1.8: Telas

Introducción: foliaciones y lineaciones

Cualquier roca que tenga propiedades que varían con la dirección se dice que tiene tela. Como la mayoría de las estructuras, las telas pueden ser primarias o secundarias. Ejemplos de telas primarias son el lecho en rocas sedimentarias y las bandas de flujo en rocas ígneas. Los tejidos secundarios suelen indicar que se ha producido una deformación. Las telas son comunes en las rocas plegadas, y si las telas se desarrollan al mismo tiempo que el plegado suelen tener una relación muy específica con los pliegues.

Las telas pueden ser planas o lineales. Las telas planas también se llaman foliaciones. (Tenga en cuenta que algunos libros de texto restringen el término foliación a tipos particulares de tela plana, con granos minerales gruesos como en un esquisto; lo usaremos en un sentido más general para designar cualquier tela plana.) Las rocas con una fuerte tela plana secundaria a veces se llaman S-tectonitas (la S es para esquistosidad). Las telas lineales se llaman lineaciones. Las rocas con una fuerte linación secundaria a veces se llaman L-tectonitas.

Es común encontrar una lineación paralela a (o en el plano de) una tela plana. Las rocas con una fuerte lineación tectónica que se encuentra en el plano de una foliación tectónica a veces se llaman LS-tectonitas.

Elementos de tela

Fundamental para la descripción de las telas es el concepto de un elemento de tela. Los elementos de tela (Fig. 1, 2) son las cosas que se alinean para darle a una roca una tela. Los elementos de tela incluyen cosas como capas y lentes de diferente composición, granos de minerales que son tabulares (como la mica) o aciculares (como hornblende o silimanita). Los pliegues también pueden ser elementos de tela, si hay suficientes de ellos.

Esto lleva a un segundo concepto importante: la idea de un tejido penetrante. Una tela es penetrante si está presente en todas partes de la roca. Por ejemplo, algunas pizarras se pueden dividir en casi cualquier lugar: efectivamente hay un número infinito de planos de escisión. En otros, los planos de escisión están visiblemente espaciados y se denominan no penetrantes.

Telas penetrantes

Una tela es penetrante si:

• Está presente en toda la roca;
• No es posible contar el número de planos o líneas de tela;
• No es posible ver espacios entre los planos o líneas de tela.

Telas no penetrantes

Una tela no es penetrante si:

• Los planos o líneas de tela están separados dentro de la roca, o
• Es posible ver espacios entre los planos o líneas de tela donde no hay tela presente, o
• Se pueden contar los planos o líneas de tela.

Nótese que el carácter penetrante es un concepto dependiente de la escala; un tejido que es penetrante a escala de mapa y afloramiento puede resultar no penetrante en sección delgada.

Elementos de tela

Figura 1. Diferentes tipos de foliación y sus elementos de tela. En cada caso la foliación es paralela a la superficie superior del bloque. (a) estratificación composicional; (b) variación del tamaño de grano; (c) fracturas muy espaciadas; (d) orientación preferida de los límites de grano; (e) orientación preferida de dominios de diferente composición; estos dominios podrían ser granos minerales, grupos de granos minerales, guijarros deformados, etc. Estos diversos tipos de telas elemento se puede combinar. (f) Una combinación (a + e) que es común en rocas sedimentarias y metamórficas. Basado en Hobbs, B.E., Means, W.D., y Williams, P.F. 1976. Un esquema de la geología estructural. Wiley.

Los siguientes tipos de elementos de tela pueden darle a una roca una tela. Observe que es común que una tela dada se defina por una combinación de elementos de tela, como se muestra en las Figuras 1 y 4.

Granos minerales tabulares:

Los granos minerales laminares o en forma de escamas, como la mica, a menudo se alinean para producir una foliación.

Menos obviamente, los granos minerales tabulares pueden contribuir a la lineación si sus orientaciones están dispersas para que todos sus planos incluyan una línea particular.

Granos minerales aciculares:

Los granos minerales en forma de aguja, o aciculares, como el anfíbol y la silimanita a menudo se alinean para producir una lineación.

Menos obviamente, los granos minerales en forma de aguja pueden contribuir a la foliación si se distribuyen paralelos a un plano.

Orientación cristalográfica preferida (CPO):

A veces es necesario mirar sección delgada bajo el microscopio para ver una tela. Si los ejes cristalográficos de un mineral en particular son todos paralelos a un plano o línea en particular, entonces la roca tiene una tela. Por lo general, esto solo se volverá obvio cuando la etapa del microscopio se rote entre los polares cruzados, especialmente cuando se inserta una placa 1-lambda; todos los granos cambian de color 'en sincronía' a medida que se gira la etapa.

Dominios:

Un dominio es una región dentro de una roca que tiene una composición o textura distintiva. Los clastos aplanados en una roca sedimentaria pueden producir una foliación si todos están alineados con un plano. Los clastos estirados en una roca sedimentaria pueden producir una lineación si todos están alineados paralelos a una línea.

Capas:

Las capas son realmente solo dominios que son muy extensos y de lados paralelos.

Varillas:

Las varillas son realmente solo dominios que son muy alargados y continuos.

Grietas y discontinuidades:

Las fracturas estrechamente espaciadas pueden producir un tipo de escisión llamado escisión por fractura.

Bisagras plegables:

Numerosas bisagras plegadas estrechamente espaciadas pueden producir una lineación en rocas altamente deformadas. Esta estructura se llama linación de crenulación.

Doblar superficies axiales:

Numerosas superficies axiales plegadas estrechamente espaciadas definen una tela llamada escisión de crenulación, porque las superficies axiales pueden ser planos de debilidad a lo largo de los cuales una roca tiende a dividirse.

Foliaciones que se cruzan:

Siempre que hay dos foliaciones intersecantes, siempre hay una lineación de intersección definida por su intersección. En el campo, aunque es posible calcular la lineación de intersección a partir de mediciones de huelgo y inmersión de las dos foliaciones, generalmente es mucho más preciso medir la lineación directamente.

Tipos comunes de foliación y sus orígenes

Figura 2. Foliación sedimentaria: lecho y fisilidad, Arisaigg, NL.

Tejidos primarios:

Las rocas sedimentarias son típicamente reconocidas por sus tejidos primarios. En realidad, dos tipos de tela son comunes:

1. El lecho y la laminación se definen por capas de diferente composición o textura, reflejando típicamente el cambio ambiental durante la deposición;
2. La fisilidad es un tejido característico de las mudrocks, en el que los silicatos laminares se han alineado por compactación para producir una foliación primaria penetrante.

Figura 3. Escote plano axial plano paralelo al mango de martillo, Carmanville NL.

Escote plano:

El escote de listón es un tejido penetrante en el que las micas u otros silicatos laminares, por debajo del límite de visibilidad a simple vista, se alinean paralelamente a un plano, el cual se convierte en un plano fácil de partir. Los estudios de deformación han demostrado que la escisión de listones típicamente se forma perpendicular a la dirección del acortamiento máximo, el eje Z del elipsoide de deformación. En otras palabras, la escisión se forma paralela al plano X-Y. Algunas escisiones de listones son penetrantes hasta la escala de granos minerales individuales; otras muestran dominios bajo el microscopio.

Se cree que la escisión se desarrolla mediante una combinación de procesos que incluyen:

1. Rotación física (transposición) de granos minerales a medida que se deforma una roca;
2. Solución de granos sometidos a alto estrés (solución a presión);
3. Crecimiento de nuevos granos minerales durante la deformación.

El escote de pizarra es la característica definitoria de la pizarra tipo roca.

Esquistosidad:

La esquistosidad es una versión de grano más grueso de la escisión de listones, y es el término utilizado para una foliación más o menos penetrante definida por granos minerales más gruesos que aproximadamente 1 mm. Muchos geólogos realmente reconocen una característica intermedia foliación filítica, cuando los minerales que definen la tela son apenas visibles. Sin embargo, los límites entre estas categorías nunca se han definido formalmente.

La esquistosidad implica los mismos tipos de proceso que la escisión lamorosa, pero es típica de grados metamórficos más altos y siempre implica un crecimiento significativo de nuevos minerales.

Banda gneísica:

Las bandas gneísicas se desarrollan como resultado de la recristalización durante el metamorfismo de grado medio a alto. Se caracteriza por la orientación preferida de minerales laminares, tabulares o prismáticos, y por granos minerales lenticulares subparalelos y agregados de grano. La mayoría de los gneis también muestran bandas composicionales (máfic/félsicas).

Tela aplanadora:

Cuando una foliación se define por dominios que representan objetos deformados identificables en una roca, como guijarros aplanados en un conglomerado deformado, la tela se puede llamar tela aplanadora. (La mayoría de las foliaciones probablemente se producen por aplanamiento, pero este término se usa cuando el origen es obvio).

Figura 4. Escisión presión-solución, Bay of Islands NL.

Desdoblamiento presión-solución:

En ocasiones, las rocas deformadas contienen dominios o capas de diferente composición que se puede demostrar que se originaron como resultado de la solución de minerales particulares. Por ejemplo, el cuarzo puede disolverse preferentemente de ciertas bandas dentro de una roca, produciendo costuras ricas en mica que separan las litonas ricas en cuarzo.

Escisión de crenulación:

La escisión por crenulación se define por superficies axiales de pliegues estrechamente espaciadas. Casi siempre es una segunda o posterior generación de tejido: una deformación inicial produce una foliación y posteriormente la deformación pliega esa foliación para producir una escisión de crenulación.

A veces, la escisión por crenulación se combina con una solución de presión para producir escisión de crenulación diferenciada.

Foliación milonítica:

El cizallamiento dúctil extremo en zonas de cizallamiento tiende a reducir el tamaño de grano de los granos minerales, al tiempo que estira los granos originales hacia dominios de dimensiones extremas, y también produce una fuerte orientación cristalográfica preferida. Este tipo de foliación se denomina foliación milonítica. Casi siempre va acompañada de una lineación, produciendo un LS-Fabric.

Relaciones de foliaciones con pliegues

Figura 5. Relaciones comunes entre pliegues y telas.

Las foliaciones a menudo se desarrollan paralelas, o más o menos paralelas, a las superficies axiales de los pliegues (Fig. 3). Esta relación es común porque ambas estructuras se originan a partir de la misma cepa. Los planos de tela y las superficies axiales de plegado son perpendiculares a la dirección de acortamiento, el eje corto del elipsoide de deformación (Z). La foliación de este tipo se denomina foliación axial plana (o escisión axial planar, etc. dependiendo del tipo de foliación).

En detalle, las foliaciones planas axiales a menudo se apartan del paralelismo exacto con la superficie axial de un pliegue, debido a la variación de la tensión local. Un estilo muy común se llama refracción de escisión (Fig. 5) en el que la escisión se dobla para que sea más perpendicular a las capas competentes, y más paralela a las capas incompetentes.

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Figura 6. Relación de sincronización entre pliegues y telas.

La relación axial planar es muy útil cuando se desenredan los pliegues superpuestos. Es convencional multiplicar generaciones, empezando por las más tempranas, como F1, F2, F3 etc. Las foliaciones planas axiales correspondientes se denominan S1, S2 etc., donde S1 es axial planar a F1, pero está plegada por F2. A veces el esquema de numeración se extiende incluso a la ropa de cama, que está etiquetada como S0

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Tipos comunes de linación y sus orígenes

Lineaciones primarias: Las linaciones primarias son menos comunes que las foliaciones primarias. Típicamente, las lineaciones primarias en rocas sedimentarias e ígneas reflejan la dirección del flujo.

Lineaciones minerales: Las lineaciones minerales son el equivalente lineal de la división de listones y esquistosidad. Los estudios de cepas sugieren que las lineaciones minerales generalmente se forman paralelas a la dirección de extensión máxima, el eje S1 o X del elipsoide de la cepa. Al igual que sus contrapartes planas. probablemente se forman por una combinación de rotación de grano, solución y crecimiento de grano durante la deformación.

Figura 7. Estiramiento de lineación y aplanamiento de foliación, conglomerado deformado, Gansu China.

Lineación de estiramiento: Cuando una lineación se define por dominios que representan objetos deformados identificables en una roca, como guijarros estirados en un conglomerado deformado, la tela se puede llamar lineaciones de estiramiento.

Figura 8. Lineación de crenulación, BC.

Lineación de crenulación: La escisión de la crenulación se define por bisagras de pliegue estrechamente espaciadas. Casi siempre es una segunda o posterior generación de tela: una deformación inicial produce una foliación y posteriormente la deformación pliega esa foliación para producir una lineación de crenulación. La lineación de la crenulación es casi siempre visible cuando la escisión de la crenulación está presente.

Figura. Lineación mylonítica, producto de cizallamiento extremo. Gansu China.

Lineación milonítica: El cizallamiento dúctil extremo en zonas de cizallamiento tiende a reducir el tamaño de grano de los granos minerales, al tiempo que estira los granos originales hacia dominios de dimensiones extremas, y también produce una fuerte orientación cristalográfica preferida. Esta variedad de lineación de estiramiento se llama lineación milonítica. Casi siempre va acompañada de una foliación, produciendo una tela LS.

Lineación de intersección: Siempre que hay dos foliaciones intersecantes, siempre hay una línea de intersección definida por su intersección. En el campo, aunque es posible calcular la lineación de intersección a partir de mediciones de huelgo y inmersión de las dos foliaciones, generalmente es mucho más preciso medir la lineación directamente.

Figura 7. Diferentes tipos de lineación y sus elementos de tela. Las formas elipsoidales idealizadas en a — c podrían ser granos minerales individuales, grupos de minerales metamórficos, guijarros deformados, etc. (a) Lineación simple definida por granos minerales alargados o límites. b) Lineación combinada y foliación definida por cuerpos alargados y tabulares. (c) Los cuerpos que son tanto lineales como tabulares están dispuestos de manera que sólo se define una lineación. d) Lineación de crenulación y foliación definida por las bisagras y superficies axiales de pequeños pliegues o almenas. e) Lineación de intersección definida por dos foliaciones de orientación diferente. Basado en Hobbs, B.E., Means, W.D., y Williams, P.F. 1976. Un esquema de la geología estructural. Wiley.

Relación de lineación con pliegues

En pliegues con foliaciones planas axiales, se forma una lineación de intersección donde los planos de escisión cortan a través de las superficies plegadas. Si los pliegues son razonablemente cilíndricos, esta lineación de intersección es paralela al eje del pliegue. Por lo tanto, medir la lineación de la intersección es una manera valiosa de encontrar orientaciones del eje de plegado en áreas donde las bisagras de plegado no están bien expuestas.

En ocasiones se puede observar una segunda lineación en rocas plegadas con escote plano axial plano. Esta lineación toma la forma de rayas tenues en las superficies de escisión en un ángulo alto con respecto a las bisagras del pliegue. A veces se le llama una lineación de inmersión descendente desde su orientación en áreas de pliegues suavemente hundidos. Probablemente se origina como una lineación de estiramiento, y representa el eje largo del elipsoide de deformación (X).

En rocas de grado superior, a veces se encuentran lineaciones de estiramiento (o lineaciones minerales que se cree que se forman por estiramiento) paralelas a las bisagras de plegado. Esto suele ser una indicación de que se ha producido un cizallamiento extremo, con la generación de pliegues de vaina. Estos serán considerados con más detalle cuando tratemos de las milonitas más adelante en el curso.

En áreas con múltiples generaciones de telas y pliegues, las lineaciones se numeran típicamente L1, L2 etc., para corresponder con las generaciones de pliegues y foliaciones.