Exfoliació (geologia)
En geologia, es parla de exfoliació (o també de juntes o diaclasas d'exfoliació) per a referir-se als sistemes de fractures paraleles a la superfície que es generen en les roques, que a sovint conduïxen a la formació de lloses concèntriques que es van erosionant successivament.
Característiques generals de les juntes d'exfoliació
[editar | editar còdic]
- Generalment seguixen la topografia del massiç rocós.[1]
- Dividixen les rocas en plaques subplanares.[2]
- L'espayat de les diaclasas aumenta en la profunditat des d'uns pocs centímetros prop de la superfície fins a uns pocs metros.[3]
- La profunditat màxima en la que es produïxen és d'uns 100 metros.[4]
- Les juntes més profundes tenen un radi de curvatura més gran, lo que tendix a suavisar les arestes del paisage a mida que el material s'erosiona.[5]
- El modo de fracturación és del tipo de tensió.[6]
- Ocorren en moltes zones climàtiques i litològiques diferents, no solament en paisages congelats.[7]
- La roca hoste generalment experimenta un diaclasado irregular, encara que isotrópicamente distribuït, i té una alta resistència a la compressió.[8]
- Poden tindre curves ascendents cóncaves i convexas.[9]
- Solen associar-se en formes secundàries de compressió com l'arc, el alabeo per pandeo i les A-tents (plaques entrellaçades).[10]
Formació de juntes d'exfoliació
[editar | editar còdic]
A pesar de la seua presència en paisages molt diferents, els geólogos encara no han aplegat a un acort sobre una teoria general comuna sobre la formació de les juntes d'exfoliació. S'han propost moltes teories diferents; a continuació es mostra una breu descripció de les més comunes.
Eliminació de l'efecte de la sobrecàrrega
[editar | editar còdic]Esta teoria va ser proposta per primera volta pel pioner de la geomorfología Grove Karl Gilbert en 1904, i està àmpliament difosa en texts d'introducció a la geologia. La base d'esta teoria és que l'erosió de la sobrecàrrega i l'exhumació de la roca enterrada profundament cap a la superfície del sol permet que la roca prèviament comprimida s'expandixca radialment, creant tensions de tracció i fracturant la roca en capes paraleles a la superfície del sol. La descripció d'este mecanisme ha dut a certa indecisió en la definició de les juntes d'exfoliació, incloses les unions de lliberació de pressió o descompressió. Si be la llògica d'esta teoria és fascinant, hi ha moltes inconsistencias en les observacions de camp i laboratori que revelen el seu provable incompletitud, com:[11]
- Les juntes d'exfoliació es poden trobar en roques que mai han segut enterrades profundament.
- Els estudis de laboratori mostren que simplement comprimir i 'descomprimir' mostres de roques en condicions realistes no provoca fractures.
- Les juntes d'exfoliació es troben més comunament en regions de tensions de compressió paraleles a la superfície, quan esta teoria requerix que ocórreguen en zones d'extensió.
Una possible extensió d'esta teoria per a combinar-la en la teoria de la "tensió de compressió" (descrita a continuació) és la següent:[12] l'exhumació de roques profundament enterrades mitiga la tensió vertical, pero les tensions horisontals poden persistir en un massiç rocós adequat en el que el mig està confinat lateralment. Les tensions horisontals s'alineen en la superfície real del sol a mida que l'espente vertical cau a zero en este 'llímit'. Per lo tant, els esforços de compressió paralels a la superfície poden generar-se a través de l'exhumació, lo que pot conduir al trencament de la roca somesa a este procés, com es descriu a continuació.
Tensió termoelástica
[editar | editar còdic]La roca s'expandix baix l'acció de la calor i es contrau en el refredat i els seus diversos minerals constituents tenen taxes variables de dilatació/contracció tèrmica. Les variacions diàries de temperatura en la superfície de la roca poden ser prou àmplies, i molts geólogos han sugerit que les tensions creades durant el calfament obliguen a la superfície de la roca a expandir-se, desprenent-se en fines lloses.[13] S'ha observat que les grans fluctuacions de temperatura diürna o aquelles causades per incendis donen com resultat una fina laminación i descamación en les superfícies rocoses; este procés també es definix en el terme de exfoliació.[14] No obstant, ya que les fluctuacions en les temperatures diürnes solament alcancen uns pocs centímetros dins de la roca (pel seu pobre conductivitat tèrmica), esta teoria no conseguix explicar la profunditat observada en les juntes d'exfoliació, que a voltes alcança els 100 metros.[15]
Erosió química
[editar | editar còdic]El mineral erosionat per l'infiltració d'aigua pot provocar la solsida d'una fina película de roca en la superfície a mida que el volum d'alguns minerals aumenta en el procés d'hidratació.[16]
Esforços de compressió i fractures per extensió
[editar | editar còdic]Grans solicitaciones de compressió paraleles a la superfície (lliure) del sol poden crear fractures de tipo tensional en la roca, a on la direcció de propagació de la fractura és paralela al major esforç de compressió principal i la direcció de l'obertura de la fractura és perpendicular a la superfície lliure.[17] Este tipo de fractura ha segut observat en el laboratori per lo manco des de 1900 (tant en càrregues de compressió illimitades uniaxiales com a biaxials).[18] Les fractures per tensió poden formar-se en un camp d'esforços de compressió per l'influència de microfracturas que invadixen la massa rocosa i a l'extensió de les cridades "clavills d'ala" prop de les puntes de les microfisuras orientades preferentment, que després es curven i s'alineen en la direcció de l'esforç de compressió principal.[19] Les fractures formades d'esta manera a voltes es denominen fissures axials, llongitudinals o clavills extensos, i normalment s'observen en el laboratori durant les proves de compressió uniaxial. Alts esforços de compressió superficials horisontals o paralels poden ser el resultat de processos tectónicos regionals o topogràfics, o de l'erosió o l'excavació de la "capa somera" (per desaparició de la sobrecàrrega).
Tenint en conte l'evidència en el camp i les observacions d'este tipo de fenomens, el modo de fractura i les formes secundàries, els alts esforços de compressió paralels a la superfície i la fracturación per extensió (escissió axial), esta sembla ser la teoria més plausible que pot explicar l'exfoliació dels massiços rocosos.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Gilbert, 1904; Matthes, 1930; Goodman, 1993
- ↑ Goodman, 1993)
- ↑ Dona-li, 1923; Jahns, 1943; Goodman, 1993
- ↑ Dona-li, 1923; Jahns, 1943; Holzhausen, 1989; Goodman, 1993
- ↑ Gilbert, 1904; Dona-li, 1923; Matthes, 1930; Jahns, 1943; Goodman, 1993
- ↑ Bahat et al., 1999; Mandl, 2005
- ↑ Bradley 1963; Twidale, 1973; Goodman, 1993
- ↑ Gilbert, 1904; Jahns, 1943; Twidale, 1973
- ↑ Gilbert, 1904; Matthes, 1930; Romani and Twidale, 1999
- ↑ Romani and Twidale, 1999
- ↑ Wolters, 1969; Twidale, 1973; Holzhausen, 1989
- ↑ Goodman, 1989; 1993
- ↑ i.g. Wolters, 1969
- ↑ Blackwelder, 1927
- ↑ Gilbert, 1904; Twidale, 1973; Holzhausen, 1989; Goodman, 1993
- ↑ Twidale, 1973
- ↑ Bradley, 1963; Brunner and Scheidegger, 1973; Twidale, 1973; Holzhausen, 1989; Goodman, 1993; Bahat, 1999; Mandl, 2005
- ↑ Vedi Gramberg, 1989
- ↑ Hoek and Bieniawski, 1965; Fairhurst and Cook, 1966
- Este artícul conté una traducció derivada de «Exfoliación (geología)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.