Trets de deformació planar

Trets de deformació planar observades amb microscopi electrònic de transmissió i microscopi de llum polaritzada en mineral procedent del cràter d'impacte de Bosumtwi.
Trets de deformació planar (PDF) observades amb microscopi electrònic de transmissió i microscopi de llum polaritzada en un mineral procedent del cràter d'impacte de Bosumtwi,[1]Ghana

Els trets de deformació planar (geologia, petrologia, cristal·lografia) són un conjunt de característiques microscòpiques presents a les roques que han patit l'impacte d'un meteorit. S'observen en forma de làmines o elements de deformació planar, coneguts en l'àmbit científic com a PDF's (de l'anglès: planar deformation features). Són plans de dislocació disposats sistemàticament en cristalls que es formen pel xoc d'un meteorit. L'impacte altera les roques produint metamorfisme de xoc. Les estructures es formen a pressions molt elevades de 8 a 10 gigapascals (80 a 100 kilobars).[2] La seva estabilitat arriba fins als 35 gigapascals o 350 quilobars,[3] i per sobre d'aquesta pressió el quars i els feldespats ja només hi són presents en forma amorfa o com a vidre.

Observació microscòpica

[modifica]

Els trets de deformació planar són microestructures i només es poden observar en un microscopi de polarització o en el microscopi electrònic de transmissió. S'observen plans de dislocació molt fins, estrets i paral·lels a la xarxa cristal·lina, que estan ocupats majoritàriament per material amorf o cristal·lí d'uns 2 µm de gruix i tanquen un angle característic amb l'eix c del mineral de silicat afectat.[4] A major pressió, la stishovita hi pot augmentar.[5] Les làmines es recristal·litzen després que l'impacte i s'esquitxen amb petites gotes d'inclusions líquides per causa de l'acció hidrotermal.[6]

Els plans de dislocació sempre segueixen plans cristal·logràfics racionals [...] Com que les orientacions de les làmines de deformació canvien amb l'augment de la pressió, es poden utilitzar com a indicadors de pressió. Les orientacions resultants també depenen de la temperatura ambient predominant a la roca i de l'angle d'impacte. Langenhorst i Deutsch (1993) ho van poder demostrar en experiments de xoc.[7]

Les ones de xoc indueixen defectes peculiars en el quars: mosaics de xoc, polimorfs d'alta pressió (coesita i stishovita), vidre i trets de deformació planar. En conjunt, aquestes característiques són els índexs de l'existència de metamorfisme de xoc.[8]

S'hi distingeixen, principalment, quatre tipus estructures fines o trets de deformació planar:

  • Bandes de luxacions
  • Làmines de mescles en diverses proporcions de sílice amorfa i petits cristalls
  • Làmines primes de macles tipus Brasil
  • Làmines curtes i paral·leles que formen estructures en escala i dentades

Es suggereix que les bandes de dislocació probablement no són estructures PDF originals, sinó que provenen d'una etapa de recristal·lització posterior.[9]

Referències

[modifica]
  1. ↑ «The Lake Bosumtwi impact crater, Ghana» (en anglès). USGS, 01-01-1981. [Consulta: 1r març 2023].
  2. ↑ Stöffler, D. «Deformation and transformation of rock-forming minerals by natural and experimental shock processes I. Behavior of minerals under shock compression». Fortschritte der Mineralogie 49, 12-1972.
  3. ↑ Stöffler, D.; Langenhorst, F. «Shock Metamorphism of quartz in nature and experiment: I. Basic observation and theory». Meteoritical Society, Meteoritics. 29, 1994, pàg. 155-181. DOI: 10.1111/j.1945-5100.1994.tb00670.x.
  4. ↑ Vernooij, M. G. C., & Langenhorst, F. , 40(9-10), 1353-1361. «Experimental reproduction of tectonic deformation lamellae in quartz and comparison to shock‐induced planar deformation features». Meteoritics & Planetary Science, The Meteoritical Society, 2005, pàg. 1353-1361. ISSN: 1945-5100.
  5. ↑ Kenkmann, T. «Asteroiden-und Kometeneinschläge in der Erdgeschichte*» (en alemany). Zeitschrift für Geowissenschaften, 2009.
  6. ↑ Grieve, R. A. F., Langenhorst, F., Stöffler, D.: Shock metamorphism of quartz in nature and experiment: II. Significance in geoscience. In: Meteoritics & Planetary Science. Band 31, 1996, S. 6–35.
  7. ↑ Langenhorst, F., Deutsch, A. «Orientation of Planar Deformation Features (PDFs) in Quartz». The SAO/NASA Astrophysics Data System. Abstracts of the 24th Lunar and Planetary Science Conference, held in Houston,, 3-1993, pàg. Abstract.
  8. ↑ «Shock Metamorphism and Impact Lithologies» (en anglès). Lunar and Planetary Institute, 2023. [Consulta: 2 març 2023].
  9. ↑ Olivier Goltrant, Hugues Leroux, Jean-Claude Doukhan, Patrick Cordier , «Formation mechanisms of planar deformation features in naturally shocked quartz». Physics of the Earth and Planetary Interiors, 74, 3-4, 14-04-1992, pàg. Abstract (219-240). DOI: 10.1016/0031-9201(92)90012-K. ISSN: 0031-9201.