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La foliación , en geología estructural y petrología , describe un tipo de estructura laminar de la roca que se desarrolla como resultado de la deformación y el metamorfismo . [ 1 ] El grado de deformación y metamorfismo, junto con el tipo de roca, determina el tipo de foliación que se desarrolla. Generalmente, estas estructuras se forman en rocas de grano fino compuestas de minerales afectados por disolución a presión . [ 1 ]
La exfoliación es un tipo de foliación de las rocas , un elemento textural que describe cómo se desarrollan las estructuras planares en una roca. La foliación se divide en dos grupos: primaria y secundaria. La primaria se refiere a rocas ígneas y sedimentarias , mientras que la secundaria se refiere a rocas que sufren metamorfismo como resultado de la deformación. La exfoliación es un tipo de foliación secundaria asociada con rocas de grano fino. Para rocas de grano más grueso, se utiliza el término esquistosidad para describir la foliación secundaria.
Existen diversas definiciones de clivaje, lo que puede generar confusión y debate. La terminología empleada en este artículo se basa principalmente en Passchier y Trouw (2005), quienes afirman que el clivaje es un tipo de foliación secundaria en rocas de grano fino, caracterizada por elementos de fábrica planares que se forman con una orientación preferencial. Algunos autores optan por utilizar el término clivaje para describir cualquier forma de foliación secundaria.
Tipos de clivaje
La presencia de elementos estructurales como la orientación preferencial de minerales laminares o alargados, la estratificación composicional, las variaciones en el tamaño del grano, etc., determina el tipo de clivaje que se forma. El clivaje se clasifica como continuo o discontinuo.
Escisión continua
La exfoliación continua o penetrativa describe rocas de grano fino compuestas por minerales laminares distribuidos uniformemente en una orientación preferencial. [ 1 ] El tipo de exfoliación continua que se forma depende de los minerales presentes. Los minerales laminares no deformados, como las micas y los anfíboles, se alinean en una orientación preferencial, mientras que minerales como el cuarzo o la calcita se deforman en una orientación preferencial de forma granular. La exfoliación continua depende de la escala, por lo que una roca con exfoliación continua a nivel microscópico podría mostrar signos de exfoliación espaciada al observarse a nivel macroscópico. [ 1 ]
Hendidura pizarrosa
Dado que la naturaleza de la foliación depende de la escala, la foliación pizarrosa se define como aquella que presenta un espacio entre capas de 0,01 mm o menos. [ 1 ] La foliación pizarrosa suele aparecer después de la diagénesis y es la primera estructura de foliación que se forma tras el inicio de la deformación. La tensión tectónica debe ser suficiente para permitir la formación de una nueva foliación fuerte, es decir, la foliación pizarrosa.
Escotación espaciada
La foliación espaciada se produce en rocas con minerales que no están distribuidos uniformemente, y como resultado la roca forma capas o lentes discontinuas de diferentes tipos de minerales. [ 1 ] La foliación espaciada contiene dos tipos de dominios: dominios de foliación y microlitones. Los dominios de foliación son límites planares subparalelos a la dirección del dominio, y los microlitones están delimitados por los dominios de foliación. Las foliaciones espaciadas se pueden clasificar según si los granos dentro de los microlitones están orientados aleatoriamente o contienen micropliegues de una fábrica de foliación previa. [ 1 ] Otras descripciones para las foliaciones espaciadas incluyen el tamaño del espaciamiento, la forma y el porcentaje de dominios de foliación, y la transición entre dominios de foliación y microlitones.
Escisión por crenulación
La clivaje de crenulación contiene microlitos que fueron deformados por una foliación previa. El plegamiento ocurre cuando hay múltiples fases de deformación; la última causa micropliegues simétricos o asimétricos que deforman las foliaciones previas. [ 1 ] El tipo de patrón de clivaje de crenulación que se forma depende de la litología y del grado de deformación y metamorfismo.
Escisión disyuntiva
La foliación disyuntiva describe un tipo de foliación espaciada donde los microlitos no se deforman en micropliegues, y su formación es independiente de cualquier foliación previa presente en la roca. [ 2 ] Un término común y obsoleto para la foliación disyuntiva es foliación por fractura. Se recomienda evitar este término debido a la tendencia a malinterpretar la formación de una estructura de foliación.
escisión por transposición
Cuando una foliación de clivaje más antigua se borra y es reemplazada por una foliación más joven debido a una deformación más intensa, esto es evidencia de múltiples eventos de deformación.
Formación
El desarrollo de la foliación de clivaje implica una combinación de diversos mecanismos que dependen de la composición de la roca, los procesos tectónicos y las condiciones metamórficas. La magnitud y la orientación de la tensión, junto con las condiciones de presión y temperatura, determinan cómo se deforma un mineral. Los clivajes se forman aproximadamente paralelos al plano XY de la deformación tectónica y se clasifican según el tipo de deformación. Los mecanismos que actualmente se consideran responsables de la formación de clivajes son la rotación de los granos minerales, la transferencia de solución, la recristalización dinámica y la recristalización estática. [ 1 ]
rotación mecánica de los granos
Durante la deformación dúctil, es probable que los granos minerales con una alta relación de aspecto roten de manera que su orientación media esté en la misma dirección que el plano XY de deformación finita . [ 1 ] Los granos minerales pueden plegarse si están orientados perpendicularmente a la dirección de acortamiento.
Transferencia de soluciones
Las foliaciones de clivaje pueden resultar debido a la transferencia de solución inducida por estrés por la redistribución de granos minerales desiguales por solución a presión y recristalización. [ 1 ] Esto también ayudaría a aumentar la rotación de granos minerales alargados y tabulares. Los granos de mica que experimentan transferencia de solución se alinearán en una orientación preferencial. Si los granos del mineral afectados por la solución a presión se deforman a través de procesos de cristal plástico , el grano se extenderá a lo largo del plano XY de deformación finita. [ 1 ] Este proceso da forma a los granos en una orientación preferencial.
Recristalización dinámica
La recristalización dinámica ocurre cuando una roca experimenta condiciones metamórficas y se produce un reequilibrio en la composición química de un mineral. [ 1 ] Esto sucede cuando disminuye la energía libre almacenada en los granos deformados. Las micas deformadas pueden almacenar una cantidad suficiente de energía de deformación que permite la recristalización. Este proceso posibilita el crecimiento orientado de minerales, tanto antiguos como nuevos, en la red cristalina dañada durante el desarrollo de la exfoliación.
Recristalización estática
Este proceso ocurre después de la deformación o en ausencia de deformación dinámica. Dependiendo de la intensidad del calor durante la recristalización, la foliación se fortalecerá o debilitará. Si el calor es demasiado intenso, la foliación se debilitará debido a la nucleación y el crecimiento de nuevos cristales orientados aleatoriamente y la roca se convertirá en una hornfels . [ 1 ] Si se aplica un calor mínimo a una roca con una foliación preexistente y sin un cambio en la asociación mineral, la exfoliación se fortalecerá por el crecimiento de micas paralelas a la foliación.
Relación con los pliegues
Las foliaciones muestran una relación geométrica medible con el plano axial de los pliegues desarrollados durante la deformación y se denominan foliaciones axiales planares. Estas foliaciones se disponen simétricamente con respecto al plano axial, dependiendo de la composición y la competencia de la roca. Por ejemplo, cuando secuencias mixtas de arenisca y lutita se pliegan durante un metamorfismo de grado muy bajo a bajo, se forman foliaciones paralelas al plano axial del pliegue, particularmente en las partes ricas en arcilla de la secuencia. En alternancias plegadas de arenisca y lutita, la foliación presenta una disposición en forma de abanico, divergente en las capas de lutita y convergente en las areniscas. Se cree que esto se debe a que el plegamiento está controlado por el pandeo de los estratos de arenisca más resistentes, mientras que las lutitas más débiles se deforman para rellenar los huecos intermedios. [ 3 ] El resultado es una característica denominada abanico de foliación. [ 1 ]
Consideraciones de ingeniería
En ingeniería geotécnica, un plano de clivaje forma una discontinuidad que puede tener una gran influencia en el comportamiento mecánico (resistencia, deformación, etc.) de las masas rocosas en, por ejemplo, la construcción de túneles , cimentaciones o taludes .
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Passchier , CW; Trouw, RAJ (2005). Microtectónica . Saltador . pag. 366.ISBN 9783540640035.
- ↑ Informe de la subcomisión de la IUGS sobre la sistemática de las rocas metamórficas.
- ↑ Price, NJ, Cosgrove, JW, 1990, Análisis de estructuras geológicas, Cambridge University Press, 507 págs.
- Geología estructural
- Petrología