_ Studiul de geologie structurală evaluează efectul potențial de stres diferențial elastic asupra dezvoltării țesăturilor minerale

Pământul este o planetă stresată. Pe măsură ce plăcile se mișcă, magma se ridică și ghețarii se topesc - doar pentru a menționa câteva scenarii - rocile sunt supuse unor presiuni variabile și forțe de compresie și extensie. Efectul acestor tensiuni asupra mineralogiei și texturii rocilor este de mare interes pentru comunitatea tectono-metamorfică. Cu toate acestea, legătura dintre proces și rezultat rămâne evazivă.

Există două stări posibile de stres: fie toate tensiunile principale sunt egale (presiune litostatică sau hidrostatică), fie una predomină (stres diferențial). Ambele scenarii sunt omniprezente în natură.

Cunoașterea convențională este că presiunea litostatică singură (fără stres diferențial) este suficientă pentru a afecta echilibrul termodinamic și, astfel, pentru a provoca reacții metamorfice de la sine. Energia stocată în sistem duce la o schimbare a stabilității fazei și au loc reacții pentru a se adapta conform compoziției în vrac.

Țesăturile metamorfice, cum ar fi linia și folierea, necesită stres diferențial pentru a se dezvolta. Dar cât de mult stres diferențial este cu adevărat necesar? Dincolo de încărcarea elastică, nu există nicio îndoială - știm că orientarea mineralelor și tensiunile sunt legate. Rămâne de stabilit dacă deformarea elastică reversibilă este suficientă pentru a determina dezvoltarea țesăturii. Aceasta este o întrebare fundamentală deoarece se află în centrul rolului stresului în metamorfism.

Dr. James Gilgannon, un geolog structural care desfășoară în prezent cercetări în calitate de savant postdoctoral la Universitatea din Edinburgh, a înființat o serie de experimente pentru a evalua orice efect potențial al stresului diferențial elastic asupra dezvoltării țesăturilor minerale. Lucrarea este publicată în revista Geology.

Lucrările echipei sale se încadrează într-o imagine mai amplă care reiese colectiv din experimentele de ultimă oră cu sincrotron privind rolul stresului diferențial și elasticității în metamorfism și tectonic.

Au deshidratat probe de gips sub diferite stări de stres elastic, iar experimentele lor au avut loc pe o linie de sincrotron, astfel încât modificările probelor să poată fi documentate în 4D. „Avantajul acestei tehnici este că poți vedea tot ce se întâmplă, în timp ce în natură rocile au istorii foarte complexe, ascunse”, explică Gilgannon.

Ceea ce au văzut este dezvoltarea timpurie a unei țesături. ortogonală la cea mai mare tensiune principală dintr-o probă care se confruntă cu o tensiune diferenţială elastică, cu mult înainte de acumularea deformarii ireversibile. Și dacă termenul elastic, de obicei neglijat, produce o țesătură, aceasta va condiționa orice va urma.

El afirmă: „Elasticitatea ar putea fi considerată plictisitoare, dar este cu adevărat incitant. Ar putea fi suficient pentru a produce o textură anizotropă, care ar controla apoi curgerea fluidului.”

Încă mai sunt multe întrebări la care trebuie răspuns. În primul rând, este încă neclar cum să diferențiem țesăturile elastice și stres permanente în natură. „Mă aștept ca multe roci metamorfice să aibă modele legate de acest mic stres elastic – nu cel mare permanent”, spune Gilgannon. „Dar s-ar putea întâmpla ca, deoarece stresul elastic este întotdeauna prezent, va fi greu să-i deconvoluți contribuția.”

Următorul set de experimente planificate va fi la o rezoluție spațială și mai mare și se va concentra. despre ceea ce se întâmplă cu eșantionarea țesăturii odată ce stresul elastic este eliberat.

(Fluierul)