamiento se considera hacia el norte.

13 - Falla de Higüey-Yabón (HIGFZ)La falla Higüey corre en sentido NNW-SSE en la parte este de la isla, desde la llanura costera del Caribe hasta las estribaciones orientales de la cordillera oriental. A partir de allí puede estar asociada a la falla de Yabón, que corta sedimentos volcánicos de la cordillera oriental hasta cerca del límite sur de la bahía de Samaná.

14 - Fosa de Los Muertos (MTFZ)Es una estructura de subducción dentro de la Placa del Caribe que se localiza al sur de la Isla y que aparentemente se inserta en territorio dominicano entre la bahía de Ocoa y la de Barahona. Está caracterizada por Fallas de Empuje con buzamiento o inclinación hacia el Norte, y define el contacto entre los bloques (cabalgantes) de Hispaniola, Puerto Rico, Islas Vírgenes y la verdadera Placa del Caribe. (Ladd, Watking, 1978; Masson, Scanlon, 1991).

15 - Falla Norte de Bahoruco (BNFZ)Corre en sentido W-E por la parte norte de la sierra de Bahoruco. Puede ser considerada como una prolongación de la falla EPGFZ, o también como una falla independiente. Se considera una falla inversa, de acuerdo a muchos rasgos morfotectónicos, incluidos reportes de

evidencias de cabalgamiento. Sin embargo, desde un punto de vista mucho más amplio, puede también tener una componente importante de movimiento transcurrente sinestral. Hay autores que colocan esta falla como el enlace entre EPGFZ y MTFZ. Sin embargo, los rasgos geomorfológicos sugieren que es una falla más antigua que la EPGFZ