Esfoliazio (mineralogia)

Esfoliazioa mineralen propietate fisikoa da, eta esfoliazio-planoen sistema bati edo gehiagori jarraituz modu ordenatuan haustea du ezaugarri. Planoak elkartzeko, sare-planoetan beste plano batzuetan baino lotura kopuru txikiagoa dagoenean gertatzen da bolumen-unitateko, edota loturak ahulagoak direnean.

Hausturarekin batera, esfoliazioak mineral baten kohesioa zehazten duten karaktereen multzoa osatzen du. Esfoliazioak, morfologikoki garatu ez diren mineralak identifikatzeko balio du batez ere.

Autore batzuen arabera, esfoliazioa ez da material kristalinoen esklusiboa. Esfoliazio prozesuak, arroka handietan, kurba plaken separazioa eragiten du kostra modura. Prozesu honek, tolestutako muino handiak sortzen ditu, esfoliazio domo moduan ere ezagutzen direnak. Egitura hauek honela sortzen dira: higaduraren ondorioz arrokaren gainazala agertzen de heinean, presioa azpian kokatuta dagoen arrokara murrizten da, modu honetan gainerako arrokaren masa gorantz zabaltzen hasten da, arroka solidoan haustura lineak edo planoak sortuz, junta deiturikoak. Juntak, arrokaren gainazalarekiko paraleloak diren kurba zabalak osatzen dituzte, haien arteko distantzia oso txikia izanik, zentimetro gutxitakoa izan ere, baina sakonera handitu ahala, distantzia hau handitu egiten da, metro bat edo gehiagoko distantzietara iritsi arte. Kondizio jakin batzuetan, kurba horiek zuritu egiten dira eta arroka masatik askatzen dira. Azkenik, arroka muino bat osatzen da, gainazal kurbatua duena, domiko motakoa. Ondorioz, aldameneko presioak gutxitu ahala arroka solidoa zabaldu egiten da eta zabaltze txiki hori nahikoa izan daiteke esfoliazio prozesua hasteko.

Esfoliazio motak 

Hainbat esfoliazio mota aurki ditzakegu, barneko egiturari erreparatzen badiogu:

Esfoliazio basala edo pitzadura pinakoidala kristal baten oinarriarekiko paraleloki burutzen da. Orientazio hau, kristal sarean, {001} planoan emana dago Millerren indizeen bidez, eta plano bera da Miller-Bravaisen {0001} indizeetan. Askotan kristal erronboedriko eta hexagonaletan erabilia da. Esfoliazio basala mika eta grafitoen taldeetan aurki daiteke.
Esfoliazio kubikoa simetria kubikoa duen kristal kubo baten paretekiko paraleloki ematen da. Orientazio hau, kristal sarean {001} planoaren bitartez dago emana. Halita kristaletan ikus daiteke eta baita galena mineralean ere, esfoliazio kubiko perfektua duena.
Esfoliazio oktaedrikoa simetria kubikoa duen kristalean forma oktaedrikoak sortzean ematen da. Orientazio hau {111} planoaren bitartez dago emana kristal sarean. Geroz eta kristalaren simetria txikiagoa izan, orduan eta {111} motako plano gutxiago edukiko ditu. Diamanteak eta fluoritak esfoliazio oktaedriko perfektua erakusten dute. Horretaz gain, esfoliazio oktaedrikoa semieroale ohikoetan ere ikus dezakegu.
Esfoliazio dodekaedrikoa simetria kubikoa duen kristal batean dodekaedroak sortzean agertzen da. Orientazio hau, {110} planoaren bitartez dago emana kristal sarean eta kristalen simetria handitu ahala, mota honetako plano gehiago aurki ditzakegu.
Esfoliazio erronboedrikoa erronboedro baten {10-11} aurpegien paraleloki gertatzen da. Kaltzitak eta beste mineral karbonato batzuk esfoliazio erronboedriko perfektua erakusten dute.
Esfoliazio prismatikoa {110} prisma bertikalarekiko paraleloa da. Esfoliazio mota hau zerusita, tremolitak eta espodumenak erakusten dute esaterako.

Bestetik, esfoliazio graduaren arabera, ondorengo sailkapena ere egin daiteke:

Esfoliazio bikaina minerala xafla finetan esfoliatzen da, norabide bakarrean. Esaterako, grafitoa, igeltsua, klorita, muskobita…
Esfoliazio perfektua minerala forma irregularretan esfoliatzen da, plano esfoliatzaileen bitartez mugatua. Esaterako kuboak-galena, halita erronboedrikoa-kaltzita…
Esfoliazio ona esfoliazio planoak ez dira hain ikusgarriak eta ez dira guztiz zuzenak. Esaterako, feldespatoa, anfibola, piroxenoa…
Esfoliazio ez-perfektua esfoliazioa ez da garbia; banaketa planoek gainazal irregularra erakusten dute orokorrean. Esaterako, azufrea, apatitoa, kasiterita…
Oso inperfektua ez dago esfoliaziorik. Mineral hauetan haustura begiratu izan ohi da. Hainbat fraktura mota daude, hala nola, konkoidala (opalo edo kuartzoan), irregularra (pirita edo artsenopiritan), zimurtsua (urrea edo zilarrean)…

Esfoliazioaren norabideak 

Mineral askok, esfoliazioa soilik alde batean erakusten dute, eta beste batzuk kristalen alde desberdinetan kalitate desberdinetan erakus dezakete. Ondorengo aukerak aurki daitezke mineral bakoitzaren esfoliazioa aztertzean:

 Esfoliazio norabide bakarrean.
 Esfoliazioa bi norabidetan.
 Esfoliazio hiru norabidetan.
 Esfoliazioa norabide guztietan.

Hauek mineralak zenbat norabidetan edo planotan erakusten duten esfoliazioa adierazten dute. Norabide bakoitzak figura tridimentsional baten aurkako bi alde hartzen ditu (izan ere aurkako bi aldeek zatiketaren propietate berak erakusten baititu). Mineral batek esfoliazioa hiru norabideetan baldin badu, orduan mineralaren alde bakoitzak esfoliazioa du (luzeera, zabalera eta altuera).  Sei alde baino gehiago dituen kristal modifikatu batean mineral bat agertzen bada eta alde guztietan esfoliazioa erakusten badu, orduan norbaide guztietan du esfoliazioa. Esfoliazio mailaren eta aldeen kopurua neurtuz, mineralaren esfoliazioa neurtzen da. Adibidez, mineral batek esfoliazio ona badu bi norabideetan, honek sei aldeetatik lauetan esfoliazio ona duela esan nahi du. Mineral batek esfoliazio perfektua baldin badu norabide batean eta esfoliazio txarra bi norabideetan, honek bi aldeetan esfoliazio perfektua eta lau aldeetan txarra duela esan nahi du.

Esfoliazioaren kalitatea zenbakien bidez neur daiteke, eta ondoren komaren bitartez aldeen kopurua. 1 esfoliazio perfektua da, 2 esfoliazio ona eta 3 esfoliazio txarra. Esaterako, mineral baten esfoliazioa 1,2 moduan idazten bada, mineral horrek esfoliazio perfektua du bi norabidetan. Mineral baten alde guztiek esfoliazio bera badute, eta minerala askotan sei alde baino gehiagoko kristal modifikatuetan agertzen bada, zenbakiaren ordez “All Lides”  idazten da. Bestetik, mineral batek esfoliazio desberdina erakusten badu kristal plano desberdinetan, esfoliazio mota bakoitzaren tartean punto eta koma (;) jarriz adieraziko da, adibidez, 1,2;3,1 idatziz gero, esfoliazio perfektua du bi norabidetan eta esfoliazio txarra direkzio batean. Azkenik, mineral batek esfoliaziorik ez badu “Indiscernible” edo “None” moduan adierazi daiteke.

Bereizketa 
Bereizketa (ingelesezko "parting", banaketa edo zatiketa prozesua) esfoliazioaren antzeko ezaugarria da. Esfoliazioarekin erraz nahastu daiteke, eta esfoliaziorik erakusten ez duten mineraletan aurki daiteke. Bereizketa gertatzeko bi arrazoi egon daitezke:

1- Batetik, bi presio ezberdinek kristal bar sortu ondoren zentrorantz bultzatzean, kristalaren barne-egitura mugitzea eragiten du, plano leun eta laua osatuz.

2- Bestetik, bikiak diren kristalak beraien artean banatzean, plano leun eta laua utziz.

Denbora hartuz eta zehaztasun handiarekin begiratuz gero, esfoliazioa eta bereizketa ezberdindu daitezke. Hausturaren marka bat ikus badaiteke eta horretaz gain moztutako plano bat, banatutako gainazal hori bereizketaren ondorioz sortutakoa da. Horretaz gain, kristal baten eskema bat ikus badaiteke mineral baten gainean, bereizketaren emaitza da, bi kristal biki banatzearen ondorioa.

Orokorrean, bereizketa eta esfoliazioa nahastea ez da garrantzitsua. Izan ere, bereizketa gutxitan gertatzen baita eta orokorrean, lehen aipatutako ezaugarriak erakusten baititu bereizketak.

Arroka baten esfoliazioa 
Minerala behatu, moztutako gainazala edo ertz hautsiak dituen ikusteko. Gainazal esfoliatuak baditu, gainazalean leuntasun kalitate ona adierazi behar du. Ez badaude gainazal esfoliatu ikusgarriak, ez du esan nahi mineralak esfoliaziorik erakusten ez duela. Baliteke mineral hori konkretuan ez puska izana. Honelako kasu baten aurrean, haustura egiaztatzeko zati bat apurtu behar da. Haustura hau kontu handiz eta leuntasunez egin behar da, bere balio degradatu gabeko ingurune batean. Mineralean haustura nabarmen bat ikus badaiteke, litekeena da mineralak esfoliazio txarra edo esfoliaziorik ez edukitzea.

Hausturak 
Kristalen hausturak mineralak puskatzen direnean sortzen dira. Hauek kanpoko tentsioengatik sortutako plano ahuletan gertatzen dira edota maklez osatutako planoetan. Hausturak fisikoki esfoliazioaren oso antzekoak dira, hauen desberdintasuna ordea tentsioengatik bakarrik puskatzen direla da.

Haustura adibideak 
 Magnetita haustura oktaedrikoa duen minerala da.
 Korindoiak haustura erronboikoa du.
 Piroxenoak basala edo pitzadura pinakoidala.

Erabilerak 
Esfoliazioa ezaugarri fisiko tradizionala da non mineralen identifikazioan oso baliagarria den. Identifikazioa mineral bera eskuan izanik egin daiteke bertan azkerketa mikroskopikoa egiteko arrokari eta esfoliazioa ikus ahal izateko. Mikroskopioa derrigorrezkoa da angeluak nahiko zehaztasunez ateratzeko. Adibidez, Piroxenoen esfoliazio planoen arteko angeluak (88-92º), hauek esfoliazio prismatikoa osatuz. Anfibolek ordea, arroka batetik bestera angelu aldaketa nahiko handia izan dezakete (56-124º).

Esfoliazio kristalinoa oso erabilgarria da industria elektronikoan eta harribitxiak mozteko garaian.

Harri bitxiak talken ondorioz esfoliatuak izaten dira, diamanteekin egiten den bezala. Hau da, mineral brutoa adornozko baten bihurtzeko operazioa.

Teoriak 
Hainbat teoria aurki ditzakegu:

Artikulazio esfolianteen formazioa 
Nahiz eta esfoliazioa oso ohikoa den lurralde ezberdinetan, geologoek oraindik ados jarri behar dute teoría orokor bat jartzeko. Teoria asko daude, jarraian laburbilduz onartuenak azalduko dira:

Gainkarga eta errebote ezabatzea 
Teoria hau Grove Karl Gilbert aitzindari geologoak 1904ean proposatu zuen. La base de esta teoríagainkargaren erosioan eta arrokak lurpetik ateratzerakoan, hau enterraturik izateak arroka erradialki zabaltzea uzten du. Honela, tentsio bat sortzen da eta arroka gainazalaren haustura paralelotan pitzatzen da. Teoria honek esfoliazio asko azaltzen ditu baina ez guztiak, horregatik guztiz erabilgarria dela ezin daiteke esan.

Esfolazio loturak sakon lurperatuak egon ez diren arroketan bilatu daitezke.

Laborategiko azterketak kronpresioak eta arroken erlaxazioak ez duela hausturarik eratzen dio.

Esfoliazioa markak konpresio puntuetan azaltzea ohikoena da.

Honi lotuta dagoen teoria, konpresio saiakeraren teoría izan daiteke. Hau Goodman geologariak 1989an proposatu zuen. Teoria honek esaten du, sakon lurperatuta dauden arroketan ikusten dela esfuertzu bertikal bat egon dela, baina lurrazpiko tentsio horizontalak lateralki arrokaren masa ez duela aldatzen. Tentsio horizontalak gainazalarekin lerrokatzen dira tentsio bertikala anulatzeko. Horrela, konpresio paraleloko tentsio handiak sor daitezke lurrazalarekiko arrokak lurpetik ateratzerakoan eta honek hausturak ekar ditzake.

Andui termoelastikoa 
Arroka tenperatuta oso altutan dilatatu egiten da eta hotzetan berriz kontraitu. Arrokak egunean zehar jaso ditzazkeen temperatura aldaketak oso handiak izan daitezke eta horregatik, tenperatura oso altutan arrokaren tentsioak asko handitzen dira. Honek arrokaren azalarera handitzen du eta lauza finetan sakabanatzea ekartzen du. Teoria hau (e.g. Wolters,1969).

Geologoek aztertu izan dute suaren ondorioz arroka batzui laminazioak eta eskamak sortzen zaizkiela. Laminazio eta eskama horiei batzuetan esfoliazio izena ematen zaie. Teoria honek ordea ezin du azaldu artikulazioen sakonera handien esfoliazioa, zentimetro gutxiko artikulazioak bakarrik aztertu ditzazke.

Erosio kimikoa 
Mineralen urezko erosioak deskamazioa ekar dezake. Hau hidrazioaren bidez arroka batzuen bolumena handitzen delako gertatzen da. Esan beharra dago ordea, hidrazio guztiek ez dutela mineralen bolumena handitzen. Teoria hau aztertu ondoren ikusi zuten mineralek ez zituztela alterazio kimiko adierazgarriak izan hidrazioarengatik, beraz, teoría hau baztertu dezakegu.

Tentsio konprimigarria eta haustura luzatua 
Lurraren gainazalarekiko dauden tentsio tektoniko paraleloak hausturak sor ditzazke arroketan. Haustura sortzen duen hedapen indarra arrokaren konpresio indarrari paraleloa da eta pitzaduraren noranzkoa Lurraren gainazalari perpendikularra. Haustura mota hau laborategietan 1900 urtetik aztertua izan da eta Grambergek 1989an teoria proposatu zuen. Teoria honek esaten du, hausturak mikropitzaduretatik sortzen direla.

Era honetan sortutako hausturak, axialak, longitudinalak edo hedapenezkoak izaten dira eta hauek laborategietan aztertuak izaten dira prueba uniaxialen bidez.

Teoria guztietatik konbentzigarriena dela esan dezakegu azterketa asko egin ondoren.

Ingenieritza geologikoaren esanahia 
Ingeniaritza geologikoak esfoliazioan artikulazioak dauden ala ez aztertzen du. Horretarako azterketa mordo bat egin behar dizkiote esfoliazio loturei, pareten topografiei, muinoen aldapei, itsaslabarrei e.a.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Mineralogia