Método b-stress para corregir la orientación de los ejes principales del esfuerzo determinados a partir del análisis poblacional de sistemas incompletos de fallas con simetría ortorrómbica

Abstract

En fallas que siguen el modelo de deslizamiento, la utilización de las técnicas de análisis de poblaciones de fallas para obtener la orientación y magnitud de los ejes principales del esfuerzo a partir de sistemas incompletos (menos de cuatro familias), suele proporcionar orientaciones inclinadas para dichos ejes. Se puede demostrar que, en sistemas completos (es decir, con cuatro familias de fallas), las variaciones en el buzamiento de las familias de fallas y en el cabeceo de las estrías no modifican la dirección ni la inmersión del aquí llamado eje invariante del esfuerzo (σ1 para fallas inversas y σ3 para fallas normales). Esta observación ha permitido desarrollar un método empírico para corregir la orientación de los ejes invariantes del esfuerzo en sistemas incompletos de fallas, al que se ha denominado método β-stress, asumiéndose que uno de los ejes principales del esfuerzo es vertical. La técnica consiste en la determinación de la desviación en el ángulo medido en la horizontal (ángulo β) entre la dirección de inmersión del eje invariante inclinado calculado a partir del sistema incompleto, y la posición no desviada del eje que teóricamente debe haber afectado al sistema de fallas, y que habríamos medido en caso de haber dispuesto de las cuatro familias del sistema. El método se ha aplicado con éxito para la corrección de los ejes del esfuerzo obtenidos tras el análisis de fallas de edades miocenas y plioceno-cuaternarias localizadas en el área emergida del Golfo de Cádiz.

The techniques of fault-slip stress inversion can be used on faults that follow the slip model (with four fault sets arranged in a system with orthorhombic symmetry) to determine the position and magnitude of the principal stress axes. In incomplete fault systems (less than four sets) the calculated stress axes are commonly inclined. It is shown here that, in complete fault systems, variations in fault dip and striae pitch do not modify the trend or the plunge of the here-called invariant stress axis (σ1 for reverse faults and σ3 for normal faults). This feature allowed us to propose a new empirical technique, the β-stress method, to correct the position of the invariant stress axes in incomplete fault systems. One of the assumptions of the method is that one of the principal stress axis is vertical. The β-stress method yields the horizontal deviation angle, β, between the trend of an inclined invariant axis determined from an incomplete fault system, and the theoretical, correct attitude of this axis, which would have been measured if the four sets of the complete system were available at the studied outcrop. The method has been successfully applied to correct the orientation of the principal stress axes obtained after stress inversion of Miocene and Pliocene-Quaternary faults located in the Gulf of Cádiz.