Geología estructural
Mi trabajo de geología estructural utiliza análisis de matriz de fallas para definir y comparar estadísticamente las poblaciones de fallas entre diferentes áreas y / o períodos de tiempo. Mi trabajo se centra principalmente en poblaciones de fallas normales, pero se puede aplicar a varias estructuras deformacionales. Cuando se combina con otros datos geológicos (GPS, geoquímicos, geocronológicos, estratigráficos), el análisis estadístico de los datos de fallas puede proporcionar evidencia más sólida relacionada con el historial de deformaciones de un área.
Guatemala
Análisis estadístico de fallas
Cuando mide las orientaciones y desplazamientos de fallas en un afloramiento, lo más probable es que esté midiendo un desplazamiento aparente. Estas medidas deben transformarse en desplazamientos reales para estimar la deformación. Además, no puede olvidarse del efecto de pequeñas fallas no observables, que pueden soportar hasta un 60% de elongación (Walsh et al., 1991).
Creé un script R (1Delongation) que combina múltiples análisis publicados que transformarán las orientaciones y desplazamientos de fallas y calcularán la orientación de máxima elongación (para fallas normales) y la deformación estimada que incorpora desplazamientos de fallas medidas y el efecto estimado de fallas pequeñas no observables. Esto se basa en cálculos de Titus et al., 2007; Xu y al., 2007; Xu y al., 2009; y Gross y Engelder, 2005. Se proporciona una explicación más detallada en Garnier et al., 2019.
La tectonica de Guatemala
Los datos de fallas y GPS indican que Guatemala está formada por las interacciones de tres placas tectónicas: las placas de América del Norte, el Caribe y el Antearco de América Central (CAFA). Concluimos en Garnier et al., 2020 (en revisión) que estas tres placas se encuentran en el centro de Guatemala en la región del graben de la Ciudad de Guatemala (GCG) con base en los siguiente evidencia:
Se observan fallas activas (flechas verdes en la figura) dentro de la región del graben de la Ciudad de Guatemala y en la placa del Caribe que se extiende hacia el este, pero no hacia el oeste. Solo se observaron fallas pasadas (flechas rojas) en el oeste de Guatemala.
Los datos del GPS también indican que la extensión este a oeste (flecha amarilla) dentro de la placa del Caribe no se observa más allá de los 40-50 km al oeste del graben de la Ciudad de Guatemala. Además, la mayor parte de la extensión se ubica en el graben de la Ciudad de Guatemala.
Las fallas principales terminan en los extremos norte y sur del graben de la Ciudad de Guatemala, respectivamente, las fallas sinistral Motagua y dextral Jalpatagua. Tiene sentido que estas fallas terminen en una estructura extensional.
Modelo "Alicate" para la tectónica de América del Norte, el Caribe y antearco de Centroamérica (NAFCA)
Basado en datos de fallas y GPS, sugerimos un nuevo modelo tectónico para el sistema NAFCA donde la tensión se distribuyó una vez más en un área más grande (panel superior en la figura) y con el tiempo se ha localizado en el graben de la Ciudad de Guatemala (paneles medio e inferior). A este modelo lo llamamos modelo Alicate. En el modelo Alicate, la placa del Caribe se mueve hacia el este entre las mandíbulas superior e inferior de los alicates de América del Norte / CAFA. La localización de la cepa extensional en el graben de la ciudad de Guatemala transfirió progresivamente el oeste de Guatemala a la placa CAFA y / o América del Norte.