Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2006)
Mecanismos de construcción-destrucción de patrones macroestructurales en microclimas como sistemas complejos
Abstract
The structures of microcline perthites collected from granitic pegmatites have been studied at different observation scales using optical microscopy (OM), X-ray diffraction (XRD), 27Al MASS-NMR spectroscopy, and electron microprobe (EMPA) with Na mappings. Pegmatite perthites are identified as complex systems. During the cooling process, K-rich feldspars display two separated genetic periods of recrystallization, each one with variable intensity along different samples. During the first period, in the mineral structure a progressive construction of macrostructural pseudo-periodic patterns is produced. These regular patterns emerge due to a combined mechanism of non-ergodic Si/Al local ordering and a global cooperative effect of the crystal structure. From the incoherent Na/K interfaces arise transformation fronts (avalanches) which can coalesce longitudinally and juxtapose transversally to self-assemble into irregular domains. Finally, they can evolve up to create regular twin-domains (Albite and Pericline laws) as the crystal unit of the macrostructural building. This selforganization process is activated when the system is open to water circulation acting as a catalyst of Al/Si ordering in the feldspar lattice linked with an external stimulation by shear tectonic stress. During the second period the structural patterns, previously created, are destroyed by (i) relaxation and deformation twinning mechanisms, (ii) coarsening of twin-domains produced by dissolution-precipitation due to aqueous fluids interactions at low temperature, (iii) reorientation of Periclinelaw twin-domains to the Albite-law orientation.<br><br>Se han estudiado estructuras de feldespatos potásicos triclínicos (microclinas) intercrecidos con feldespatos sódicos en texturas pertíticas procedentes de pegmatitas graníticas a diferentes escalas de observación, mediante microscopía de luz transmitida (MLT), difracción de rayos-X (DRX), resonancia magnética nuclear de alta resolución del núcleo 27Al (RMN), y mapas químicos de contenido en Na por microsonda electrónica (ME). Las pertitas pegmatíticas son sistemas complejos en cuyos feldespatos potásicos se han identificado dos periodos genéticos independientes de recristalización durante el enfriamiento geológico. En el primer periodo, en la estructura mineral se produce la construcción gradual de patrones macroscópicos regulares pseudoperiódicos, como consecuencia del efecto combinado de un ordenamiento local no-ergódico en la distribución Si/Al y de un efecto cooperativo global de la estructura del cristal. Desde las interfases incoherentes con el feldespato sódico surgen frentes de transformación a modo de avalanchas que pueden coalescer longitudinalmente y yuxtaponerse transversalmente para auto-ensamblarse, y finalmente evolucionar hasta formar dominios-macla (leyes Albita y Periclina), como unidad cristalina de construcción de la macroestructura. Estos procesos de auto-organización se activan cuando el sistema está abierto a la circulación de moléculas de agua catalizadoras para el ordenamiento de la red, al tiempo que existe una estimulación externa por tensiones tectónicas de cizalla. Durante el segundo periodo se destruyen los patrones estructurales creados previamente, por: (i) maclados de relajación y deformación, (ii) engrosamientos de dominios por disolución-reprecipitación debidos a interacciones con fluidos acuosos a baja temperatura, (iii) reorientaciones de dominiosmacla según ley Periclina hacia orientaciones de ley Albita.
