Modelos Ideales Del Comportamiento Reologico
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RESUMEN
En estos apuntes se describen las bases de las propiedades físicas de la litosfera
(continental) que explican su comportamiento durante los procesos de
deformación. Concretamente, se recogen los conceptos relacionados con la
génesis y transporte de calor, el comportamiento mecánico, y las principales
cuestiones relacionadas directamente con la reología litosférica (comportamiento
isostático, magnitudes de esfuerzo y perfiles de resistencia).
A pesar de que la Reología pudiera cubrir todo lo que tiene que ver con los
comportamientos de flujo en aeronáutica, mecánica de fluidos e inclusive la
mecánica de sólidos, el objetivo de la Reología está restringido a la observación
del comportamiento de materiales sometidos a deformaciones muy sencillas. Por
medio de la observación y del conocimiento del campo de deformación aplicado, el
reólogo puede en muchos casos desarrollar una relación constitutiva o modelos
matemático que permite obtener, en principio, las funciones materiales o
propiedades que caracterizan el material.
INTRODUCCION
El interior de la Tierra está formado por una serie de capas definidas a partir de
variaciones en la composición (p.ej. corteza, manto, núcleo) o de variaciones en el
comportamiento mecánico/reológico. La reología es la ciencia que describe el
comportamiento de los materiales (minerales y rocas) cuando se deforman a gran
escala (planetaria). Desde un punto de vista reológico, la litosfera es la capa sólida
más externa y engloba a la corteza y a parte del manto. Sus propiedades físicas
se pueden obtener a partir de: a) experimentos de comportamiento de minerales y
rocas en laboratorio; b) estudios geofísicos tales como sísmica de refracción o
tomografía sísmica; c) información petrológica y geoquímica de afloramientos
superficiales, rocas volcánicas e intrusivas derivadas de la fusión del manto, rocas
mantélicas y metamórficas de alto grado emplazadas tectónicamente y
preservadas en cinturones orogénicos, o desde el estudio de xenolitos de la
corteza inferior y del manto.
Se denomina reología al estudio de la deformación y el fluir de la materia. Se
define reología como: estudio de los principios físicos que regulan el movimiento
de los fluidos.La reología es la parte de la física que estudia la relación entre el
esfuerzo y la deformación en los materiales que son capaces de fluir. La reología
es una parte de la mecánica de medios continuos. Una de las metas más
importantes en reología es encontrar ecuaciones constitutivas para modelar el
comportamiento de los materiales, dichas ecuaciones son, en general, de carácter
tensorial.
RELACIONES ESFUERZO - DEFORMACIÓNREOLOGIA
LA REOLOGÍA
La reología es la ciencia que describe el comportamiento de los materiales
(minerales y rocas) cuando se deforman a gran escala (planetaria). Desde un
punto de vista reológico, la litosfera es la capa sólida más externa y engloba a la
corteza y a parte del manto. Sus propiedades físicas se pueden obtener a partir de
(SCHÖN, 2004): a) experimentos de comportamiento de minerales y rocas en
laboratorio; b) estudios geofísicos tales como sísmica de refracción o tomografía
sísmica; c) información petrológica y geoquímica de afloramientos superficiales,
rocas volcánicas e intrusivas derivadas de la fusión del manto, rocas mantélicas y
metamórficas de alto grado emplazadas tectónicamente y preservadas en
cinturones orogénicos, o desde el estudio de xenolitos de la corteza inferior y del
manto.
Un material geológico al ser sometido a esfuerzos sufrirá un proceso de
deformación, a través del cual alcanzará un nuevo estado. Si la fuerza que
conduce a la deformación se renueva constantemente, lo que es normal en
ciertos entornos geodinámicos, el proceso es continuo, de lo contrario sólo
perdura hasta que la fuerza se disipa y los esfuerzos por ella originados se
desvanecen.
No todos los materiales geológicos presentan las mismas propiedades ni
reaccionan del mismo modo frente a un estado tensional similar, el efecto de la
aplicación de la fuerza sobre el material geológico será, por lo tanto, diferente de
acuerdo a como se comporte el mismo. Al disiparse la fuerza y los esfuerzos
resultantes de su aplicación, el material podrá haber cambiado de posición, de
orientación, de tamaño y de forma, o bien presentar una combinación de algunos o
todos estos efectos, es decir, se habrá deformado.
Los parámetros materiales que controlan el comportamiento frente al esfuerzo
están en general vinculados a la composición y a la estructura cristalina, pero son
influenciados además por las estructuras micro y mesoscópicas preexistentes en
aquél.
El comportamiento del material está, además, influenciado por los parámetros
ambientales (presión, temperatura, presencia de una fase fluida) y por los
parámetros mecánicos de la deformación (velocidad de aplicación de la fuerza,
magnitud y orientación del campo de esfuerzos principales, magnitud del esfuerzo
de cizalla).
Las propiedades mecánicas de los materiales en general son estudiadas por la
reología y las de los materiales geológicos en particular son el campo de estudio
de la mecánica de rocas y de la mecánica de suelos, incorporándose dentro de
esta última la mecánica de los materiales particulados o granulados, de sumo
interés en el estudio del comportamiento de los materiales inconsolidados (aun
cuando los mismos no constituyan estrictamente un suelo). El estudio de las
propiedades reológicas de los macizos montañosos (distintas de las de las rocas a
escala de probeta de ensayo o de pequeños volúmenes) es también un
interesante campo de investigación, dada la dificultad en incorporar la influencia
de las estructuras, inhomogeneidades y discontinuidades presentes en los
macizos.
ESFUERZO: El esfuerzo se define aquí como la intensidad de las fuerzas
componentes internas distribuidas que resisten un cambio en la forma de un
cuerpo. El esfuerzo se define en términos de fuerza por unidad de área. Existen
tres clases básicas de esfuerzos: tensivo, compresivo y corte. El esfuerzo se
computa sobre la base de las dimensiones del corte transversal de una pieza
antes de la aplicación de la carga, que usualmente se llaman dimensiones
originales.
DEFORMACIÓN: La deformación se define como el cambio de forma de un
cuerpo, el cual se debe al esfuerzo, al cambio térmico, al cambio de humedad o a
otras causas. En conjunción con el esfuerzo directo, la deformación se supone
como un cambio lineal y se mide en unidades de longitud. En los ensayos de
torsión se acostumbra medir la deformación cómo un ángulo de torsión (en
ocasiones llamados detrusión) entre dos secciones especificadas.
Cuando la deformación se define como el cambio por unidad de longitud en una
dimensión lineal de un cuerpo, el cual va acompañado por un cambio de esfuerzo,
se denomina deformación unitaria debida a un esfuerzo. Es una razón o número
no dimensional, y es, por lo tanto, la misma sin importar las unidades expresadas
(figura 17), su cálculo se puede realizar mediante la siguiente expresión:
= e / L (14)
donde,
: es la deformación unitaria
e : es la deformación
L : es la longitud del elemento
Figura 17: Relación entre la deformación unitaria y la deformación.
1.-CURVAS EXPERIMENTALE
Se denomina esfuerzo al conjunto de fuerzas que afectan a un cuerpo material y
tienden a deformarlo.
Presión confinante: es igual en todas las direcciones y su efecto sobre las rocas es
disminuir su volumen.
Esfuerzo diferencial: es aquel que se aplica en una direccióndeterminada, existen
los que provocan un acortamiento de un cuerpo rocoso (esfuerzos compresivos), y
están aquellos que provocan un alargamiento del cuerpo (esfuerzos tensionales).
Esfuerzo diferencial: Es aquel que se aplica en una dirección determinada,
existen los que provocan un acortamiento de un cuerpo rocoso (esfuerzos
compresivos), y están aquellos que provocan un alargamiento del cuerpo
(esfuerzos tensionales).
Comportamiento de una roca
Una muestra de roca a la cual se le aplica un determinado esfuerzo sufre una
deformación la cual puede ser Elástica o Plástica.
Comportamiento Elástico o Hookeano
Es aquel en el cual existe una relación linear, es decir, el esfuerzo aplicado es
directamente proporcional a la deformación obtenida y, además, la respuesta es
instantánea.
Una muestra de roca a la cual se le aplica un determinado esfuerzo sufre una deformación la cual puede ser Elástica o Plástica.Comportamiento Plástico
La roca se deforma permanentemente sin recuperar su estado inicial al cesarel esfuerzo, sufriendo cambios de tamaño y forma .
Curva de esfuerzo-deformación típica obtenida un ensayo triaxial en laboratorio
Curva de Deformación-Tiempo obtenida un ensayo a esfuerzo constante
El efecto de la Temperatura en la deformación de los materiales
El comportamiento de la roca depende de tres factores principales:
- El medio en el que se encuentra la roca: Según en que condiciones de Presión y
Temperatura se encuentra el material.
- La resistencia de los materiales si la roca es poco resistente es probable que
fluya a las mimas condiciones que otras rocas más resistentes se rompen. Las
rocas poco resistentes son por ejemplo: el yeso, el mármol, las lutitas. Las más
resistentes son las cuarcitas, granito, y gnéises.
- El tiempo: Cuando las rocas se encuentran en condiciones de presiones de
confinamiento y temperaturas bajas las mismas se comportan frágilmente. El
comportamiento frágil se manifiesta con la formación de fracturas. Existen dos
tipos principales de fracturas: fallas y diaclasas.
MODELOS IDEALES DEL COMPORTAMIENTO REOLOGICO
Existen por lo tanto en el estudio de las propiedades reológicas de los materiales
geológicos, problemas que surgen tanto de la magnitud de los períodos tomados en
consideración, de las escalas abarcadas y de los métodos de observación y medición
utilizados como también de las características intrínsecas de dichos materiales. Cabe
agregar que los cambios en el estado tensional de un cuerpo de roca pueden deberse
tanto a procesos naturales como a las obras de ingeniería que adicionan cargas (caso de
un embalse), sustraen cargas (canteras), eliminan elementos de sustentación (cortes de
laderas, cavado de túneles) o bien introducen cambios en la presión de fluidos por
extracción (hidrocarburos, agua) o por inyección (dióxido de carbono, salmueras,etc.)
entre los más habituales.
COMPORTAMIENTOS REOLOGICOS
Lo primero que llama la atención al analizar el comportamiento de los materiales
geológicos es que, como se ha señalado, no todos ellos reaccionan de la misma manera
al ser sometidos a los mismos esfuerzos aún en las mismas condiciones ambientales. La
primera distinción que puede hacerse al comparar comportamientos radica en separar
aquellos en los cuales el cambio de forma se logra sin pérdida de la continuidad
(deformación dúctil) y aquellos en los que ésta se produce, es decir el material se fractura
(deformación frágil). En el primer caso el comportamiento del material está vinculado a la
velocidad de deformación, en el segundo a la magnitud del esfuerzo de cizalla. Existe una
posibilidad intermedia con estructuras características en la cual el material cede en parte
en forma frágil- y en parte dúctilmente, y se denomina transición frágil-dúctil.
Fig. Diagrama esquematico deformación/tiempo que indica los diferentes campos de deformación
Las superficies de deformación que producen la pérdida de continuidad del cuerpo
deformado se denominan fracturas.
Un mismo material puede deformase más o menos dúctilmente de acuerdo con las
Como se ha señalado, los materiales pueden deformarse en forma frágil y/o dúctil y, de
acuerdo a la forma en que alcanzan el estado deformado final, podemos diferenciar tres
tipos principales de comportamiento. El comportamiento elástico, el comportamiento
plástico y el comportamiento viscoso. Con el fin de obtener una imagen más clara de los
diferentes comportamiento de los materiales usualmente se utilizan analogías que
combinan elementos físicos (resortes, pistones, bloques que se deslizan con rozamiento)
cuyo funcionamiento es fácil de interpretar.
Cuerpo elástico o Sólido de Hook: Se representa mediante un resorte, al que se
supone perfecto y sin masa. Cuando se tira del resorte éste se deforma inmediatamente
y la recuperación de la forma original es total una vez que se retira la fuerza. La
deformación es proporcional al esfuerzo, reversible e independiente del tiempo.
Cuerpo plástico o de Saint-Venant: Su modelo analógico es un bloque apoyado sobre
una superficie. Hasta tanto el esfuerzo no supera un determinado valor (el rozamiento en
el caso del modelo) el material no se deforma, pero una vez logrado esto y sin que exista
la posibilidad de aumentar más el esfuerzo, la deformación es imparable, salvo que
durante el proceso se disipe o elimine la causa del esfuerzo. La deformación no es
recuperable ya que el bloque está imposibilitado para recuperar su posición inicial.
Los cuerpos reales muestran comportamientos que pueden ser sucesivamente elásticos,
plásticos o viscosos en el tiempo o en función del esfuerzo aplicado. Pueden así
construirse diversos modelos más o menos complejos.
Cuerpo viscoso o líquido de Newton: El modelo correspondiente es un pistón perforado,
que se desplaza en el seno de un líquido. No existen fuerzas de rozamiento entre el
pistón y la camisa y el líquido es perfecto y sin inercia. La deformación es
10 proporcional al tiempo de aplicación del esfuerzo y se conserva al desaparecer éste. A
diferencia de la deformación en el cuerpo elástico, no es recuperable, y a diferencia de
aquélla en el cuerpo plástico no posee umbral.
Cuerpo visco-elástico o de Kelvin: El modelo es un pistón y un resorte actuando en
paralelo. La presencia del resorte permite la recuperación de la forma inicial al retirarse la
fuerza, pero el proceso no es instantáneo debido a la acción del pistón.
Cuerpo elasto-plástico o de Pandtl: Consiste en un resorte que está unido a un bloque
apoyado sobre una superficie. El resorte debe deformase lo suficiente como para que la
fuerza transmitida al bloque supere el rozamiento estático. A partir de ese momento el
sistema se deforma indefinidamente. Si se retira la fuerza, sólo persiste la deformación
representada por el bloque, recuperándose la del resorte.
Cuerpo elasto-viscoso o de Maxwell: Representado por un pistón unido a un resorte. El
pistón no comenzará a moverse hasta tanto el resorte no haya alcanzado su máxima
elongación. Al retirar la fuerza sólo se conservará la deformación en el pistón.
PARAMETROS QUE INFLUYEN EN LA DEFORMACION
Las propiedades reológicas de los materiales geológicos pueden ser fuertemente
afectadas por las variaciones en los parámetros ambientales, entendiéndose por tales la
temperatura, presión de fluidos, etc. Los efectos más notables son:
Temperatura: Las variaciones en la temperatura modifican siempre las propiedades de
los materiales, pero no siempre en el mismo sentido. Al ser deformadas a mayor
temperatura, muchas rocas (aunque no todas) requieren un menor esfuerzo para
comenzar a deformarse plásticamente y adquieren una mayor ductilidad. Pero esto
tampoco tiene lugar en la misma forma si los ensayos son en compresión o en tracción,
siendo más fácil aumentar la ductilidad con el aumento de temperatura si el material es
comprimido.
Situación de los dominios frágil y dúctil en los ensayos de compresión en función de la temperatura,
efectuados en calizas.
Presión confinante: Se define como presión confinante a la acción ejercida por σ2 y σ3,
frente a σ1. En la corteza, y en ausencia de esfuerzos tectónicos, la presión confinante
está dada por los esfuerzos horizontales que guardan una relación determinada con el
vertical. Con el aumento de la profundidad, el aumento en la sobrecarga está
acompañado por un aumento en la presión confinante. Los ensayos de laboratorio han
puesto en evidencia que el aumento en la presión confinante aumenta la resistencia a la
ruptura de la roca. Es importante señalar que, como en el caso de la temperatura, la
variación no es igual en compresión que en tracción. Debe tomarse debida nota de que el
aumento de la resistencia a la fracturación de los materiales asociado al aumento de la
presión confinante tiene un límite que se visualiza claramente en la construcción de Mohr.
Este límite, la transición frágil-dúctil, está representado por el punto en el cual el esfuerzo
necesario para producir una fractura es igual al esfuerzo necesario para producir el
deslizamiento sobre ella. En este punto la envolvente se hace horizontal, el ángulo de
fricción interna se hace nulo y cualquiera sea el valor del esfuerzo máximo no es
necesario incrementar el esfuerzo diferencial para producir la deformación.
Presión y composición de fluidos: Los fluidos presentes en los poros de una roca
actúan de dos maneras. Por un lado, la presión de fluidos modifica el estado tensional del
sistema al modificar el valor del esfuerzo normal en el esqueleto clástico, por otro los
fluidos introducen procesos de ataque químico (corrosión) que modifican en forma
sustancial (y en el corto plazo) las propiedades reológicas de los materiales que los
contienen, siendo su efecto general debilitarlos, disminuyendo su resistencia. Desde el
punto de vista de su acción sobre el estado tensional, la presencia de un fluido a presión
tiene un efecto que puede parecer contradictorio a primera vista. Su efecto es disminuír
los esfuerzos normales y sin embargo facilita la fracturación. Ello se explica si se tiene en
cuenta que la disminución en el esfuerzo normal efectivo (σ - p), no modifica el esfuerzo
diferencial y por lo tanto tampoco reduce el esfuerzo de cizalla, que es el responsable de
la fractura.
En general para la mayoría de los materiales la fracturación en presencia de fluidos se
produce antes de que se alcance el valor de esfuerzo de cizalla requerido para la ruptura
en seco, ello se visualiza fácilmente en el gráfico de Mohr, dado que la presión de fluidos
se traduce en un desplazamiento del círculo de Mohr hacia el centro de coordenadas.
La variación conjunta de los parámetros descriptos, sumada al hecho general de que los
sistemas naturales son generalmente heterogéneos en su composición, y a que los fluidos
pueden ingresar al sistema o salir de él en diferentes momentos de su historia deformativa
y además, que ello puede ocurrir en determinados niveles estratigráficos y no en otros,
introduce una cantidad de variables que hace el estudio del comportamiento reológico de
los materiales geológicos sumamente complejo.
Influencia de la anisotropía. La existencia de una fábrica, es decir de una orientación
preferencial de los elementos lineares o planares dentro de una roca, genera una
anisotropía, es decir una variación direccional en sus características físicas. Esta
anisotropía puede ser muy importante factor de control de la deformación al hacer variar
completamente su geometría con respecto a la de un material isótropo en similares
condiciones. Su efecto más inmediato es controlar la orientación de las superficies de
fractura, obteniéndose diferentes curvas de esfuerzo-deformación según el ángulo entre el
plano de anisotropía y el esfuerzo máximo. El esfuerzo necesario para fracturar el material
es máximo cuando la anisotropía se orienta a 90 o y mínimo cuando lo hace a 30 o,
aunque este valor es algo dependiente del material. Por otra parte la existencia de
anisotropías induce rotaciones internas en las direcciones de los ejes de esfuerzos
(refracción de las trayectorias de esfuerzos) con complejas consecuencias en la
orientación de las estructuras resultantes.
MECANISMOS DE DEFORMACION
La observación de campo y en laboratorio sólo nos permite reconocer y describir los
productos (roca deformada) de un proceso que no conocemos en sus detalles. Este
proceso o conjunto de procesos que han actuado simultánea o secuencialmente ha
impuesto a la roca una serie de características, que generalmente se reúnen bajo las
denominaciones de textura y fábrica, que nos permiten, en primer lugar, reconocer la
acción de procesos deformativos. Una roca deformada presenta características texturales
y de fábrica identificables y diferenciables de las texturas y fábricas primarias.
El resultado observable ha sido alcanzado a partir de la acción de mecanismos de
deformación. La acción de uno y otro mecanismo de deformación estará controlada por
factores intrínsecos, propios del material original y por factores externos, propios del
ambiente de deformación. Teniendo en cuenta la definición de deformación, que involucra
cambios de posición, de orientación y/o de forma, los mecanismos responsables de esta
última, resultado de la denominada también "deformación interna" pueden ser reunidos en
tres grandes grupos:
• Flujo Frágil
• Plasticidad Cristalina
• Transferencia de Masa por Difusión
Flujo frágil: Este mecanismo está caracterizado por un primer estadio de deslizamiento
friccional (frictional sliding), por desplazamiento relativo de los granos (desplazamiento
intergranular), con poca o ninguna fracturación asociada. Cuando la estructura íntima del
grano es afectada se inician nuevos mecanismos de deformación intragranular por
fracturación y cataclasis. El primer mecanismo es característico de los materiales
inconsolidados o poco consolidados, en los que las fuerzas que unen los granos entre sí
son menores que la necesaria para fracturar el material que compone los granos. La
fracturación y la cataclasis son características de los materiales continuos.
El deslizamiento friccional intergranular produce como efecto el desplazamiento y
rotación de unos granos con respecto a los otros, pero cada grano permanece
esencialmente indeformado, comportándose como un cuerpo rígido. Borradaile (1981) 26
denominó a este proceso "Independent particulate flow" y en él, el deslizamiento se
produce a partir del momento en el que el esfuerzo acumulado supera la cohesión del
material y la resistencia friccional entre los granos. Se distingue del deslizamiento sobre
los bordes cristalinos que tiene lugar a mayor temperatura porque a diferencia de éste se
asocia a la pérdida de cohesión y no está controlado por la difusión de defectos en el
borde del grano. La mayor cantidad de deformación sería absorbida por los espacios
entre granos, produciéndose una importante modificación del empaquetamiento, con sus
secuelas en la porosidad y permeabilidad. Fenómenos de fluidificación y licuefacción, así
como posteriormente de rotación de partículas estarían asociados a la incorporación,
desplazamiento y expulsión de fluidos en una roca que está siendo deformada por un
proceso de deslizamiento friccional.
El estudio de estos mecanismos es, por razones obvias, de fundamental importancia en
el análisis de los mecanismos de activación y deslizamiento de fallas y en el análisis y
prevención sísmicos. Entre los principales elementos que controlan el mecanismo de
deslizamiento friccional se encuentran la presión de confinamiento, la presión de fluidos y
el grado de acople mecánico entre granos (forma, cementación).
La fracturación y cataclásis tienen lugar cuando el esfuerzo acumulado no puede ser
acomodado por rotación y desplazamiento de los granos y el material cede mediante
fracturas que cortan a través de los granos. Es decir el movimiento se producirá ahora
sobre superficies nuevas, producto del mismo proceso de deformación.
Como resultado inmediato se produce la fragmentación y desmembramiento del material y
en forma similar al caso anterior, la rotación y deslizamiento de unos fragmentos con
respecto a otros, la dilatancia del sistema y el flujo de fluidos. Entre los productos de este
proceso podemos reconocer jaboncillos y brechas.
La fracturación de los granos puede producirse por distintas causas microscópicas:
• Por acumulación de esfuerzos elásticos en los bordes de microfracturas
• Por concentración de zonas débiles asociadas a procesos cristaloplásticos.
• Ídem por procesos de difusión.
• Modificación de las propiedades mecánicas por reacciones mineralógicas y cambios de
fase.
• Acción mecánica y química de la presión de fluidos.
Puede además tener lugar con distinta intensidad. Es así como se distingue la molienda o
atrición sobre un plano de deslizamiento, molienda por interposición de un obstáculo o la
fracturación explosiva asociada a un cambio brusco de volumen de la roca (cambios en la
presión de fluidos, cambios en el nivel de esfuerzos).
Plasticidad cristalina: Este conjunto de mecanismos involucra la acumulación de
deformación por procesos que tienen lugar dentro de la red cristalina, tales como la
migración de dislocaciones y el maclado. Adquieren gran importancia en el control de este
proceso la presencia de impurezas y defectos dentro de la estructura cristalina. El
mecanismo actuante a bajas temperaturas es el de deslizamiento sobre planos de
dislocación discretos (dislocation glide). Generalmente conduce a un bloqueo de las
posibilidades de deformación y por lo tanto a un aumento de la resistencia mecánica del
material (work-hardening). Con el aumento de la temperatura los desplazamientos de las
dislocaciones pueden transladarse fuera del plano de deslizamiento que era activo a baja
temperatura. Esto puede producirse tanto por captura como por emisión de defectos
puntuales en áreas cercanas del cristal (dislocation climb). A mayor temperatura aún, el
flujo del material (dislocation creep) está caracterizado por una compensación y
superación de los efectos del "work-hardening" por los mecanismos de deslizamiento
intracristalinos. Los procesos de recuperación que actúan en estas instancias pueden
generar un conjunto de estructuras características tales como una homogeneización de la
densidad de distribución de dislocaciones y una estabilización de las mismas, una
proliferación de estructuras subcristalinas bien definidas en los contactos entre granos,
con orientaciones subparalelas de la red cristalina en los bordes de contacto. o bien el
desarrollo de nuevos granos por migración de los subgranos en los contactos entre
granos con redes cristalinas muy oblicuas.
Transferencia de masa por difusión: Este proceso, denominado en inglés "difussion mass
transfer" e identificado con las siglas DMT presenta como característica principal el
transporte de materia desde aquellas zonas de contacto entre granos que se hallan
sujetas a un importante esfuerzo compresivo, hacia aquellas dónde el esfuerzo es menor.
El resultado geológico de este proceso es una disminución de volumen, asociado a
cambios en la porosidad y permeabilidad de la roca. Las circunstancias físico-químicas
que activan y controlan el proceso están asociadas a la variación o gradiente del potencial
químico entre aquellos puntos con distintos valores de esfuerzo. Estos gradientes de
esfuerzo producen también gradientes asociados en la presión de fluidos y en la energía
interna de los granos.
En la acción de la transferencia de masa por difusión pueden reconocerse una serie de
etapas o episodios que se denominan generación, migración y depositación.
Ello siempre con respecto al material que es movilizado. La fuente de generación está
caracterizada por la acción de mecanismos de provisión del material. Se refieren éstos a
los procesos por los cuales los materiales, bajo la forma de iones, pasan a un circuito de
difusión. Incluye aquellos controles que influencian la difusión a través del cristal, la
difusión en los bordes del mismo y también los procesos de reactividad química y de
corrosión. El transporte o desplazamiento del material es función de mecanismos de
migración, el que puede tener lugar a través de diferentes trayectorias. Uno de estos
mecanismos es la difusión a través de la estructura cristalina, que recibe el nombre de
Fluencia de Nabarro-Hering. Cuando la difusión se produce a través de los defectos de la
red cristalina en los contactos sólido-sólido, el mecanismo se denomina Fluencia de
Coble. La solución por presión identifica a la difusión de las partículas hacia una delgada
capa de fluido en la superficie de los cristales. Finalmente el transporte en solución sería
responsable de los mayores desplazamientos posibles y se produciría al ingresar los
iones a un fluido que se encuentra él mismo en movimiento. La depositación final,
precipitación o fijación del material cierra el proceso de transferencia de masa por difusión
y tiene como resultado el crecimiento de nuevos cristales. Se ha denominado "solución-
precipitación incongruente" al proceso de transferencia de masa en el cual el producto
final es mineralógicamente diferente del inicial. Esto se debería a un cambio notable en
muchas de las características ambientales desde el punto de generación al de fijación.