Modelos estructurales de elementos finitos sobre la nucleación de las deformaciones compresivas en la Sierra de Altomira (España central)

• A. Muñoz Martín ^[1] ; G. De Vicente ^[1]
  1. [1] Universidad Complutense de Madrid

     Universidad Complutense de Madrid

     Madrid, España

     
• Localización: Revista de la Sociedad Geológica de España, ISSN 0214-2708, Vol. 12, Nº 2, 1999, págs. 165-174
• Idioma: español
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    En este trabajo se realizan una serie de modelos estructurales de elementos finitos sobre la geometría en profundidad del cinturón de pliegues y cabalgamientos alpinos de la Sierra de Altomira. El objetivo de estos modelos es comprobar numéricamente la hipótesis de que una geometría en escalón del basamento, asociado a una falla normal, es capaz de nuclear y concentrar las deformaciones de la cobertera situada por encima. La geometría utilizada ha sido un segmento simplificado de un corte geológico equilibrado basado en datos estructurales y geofísicos (gravimetría y perfiles sísmicos de reflexión). Los modelos incluyen tres tipos de materiales: un basamento elástico y resistente indeformado, una cobertera elástica y menos resistente que se desplaza de E a O, y un nivel de despegue poco resistente y al cual se le han supuesto dos tipos de comportamiento mecánico diferentes: a) elástico y b) elástico-plástico. Los dos modelos indican que la presencia del escalón nuclea las deformaciones en la cobertera, concentrando los desplazamientos verticales y los máximos valores de esfuerzo de cizalla. El modelo con nivel de despegue elástico predice una máxima deformación inicial en la cobertera al E de la falla en el basamento. Por el contrario, en el modelo con nivel de despegue elástico-plástico las deformaciones se concentran justo encima del escalón en el basamento, tal y como sugieren los datos geofísicos. Estos resultados amplían y completan el modelo previo (Van Wees, 1994) que asociaba la formación de la Sierra de Altomira con la desaparición de las facies Keuper (Triásico Superior). Lo más probable es que la presencia de la falla en el basamento no sólo controle el espesor de los materiales triásicos y jurásicos, sino también las facies, por lo que ambos factores pueden haber actuado conjuntamente en la nucleación de las deformaciones que dieron lugar a la formación de la Sierra de Altomira.

  • English

    A group of finite element models about structure in depth of the thin-skinned Altomira thrust and fold belt has been made. The objective of these models is to check the effect of a stepped geometry in the basement on the nucleation of the alpine deformation in the overlain Mesozoic and Paleogene cover. The stepped geometry is due to a normal fault in the basement. The model geometry is based on a balanced cross-section deduced from both structural and geophysical data (gravimetry and seismic profiles). Finite element models include three different types of materials (a strong elastic basement, a less strong elastic cover, and finally, a soft detachment level), and two models with different mechanical behaviour (elastic and elastic-plastic). The two models show that a stepped geometry in the basement generates maximum vertical displacements and maximum shear stresses both in the cover and in the detachment level. The model with an elastic detachment level has the maximum vertical displacements in front of the basement fault. In the other hand, maximum deformation of the cover is located just above the basement fault in the model with an elastic-plastic detachment level. This second model is in good agreement with structural and geophysical data. The obtained results extend and complete a previous model (Van Wees, 1994) which supports that the position of the Altomira Range location was associated to the ending of the plastic detachment level (Upper Triassic rocks). Probably, the fault in the basement should have controlled these two factors (Triassic and Jurassic thickness and facies), so both of them could have been responsible for the nucleation of the deformation in the Altomira Range.