¿No son los rasgos de deformación planar (PDFs) curvos, rasgos de deformación planar?

Las PDFs son estructuras de deformación por choque planares presentes en los minerales (especialmente en el cuarzo) bajo la forma de lamelas isotrópicas de espaciado pequeño que siguen los planos cristalográficos (Fig. 1). Pueden estar decoradas por inclusiones de fluidos o de minerales como efecto del recalentamiento.

Fig. 1. Estructuras de deformación planar en el cuarzo; estructura de impacto de Ries. Microfotografía realizada con nícoles cruzados; la anchura de campo es de 460 µm.

De acuerdo con los conocimientos actuales, las PDFs no se pueden formar por procesos geológicos endogenéticos (esto es, ligados a la actividad terrestre “normal”). De este modo, la presencia de PDFs juega un papel importante en el establecimiento o verificación de estructuras de impacto auténticas. Llegados a este punto, surge un problema. En el pasado, las PDFs curvas habían sido repetidamente declaradas como estructuras no ligadas a un origen por impacto. Podemos mencionar a este respecto el artículo redactado por Reimold, W.U. & Koeberl, C. (2000): Critical Comment on: A.J. Mory et al. ‘Woodleigh, Carnavon Basin, Western Australia: A New 120 km Diameter Impact Structure EPSL v. 184, pp. 353-357. En dicho artículo podemos leer: “No obstante, los terminus “planar” y “localmente curvados” representan una contradicción. Existen diversos artículos en la literatura (e.g. [2, 3] que demuestran que las lamelas que no son planares no son evidencia diagnóstica de choque”.

¿Cuáles son los hechos? En general, las PDFs presentes en el cuarzo acostumbran a ser rectas y paralelas (Fig. 1) debido a la existencia de planos cristalográficos en la red no deformada del cristal. No obstante, y como es bien conocido, los cristales de cuarzo pueden sufrir deformaciones plásticas que dan como resultado una deformación de la red cristalina. En sección delgada estas deformaciones son fácilmente visibles bajo la forma de extinción ondulante al rotar la platina del microscopio polarizante. En este caso, y de un  modo obvio, los “planos” cristalográficos del cristal no son ya planos.

¿Qué sucede cuando una onda de choque afecta granos de cuarzo que previamente ya estaban deformados y genera PDFs? Pensamos que de acuerdo con la definición de las PDFs, éstas se desarrollaran con respecto a la red cristalina deformada y, por tanto, serán curvas.

¿Qué sucede cuando una onda de choque afecta a un cristal de cuarzo no deformado y produce PDFs rectas y paralelas, experimentando con posterioridad una deformación plástica post-choque? De acuerdo con los críticos de las PDFs curvas, es cierto que la red esta deformada mostrando extinción ondulante, pero las PDFs deben permanecer rectas. Pero, no obstante, como ya no siguen la orientación cristalográfica, estas PDFs no son PDFs. ¿Todo bien? Nosotros, al contrario, vemos los hechos de una manera más simple y predecimos PDFs curvadas que reflejan la deformación de la red cristalina.

Dado que un impacto puede afectar a un objetivo previamente tectonizado, no deberían ser sorprendentes PDFs curvas en cuarzos pre-choque deformados plásticamente. Por otra parte, PDFs curvas desarrolladas por deformación plástica post-choque son de esperar durante el mismo proceso de impacto (durante los estadios de excavación y modificación) no excluyendo una acción tectónica posterior con el consecuente curvado de las PDFs.

Fig.2. Dos conjuntos de PDFs ligeramente curvadas en un cuarzo. Microfotografía realizada a nícoles cruzados; la anchura de campo es de alrededor de 1.5 mm. – Canto de cuarcita chocado procedente del cráter 004 del campo de cráteres de impacto de Chiemgau (ver.  http://www.chiemgau-impact.com). 

Concluimos y expresamos (lo cual hemos estado realizando desde have varios años) que las PDFs curvadas (Fig.2) deben pertenecer al inventario de choque de las estructuras de impacto y que ellas deben ser consideradas diagnósticas si el curvamiento está correlacionado con la extinción ondulante proveniente de la orientación cristalográfica. En la Fig. 3 mostramos microfotografías obtenidas mediante rotación de la platina del microscopio de polarización (a nícoles cruzados), donde puede observarse de manera clara como las PDFs curvadas esran íntimamente asociadas con la extinción ondulante.

Fig.3. PDFs curvadas estrechamente relacionadas con la extinción ondulante de un grano de cuarzo. Microfotografías tomadas mediante la rotación a intervalos de la platina del microscopio de polarización. Se trata del mismo canto de cuarcita de la Fig. 2.

Entre Marzo y Abril del año 2000, la Dra. Ann Therriault (del Geological Survey of Canada, colobarodora del Dr. R.A.F. Grieve) realizó un extenso análisis sobre las PDFs procedentes de muestras sedimentarias de la estructura de impacto española de Azuara. Analizó cuarzos de un clasto intensamente chocado procedente de un dique de brechas y de clastos procedentes de la Fm. Pelarda. Entre los 48 conjuntos de PDFs identificados halló las siguientes direcciones: 9.3 % basales, 40.7 % ω, 12.9 % π, 12.9 % ξ, 7.4 % r,z y subordinados s, x  and m. La Dra. Ann Thierrault mencionó de manera explícita en su informe  “….algunas PDFs curvadas!!” (ver Fig. 4, y para el histograma de las PDFs: http://www.impact-structures.com/impact-spain/the-azuara-impact-structure/shock-effects-shock-metamorphism-in-rocks-from-the-azuara-impact-structure/).

Fig. 4. Conjuntos de PDFs curvadas presents en un cuarzo; cantos de cuarcita procedentes de la Fm. Pelarda, eyecta de la estructura de impacto de Azuara (España).

Queremos añadir que a pesar de todo existen otros investigadores de impactos que si estan al corriente de los peculiares procesos post-impacto que acaecen en las rocas del objetivo. Queremos destacar aquí el abstract sobre la estructura de impacto de Charlevoix publicado en el LPSC XXXV (2004) (http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2004/pdf/1730.pdf ). En la Fig. 1 del artículo pueden observarse unas preciosas PDFs curvadas paralelas a {0001} ( que hemos copiado en nuestra Fig. 5). En el mismo texto, los autores del abstract, citan: “ Las estructuras de deformación planar (PDFs) curvadas pueden ser el reflejo del continuo curvamiento de la red cristalina (Fig.1)”

Fig. 5. Estructuras de deformación planar (PDFs) curvadas halaldas en un cuarzo de la estructura de impacto de Charlevoix (de Trepmann y Spray, 2004).

De hecho y estrictamente hablando, “las estructuras de deformación planar curvas” son una contradicción de términos. Esta circunstancia puede ser corregida si pensamos que en realidad las PDFs hacen referencia a la red cristalina y no a una definición matemática de planos. Ante esto, parece necesario una redefinición de los términos.