La mirmekita es un intercrecimiento vermicular o agusanado de cuarzo en plagioclasa . Los intercrecimientos son de escala microscópica, típicamente con dimensiones máximas menores a 1 milímetro. La plagioclasa es rica en sodio , usualmente albita u oligoclasa . Estos intercrecimientos de cuarzo-plagioclasa están asociados con y comúnmente en contacto con feldespato potásico . La mirmekita se forma bajo condiciones metasomáticas , usualmente en conjunción con deformaciones tectónicas . Tiene que estar claramente separada de los intercrecimientos micrográficos y granofíricos , que son magmáticos .
La palabra mirmequita deriva del griego antiguo μὑρμηχἰα (verruga) o μὑρμηξ (hormiga) y fue utilizada por Jakob Sederholm en 1899 por primera vez para describir estas estructuras.
Durante el K-metasomatismo de la plagioclasa pueden aparecer varios tipos diferentes de mirmekita:
Esta es la etapa inicial del metasomatismo de K en rocas plutónicas magmáticas deformadas cataclásticamente . La rotura ocurre principalmente a lo largo de los sellos de los límites de grano y el metasomatismo de K puede reemplazar localmente los bordes de los cristales de plagioclasa zonificados para formar feldespato alcalino intersticial y mirmekita de borde (ver ilustración).
Cuando las tensiones tectónicas aumentan y la cataclasis se hace más intensa, se produce una rotura interna de los cristales y los cristales de plagioclasa maclados con albita se doblan. Por lo tanto, el metasomatismo K puede llegar a mayores profundidades en los cristales y aumentar sus efectos. Se produce una sustitución casi completa o total de la plagioclasa y conduce a la formación de mirmekita verrugosa en lugares donde la sustitución fue incompleta. La ilustración muestra una microclina maclada con tartán que ha sustituido completamente a la plagioclasa. Los lugares con sustitución incompleta están ocupados por mirmekita verrugosa.
Las gradaciones ocurren desde rocas que contienen exclusivamente mirmekita de borde hasta aquellas que contienen tanto mirmekita de borde como mirmekita verrugosa y finalmente aquellas que contienen exclusivamente mirmekita verrugosa.
Una observación muy importante es que la máxima tosquedad (diámetro tubular) de las vermículas de cuarzo muestra una fuerte correlación con el contenido de Ca de la plagioclasa en la roca magmática original, no reemplazada y sin mirmequitas. Las vermículas más gruesas se encuentran en la roca metasomatizada donde la plagioclasa original era más cálcica.
Un ejemplo de la formación de mirmekita verrugosa se puede encontrar en la monzonita de cuarzo de Twentynine Palms, California, que surgió de una diorita más antigua, pero sin datar .
Este es el tercer tipo de intercrecimiento de cuarzo-feldespato en granitoides metasomáticos . Nuevamente, este proceso depende de cristales tectónicamente deformados. En este caso particular, se produce una sustracción irregular de Ca, Na y Al de la plagioclasa deformada, lo que provoca un desequilibrio en las cantidades relativas de Al y Si residuales . Queda más Si del que cabe en la estructura reticular del feldespato alcalino que reemplaza a la plagioclasa. El resultado es una mirmekita fantasma , ya sea como pequeños ovoides de cuarzo en islas de albita remanentes en el feldespato alcalino o como pequeños ovoides de cuarzo como cúmulos sin huéspedes de albita en el feldespato alcalino (ver ilustración).
Ejemplos de esta estructura se encuentran en California, en el leucogranito del Monte Rubidoux , y en las granodioritas de Sierra Nevada .
Durante el metasomatismo Ca, la mirmequita se puede formar en diferentes circunstancias:
En este caso, los fluidos que contienen calcio penetran en el feldespato alcalino primario a través de grietas y reaccionan con él. A través de esta reacción, las grietas se llenan de cuarzo y mirmequita. Las reacciones de sustitución pueden afectar a grandes porciones (> 60%) del feldespato alcalino primario. Una característica distintiva importante de este tipo de formación de mirmequita es el espesor constante de las vermículas, mientras que en el metasomatismo de potasio su espesor cambia en función del contenido de Ca de la plagioclasa y también se estrecha hacia el feldespato alcalino.
Un ejemplo de este tipo de metasomatismo de Ca se encuentra en un granito megacristalino cerca de Alastaro en Finlandia .
El proceso es el mismo, la única diferencia es la roca del país sobre la que actúan los fluidos que contienen Ca. Las charnockitas se distinguen de los granitoides comunes por la aparición de ortopiroxeno ( hiperstena ) y también pueden ser de origen metamórfico .
Un ejemplo de este tipo de metasomatismo Ca se encuentra en Sri Lanka . [1]
En este tipo de metasomatismo de Ca, en lugar del feldespato alcalino, es la plagioclasa ubicua la que es atacada por los fluidos que contienen Ca. La mirmekita resultante también muestra vermículas con espesor constante pero, a diferencia del primer caso, las vermículas formadas en anortositas pueden estrecharse localmente hasta la plagioclasa primaria, que no contiene cuarzo. Este comportamiento se puede explicar por la incorporación de Na, lo que exige más sílice en la red de feldespato.
Se encuentran ejemplos en complejos ígneos estratificados . [2]
Una primera variedad de este tipo de metasomatismo afecta únicamente a los enclaves dentro de un granitoide. En este caso, la afluencia de fluidos ricos en Na en el rango de temperatura de 450 °C a 650 °C desde el huésped conduce a la sustitución del feldespato alcalino por mirmequita dentro de los enclaves. Durante este proceso se produce un reequilibrio con los feldespatos más pobres en Na (plagioclasa) en los enclaves. Como consecuencia, se libera Ca en la plagioclasa que, a su vez, puede reaccionar ahora con el feldespato potásico para formar mirmequita. Básicamente, este proceso es muy similar al metasomatismo de Ca en el feldespato potásico descrito anteriormente, excepto por los fluidos de Na que actúan como desencadenantes.
Un ejemplo es el granito de Velay en el Macizo Central nororiental de Francia . [3]
En la segunda variedad, los fluidos que contienen Na y Ca realmente actúan juntos. Esto conduce, a través de la sustitución del feldespato potásico primario (microclina pertítica y no pertítica), a la formación de plagioclasa (albita u oligoclasa) y, en ciertos lugares, también a la formación de mirmekita. La mirmekita no muestra vermículas cónicas con forma de verruga, sino vermículas que son casi constantes en tamaño porque la plagioclasa huésped que contiene las vermículas de cuarzo tiene una composición de Na/Ca casi constante. Estas vermículas están confinadas y dispersas completamente dentro del interior de la plagioclasa formando husos irregulares, patrones arqueados y óvalos.
Para que este proceso funcione es importante que haya suficiente Ca para que se pueda formar una plagioclasa bastante cálcica que a su vez libere suficiente sílice para las vermículas de mirmekita. Si solo hay Na presente, no se formará mirmekita.
Un ejemplo se puede encontrar en el gneis granítico de la montaña Lyon, al norte de Ausable Forks en Nueva York .
Durante la deformación progresiva en la mirmekita milonítica , las zonas de cizallamiento dúctil se concentran comúnmente en cuartos de acortamiento en el borde de los cristales sigmoideos de feldespato potásico. [4] Simpson y Wintsch (1989) explican la distribución asimétrica de la mirmekita por un procedimiento preferencial de la reacción de ruptura del feldespato potásico en sitios de alto estrés diferencial (sitios de concentración de estrés) durante el metamorfismo retrógrado . [5] Internamente, la disposición de las vermículas de cuarzo en las mirmekitas también muestra una simetría monoclínica , que independientemente puede servir como un indicador interno del sentido de cizallamiento . La mirmekita asimétrica es, por lo tanto, una estructura de cuartos.
Sin embargo, Lorence G. Collins no está de acuerdo con la suposición de que el feldespato potásico es magmático primario y que la mirmequita se formó debido al metasomatismo de Na-Ca inducido por la deformación. Su muestreo más allá de la zona de cizallamiento reveló una diorita de biotita félsica no deformada cuya plagioclasa primaria estaba siendo reemplazada de adentro hacia afuera por feldespato potásico debido al metasomatismo de K. Por lo tanto, las deformaciones eran más o menos continuas y no solo habían afectado a la zona de cizallamiento sino también a las rocas plutónicas más antiguas del país, lo que provocó un cambio metasomático en la mineralogía.
La mirmekita puede aparecer en muchos tipos de rocas diferentes y en diferentes entornos geológicos. Normalmente se encuentra en granitos y rocas ígneas similares (granitoides, dioritas , gabros ) y en gneises metamórficos de composición similar al granito. También puede encontrarse en milonitas , anortositas y charnoquitas que contienen ortopiroxeno .
Estos intercrecimientos característicos se han explicado de diversas maneras: