OBTENCIÓN DEL DESPLAZAMIENTO TOTAL EN PLANOS DE FALLA. MODELOS Y ALGORITMOS

Abstract

El desplazamiento total entre dos bloques desplazados por un plano de falla, corresponde con la distancia o magnitud del vector que representa dicho desplazamiento (Nieto-Obregón et al., 2014). En este proyecto planeamos realizar como aportación novedosa, un instrumento digital interactivo de carácter didáctico para que estudiantes de las licenciaturas de Ciencias de la Tierra, profesores y profesionistas del ramo puedan abordar problemas relacionados al análisis del desplazamiento de bloques cortados por planos de falla. La solución del desplazamiento total se calcula para cualquier orientación de los planos de falla y de los planos desplazados, y cualquier orientación del vector de desplazamiento. La solución de estos ejercicios apoyados en presentaciones interactivas, estimulará el aprendizaje al dejar al usuario la iniciativa de explorar situaciones o problemas no contemplados aquí, pero que se pueden resolver con la misma metodología.

Las posibles soluciones a este tipo de problemas con frecuencia representan retos difíciles de abordar no solo para estudiantes de licenciatura, sino también estudiantes de posgrado y profesionistas en el ejercicio profesional. Para solucionar estos problemas proponemos una metodología que incluye un análisis preliminar de mapas y secciones, para enseguida pasar a la construcción de perfiles laterales en los bordes del mapa, así como del perfil de la falla y el análisis en redes estereográficas (Méndez Orduña, 2016). Se analiza por lo tanto la diferencia entre separación y desplazamiento.

Se proveerá a los usuarios de modelos impresos o maquetas, de bloques truncados por planos de falla, donde se utilizarán algoritmos trigonométricos para obtener la magnitud del vector de desplazamiento o salto de las fallas. Los modelos tridimensionales y la utilización de estos algoritmos permitirán obtener una visualización del desplazamiento entre bloques, y explorar las diferentes posibilidades de dichos desplazamientos. De esta manera los usuarios (i.e. estudiantes), podrán aplicar esta metodología para resolver cualquier tipo de problemas similares a estos.

Partiendo de mapas geológicos y secciones verticales en los bordes de estos mapas se puede obtener un primer atisbo de la estructura desplazada. Posteriormente y con ayuda de proyecciones estereográficas y perfiles del plano de falla, se procede a efectuar un análisis de las posibles orientaciones que puede tener el vector de desplazamiento, y por lo tanto del tipo de falla que afectó a esos bloques desplazados. Consecuentemente y utilizando el algoritmo adecuado se obtiene el desplazamiento total. Se requiere conocer el ángulo de pitch de ese vector, medido en el plano de falla, o bien la presencia de dos planos que se intersecten en ambos bloques para estimar la orientación de ese vector.

Los modelos armables que se proporcionarán en este trabajo, permitirán a los estudiantes y usuarios reconstruir la historia y trayectoria del deslizamiento, y predecir la distancia del salto de falla y su orientación. Estos parámetros son de fundamental importancia en la exploración de recursos naturales, estimación y prevención de riesgos, diseño de obras de infraestructura (por ejemplo: taludes de carreteras, estabilidad de presas, y todo tipo de obras civiles para el desarrollo de la sociedad).

Se proveerá a los estudiantes de un planteamiento sencillo de la problemática, explicando las deducciones trigonométricas y la metodología para resolver problemas similares.

Estos recursos se pondrán en línea, junto con una serie de ejercicios propuestos para los estudiantes, y la solución de los mismos. Esto involucra el uso de métodos gráficos, utilizando mapas y secciones, uso de la red estereográfica, y de métodos trigonométricos que se dejan a elección del usuario.