Factores que controlan los precursores de los frentes de deslizamiento de fallas

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Factores que controlan los precursores de los frentes de deslizamiento en el laboratorio y su relación con eventos de lento deslizamiento en la naturaleza.

Creditos: Paul A. Selvadurai
El investigador Paul A. Selvadurai de la Universidad de Berkeley en California, propone en su mas reciente artículo que la variación espacial en las propiedades de fricción en fallas naturales son un factor que influye la presencia de eventos de lento deslizamiento (SSE - Slow Slip Events).

 Este efecto se probó en un laboratorio con una interfaz de fricción entre dos cuerpos de polimetilmetacrilato (PMMA - polymethyl methacrylate. Nota: la placa de acrílico se obtiene de la polimerización del metacrilato de metilo).

 Se estudió la evolución del deslizamiento y de las velocidades de deslizamiento variándose sistemáticamente en función de la aplicación de tensiones normales altas o bajas (σ0 = 0.8 MPa ó 0.4 MPa) y de la velocidad de carga en campo lejano (VLP).

 Una ruptura espontánea de fricción se expandió a partir de la sección central, más débil y menos resistente de la falla que tenía menos asperezas.

 La ruptura lenta se propagó a velocidades Vslow ~ 0.8 a 26 mm/s con velocidades de deslizamiento de 0.01 a 0.2 μm/s, dando lugar a una caída de tensión de alrededor de 100 kPa.

Creditos: Paul A. Selvadurai
Durante ciertas secuencias de nucleación (Nota: la nucleación hace referencia a un proceso en el procesamiento térmico de los polímeros y aleaciones), la falla experimentó una caída de tensión parcial, conocida como precursor de frentes de desprendimiento en tribología (Nota: tribología es la ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación que tienen lugar durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento).

 Sólo en el nivel más alto de estrés normal se presentaron estos frentes y las tasas de deslizamiento y deslizamiento imitaron el momento y las tasas de liberación de momento durante el Boso 2013-2014 SSE en Japón.

 Los frentes de separación del laboratorio mostraron velocidades de propagación de ruptura Vslow/VR∈  (5 a 172) x 10-7 y caidas de tensión de ~ 100 kPa, ambos escalando a la SSE anteriormente mencionada.

 Las distribuciones de asperezas, medidas usando una película sensible a la presión, aumentaron en complejidad con un estrés normal adicional - un aumento en el estrés normal causó complejidad adicional aumentando tanto el tamaño medio como la desviación estándar de las distribuciones de aspereza y esto parecía controlar la presencia del frente de desprendimiento, indica el Dr. Selvadurai.



Selvadurai, P. A., S. D. Glaser, and J. M. Parker (2017), On factors controlling precursor slip fronts in the laboratory and their relation to slow slip events in nature, Geophys. Res. Lett., 44, doi:10.1002/2017GL072538

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