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Estructuras formadas en la cuñas y ángulo crítico de la misma

Las primeras estructuras que se forman en relación con el acortamiento son dos o tres pliegues vergentes hacía la zona externa del modelo, en los que se aprecia un engrosamiento de las capas por deformación homogénea paralela al acortamiento. Estos pliegues resultan del efecto de borde del backstop vertical y de la pieza de madera que sujeta el vidrio de la mesa de experimentación. La topografía producida por la formación de estos pliegues es la de una cuña con una pendiente elevada, que puede alcanzar los 30º.

Cuando aumenta el acortamiento, se produce un primer cabalgamiento inmediatamente por debajo de los pliegues. Este cabalgamiento, que se enraíza en el límite entre el paralelepípedo de arena y la lámina subyacente (el despegue basal), es el resultado de la evolución de un pliegue monoclinal vergente hacía la dirección de transporte (hacía la derecha para todos los experimentos), cuyo flanco se cizalla posteriormente, formado así una rampa.

Cuando se forma este primer cabalgamiento, la superficie topográfica de la cuña disminuye. Por lo tanto, en este momento, la cuña ya no está en equilibrio y se deforma internamente para alcanzar de nuevo el ángulo crítico ("critical taper"). Para eso, la escama cabalgante se desplaza sobre el cabalgamiento activo, moviéndose hacía la zona externa, hasta que la pendiente topográfica alcance el ángulo crítico de la cuña. En este momento, tenemos una cuña estable, que seguiría trasladándose delante del backstop (como tierra delante de una pala mecánica) si no tuviera que incorporar nuevo material.

Como la compresión sigue aumentando, la manera de incorporar material en la cuña es que se forme un nuevo cabalgamiento por debajo del anterior. Primero, se forma un pliegue muy suave por delante del cabalgamiento anterior y el nuevo cabalgamiento, enraizado en el despegue basal y vergente hacía la parte externa del modelo, se nuclea por cizallamiento del flanco exterior del pliegue suave. El cabalgamiento anterior deja de ser activo, mientras la escama situada por delante se desplaza sobre el cabalgamiento recién formado, hasta que de nuevo se llegue al equilibrio. Este proceso repetido de manera reiterativa produce así un haz de cabalgamientos imbricados, vergentes hacía la parte externa del modelo ("foreland vergent imbricate thrust fan").

Medidas del valor del ángulo de la pendiente topográfica de la cuña en función del acortamiento están representadas para el experimento Vegetal15.wmv (Figura 5). La forma de la gráfica es de diente de sierra, en la que la pendiente va subiendo hasta que se forme un nuevo cabalgamiento y que baje el ángulo medio de la cuña. Cabe destacar que el ángulo crítico va bajando lentamente hasta que se alcance un valor de unos 11 grados, un valor constante para todos los modelos producidos sobre un despegue modelizado con papel vegetal indeformable.

Figura 5. Gráfica del ángulo crítico de la cuña (a + b ) en función del acortamiento para el experimento Vegetal15.wmv con un espesor inicial del paralelepípedo de 1.5cm sobre una lámina de papel vegetal indeformable.

MODELIZACIONES
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