Geografia unibertsala»Geografia

Lurraren azaleko materialen deformazioak: deformazioa eta tenka indarra

Itxuraz oso egonkorrak diruditen arren, Lurraren beraren dinamika orokorrarekin oso lotura estua duten indar deformazio eragile sail baten mende daude Lurraren azala eratzen duten haitzak.

Era horretara, jatorrizko egiturak ez bezalako beste egitura batzuk eratzen dira. Tenka indar mota desberdinak, deformazio mota desberdinak, eta eragin horien ondorioz eratzen diren egituren geometria dira Tektonikaren ikerketa alor berezia.Lurraren azaleko erliebeak aski ongi islatzen ditu planeta honen barreneko aldetik sortu eta bere egituraren garapena baldintzatu duten prozesuak. Haitzek jatorriz duten egitura baldintza jakin batzuen mende dagoen ahala, aldakuntza aski sakonak izaten ditu hartara, adibidez, haitzek konpresioa pairatzen badute, distentsioa pairatzen badute, ala barrenetiko indarrek eragindako mugimendu bertikalak eragiten bazaizkie. Deformazio horiek era askotakoak dira: batzuk hain mugimendu txikiak dira, non nekez sumatu ere suma baitaitezke; beste batzuetan, berriz, deformazioaren eragina ehundaka kilometro koadrotan nabari den gertaerak izaten dira.

Bi muturreko aukera horien artean bitarteko maila asko eta asko dira, eta nekez egin daiteke azpisailkapen zentzuzkorik logikan oin hartuta. Bada, hala ere, bestelako sailkapen bat, errazagoa, eta deskribapen soilezkoa dena, eta horren arabera bereizten dira alde batetik jarraitasunik gabeko deformazioak, eten edo urratuak, alegia; eta bestetik deformazio jarraituak, gehienbat tolesdurak eratzen dituztenak.

Lur azalean behera zenbat eta gehiago sakondu, orduan eta presio handiagoa izaten dute haitzek, gaineko geruzetan dituzten materialen pisuak eraginda. Presio modu horri presio litostatiko esaten zaio;presio modu horrek alde guztietara du eragina, eta horren ondorioz trinkotu egiten dira haitzak, eta bolumenez gutxitu. Maila jakin batean dagoen haitz jakin bat hartuta, haren gainean dagoen haitz masaren edo bolumenaren zati bat higadurak eramaten baldin badu, haitz haren gainean eragiten den presio isostatikoa beste horrenbestean gutxitzen da. Presio gutxitze horrek jatorrizko haitza zartatzea eragin dezake, zartatze eta xehetze handiagoa ala txikiagoa, gertatzen diren baldintzen arabera. Tektonikak, hala ere, lurraren azalean eratzen diren mugimenduetatik eta horien ondorioz gertatzen diren deformazioetatik sortzen diren tenka indar norabide jakinekoak aztertzen ditu batez ere.

Horrela bada, lurraren azaleko haitz masa oro grabitatearen eta presioaren mende dago. Egoera horren ondorioz tenka indarrak elkarri buruz perpendikular diren hiru indar nagusiren bitartez irudikatu ohi dira; indar horietako bat bertikala da, tentsio handienari dagokiona, eta beste biak horizontalak; horietako batek tentsioa bera irudikatzen du, txikienak alegia, eta besteak bitarteko indarra irudikatzen du. Indar horien arteko handienaren eta txikienaren arteko alderik handiena haitzaren atxikitasuna baino handiagoa baldin bada, bihurritu egiten da haitza, hautsi, alegia, hauskorrabada, edo formaz edo tamainaz aldatu, plastikoa bada. Lur azaletik hurbil izanez gero, haitzak hautsi egiten dira batez ere; baina sakonago baldin bada –haitza nolakoa den, sakonago ala azalerago–, gorputz gotorraren isuri bitartez gertatzen da deformazioa, isuri plastiko baten bitartez alegia, zartatze mikroskopikoek bideratzen duten mugimendu baten bitartez.

Esan daiteke, beraz, haitz mota bakoitza, presio eta tenperatura baldintza jakin batzuetan, sakontasun neurri batetik behera plastiko izateko neurritan dagoela, eta sakontasun maila horretatik gora zartagarri izateko neurritan dagoela.

Deformazioa baldintzatzen duten eragileak

Haitz mota bakoitzaren izaeraz eta egituraz gainera, badira beste hainbat eragile ere, indar deformazio eragileen aurrean zergertatuko den modu batera edo bestera arras baldintzatzen dutenak. Presio litostatikoa handitu ahala, adibidez, deformazio elastikoa gertatzeko mugak asko zabaltzen dira, eta urrundu egiten da arrakala muga; deformazio plastikoa gertagarriago egiten du, alegia. Tenperaturak gora egiteak, erantzun elastikoa moteltzen duen arren, urrundu egiten du arrakalaren muga ere, tenka indar handiagoak behar baititu arrakala sor dadin. Horren ondorioz atera daiteke, beraz, lurraren azaletik gertu, tenperatura eta presio litostatiko apala den lekuetan alegia, haitzak hauskorragoak izaten direla batez ere, eta zenbat eta sakonago, orduan eta malguago eta elastikoago bilakatzen dela haitza.

Bere baitan isurkariak izatea ere, ura izatea adibidez, garrantzi handiko eragilea izaten da haitzen deformazio mekanismoari dagokionez; tenperaturak duen eraginaren antzekoa du; buztina edo gai buztintsuak, adibidez, oso gai plastikoak dira urez hanpaturik daudenean, eta oso hausterrazak lehorrik daudenean. Horrez gainera, tenka indarren eraginak dirauen denborak ere arras baldintzatzen du izango den deformazio mota; hain zuzen ere, oso denbora laburrean dirauen tenka indar biziak gaiak hausteko, zartatzeko joera izango du; luzaro dirauen tenka indar ahulak, aldiz, gaiaren malgutasunari mesede egiten dio, eta zartatzea zailago bihurtzen.

Litosferaren azalean aurkitzen diren egiturazko formak sorrarazi dituzten tenka indarrak, oro har «dinamika» hitzaren baitan hartzen direnak, bi eratakoak dira batez ere: deformazioak, eta tenka indarrak, zentzu zehatzean.

Deformazioak

Lurraren azalean hainbat indarren mende dauden materialak deformatu egiten dira batzuetan, eta deformatze horretan beren egituran lekualdatzeak, traslazioak, biratzeak, eta bestelako aldakuntzak izaten dituzte.

Deformazio esaten denean, material horien antolamenduan gertatzen diren forma aldaketak esan nahi dira. Material bakoitzaren elastikotasunaren barruan, indarren energiaren araberako proportziozkoa da deformazioa.

Traslazioa gertatzen denean berdinak izaten dira gai geologikoaren alde guztietan eragiten diren indarrak; deformazioa gertatzen denean, aldiz, indar horiek ez dira berdinak puntu guztietan, eta horregatik esan ohi da lekualdatzezko gradienteak direla gai geologikoaren barruan. Horrela bada, oinarrizko hiru deformazio mota bereizten dira material horietan: deformazio horietako bat haitz bati presio bat eragin, haitza deformatu, baina presioa kentzenzaionean haitza lehengo izaerara itzultzen denean gertatzen dena da. Deformazio elastiko edo aldi baterako deformazio deitzen zaio. Deformazio mota honek badu bere muga, gaiak erabat deformatu gabe paira dezakeen gehienezko tenka indarrari dagokiona, alegia. Neurri horretatik gora deformazio plastikoa hasten da, gaiari tenka indarra kentzen zaionean berriro erabat hasieran zuen formara bihurtzen ez dena; deformazio iraunkorra da, beraz, baina oraindik etenik edo urradurarik eragiten ez duena. Bigarren deformazio mota hau gertatzen denean, birkristalizazioak, zatiki arteko herresta aldiak, eta zatiki horien errotazio mugimendu piska bat izaten dira.

Bada beste deformazio mota bat ere, isurkarietan eta gorputz gotor batzuetan gertatzen dena, deformazio likatsua. Gorputz likatsuek deformazioaren aurrean duten erantzunean ez da, askotan, elastikotasun mugari legokiokeen bezalako mugarik. Izadian diren gai isurkari batzuek, magmak edo urez hanpatutako buztin edo lokatz jalkinek, adibidez, jokaera konplexuagoa izan ohi dute maiz, tenka indarraren eraginik gabea ez dena, alegia.

Tektonikak Lurraren azaleko materialek izaten dituzten deformazio iraunkorrak aztertzen ditu batez ere. Jokaera malgua duten gai plastiko edo likatsuen deformazio jarraiaren beste muturrean jarraitasunik gabeko deformazioa edo etenezko deformazioa jartzen da, hauskortasunari dagokiona, alegia. Kontzeptu hauek asko erabiltzen dira laboratorioetan egiten diren azterketetan hainbat gertaera edo prozesu adierazteko, hain zuzen ere guztiz interesgarriak baitira erabilera praktikoetarako, meatzaritzakoetarako eta ingeniaritza zibilekoetarako batez ere.

Lur azaleko material askoren hainbat jokaeraren azterketan, hala nola jalkinen trinkotzearenean eta deshidratatzearenean, haitz metamorfikoen galdatzearenean, magmaren kristaltzearenean, eta beste askotan, guztiz interes berezia du, adibidez, gaiaren baitan den ur kopuruaren arabera gertatzen den trinkotasunaren, likatasunaren eta plastikotasunaren arteko batetik besterako aldakuntzak, egoera batetik besteratzeak.

Gorputz gotorren baitan isurkaria izateak ahuldu egiten ditu gorputz horiek, normala denez. Horren adibide bikaina da buztin edo lokatz lur multzo edo masa batek perkolazioz hanpaturik duen urari buruz duen jokaera, perkolazioan euri urak, lurrean zehar irazten delarik, lurra meteorizatu egiten baitu eta disolbagarri diren ioiak eraman egiten baititu. Gai porotsu hauek, lurralde lehor edo erdi lehorretan daudenean, deshidratatu xamar egon ohi dira, bikor barruko tarteetan ur kopuru txikiak dituztela.

Euri aldietan ura hartzen dutelarik, urakporoak betetzeko eta ur kopuru bakandu guztiak elkarrekin lotzeko joera izaten du, eta era horretara inguru jarraitu bat eratu; egoera batetik besterako aldakuntza horri lehen perkolazio atalasea deitzen zaio, hori gertatzen den inguruak jokaera plastikoa hartzen baitu normalean, eta isurtzeko joera izaten du. Ur gehiago hartzen baldin badu, egitura gotor etenik gabea osatzen duten zatikiak elkarretatik bereizteko joera izaten du isurkariak, eta une horretan zatiki gotorren arteko lotura eten egiten da, zatikiek ez dute gehiago elkar ukitzen; une horri bigarren perkolazio atalasea esaten zaio. Une horretatik aurrera inguru hori aserik geratzen da, likatsu bihurtzen da, eta maldan behera isurtzen da, era horretara lokatz isuri bat eraturik, horixe baita hain zuzen egonkortasun gutxiko maldetan sarrienik izan ohi den masa mugimenduetako bat.

Tenka indarrak

Tenka indarrak gorputzak deformatzera behartzen dituzten indar sistemak dira; Lurraren azaleko gaiek era askotako presioak izaten dituzte.

Era horretako tenka indar ohiko bat haitz metamorfikoen sorrera eragiten duena da, metaformismo dinamiko deitua, eta presio litostatiko edo karga geostatiko esaten zaion horrek eratua da, ez baita hori gai bakoitzaren gainean diren materialen kargak eratzen duen presioaren adierazpena baizik. Deformazio hori isotropiko bilakatzen da (bere tasun fisikoak ez daude, alegia, presioa eragiten den noranzkoaren mende) hiru mila metro inguruko sakontasunetik behera, baldintza horietan harria malgutzen hasten baita, eta tenka indar tangentzial edo ebakidurazkoek ez baitute gehiago deformaziorik eragiten.

Tenka indar edo presio horiez gainera, badira beste batzuk ere gorputzen gainaldearen paraleloan, horizontalean gertatzen direnak, eta tenka indar tangentzial edo ebakidurazko deitzen direnak; gerta daiteke indar horiek haustura atalasez gaindikoak izatea, eta orduan zabaltze arrakalak, etenak edo failak eratzea.

Noranzko eta geruzaren aldapa kontzeptuak ere asko baliatzen dira haitzen deformazioen ikerketan, geruza bat, faila bat edo diaklasa bat espazioan kokatzeko. Plano baten noranzkoa plano horretan den lerro zuzen horizontal batek ipar magnetikoari buruz duen angeluari deitzen zaio.

Geruzaren aldapa, berriz, plano horrek eta plano horizontalak eratzen duen angeluari deitzen zaio. Klinometro deitzen den tresna batez neurtzen da.

Deformazioaen mekanismoak

Harkaitzak deformatzen dira bai mineralak, izatez, diren gorputz gotor kristalinoen baitako harremanak bihurritu eta azkenik hautsi egiten direlako, edo multzo polikristalino baten barne kohesioa galdu egin delako. Gorputz horien jokaera makroskopiko nagusiak (malgutasuna, plastikotasuna, likatasuna, hauskortasuna) esperimentu bidez aztertuz gero, aise ikusten da harkaitzen deformazioa iraunkorra izan dadin, tenka indarraren itxuran behar izaten den energia askoz ahulagoa dela gorputz gotor perfektu bat deformatzeko kalkulatuko litzatekeena baino. Izan ere, deformazioaren mekanismoak aldez aurretik dauden akatsez baliatzen dira, edo deformazioa bitartean sortutako akatsez bestela.

Harkaitz baten deformazioak, hortaz, kristalaren barnean dauden akats era askotakoak balia ditzake (kristal barneko deformazio mekanismoak), edo aleen arteko mugan kokatutako akatsak bestela (kristal arteko deformazio mekanismoak).

Deformazioan zerikusia duten akats nagusiak