No son PDFs las estructuras de deformación de deformación planar (PDFs) curvas?

Las PDFs son deformaciones planares producidas por choque en minerales (especialmente el cuarzo) bajo la forma de lamellas isotrópicas estrechamente espaciadas que siguen las direcciones de los planos cristalográficos (Fig. 1).  Pueden estar decoradas por inclusiones fluidas y/o minerales como consecuencia de un templado posterior.

Fig. 1. Estructuras de deformación planar en un cristal de cuarzo procedente de la estructura de impacto de Ries. Microfotografia obtenida a 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. De este modo, la presencia de PDFs tiene un papel importante en el establecimiento y autentificación de una estructura de impacto. Y así, aparece un problema. En el pasado, las PDFs curvas han sido repetidamente mencionadas como no indicativas de un origen por impacto. Podemos citar para ilustrar este aserto el artículo de 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 él, se puede leer: “No obstante, `planar´ y `localmente curvado´representan una contradicción. Existen diversos artículos en la literatura (e.g. [2,3]) que demuestran que las lamelas no planares no son diagnósticas de evidencia de impacto”.

¿ Cuáles son los hechos? En general, las PDFs en el cuarzo son rectas y paralelas (Fig.1) debido a que siguen los planos cristalográficos de la red cristalina no deformada. No obstante, como es bien conocido, los cristales de cuarzo pueden sufrir deformaciones plásticas que conllevan una deformación de la red cristalina. En sección delgada, estas deformaciones pueden ser observadas de una manera fácil bajo la forma de un extinción ondulatoria al rotar la platina del microscopio de polarización. De manera obvia, los “planos” cristalográficos en el cristal no son ya planos.

¿ Qué sucede cuando una onda de choque afecta a un grano de cuarzo que ha sido deformado plásticamente y produce PDFs en él? Nosotros pensamos que de acuerdo a la definición, las PDFs se desarrollaran siguiendo los planos deformados de la red cristalina y, consecuentemente, deben ser curvas.

¿ Qué sucede cuando una onda de choque afecta a un cristal de cuarzo indeformado y da lugar a PDFs rectas y paralelas, y posteriormente el mismo cristal experimenta una deformación post-choque? De acuerdo con los críticos de las PDFs curvadas, sería verdad que la red cristalina se deformaría presentando una extinción ondulante, pero las PDFs deberían permanecer rectas. No obstante, dado que no seguirían la orientación cristalográfica, estas PDFs no serían PDFs. ¿Todo correcto? Nosotros, por el contrario, vemos las cosas de una manera más simple y predecimos unas PDFs curvas que serán el reflejo de la deformación existente en la red cristalina.

Dado que un impacto puede afectar a un objetivo ya deformado por la tectónica, en este caso no debería ser extraña la presencia de PDFs curvas en los cuarzos deformados plásticamente antes del choque. Por otra parte, es de esperar que se desarrollen PDFs curvadas por la acción de deformación plástica posterior al choque durante el mismo proceso de craterización (en los estadios de excavación y modificación), no excluyendo una posterior acción tectónica con el correpondiente curvado de las PDFs.

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

Concluimos y expresamos (del mismo modo en que lo hemos estado haciendo desde hace algunos años) que las PDFs curvas (Fig. 2) deberían pertenecer al inventario de choque de las estructuras de impacto y que son diagnósticas de impacto cuando el curvado está correlacionado con una extinción ondulante (que sería una prueba de orientación cristalográfica). En la Fig. 3 mostramos microfotografías obtenidas mediante la rotación de la platina del microscopio de polarización (nícoles cruzados); en ellas puede observarse claramente que el curvado de las PDFs esta íntimamente asociado con la extinción ondulante.

Fig. 3. PDFs curvadas intimamente relacionadas con la extinción ondulante del grano de cuarzo. Microfotografías obtenidas mediante la rotación a diversos grados de la platina del microscopio de polarización. Se trata del mismo canto de cuarcita mostrado en la Fig. 2.

Entre Marzo y abril del año 2000, la Dra Ann Therriault (colaboradora del Dr. R.A.F. Grieve y miembro del Geological Survey of Canada) realizó un exhaustivo análisis en busca de PDFs en muestras de la estructura de impacto de Azuara (procedentes del eyecta de la Fm. Pelarda y de un clasto de un dique de brecha intensamente chocado). El resultado del mismo fue la identificación de los siguientes conjuntos de PDFs:  9.3 % basal, 40.7 % w, 12.9 % p, 12.9 % x, 7.4 % r,z así como PDFs subordinadas en  s, c  y m. En su informe la Dra Therriault destacó de modo explícito la presencia de “.... muchas PDFs curvas!!” (ver la Fig. 4, y el histograma de las PDFs en: http://www.impact-structures.com/spain/impact/shockeffects.htm).

Fig. 4. Conjuntos de PDFs curvas en granos de cuarzo. Microfotografía obtenida a nícoles cruzados. Cantos de cuarcita procedente del eyecta de la Fm. Pelarda sito en la estructura de impacto de Azuara (España).

Queremos añadir que mientras tanto hay otros investigadores impactistas que prestan atención a los peculiares procesos post-choque que afectan a las rocas del objetivo; en especial queremos remarcar un abstact del LPSC XXXV ( http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2004/pdf/1730.pdf) sobre la estructura de impacto de Cahrlevoix. En la Fig.1. de este artículo pueden apreciarse unas bonitas PDFs curvas presentes en un cuarzo, que son paralelas a {0001} (en nuestro presente texto esta figura corresponde a la Fig. 5). En el mismo artículo puede leerse el siguiente texto: “ las estructuras de deformación planares curvas (PDFs) pueden ser el reflejo del curvado continuo de la red cristalina (Fig.1).”

Fig. 5. Estructuras o rasgos de deformación planar (PDFs) curvas presentes en un cuarzo procedente de la estructura de impacto de Charlevoix (extraido de Trepmann & Spray 2004)

De hecho y en sentido estricto, “los rasgos de deformación planar curvados” supone una contradicción terminológica.  Pero dado que las PDFs hacen referencia a la red cristalina y no al concepto matemático de un plano, una redenominación parece ser dispensable.