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Grieta de lodo

Grietas de barro frescas

Las grietas de lodo (también conocidas como grietas de lodo , grietas de desecación o lodo agrietado ) son estructuras sedimentarias que se forman cuando el sedimento fangoso se seca y se contrae. [1] [2] La formación de grietas también ocurre en suelos arcillosos como resultado de una reducción en el contenido de agua.

Formación de grietas de lodo

La capa superior se encoge y se enrolla debido a la tensión.
Patrón de grietas en arcilla expuesta al aire

Las grietas de lodo que se forman naturalmente comienzan cuando el sedimento húmedo y fangoso se seca y se contrae. Se desarrolla una tensión porque la capa superior se encoge mientras que el material de abajo permanece del mismo tamaño. Cuando esta tensión se vuelve lo suficientemente grande, se forman grietas en forma de canal en la superficie seca para aliviar la tensión. Las grietas individuales se extienden y se unen, formando una red poligonal interconectada de formas llamadas "teselaciones". Si la tensión continúa aumentando, los polígonos comienzan a curvarse hacia arriba. Esta característica se puede utilizar en geología para comprender la orientación original de una roca. [3] Las grietas pueden luego llenarse con sedimento y formar moldes sobre la base. [ cita requerida ]

Por lo general, el patrón de grietas inicial está dominado por uniones en forma de T. Si un campo de lodo se humedece y se seca repetidamente, se puede recocer hasta obtener un patrón dominado por uniones en forma de Y, ya que es termodinámicamente favorable, como las uniones columnares y los terrenos con patrones poligonales . [4]

Las grietas de sinéresis son características muy similares que se forman a partir de la contracción submarina de sedimentos fangosos causada por diferencias en la salinidad o las condiciones químicas, [1] en lugar de la exposición aérea y la desecación. Las grietas de sinéresis se pueden distinguir de las grietas de lodo porque tienden a ser discontinuas, sinuosas y trileteadas o en forma de huso. [5]

Morfología y clasificación de las grietas de lodo

Las grietas de lodo son generalmente poligonales cuando se las observa desde arriba y tienen forma de V en la sección transversal. La "V" se abre hacia la parte superior del lecho y la grieta se estrecha hacia abajo. Allen (1982) propuso un esquema de clasificación para las grietas de lodo basado en su integridad, orientación, forma y tipo de relleno. [5]

Integridad de la grieta de lodo

Las grietas de lodo completas forman una red teselada interconectada . La conexión de grietas ocurre a menudo cuando grietas individuales se unen entre sí formando una grieta continua más grande. [5] Las grietas de lodo incompletas no están conectadas entre sí, pero se forman en la misma región o ubicación que las otras grietas. [5]

Geometría de vista en planta

Las intersecciones ortogonales pueden tener una orientación preferida o pueden ser aleatorias. En las grietas ortogonales orientadas, las grietas suelen estar completas y se unen entre sí formando formas poligonales irregulares y, a menudo, filas de polígonos irregulares. En las grietas ortogonales aleatorias, las grietas están incompletas y no están orientadas, por lo que no se conectan ni forman formas generales. Aunque no forman formas generales, no son perfectamente geométricas. [6] Las grietas de lodo no ortogonales tienen un patrón geométrico. En las grietas no ortogonales incompletas, se forman como una única forma de estrella de tres puntas que se compone de tres grietas. También podrían formarse con más de tres grietas, pero tres grietas se consideran comúnmente el mínimo. En las grietas no ortogonales completas, forman un patrón muy geométrico. El patrón se asemeja a pequeñas baldosas de forma poligonal en un patrón repetitivo. [5]

Rizos de barro

Los rizos de lodo se forman durante una de las etapas finales de la desecación . Los rizos de lodo se producen comúnmente en la capa superior expuesta de rocas de lodo con estratos muy finos. Cuando se forman los rizos de lodo, el agua que está dentro del sedimento comienza a evaporarse, lo que hace que las capas estratificadas se separen. La capa superior individual es mucho más débil que las capas múltiples y, por lo tanto, puede contraerse y formar rizos a medida que se produce la desecación. [6] Si son transportados por corrientes posteriores, los rizos de lodo pueden conservarse como clastos desgarrados por lascas de lodo.

Entornos y sustratos

Las grietas de lodo que se forman de forma natural en sedimentos que alguna vez estuvieron saturados de agua. Los canales de ríos abandonados, los lodos de llanuras aluviales y los estanques secos son lugares donde se forman grietas de lodo. [7] Las grietas de lodo también pueden ser indicativas de un entorno de formación predominantemente soleado o sombreado. El secado rápido, que ocurre en entornos soleados, da como resultado grietas de lodo irregulares y muy espaciadas, mientras que las grietas de lodo más espaciadas y más regulares indican que se formaron en un lugar sombreado. [8] También se producen características similares en suelo congelado, flujos de lava (como basalto columnar ) y diques y umbrales ígneos . [9]

En tecnología

Las redes de grietas poligonales similares a las grietas de lodo se pueden formar en materiales fabricados por el hombre, como esmaltes cerámicos , películas de pintura y hormigón de mala calidad. El patrón de grietas de lodo a escalas más pequeñas también se puede observar estudiando películas delgadas tecnológicas [10] [11] depositadas mediante micro y nanotecnologías . [12]

Conservación de grietas de lodo

Antiguas grietas de lodo preservadas en la base de un lecho de arenisca.

Las grietas de lodo se pueden conservar como grietas en forma de V en la parte superior de un lecho de sedimento fangoso o como moldes en la base del lecho suprayacente. Cuando se conservan en la parte superior de un lecho, las grietas se ven como lo hacían en el momento de la formación. Cuando se conservan en la parte inferior del lecho rocoso, las grietas se rellenan con sedimento suprayacente más joven. En la mayoría de los ejemplos del fondo del lecho, las grietas son la parte que más sobresale. La conservación del fondo del lecho ocurre cuando las grietas de lodo que ya se han formado y están completamente secas se cubren con sedimento fresco y húmedo y se entierran. A través del entierro y la presión, el nuevo sedimento húmedo es empujado aún más hacia las grietas, donde se seca y se endurece. La roca agrietada por el lodo queda luego expuesta a la erosión . [2] En estos casos, las grietas de lodo originales se erosionarán más rápido que el material más nuevo que llena los espacios. Los geólogos utilizan este tipo de grieta de lodo para determinar la orientación vertical de las muestras de roca que se han alterado mediante plegamiento o fallas . [13]

Galería

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Jackson, JA, 1997, Glosario de geología (4.ª ed.), American Geological Institute, Alexandria, VA, 769 p.
  2. ^ ab Stow, DA, 2005, Rocas sedimentarias en el campo , Academic Press, Londres, 320 p.
  3. ^ "Mudcracks". Indicadores estratigráficos ascendentes . Consultado el 26 de enero de 2022 .
  4. ^ Goehring, Lucas; Morris, Stephen W. (1 de noviembre de 2014). "Agrietamiento de lodo, congelamiento de tierra y rotura de rocas". Physics Today . 67 (11): 39–44. Bibcode :2014PhT....67k..39G. doi :10.1063/PT.3.2584. ISSN  0031-9228.
  5. ^ abcde Allen, JRL, 1982, Estructuras sedimentarias: su carácter y base física (v. 2): Elsevier, Oxford, 593 p.
  6. ^ ab Linholm, R., 1987, Un enfoque práctico de la sedimentología , Allen y Unwin, Londres, 276 p.
  7. ^ Collinson, J.; Thompson, D. (1989). Estructuras sedimentarias (2.ª ed.). Londres: Unwin Hyman. ISBN 0-04-445172-5.
  8. ^ Kindle, EM (1917). "Algunos factores que afectan el desarrollo de grietas de lodo". Revista de geología . 25 (2): 135–144. Bibcode :1917JG.....25..135K. doi : 10.1086/622446 . JSTOR  30060962.
  9. ^ Boggs, JS (2006). Principios de sedimentología y estratigrafía (4.ª ed.). Upper Saddle River, Nueva Jersey: Pearson Education. ISBN 0-13-154728-3.
  10. ^ MD Thouless "Espaciamiento de grietas en películas frágiles sobre sustratos elásticos" J. Am. Chem. Soc. 73, 2144 (1990). doi :10.1111/j.1151-2916.1990.tb05290.x
  11. ^ ZC Xia, JW Hutchinson "Patrones de grietas en películas delgadas" J. Mech. Phys. Solids 48, 1107 (2000). doi :10.1016/S0022-5096(99)00081-2
  12. ^ R. Seghir y S. Arscott "Modelado controlado de grietas en el lodo y agrietamiento autoorganizado de superficies de elastómero de polidimetilsiloxano" Sci. Rep. (Nature) 5, 14787 (2015). doi :10.1038/srep14787.
  13. ^ Middleton, Gerard V. (2003). Enciclopedia de sedimentos y rocas sedimentarias. Springer. pág. 212. ISBN 978-1-4020-0872-6.

Enlaces externos