Procese metamorfice izofazice

Procese metamorfice izofazice

1. Deformarea

Aceste deformari pot fi plastice si rupturale. Ele pot avea loc simultan cu transformarea mineralogica a rocii sau nu (ex. transformarea granitelor in gnaise). In cazul in care deformarea se desfasoara izolat, independent de transformarea mineralogica, are loc o deformare izofazica. Cazul opus este deformarea allofazica.

Factorul decisiv al deformarii este stressul (P_s). Deformarea poate fi:

- elastica;

- plastica;

- rupturala.

Deformarea care are implicatiile cele mai profunde este curgerea plastica a rocii in stare solida. Ea se realizeaza printr-o miscare componentiala directa si indirecta.

Miscarea componentiala directa este miscarea mecanica propriu-zisa a masei minerale din roci si se realizeaza, la temperaturi joase, prin:

- deformarea plastica a cristalelor;

- deplasarea relativa a cristalelor;

- alunecarea intercristalina;

- rotirea cristalelor izometrice rigide. Datorita acestora, poate rezulta:

- rostogolirea cristalelor;

- rotirea prin maclare;

- rotirea prin benzi de deformare.

Fiecare cristal poseda o limita proprie a deformarii plastice, dupa care, la cresterea efortului, apare ruperea si micsorarea dimensiunilor cristalelor pina la macinare (milonite - fig. 56 - plansa XVIII

Daca nu se ajunge la aceasta macinare, atunci inseamna ca deformarea plastica s-a realizat prin intermediul miscarii componentiale indirecte. Miscarea componentiala indirecta se realizeaza la scara atomica, prin dizolvari si recristalizari succesive ale mineralelor constituente. Ea se realizeaza la temperaturi mari.

Curgerea plastica a rocilor in metamorfism este deci un proces complex in care temperatura joaca un rol deosebit.

(11)

unde:T_E - temperatura echivalenta;

T - temperatura absoluta la care are loc deformarea solidului;

T_t - temperatura absoluta la care are loc topirea solidului.

De regula, in metamorfism T_E > 0,4, ceea ce inseamna ca deformarea rocilor metamorfice a fost dominata de miscarea componentiala indirecta si nu de miscarea componentiala directa.

2. Recristalizarea izofazica

De regula rocile sunt poliminerale. Fiecare mineral este reprezentat de granule cristaline care nu au acelasi grad de stabilitate. Granulele cristaline cu energii libere mari, tind sa se dizolve, iar cele cu energii mici sa creasca, formand o configuratie structurala noua pentru roca.

O structural ideala perfecta, in eventualitatea ca roca este monominerala, se realizeaza prin cristale relativ mari, separate prin interfete plane (fig. 57 - plansa XVIII

Daca roca a suferit o deformare prealabila, rezulta dizlocatii reticulare care cu timpul tind sa se grupeze, formand noi suprafete de discontinuitate in interiorul cristalelor. Astfel, dintr-un singur cristal cu dizlocatii, rezulta n cristale mai mici, dar perfecte. Acest fenomen se numeste "poligonizare" (fig. 58 - plansa XVIII

Recristalizarea izofazica implica frecvent dizolvarea partiala a cristalelor mai putin stabile in faza fluida intergranulara. Dizolvarea si recristalizarea au loc simultan, cu viteze egale, roca ramanand in permanenta solida. Temperatura joaca un rol catalitic, in directa proportionalitate, adica cresterea temperaturii ducand la cresterea dizolvarii si a recristalizarii.

Cauza principala a recristalizarii ramane tendinta generala de egalizare a energiilor libere a cristalelor dintr-un mineral (ex. recristalizarea calcarelor duce la formarea marmurelor). La noi in tara, asemenea fenomene sunt foarte raspandite: versantul nordic al Muntilor Fagaras (Arpas), Muntii Poiana Rusca (Ruschita), Platoul Vascau (Moneasa) etc..