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.