Lubricación y saneamiento en sismos explicada por nanosílice amorfo
Durante la propagación de sismos, las fallas geológicas pierden su resistencia, luego se fortalecen a medida que el deslizamiento disminuye y se detiene.
Muchos mecanismos de debilitamiento de deslizamiento están activos en la corteza media superior, pero el saneamiento no siempre está bien explicada.
En este artículo se muestra que la estructura distinta y las propiedades dependientes de la velocidad del nanopolvo amorfo (no del gel de sílice) formado por la molienda del cuarzo pueden causar una pérdida de resistencia extrema a altas velocidades de deslizamiento.
Aquí se propone un mecanismo de debilitamiento y fortalecimiento relacionado que puede actuar a lo largo de la corteza continental de cuarzo.
La acción de dos mecanismos dependientes de la velocidad de deslizamiento ofrece una explicación plausible para el debilitamiento observado: plasticidad térmica y flujo de partículas ayudado por la lubricación hidrodinámica.
El enfriamiento rápido de las partículas provoca una rápida solidificación, y los enlaces entre partículas se forman en escalas de tiempo más largas.
Las escalas de tiempo de estos dos procesos corresponden a las escalas de tiempo del saneamiento post-sísmico observado en los terremotos.
En las fallas naturales, este nanopolvo se cristaliza en cuarzo en un período de 10 a 100 años, dejando vetas que pueden ser indistinguibles de las vetas de cuarzo comunes.
Rowe, Christie D. Earthquake lubrication and healing explained by amorphous nanosilica. doi: https://doi.org/10.1038/s41467-018-08238-y
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| Esquema que muestra el funcionamiento paralelo de dos mecanismos de debilitamiento de deslizamiento. Créditos: Rowe, Christie D. |
Muchos mecanismos de debilitamiento de deslizamiento están activos en la corteza media superior, pero el saneamiento no siempre está bien explicada.
En este artículo se muestra que la estructura distinta y las propiedades dependientes de la velocidad del nanopolvo amorfo (no del gel de sílice) formado por la molienda del cuarzo pueden causar una pérdida de resistencia extrema a altas velocidades de deslizamiento.
Aquí se propone un mecanismo de debilitamiento y fortalecimiento relacionado que puede actuar a lo largo de la corteza continental de cuarzo.
La acción de dos mecanismos dependientes de la velocidad de deslizamiento ofrece una explicación plausible para el debilitamiento observado: plasticidad térmica y flujo de partículas ayudado por la lubricación hidrodinámica.
El enfriamiento rápido de las partículas provoca una rápida solidificación, y los enlaces entre partículas se forman en escalas de tiempo más largas.
Las escalas de tiempo de estos dos procesos corresponden a las escalas de tiempo del saneamiento post-sísmico observado en los terremotos.
En las fallas naturales, este nanopolvo se cristaliza en cuarzo en un período de 10 a 100 años, dejando vetas que pueden ser indistinguibles de las vetas de cuarzo comunes.
Rowe, Christie D. Earthquake lubrication and healing explained by amorphous nanosilica. doi: https://doi.org/10.1038/s41467-018-08238-y
