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Brecha

Brecha basáltica en las Islas Canarias ; la matriz verde está compuesta de epidota. Megabrecha (izquierda) en Titus Canyon Narrows, Parque Nacional del Valle de la Muerte , Cali...

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Brecha basáltica en las Islas Canarias ; la matriz verde está compuesta de epidota.
Megabrecha (izquierda) en Titus Canyon Narrows, Parque Nacional del Valle de la Muerte , California.
Brecha terciaria en Resting Springs Pass, desierto de Mojave, California.
Brecha inusual cementada por azurita y malaquita , mina Morenci , Arizona.

Brecha ( / ˈ b r ɛ ( t ) ʃ i ə / BRETCH -ee-ə, BRESH - ; Italiano: [ ˈbrettʃa ] ; Italiano para ' brecha ' ) es una roca clástica compuesta de grandes fragmentos angulares rotos de minerales o rocas cementados entre sí por una matriz de grano fino .

La palabra tiene su origen en el idioma italiano, donde significa ' escombros '. [ 1 ] Una brecha puede tener una variedad de orígenes diferentes, como lo indican los tipos nombrados, que incluyen brecha sedimentaria , brecha de falla o tectónica , brecha ígnea , brecha de impacto y brecha hidrotermal .

Una megabrecha es una brecha compuesta por fragmentos de roca muy grandes, a veces de kilómetros de diámetro, que pueden formarse por deslizamientos de tierra , [ 2 ] eventos de impacto , [ 3 ] o colapso de caldera . [ 4 ]

Tipos

La brecha está compuesta de fragmentos de roca gruesos unidos por cemento o una matriz de grano fino. [ 5 ] Al igual que el conglomerado , la brecha contiene al menos un 30 por ciento de partículas del tamaño de grava (partículas de más de 2 mm de tamaño), pero se distingue del conglomerado porque los fragmentos de roca tienen bordes afilados que no se han desgastado. [ 6 ] Esto indica que la grava se depositó muy cerca de su área de origen, ya que de lo contrario los bordes se habrían redondeado durante el transporte. [ 1 ] La mayor parte del redondeo de los fragmentos de roca tiene lugar en los primeros kilómetros de transporte, aunque el redondeo completo de los guijarros de roca muy dura puede tardar hasta 300 kilómetros (190 mi) de transporte fluvial. [ 7 ] 

Una megabrecha es una brecha que contiene fragmentos de roca muy grandes, de al menos un metro de tamaño hasta más de 400 metros. En algunos casos, los clastos son tan grandes que la naturaleza brechada de la roca no es evidente. [ 8 ] Las megabrechas pueden formarse por deslizamientos de tierra , [ 2 ] eventos de impacto , [ 3 ] o colapso de caldera . [ 4 ]

Las brechas se clasifican además según su mecanismo de formación. [ 5 ]

Sedimentario

La brecha sedimentaria es aquella formada por procesos sedimentarios. Por ejemplo, los detritos depositados en la base de un acantilado pueden cementarse para formar una brecha de talud sin haber experimentado transporte que pudiera redondear los fragmentos de roca. [ 9 ] Generalmente, se forman secuencias gruesas de brecha sedimentaria ( coluvial ) junto a escarpes de falla en fosas tectónicas . [ 10 ] [ 11 ]

La brecha sedimentaria puede formarse por flujos de detritos submarinos . Las turbiditas aparecen como depósitos periféricos de grano fino en los flujos de brecha sedimentaria. [ 12 ]

En un terreno kárstico , una brecha de colapso puede formarse debido al derrumbe de rocas en un sumidero o en el desarrollo de cuevas . [ 13 ] [ 14 ] Las brechas de colapso también se forman por disolución de capas de evaporitas subyacentes . [ 15 ]

Falla

La brecha tectónica o de falla resulta de la acción de fricción de dos bloques de falla al deslizarse uno sobre el otro. La cementación posterior de estos fragmentos rotos puede ocurrir mediante la introducción de materia mineral en el agua subterránea . [ 16 ]

Ígneo

Las rocas clásticas ígneas se pueden dividir en dos clases:

  1. Rocas rotas y fragmentadas asociadas con erupciones volcánicas, tanto de tipo lava como piroclástico ; [ 17 ]
  2. Rocas rotas y fragmentadas producidas por procesos intrusivos , generalmente asociadas con plutones o intrusiones de pórfido . [ 18 ] [ 19 ]

Volcánico

Las rocas piroclásticas volcánicas se forman por la erupción explosiva de lava y cualquier roca que sea arrastrada dentro de la columna eruptiva. Esto puede incluir rocas arrancadas de la pared del conducto magmático o recogidas físicamente por la oleada piroclástica subsiguiente . [ 17 ] Las lavas, especialmente los flujos de riolita y dacita , tienden a formar rocas volcánicas clásticas mediante un proceso conocido como autobrechificación . Esto ocurre cuando la lava espesa, casi sólida, se rompe en bloques y estos bloques se reincorporan al flujo de lava y se mezclan con el magma líquido restante. La brecha resultante es uniforme en tipo de roca y composición química. [ 20 ]

El colapso de la caldera da lugar a la formación de megabrechas, que a veces se confunden con afloramientos del fondo de la caldera. [ 8 ] En realidad, se trata de bloques de roca precaldera, que a menudo provienen del borde inestable y muy inclinado de la caldera. [ 4 ] Se distinguen de las mesobreccias , cuyos clastos miden menos de un metro y forman capas en el fondo de la caldera. [ 21 ] Algunos clastos de megabrechas de caldera pueden tener más de un kilómetro de longitud. [ 4 ]

Dentro de los conductos volcánicos de los volcanes explosivos, el ambiente de brecha volcánica se fusiona con el ambiente de brecha intrusiva. Allí, la lava ascendente tiende a solidificarse durante los intervalos de calma para luego fragmentarse por las erupciones subsiguientes. Esto produce una brecha volcánica aloclástica . [ 22 ] [ 23 ]

Intruso

Las rocas clásticas también se encuentran comúnmente en intrusiones subvolcánicas superficiales como stocks de pórfido, granitos y chimeneas de kimberlita , donde son transicionales con brechas volcánicas. [ 24 ] Las rocas intrusivas pueden adquirir una apariencia brechada por múltiples etapas de intrusión, especialmente si el magma fresco se intruye en magma parcialmente consolidado o solidificado. Esto puede observarse en muchas intrusiones de granito donde vetas de aplita posteriores forman una red de stockwork de etapa tardía a través de fases anteriores de la masa de granito. [ 25 ] [ 26 ] Cuando es particularmente intensa, la roca puede aparecer como una brecha caótica. [ 27 ]

Se han encontrado rocas clásticas en intrusiones máficas y ultramáficas , las cuales se forman a través de diversos procesos:

  • consumo y fusión mezclada con rocas de pared, donde las rocas de pared se ablandan y son invadidas gradualmente por la intrusión ultramáfica más caliente (produciendo textura taxítica ); [ 28 ]
  • acumulación de rocas que caen a través de la cámara magmática desde el techo, formando restos caóticos; [ 29 ]
  • autobrechificación de cumulado parcialmente consolidado por inyecciones de magma fresco; [ 30 ]
  • acumulación de xenolitos dentro de un conducto de alimentación o conducto de ventilación, formando una tubería de brecha diatrema . [ 31 ]

Impacto

Brecha de impacto de bólido de Alamo ( Devónico Superior , Frasniense) cerca de Hancock Summit, Cordillera de Pahranagat , Nevada

Se cree que las brechas de impacto son indicativas de un evento de impacto, como el de un asteroide o cometa que choca contra la Tierra, y normalmente se encuentran en los cráteres de impacto . La brecha de impacto, un tipo de impactita , se forma durante el proceso de formación de cráteres de impacto cuando grandes meteoritos o cometas impactan contra la Tierra u otros planetas rocosos o asteroides . Este tipo de brecha puede estar presente sobre o debajo del fondo del cráter, en el borde o en los materiales eyectados fuera del cráter.

La brecha de impacto puede identificarse por su presencia dentro o alrededor de un cráter de impacto conocido, y/o por su asociación con otros productos de la formación de cráteres de impacto, como conos de fractura , vidrio de impacto, minerales impactados y evidencia química e isotópica de contaminación con material extraterrestre (por ejemplo, anomalías de iridio y osmio ). Un ejemplo de brecha de impacto es la brecha de Neugrund , que se formó en el impacto de Neugrund .

Hidrotermal

Brecha hidrotermal en la mina de hierro de Cloghleagh, cerca de Blessington en Irlanda, compuesta principalmente de cuarzo y óxidos de manganeso , resultado de la actividad sísmica hace unos 12 millones de años.

Las brechas hidrotermales suelen formarse a niveles superficiales de la corteza  (<1 km) entre 150 y 350  °C, cuando la actividad sísmica o volcánica provoca la apertura de una cavidad a lo largo de una falla en las profundidades del subsuelo. La cavidad absorbe agua caliente y, a medida que la presión en su interior disminuye, el agua hierve violentamente. Además, la apertura repentina de la cavidad provoca la desestabilización e implosión de la roca en los laterales de la falla, y los fragmentos quedan atrapados en una mezcla turbulenta de roca, vapor y agua hirviendo. Los fragmentos de roca chocan entre sí y contra las paredes de la cavidad, y los fragmentos angulares se vuelven más redondeados. Los gases volátiles se pierden en la fase de vapor a medida que continúa la ebullición, en particular el dióxido de carbono . Como resultado, la química de los fluidos cambia y los minerales de mena precipitan rápidamente . Los depósitos de mena alojados en brechas son bastante comunes. [ 32 ]

Brecha silicificada y mineralizada. El gris claro es principalmente dolomita con algo de cuarzo translúcido. El gris oscuro es jasperoide y minerales de mena . Una vetilla a lo largo del borde inferior de la muestra contiene esfalerita en carbonatos. Mina Pend Oreille, condado de Pend Oreille, Washington.

La morfología de las brechas asociadas a depósitos minerales varía desde vetas tabulares laminares [ 33 ] y diques clásticos asociados a estratos sedimentarios sobrepresurizados, [ 34 ] hasta brechas diatremas intrusivas a gran escala ( chimeneas de brecha ), [ 35 ] o incluso algunas diatremas sinsedimentarias formadas únicamente por la sobrepresión del fluido intersticial dentro de cuencas sedimentarias . [ 36 ] Las brechas hidrotermales se forman generalmente por hidrofracturación de rocas mediante fluidos hidrotermales a alta presión . Son típicas del ambiente mineral epitermal y están íntimamente asociadas a depósitos minerales relacionados con intrusiones, como skarns , greisens y mineralización relacionada con pórfidos . Los depósitos epitermales se explotan para la extracción de cobre, plata y oro. [ 37 ]

En el régimen mesotermal, a profundidades mucho mayores, los fluidos bajo presión litostática pueden liberarse durante la actividad sísmica asociada a la orogénesis. Estos fluidos presurizados ascienden hacia niveles corticales menos profundos, donde la presión hidrostática es menor . En su recorrido, los fluidos a alta presión fracturan la roca mediante hidrofracturación , formando una brecha angular in situ . El redondeo de los fragmentos de roca es menos común en el régimen mesotermal, ya que el evento de formación es breve. Si se produce ebullición, el metano y el sulfuro de hidrógeno pueden perderse en la fase de vapor, y el mineral puede precipitar. Los depósitos mesotermales se explotan frecuentemente para la extracción de oro. [ 37 ]

Usos ornamentales

Estatua de brecha de la diosa egipcia antigua Tawaret

Durante miles de años, la llamativa apariencia visual de las brechas las ha convertido en un material popular para la escultura y la arquitectura . La brecha se utilizó para las bases de las columnas en el palacio minoico de Cnosos en Creta alrededor del 1800 a . C. [ 38 ] Los antiguos egipcios la utilizaron a pequeña escala ; uno de los ejemplos más conocidos es la estatua de la diosa Tawaret en el Museo Británico. [ 39 ] Los romanos consideraban la brecha una piedra especialmente preciosa y la usaban con frecuencia en edificios públicos de gran importancia. [ 40 ] Muchos tipos de mármol son brechados, como la Breccia Oniciata. [ 41 ]

En la antigua cultura japonesa, las 'sazare ishi' (細石) eran consideradas rocas auspiciosas que representaban oraciones por el largo reinado del emperador [ 42 ] y como tales se mencionan en el himno nacional japonés .

Véase también

  • brecha crujiente
  • Dallasita : roca verdosa que se encuentra en la Columbia Británica. 
  • Cráter de impacto : depresión circular en un cuerpo astronómico sólido formada por el impacto de un objeto más pequeño. 
  • Circulación hidrotermal : circulación de agua impulsada por intercambio de calor. Páginas que muestran breves descripciones de los destinos de redireccionamiento. 
  • Veta (geología) – Cuerpo laminar de minerales cristalizados dentro de una roca 
  • Kimberlita – Roca ígnea que a veces contiene diamantes. 
  • Regolito – Capa de depósitos sueltos y superficiales que cubren la roca sólida 

Referencias

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Lecturas adicionales

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