ARTÍCULOS

Análisis geométrico de la fracturación del frente de levantamiento de la Sierra de San Luis

Daniel A. Sales¹ y Carlos H. Costa¹

¹ Departamento de Geología, Universidad Nacional de San Luis, San Luis. Emails: sales@unsl.edu.ar, costa@unsl.edu.ar

Resumen
Con el propósito de conocer nuevos aspectos sobre la fracturación que caracteriza a los márgenes occidental y septentrional de la sierra de San Luis, donde se ha concentrado el levantamiento andino, se relevó a lo largo de los mismos una población de 975 fallas conteniendo estrías de fricción. Dichos datos fueron analizados mediante programas de computación que discriminan la participación proporcional de cada uno de los componentes del vector rechazo total, en función de la actitud espacial de las superficies de fallas y del ángulo de rake de las estrías. En el frente serrano septentrional, las fallas muestran un notorio predominio de la componente horizontal longitudinal (L) del vector rechazo total, pese a la diferente actitud espacial de las fracturas relevadas. Una situación muy semejante se observó en el frente occidental, aunque entre los sectores norte, centro y sur del mismo se reconocieron diferentes relaciones proporcionales entre el vector rechazo horizontal longitudinal (L) y las componentes del rechazo horizontal transversal (T) y vertical (V). Los resultados destacan una importante participación de la componente horizontal longitudinal en la deformación global del macizo, pero el rol de los movimientos transcurrentes en el levantamiento y deformación de este bloque pampeano, no ha podido ser aún cuantificado.

Palabras clave: Sierras Pampeanas; Análisis tectónico de fallas; Fracturas.

ABSTRACT: Geometric analysis of the fractures of the uplift front of the Sierra de San Luis. In order to address new issues regarding the fractures that characterize the western and northern margins of the Sierra de San Luis, where the Andean uplift has been concentrated, a population of 975 faults with preserved slickenlines was surveyed. Such data were analyzed through a software for calculating the proportional participation of each component of the total slip vector, through strike, dip and slickenline rake data. At the northern range front, fault data show a strong imposition of the longitudinal horizontal component (L), despite the variety of fault attitudes in space. A similar situation was observed at the western front, although a segmentation of its trace was established due to different proportional relationships among the horizontal longitudinal (L), horizontal transversal (T) and vertical (V) slip components. These results highlight the significant participation of the horizontal longitudinal component in the global deformation of the massif. However, the role of strike-slip movements in the uplift and deformation of this Pampean block are yet to be quantified.

Keywords: Pampean ranges; Fault slip analysis; Fractures.

INTRODUCCIÓN
La fracturación ha sido el mecanismo de deformación  dominante  en  la  sierra  de San  Luis  desde  el  Paleozoico  superior (Criado Roque et al. 1981). Sin embargo, las características del fallamiento son conocidas en sus aspectos más generales y solo han sido estudiadas en algunos sectores en función de sus rasgos geométricos,  cinemáticos  y  dinámicos  (Costa 1992). El análisis de las características cinemáticas y dinámicas del fallamiento en áreas de basamento cristalino, ha  tropezado usualmente con la dificultad de obtener información confiable respecto a la cronología de los movimientos de las diferentes poblaciones de  fallas existentes. No  obstante,  existen  otros  datos  igualmente  valiosos  sobre  la  fracturación  de un macizo rocoso, que pueden obtenerse mediante el análisis de la actitud de estrías de  fricción contenidas en  las  superficies de  fallas. Aún cuando no se conozcan datos sobre el sentido de movimiento y posibles edades, la disposición espacial del vector rechazo total de cada fractura y la participación proporcional en el mismo de cada una de sus componentes puede  estimarse  a partir de dicha  información (Fig. 1a). Esto permite evaluar la importancia  cuantitativa  de  las  componentes vinculadas con  acortamiento/extensión, transcurrencia y rechazo vertical en la deformación global del macizo, sustentado en una base de datos con representatividad estadística y geográfica. Para ello se han utilizado los criterios propuestos por Angelier (1979, 1984) y Costa et al. (1997, 2009), mediante los cuales se estiman las participaciones proporcionales de las tres componentes del vector rechazo total en función de la actitud espacial de las estrías en un plano de falla. En particular se graficaron los datos de 975 estrías distribuidas en 91 estaciones de muestreo en un diagrama de tres componentes (diagramas TriComp) (Costa et al. 1997, 2009), en los que se discrimina la participación proporcional de las componentes del rechazo de una falla según: L: rechazo horizontal longitudinal, T: rechazo horizontal transversal, y V: rechazo vertical.

Figura 1: a) Representación de la participación proporcional las tres compontes del rechazo de una falla.β : ángulo de buzamiento, ɣ: ángulo de rake; b) diagrama TriComp donde se representa mediante un punto la participación proporcional de las componentes del vector rechazo total indicadas en 1a.

La  contribución  de  cada  uno  de  estos componentes al vector rechazo total (D), es función de  los valores angulares de  la inclinación  del  plano  de  falla  (β)  y  del rake de la estría de fricción contenida en dicho plano  (ɣ)  (Fig. 1a). Asumiendo un valor unitario para el vector D,  la  representación  proporcional  de  cada  uno  de los componentes L, T y V en dicho vector  unitario  está  representado  por  las ecuaciones:

L = | | D | | . cos ɣ
T = | | D| | . sen .ɣ .cos β
V= | | D | | . sen .ɣ .sen β

Donde: D ² = L² + T² + V²
Más detalles sobre el desarrollo matemático de este concepto pueden encontrarse en Costa et al. (1997).
El dato derivado de la actitud espacial de cada estría está representado por un punto  en  el  diagrama  TriComp,  cuya  posición permite calcular la contribución proporcional de cada componente en la formación del vector rechazo total (D), aun cuando no sea posible cuantificar el mismo (Fig. 1b).
La presente contribución pretende aportar información al conocimiento de la geometría de  la  fracturación del sector  relacionado al  frente de  levantamiento neotectónico de la sierra de San Luis, asociado al sistema de fallas homónimo (Flores 1969,  Costa  1992,  Costa  et  al.  1999a  y 2000). El sistema de fallas de San Luis se expone  con  orientación  submeridiana  a lo  largo de una distancia aproximada de 110 km, entre las localidades de Quines y San Luis y aparece distribuido en la compleja  escarpa  occidental  de  la  sierra  homónima  (Fig. 2). Se evalúan  también  las características geométricas de la fracturación en el frente norte de la sierra de San Luis,  con  dirección  predominante  E-O (Fig. 2).

Figura 2: Croquis de ubicación e imagen de la sierra de San Luis donde se distinguen con puntos las estaciones de relevamiento de datos.

Mediante  la mencionada metodología se pretende  analizar  la  participación  proporcional de cada componente en el movimiento de  las fallas y su rol en  la fracturación global del macizo, pese a no disponer de  información  sobre  la  cronología de estas deformaciones. Para este fin, se realizó un relevamiento sistemático de los  datos  estructurales  (rumbo,  inclinación y rake de estrías de fricción) de fallas distribuidas a lo largo del frente de levantamiento  neotectónico  y  sectores  aledaños, con o sin evidencias de  indicadores cinemáticos.
Partiendo  de  la  información  que  puede obtenerse  a  partir  de  las  características espaciales del vector de desplazamiento, se  ha  considerado  que  un  relevamiento estadístico de  fallas a  lo  largo del  frente de  levantamiento  serrano puede  aportar información sobre las siguientes cuestiones:
- ¿El frente de levantamiento de la sierra de  San  Luis,  presenta  uniformidad  en cuanto  a  las  características  geométricas del desplazamiento de  las  fallas o por el contrario existen cambios en la naturaleza del desplazamiento de las mismas?
-  ¿Cuál  es  la  importancia  de  la  componente  transcurrente  (rechazo  horizontal longitudinal -L-) en la deformación frágil del macizo?
- ¿Existen diferencias en  la composición del  vector  rechazo  total  debidas  a  diferencias en  la actitud espacial de  las fracturas (rumbo, inclinación) y/o a su posición espacial en diferentes fallas del sistema?
-  ¿Existen  diferencias  geométricas  entre el movimiento de fallas próximas al frente de fallamiento principal y aquellas que ocupan  una  posición más  interna  en  el macizo?
El análisis de estas cuestiones puede ayudar a comprender mejor  la deformación frágil  global de  un macizo  que presenta una  evolución  geológica  prolongada  y compleja. Se parte del supuesto que gran parte de sus fracturas son discontinuidades heredadas de episodios previos de deformación, posiblemente con la impronta de diferentes tipos de regímenes de esfuerzos, cuya reactivación ha condicionado el comportamiento mecánico del macizo serrano durante el acortamiento andino.

MARCO TECTÓNICO

La sierra de San Luis, pertenece a  las denominadas Sierras Pampeanas  sudorientales y ha sido caracterizada por distintos autores  como  una  morfoestructura  ascendida y basculada hacia el este, principalmente durante de  la orogenia andina, por fallas marginales inversas con vergencia occidental (González Bonorino 1950, Flores y Criado Roque 1972, Criado Roque  et  al.  1981, Costa  1992, Costa  et  al. 1999a y 2000, Sales y Costa 2009). dicho estilo estructural determinó el desarrollo de  un  perfil  topográfico  transversal  asimétrico, con laderas occidentales cortas y abruptas,  y pendientes  con menor  inclinación  en  la  ladera  oriental,  la  que  presenta mayor  desarrollo  (Fig.  2). En  esta última ladera se encuentran comúnmente preservados remanentes de paleosuperficies de erosión de extensión regional.
Existe acuerdo general en considerar que la fracturación ha sido el estilo tectónico dominante  en  el  bloque  de  la  sierra  de San Luis a partir del Carbonífero, con un notorio  control  de  las  estructuras  internas del basamento cristalino en  las principales  familias de  fracturas  (Criado Roque et al. 1981, Costa 1992).
La  litología  afectada  por  la  fracturación en el área de estudio corresponde principalmente  rocas  pertenecientes  al  Complejo Nogolí (Sims et al. 1997), en el que se agrupan a rocas metamórficas formadas por paragneises, ortogneises, anfibolitas, migmatitas y esquistos. Dichas  litologías han  sido afectadas por varias fases de metamorfismo y deformación que han alcanzado condiciones de alto grado metamórfico  en  un  importante  sector  de esta litozona (Costa et al. 1999a).
En  el  sector  sur  del  frente  de  levantamiento  se  expone  el margen  occidental del plutón granítico La Escalerilla, de disposición  elongada  en dirección meridiana y con una doble  inflexión a  la  latitud de Villa de la Quebrada, conocida como monoclinal de la Escalerilla (Pastore y Ruiz Huidobro 1952, González Bonorino 1961, Ortiz Suárez et al. 1992, Costa et al. 2000) (Fig. 2).

ANÁLISIS GEOMÉTRICO DE LAS POBLACIONES DE FALLAS

Frente norte
El frente septentrional de la sierra de San Luis  se  caracteriza  por  presentar  una orientación  general  E-O,  destacada  por una  clara  rectilineareidad,  en  apariencia controlada  por  estructuras  de  fracturación  (Fig.  2). No  obstante,  las  fracturas con este tipo de orientación tienen escasa  representación estadística en  los  relevamientos  de  las  poblaciones  de  fallas medidas en el terreno (N= 99).  Según se muestra en  la  figura 3a, predominan  los planos  de  falla  con  rumbo NE  (51 %) con buzamiento de alto ángulo al NO sobre los que inclinan hacia el SE, seguidos de planos con rumbo NO (34%) con buzamiento al NE y SO. En menor proporción  se  relevaron  planos  con  dirección NNO a NNE (10%) donde predominan orientaciones NNO  y buzamiento hacia el NE. Por último, se mensuraron superficies  de  fallas  con  dirección E-O  (5%) (Fig. 3a). El 82,8% de las fallas presentan inclinación de alto ángulo (61º-90º), principalmente entre 70º y 90º, seguidos por planos  con  buzamiento  entre  los  31º  y 60º (13,10%) y en menor proporción con el 4,10% buzamiento de bajo ángulo (0º - 30º) (Fig. 3b).

Figura 3: a) Porcentaje de los rumbos de los planos de fallas del frente septentrional; b) representación gráfica porcentual de los buzamientos predominantes en los planos de fallas del frente septentrional.

Las fracturas con rumbo ENE presentan una dirección subparalela a la disposición en  planta  del  frente  norte  de  la  sierra, pero sus planos muestran escasa imposición estadística como para resultar en un rasgo macroscópico tan notorio (Fig. 2). Tampoco se han reconocido zonas de cizalla importantes ni frentes de corrimiento asociados a fallas con orientación E-O. Aún  considerando  que  el  relevamiento realizado  es  de  tipo  selectivo,  la  importante  impronta  de  las  fracturas E-O  en imágenes  aéreas  guarda  escasa  correlación con su participación numérica en los datos de campo.
La  figura 4 muestra  la  relación existente entre el ángulo del rake respecto al rumbo  y buzamiento de  los planos de  falla. En el diagrama de la figura 4a, se reconoce una  importante dispersión de  los datos que representan los valores angulares del rake de la estrías de fricción respecto al  rumbo  en  la población  total de  fallas analizadas para el frente de levantamiento norte. Se destaca el predominio de ángulos de rake alto (60º-90º) y de bajo ángulo  (0º-30º),  en  las  diferentes  direcciones de los planos de fractura.

Figura 4: a) diagrama donde se relaciona el rake de las estrías de fricción y el rumbo de los planos, b) relación angular entre los ángulos de rake y el buzamiento de las fallas.

La figura 4b, muestra la relación entre el ángulo de rake y  la  inclinación de  las superficie de fractura, donde se evidencia la preponderancia de ángulos de buzamiento altos, tal como lo indicado en la figura 3b. dentro de  los planos que tienen buzamientos de bajo ángulo (0º-30º) los valores  angulares  de  rake de  las  estrías  de fricción  presentan  una  importante  dispersión que varía de bajo  (0º-30º) a alto ángulo (60º-90º).
Para diferenciar  la  relación existente entre la actitud espacial de los planos de falla y el ángulo de rake de las estrías de fricción, se dividió el frente norte en tres secciones (Fig. 5), representado geográficamente por  los  sectores:  este  (Fig.  2a), centro (Fig. 2b) y oeste (Fig. 2c). de esta manera  se pudo observar que el  rake de las estrías de fricción varía desde el extremo  este  al oeste. En  el  extremo  este  y centro,  se  analizaron 48 planos de  fallas donde predominan  aquellos  con  rumbo NE, buzamiento de alto ángulo (70º-90º) y  que  contienen  estrías  de  fricción  con ángulos de rake bajos (0º- 30º). En menor proporción  se  determinaron  planos  de fallas con  rumbo NO con  similar buzamiento  (70º-90º),  pero  los  ángulos  de rake de  las estrías de fricción difieren de los planos anteriores por ser de alto ángulo  (75º-90º)  (Fig.  5a). Los planos  con orientación ENE tienen buzamientos de alto ángulo y los ángulos de rake de las estrías de fricción son mayoritariamente de bajo ángulo (0º- 30º) seguidos por estrías con rake de medio a alto ángulo (30º-70º). En el extremo oeste, aunque  la cantidad de  datos  es  escasa  (N=  8),  predominan planos de fracturas con rumbo NE y buzamiento  de  alto  ángulo  (70º-90º),  con elevados  valores  angulares  de  rake (60º- 90º) (Fig. 5b).

Figura 5: Proyección ciclográfica y diagramas rake vs. rumbo – rake vs. buzamiento de los distintos sectores del frente norte: a) sector este; b) sector centro; c) sector oeste.

El último sector analizado, es hacia el interior del frente serrano (Fig. 2d), donde sobre un total de 43 planos de falla se observa que  las direcciones más importantes tienen rumbo NO y NNO sobre  las NE. La población de fallas analizada presenta alto ángulo de buzamiento que varía entre los 55º a 90º. En los planos más importantes (NO) los valores angulares de  rake se dispersan en  rangos  (0º-25º y 40º-60º),  mientras  que  los  planos  con orientación  NNO  preservan  estrías  de alto  ángulo  (60º-75º).  Los  planos  con rumbo NE tienen ángulos de rake elevado (70º-80º) (Fig. 5c).
Para el análisis geométrico tridimensional del vector de desplazamiento, se procesaron los datos de rumbo y buzamiento de los planos de fallas conjuntamente con el rake de las estrías de fricción a partir del diagrama TriComp  (Costa  et  al. 1997, 2009). En el gráfico que  representa  a  todas  las poblaciones de fallas analizadas para este frente  (Fig. 6), se reconoce un predominio  de  la  componente L  respecto  de V, mientras que  la componente T  tiene escasa participación. Esto indica una reducida  importancia  del  acortamiento/extensión asociado al desplazamiento  total de  las mismas. La nube de datos que  se encuentra  sobre  el  vértice  L  (Fig.  6,  en círculo),  presenta  la  siguiente  participación  proporcional  de  sus  componentes: L  (70-98%), V  (5-25%)  y T  (0-15%)  respecto al vector rechazo total D.

Figura 6: Diagrama TriComp de la totalidad de los datos analizados para el frente norte (N=99).

A medida  que  aumenta  el  valor  angular del  rake de las estrías de  fricción, se observa que la componente L disminuye su participación proporcional (entre 5 y 35% de D) y en consecuencia aumenta la importancia  de  V  (45-80%)  y  T  (0-30%) aproximadamente (Fig. 6). Estas superficies corresponden en su mayoría a fallas oblicuas  asociadas  principalmente  a  poblaciones situadas en cercanías de los extremos oriental y occidental de este frente, y en el sector  interno del macizo  (Fig. 2).
La figura 7, discrimina la participación de L, V y T en la determinación de d según los sectores anteriormente analizados. La figura 7a, grafica los valores de las poblaciones de fallas que corresponden al extremo oriental y central del frente norte, donde  se  observan  la  concentración  de datos en dos nubes diferentes, similar al diagrama general del sector (Fig. 6). En la concentración más  importante predominan bajos ángulos de rake, indicando ello el predominio de la componente L sobre V y la escasa participación de T en el vector rechazo total de las fallas (Fig. 7a, círculo en trazo continuo). Pertenecen a familias  de  fallas  con  rumbo NE  y  buzamiento de alto ángulo (70º-90º). En este sector  la  participación  proporcional  de cada componente del vector rechazo total varía dentro de los siguientes segmentos: L (75-98%) y en menor cantidad hasta  50%, V  (5-25%)  y T  (0-20%). En  el tramo central del frente norte, predominan bajos ángulos de rake (0º-40º) en planos de fallas con dirección NE y alto ángulo de buzamiento (70º-90º), lo que indica  la  importancia de  la componente L respecto de V.

Figura 7: Diagrama TriComp con representación de las poblaciones de falla del frente norte: a) sector oriental y central (N=48); b) sector occidental (N=8); c) sector interno del macizo serrano (N=43). Ver detalles en el texto.

La segunda concentración de datos (Fig. 7a,  círculo  en  trazo  discontinuo)  tiene que ver con el  incremento de  la componente V  respecto de L,  cuyo porcentaje de  participación  esta  dado  por  V  (60- 80%),   L (5-25%) y T (10-25%) y pertenecen a planos de falla con rumbo NO y NE,  con  buzamientos  de  alto  ángulo (70º-85º).
La figura 7b, representa los escasos datos relevados  en  el  extremo  occidental  del frente  (N=8).  Allí  prevalece  la  componente V respecto a L, principalmente en los planos con rumbo NE y buzamientos entre 75º y 85º, debido al predominio de altos valores de ángulos de rake (60º-90º). La participación proporcional de las tres componentes  del  vector  de  desplazamiento  varía  de  la  siguiente manera: V (55-80%), L (35-85%) y T (10-20%) (destacado con un círculo en la figura 7b).
Los datos analizados en el interior serrano  (Fig. 2d) presentan  similares  características geométricas que el sector oriental, pero con ligero predominio de la componente V (25-50 %) sobre L (20-45 %) respecto  a D y menor  participación  de  la componente T  (0-40%)  (Fig. 7c). de  las poblaciones de  fallas del diagrama de  la figura 7c, se puede deducir que los planos de fallas con rake de bajo ángulo concentrados  entre  los 5º  y 25º,  están  contenidos en planos principalmente con rumbo NO  y  buzamientos  entre  los  80º  y  90º. Mientras que las familias de fallas donde la  componente V  prevalece,  corresponden  a  planos  con  actidud NO, NNO  y NE  y buzamientos  entre  55º  y  90º. Las estrías de fricción presentan aquí ángulos de  rake comprendidos  predominantemente entre 65º y 80º (en círculo).

Frente occidental
Este frente está asociado a una compleja escarpa de falla, con diversos trazos de dirección  predominante  N-S,  pertenecientes  al  sistema  de  fallas  de  San  Luis (Fig. 2).
La figura 8a presenta los rumbos predominantes de las 876 fallas analizadas, observándose  un marcado  predominio  de los  planos  con  rumbo  NE-SO  (45%). Aquí prevalecen buzamientos de alto ángulo al NO sobre los que lo hacen al SE, seguidos de planos de falla con dirección NO-SE (31 %) con predominio de buzamiento hacia el NE. Los planos NNO a NNE  representan  el 14% del  total  y  en menor proporción  los planos con dirección ENE a ONO  (10%). La  figura 8b, muestra los ángulos de buzamiento en las poblaciones de  fallas medidas, donde  se observa  el  predominio  de  ángulos  altos (61º-90º), que representan el 73,70% del total, seguido de planos con buzamiento medio variable entre 31º y 60º (21,6%), y por último con el 4,7 % planos con buzamientos bajos (0º-30º).

Figura 8: a) Porcentaje de los rumbos de los planos de fallas del frente occidental: b) representación gráfica correspondiente a los ángulos de buzamientos de los planos de fallas para el mismo sector.

La figura 9 representa la relación entre el ángulo  de  rake de  las  estrías  de  fricción respecto  al  rumbo  y  buzamiento  de  los planos de  falla, con una  importante dispersión de  los valores angulares del  rake respecto  a  las  diferentes  direcciones  de los  planos  analizados  (Fig.  9a),  distinguiéndose  una  concentración  poblacional  importante,  con  rumbo  0º-30º  (en círculo) y un predominio de rakes de alto ángulo (60º-90º). En el diagrama rake vs. buzamiento (Fig. 9b), puede reconocerse un predominio de planos de falla con buzamiento  de  alto  ángulo  (60º-90º),  con notoria dispersión de  los valores de  rake de las estrías de fricción.

Figura 9: Representación del total de datos de las poblaciones de fallas del frente de levantamiento occidental (N= 876); a) rake vs. rumbo; b) rake vs. buzamiento.

Para caracterizar el comportamiento geométrico  de  las  poblaciones  de  falla  del frente de levantamiento occidental, y poder determinar  la  existencia de variaciones en el análisis geométrico se dividió al frente en tres sectores.

Sección norte: Corresponden a esta sección 298 datos de fallas ubicadas entre la localidad  de Luján  y  el  río Amieva  (Fig.  2). Predominan superficies con rumbo meridional a submeridianal asociados al rumbo del frente de levantamiento y controlados por la fábrica interna del basamento cristalino, la cual está caracterizada por altos ángulos de buzamiento (60º-90º). En menor proporción y con igual rumbo, se reconocieron superficies de falla con buzamiento entre 20º y 60º. Esto se puede observar  en  la  figura  10  (a,  b),  donde  semuestra  la relación existente entre el ángulo  de  rake respecto  al  rumbo  y  buzamiento de los planos de falla.

Figura 10: a y b) Relación angular de rake vs. rumbo y rake vs. buzamiento del sector norte; c y d) rake vs. rumbo y rake vs. buzamiento del sector central; e y f) gráficos rake vs. rumbo y rake vs. buzamiento del sector sur.

El  diagrama  de  la  figura  10a,  presenta una  dispersión  de  los  datos  correspondientes a los valores angulares del rake de la  estrías de  fricción,  respecto  al  rumbo de  los planos de  fallas medidos. En esta figura  se destaca  el predominio de  altos ángulos  de  rake (60º-90º),  concentrados en  los  planos  con  rumbo  comprendido entre  0º  y  40º  (en  círculo),  tal  como  lo descripto en el diagrama de la figura 9a. La  figura  10b,  destaca  la  imposición  de fallas  con  buzamientos  de  alto  ángulo (70º-90º), observándose la concentración en dos  sectores de  los valores  angulares de rake de las estrías de fricción. uno con alto ángulo de rake (60º-80º) (Fig. 10b, círculo con trazo discontinuo) y otro con rakes bajos  (10º-40º)  (Fig. 10b, círculo con trazo continuo). del análisis del diagrama rake vs. buzamiento  (Fig. 10b),  se puede apreciar que para planos de buzamientos menores  (20º-60º)  los  valores  angulares de rake varían de medio a alto  (50º-85º), mientras  que  los  ángulos  de  rake bajos (0º-20º)  se  encuentran  concentrados  en planos  de  bajo  a  alto  ángulo  de  buzamiento.
En la sección norte del frente de levantamiento occidental predominan  las  componentes L y V en la determinación de D, con una mínima participación de T (Fig. 11a). Se observa el predominio de datos sobre el segmento L-V, mediante la concentración de dos nubes de puntos  indicados  por  dos  círculos.  El  círculo  con trazo continuo nuclea a estrías de fricción con ángulos de rake bajos, la mayoría con rumbo NO y en menor cantidad planos NE, reflejando el predominio de la componente L (70-90%) en el movimiento de las poblaciones de falla, respecto a V (< 25%) y en menor medida la presencia de T (< 25%). La segunda concentración de datos de fallas (Fig. 11a, círculo con trazo discontinuo),  se  encuentra  en  el  sector central  del  diagrama,  donde  prevalecen estrías de fricción en planos de fallas predominantemente NE sobre las NO, donde  la  participación  de  V  es  importante (40-80%),  respecto  de  L  (15-40%)  y  T (<30%).

Figura 11: Diagramas TriComp correspondientes al frente de levantamiento occidental de la sierra de San Luis: a) sección norte; b) sección centro; c) sección sur. Ver detalles en el texto.

Sección  centro: desde  el  río Amieva  hasta Villa de la Quebrada (Fig. 2), se relevaron 273  fallas.  La  familia  primaria  presenta rumbo NE-SO, seguidos de poblaciones de planos de fallas NO, N y E-O, con una importante  concentración  de  datos  con buzamientos altos (60º-90º).
El diagrama de la figura 10c muestra los planos de fallas con predominio NE sobre  las  restantes  direcciones. Estos  planos (NE) presentan una dispersión de los datos  angulares  del  rake de  la  estrías  de fricción. de esta figura se destaca el predominio  de    ángulos  bajos  de  rake (0º- 30º) concentrados en los planos con rumbo  entre  5º  y  60º  (en  círculo  con  trazo continuo),  seguidos de  los planos de  fallas con rumbo entre 270º y 360º. La segunda concentración de datos presentan valores de rake de alto ángulo en una nube de datos con rumbo 10º a 40º (Fig. 10c, en círculo de trazo discontinuo).
La figura 10d relaciona los valores angulares de  rake en  función del buzamiento de las fallas. Allí se reconoce el predominio  de  planos  con  buzamientos  de  alto ángulo (60º-90º) seguidos de aquellos con ángulos entre 45º y 60º. Se observa la concentración  de  valores  angulares  de  rake con ángulos altos  (60º-80º)  (Fig. 10d, en círculo de trazo discontinuo) y otra nube con  valores menores  (0º-30º)  (Fig.  10d, en círculo de trazo continuo). Ambos casos  corresponden  a  superficies  de  alto ángulo de buzamiento (70º-90º).
El ploteo de  los datos mediante diagramas TriComp  en  la  sección  centro  (N= 273)  (Fig. 11b),  también muestra el predominio de la componente L respecto de V y T. Se destaca un arreglo de los datos con diseño cuneiforme, que  tiene como vértice la componente L, donde se observa una mayor densidad de puntos. Esto indica que a medida que disminuye la contribución proporcional de la componente L respecto al vector rechazo total (D), aumenta la importancia cuantitativa de T y V, aunque siempre con mayor peso estadístico de esta última. Se visualiza el predominio de datos sobre el segmento L-V, mediante la concentración de puntos encerrados por el círculo de trazo continuo (Fig. 11b). El mismo contiene estrías de fricción con ángulos de rake bajos (< 30º), la mayoría en planos con rumbo NE-SO y en menor cantidad planos NO, reflejando  el  predominio  de  la  componente  L (70-100%)  respecto a V (0-40 %) y la escasa  participación  de  la  componente  T (0-20%).  La  segunda  concentración  de datos de  fallas presenta menor densidad de puntos  y mayor dispersión  (Fig. 11b, en  círculo de  trazo discontinuo).  Se  encuentra en el sector central del diagrama TriComp  y  destaca  el  predominio  de  la componente V sobre L, producto de superficies  con  estrías  de  alto  ángulo,  en planos de fallas predominantemente NESO. La variación de la participación proporcional de las tres componentes del vector rechazo total D es: V (40-80%), L (10 -50%) y T (0-50%).
Los ángulos de rake de las estrías de fricción  sugieren para esta  sección una mayor  participación  proporcional  de  la componente  L  sobre  la  componente V, con respecto a la sección norte.

Sección  sur:  Esta  división  corresponde  a las  poblaciones  de  fallas  relevadas  en  el frente de levantamiento occidental, al sur de  la  localidad  de Villa  de  la Quebrada (Fig.  2).  Los  datos  de  fallas  analizados (N=  305)  se  caracterizan  por  presentar una importante dispersión en direcciones de sus planos, aunque se observa una leve dominancia  de  planos  con  orientación NE  sobre  aquellos  con  rumbos NO. El buzamiento de los planos de falla se dispersa  dentro  del  rango  de  algo  ángulo (60º-90º) y en menor cantidad con valores de buzamiento medio (30º-60º).
En el diagrama de la figura 10e, se observa la dispersión de los ángulos de rake de las estrías de fricción respecto del rumbo de los planos de fallas, aunque es notorio el  predominio  de  bajos  ángulos  de  rake (10º-30º) en las diferentes direcciones.
En la relación entre los valores angulares de rake vs. buzamiento de las poblaciones de  falla  (Fig.  10f), prevalece una  importante concentración de datos con rake de bajo  ángulo  en  planos  con  buzamiento entre 60º y 90º (representados con un círculo). El resto de  los datos se distribuye entre ángulos de rake medios a altos, con buzamientos variables entre 50º y 85º.
El diagrama TriComp  (N= 305)  sugiere que las características de esta sección no varían respecto a la sección norte de este frente occidental  (Fig. 11c). El diagrama muestra una cuña de datos que tiene también su vértice en L, y que se dispersa hacia el segmento V-T. El círculo que allí se indica destaca una nube representativa de esta población, donde las participaciones proporcionales  de  las  componentes  del rechazo de las fallas varían de la siguiente manera: L  (62-95%), V  (5-30 %)  y T (0-10%). A medida que disminuye L  (0- 45 %) aumenta la importancia de la componente V (25-75 %) y T (5- 40 %) en la construcción de D.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

Los datos de desplazamiento de fallas obtenidos en el margen septentrional de  la sierra de San Luis (N=99), sugieren que a pesar  de  las  importantes  diferencias  de orientación y actitud espacial de  las mismas, la participación porcentual de las diferentes  componentes  del  rechazo  total es semejante en las diferentes familias de fracturas  relevadas.  Las  relaciones  geométricas entre  las diferentes componentes del  rechazo,  también  guardan  similitud  con  las  fracturas que  caracterizan  al frente occidental, de orientación submeridiana a meridiana.
Considerando  la  disposición  rectilínea del margen norte de la sierra, se ha interpretado preliminarmente que dicho frente  está  controlado por  fracturas  con  dirección E-O, que funcionaron como rampas laterales o de relevo durante el levantamiento serrano (Costa et al. 1998, 1999a). Sin  embargo, no  se han  reconocido  zonas de  cizalla  importantes, ni  frentes de corrimiento asociados a fallas con orientación E-O.
Pese a que el relevamiento realizado es de tipo selectivo, la importante impronta de las fracturas E-O en imágenes aéreas guarda  escasa  correlación  con  su  participación numérica en los datos de campo. No se cuenta por el momento con una explicación  sustentada  por  datos  de  campo respecto a esta situación. Podría interpretarse que el margen septentrional serrano esté  controlado por  fracturas  y/o  zonas de  cizalla  con  orientación  E-O,  actualmente cubiertas por depósitos pedemontanos, pero con influencia aún importante en la evolución morfotectónica del frente serrano.
Las fracturas del frente de levantamiento occidental de  la  sierra de San Luis  (N= 876),  también muestran  escasas diferencias en cuanto a la participación proporcional de las diferentes componentes del vector rechazo total. El sector Río Amieva-Villa de la Quebrada, donde la participación de  la componente L  tiene mayor predominio  (entre 70 y 100%), coincide con el desarrollo de bloques menores en la ladera occidental de la sierra y con una mayor complejidad geométrica del  trazo de la falla de San Luis (Costa 1992).
Aproximadamente el 70% de las fallas relevadas a  lo  largo de  la  ladera occidental serrana, el  rechazo horizontal  longitudinal (L), es igual o mayor a la suma de las otras dos componentes del vector rechazo total. Esta información indica la participación relativa de cada uno de los componentes  del  vector  rechazo  total,  pero no  se  han  reconocido  hasta  el  presente elementos que permitan cuantificar la componente transcurrente en la deformación global del macizo serrano. Otro resultado significativo destaca que  la casi  totalidad de las fallas relevadas han acomodado escasa  extensión  y/o  acortamiento  (T < 20%, para el 80% de las fallas relevadas). Dado que  todas  las estaciones  relevadas se encuentran dentro del ambiente de basamento cristalino, no ha podido acotarse la cronología de las mismas, por lo que es muy probable  que  en  la  información analizada se encuentren registrados diferentes episodios diacrónicos de deformación frágil. Se admite que la fracturación fue el proceso de deformación dominante  en  el macizo  serrano desde el Paleozoico superior (Criado Roque et al. 1981) y  que  en  la  vecina  sierra  de Comechingones  ocurrieron  importantes  episodios de deformación  frágil durante el Pérmico-Triásico  (240-260 Ma)  (Loebens  et al. en  prensa).  La  orientación  espacial  del tensor  máximo  de  esfuerzos  para  estas deformaciones se desconoce, pero podrían vincularse con la instalación de un antiguo  régimen  de  subducción  subhorizontal andino y consecuente acortamiento (Ramos y Folguera 2009).
Las evidencias de extensión cortical mesozoica e  inversión tectónica subsecuente han sido bien documentadas en  la región (Schmidt et al. 1995, Gardini  et  al. 1996, 2002, Costa et al. 1999). La disposición submeridional de las fallas marginales a  los depocentros resultantes es muy semejante a la familia principal de fracturas aquí relevadas, coincidentes con la fábrica  interna del basamento  ígneo metamórfico. Las reconstrucciones paleogeográficas  efectuadas para  estas  etapas del rifting cretácico (Uliana et al. 1989), sugieren una posición casi ortogonal del eje de extensión  regional  probable respecto a estas fallas marginales. Por ello, no  sería necesaria una componente transcurrente significativa  para  acomodar  la  deformación resultante.
Algunos trabajos han sugerido que la tectónica  transcurrente  e  incluso  extensional,  han  jugado  un  rol  importante  en otros  sectores  de  las  Sierras Pampeanas durante el acortamiento asociado a la orogenia Andina,  (Rossello  et  al.  1996, Gutiérrez 1999, Gutiérrez y Mon 2008). Sin embargo, en el análisis neotectónico de la sierra de San Luis, no se han reconocido evidencias morfológicas  o macroestructurales que sugieran la asociación del mismo a un sistema de fallas  transcurrentes (Costa 1987 y 1992).
Las características e importancia de la partición de la deformación resultante de la componente de subducción paralela a  la fosa, no es conocida en el antepaís andino. No  obstante,  desde  los  estudios  regionales  de González  Bonorino  (1950), hasta los trabajos más recientes (Ramos et al. 2002, Alvarado y Ramos 2011), se han postulado  a  las  deformaciones  contraccionales como el mecanismo esencial o al menos dominante en el levantamiento Andino de  las Sierras Pampeanas. Por otra parte, la disposición espacial de  las fracturas marginales submeridionales de la sierra, han mantenido una disposición bastante perpendicular a la dirección de subducción dominante durante los episodios de deformación neógenos (Pardo Casas y Molnar 1987, Somoza 1998, Yañez  et al. 2001, Ramos et al. 2002). En consecuencia, este enfoque no parecería sustentar la notable imposición observada de la componente L en la fracturación regional del macizo. 
En la presente contribución se ensaya una interpretación  preliminar  del  problema mencionado, asumiendo que la gran mayoría de las fallas mensuradas corresponden  a discontinuidades preexistentes del macizo,  que  registraron  los  últimos  episodios de cizalla frágil mediante las estrías de fricción. Incluso, en varias de estas superficies ha sido posible registrar incluso más de una dirección y eventos de desplazamiento.
El alto ángulo de la mayoría de las fracturas relevadas, las convierte en superficies inadecuadas para resolver el acortamiento en el macizo bajo condiciones de deformación frágil, excepto con  importante participación de movimientos verticales. La extensa preservación de las superficies  de  erosión  preandinas  (González Díaz 1981, Jordan  et al. 1989, Carignano et al. 1999, Costa et al. 1999b), sugiere que este  tipo  de  movimientos  no  es  arealmente  representativo de  la deformación frágil del macizo, al menos con posterioridad a la generación de las superficies de erosión (Paleozoico superior-Paleógeno). Por  el  contrario,  la  componente  vertical del  posible  desmembramiento  tectónico de dichas superficies en el interior serrano, se encuentra localizado en muy pocas estructuras (Criado Roque et al. 1981, Costa 1987 y 1992). 
Costa (1992) ha destacado que la participación de  las  tres componentes del vector  rechazo  total,  es  bastante  semejante en la zona de cizalla donde el basamento cristalino monta  a  depósitos  sedimentarios con ángulos por lo general menores de 45° (30-45% de V y 25 – 50% de T) o en cercanías de la misma. Es posible que el desarrollo de un efecto de borde libre topográfico resultante del incremento del relieve  estructural,  haya  favorecido  la concentración de V y T en estos sectores, con importancia cuantitativa significativa, tal como lo atestigua el levantamiento serrano  y  acortamientos  estimados  entre 4% y 6% (Costa 1992).
Las fracturas del interior del macizo, con mayor  ángulo de  inclinación,  acomodan preferentemente la componente L del rechazo  total,  resultante de  la posible discrepancia entre la actitud espacial del plano de falla preexistente y  la posición del eje  de  acortamiento  principal  actuante (σ1) (u orientación no coulombian).
Podría suponerse entonces que la interfase tectónica principal correspondiente al contacto  basamento  cristalino-rocas  sedimentarias, acomoda en mayor porcentaje V y T del vector rechazo total, mientras  que  las  fracturas  secundarias  distribuyen principalmente  la  componente L. Se asume que los diferentes episodios de deformación  frágil  han  generado  estrías con  representación  en  todo  el macizo  y en diversas familias de fracturas. Pero las fracturas  responsables de  la morfogénesis de la sierra de San Luis, están concentradas  en  la  zona  de  contacto  tectónico principal del frente de levantamiento.

AGRADECIMIENTOS

La valiosa revisión efectuada por los árbitros Dres. R. Mon. y A. Massabie contribuyó a mejorar la versión original del manuscrito.  Se  agradece  también  al  Sr. H. Garro por  la generación de  los gráficos. El  presente  trabajo  ha  sido  subsidiado por la universidad Nacional de San Luis mediante el proyecto "Principales Estructuras Neotectónicas Argentinas".

TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

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Recibido: 9 de marzo, 2010
Aceptado: 18 de noviembre, 2010