Ingenieros Geofísicos

La fricción entre dos placas tectónicas adyacentes bajo carga de corte puede preceptuar actividades sísmicas. Para avanzar en la comprensión de los mecanismos que sustentan la resistencia de fallas, se investigaron las características de fricción de la calcita en un entorno acuoso, explica el Dr. Yijue Diao, de la Civil and Environmental Engineering, University of Illinois , EE.UU. Créditos: Yijue Diao Se realizaron experimentos de fricción de aspereza única mediante un microscopio de fuerza atómica, en este artículo se muestran tres formas de disipación de energía con tensiones de contacto crecientes: cizallamiento viscoso de una película de solución lúbricada a bajas tensiones normales; deslizamiento activado por cizalla térmica, similar a la fricción seca pero influenciada por iones hidratados localizados en la interfaz; y deslizamiento facilitado por la solución de presión a tensiones suficientemente altas y velocidades de deslizamiento lentas, lo que conduce a una disminució...

Credits: Cheng El profesor Cheng, de la Universidad de Berkeley , presenta un modelo 3D de la estructura de la discontinuidad sísmica del manto superior por debajo de Cascadia utilizando un receptor con una función del método de la migración de Kirchhoff. Un análisis cuidadoso de las fases primarias y múltiples reverberadas producen una imagen de la placa de Juan de Fuca inclinandose por debajo del continente norteamericano. Se observa a la placa de subducción con una inclinación hacia el este en todas las latitudes. El profesor Cheng asocia esta particularidad con un gradiente térmico entre la placa y el manto circundante, en lugar de una discontinuidad química pronunciada. El modelo también muestra a lo largo del deslizamiento variaciones en el ángulo de buzamiento y la fuerza de esta señal. Credits: Cheng En los extremos sur y norte del sistema de subducción, la señal se observa claramente hasta los 300 km. Sin embargo, debajo de Oregón central, esta estruct...

Credits: Valère Lambert El deslizamiento de fallas libera la tensión de la litosfera impuesta por el flujo del manto, y transfiere el esfuerzo a las regiones dúctiles. La interacción de estos sistemas gobierna el estilo de deformación en los límites de placas, incluyendo la recurrencia de eventos sísmicos. Sin embargo, estos procesos profundos siguen siendo difíciles de incorporar en las simulaciones numéricas de los ciclos sísmicos. Se propone un modelo que acopla el deslizamiento de la falla y la deformación viscoelástica para simular la dinámica de fallas en el sistema litosfera-astenosfera. El método resuelve todas las fases del ciclo sísmico, incluyendo la propagación dinámica de la ruptura, el deslizamiento posterior, eventos de lento deslizamiento y la modulación de la razón de esfuerzos en las regiones dúctiles. Aceleraciones de esfuerzo transitorio en la astenosfera pueden seguir tanto sismos y eventos de lento deslizamiento poco después de la ruptura, dependiend...

Credits: Kenneth D. Smith La ruptura de la litosfera a menudo se inicia en la extensión continental, donde "la fractura de una placa" puede o no puede contribuir a la separación del fondo marino. En general, la solidez de la litosfera es mayor que las fuerzas tectónicas requeridas para ocasionar la ruptura (esto es, "la paradoja de la fuerza tectónica") y se ha propuesto que la ruptura requiere magmatismo basáltico (por ejemplo, el emplazamiento de un dique) para reducir la resistencia y causar el fallo, excepto para el caso de una litosfera delgada (<30 km de espesor). Se aislaron dos observaciones muy similares y sin precedentes de la transición de la corteza del Moho inferior de un dique o un enjambre sísmico por inyección de líquidos bajo el sur de la Sierra Valley y el norte de Lake Tahoe, California. Estas distribuciones planas de sismicidad se pueden interpretar para definir los puntos extremos, y abarcan aproximadamente 25% de la longitud, de un...

Credits: William B. Frank Referido como eventos de lento deslizamiento, el deslizamiento de transiente asísmico producido a lo largo de los límites de placas se puede caracterizar indirectamente a través de la sismicidad local, tales como sismos tectónicos y sismos de baja frecuencia (LFE - low-frequency earthquakes). Utilizando los tiempos de la actividad sísmica y de sismos de baja frecuencia catalogados en Guerrero, México y el norte de Cascadia, se hizo una descomposición de los datos GPS de la zona interior asismica, definida como la deformación de la superficie entre eventos de lento deslizamiento previamente detectados, en regímenes separados de carga tectónica y liberación. De tal manera que los eventos de lento deslizamiento no detectados previamente, que producen menos de un milímetro de deformación de la superficie, son extraídos del ruido geodésico. Estas nuevas observaciones demuestran que el período asismico no es de inmovilidad y que el lento deslizamiento se pro...

Grandes sismos dentro de regiones continentales estables (SCR - Stable Continental Regions) muestran que se pueden liberar significativas cantidades de deformación elástica en estructuras geológicas lejanas a los límites de placas, donde tiene lugar la gran mayoría de la actividad sísmica de la Tierra. Sismos de SCR muestran patrones espaciales y temporales que difieren de aquellos en los límites de placas, produciéndose en regiones donde las tasas de carga tectónica son insignificantes. Sin embargo, debido a la ausencia de un modelo más apropiado, se consideran tradicionalmente como análogas a sus equivalentes de límites de placa, que ocurren cuando la acumulación de esfuerzos tectónicos localizados en fallas activas alcanzan su umbral de fallo. Se argumenta que los sismos de SCR se explican mejor por perturbaciones transitorias de esfuerzo local o de la fuerza de la falla que libera energía elástica de una litosfera pretensada. Como resultado, los sismos de SCR pueden ocu...

CREDIT: Naoki Uchida Las dos placas oceánicas, Pacífico (PA) y Mar de Filipinas (PH) subducen formando los límites de las placas, profunda (PH-PA) y somera (PH) por debajo de Kanto. Se observó un aumento notorio de la sismicidad en esta zona densamente poblada después del terremoto de Tohoku-oki de 2011 la cual no puede explicarse simplemente por la expansión del deslizamiento post-sísmico del terremoto. Los científicos examinaron los sismos repetitivos en la interplaca para restringir el movimiento relativo de la placa a lo largo de fallas de deslizamiento asísmicas. Las repetitivas tasas de deslizamiento muestran un incremento de 2.4-6.6 veces y 1.3-6.2 veces en los límites mas profundo y mas somero respectivamente a las tasas previas en Tohoku-oki. Además, las direcciones de los deslizamientos repetitivos no presentan cambios superiores a los 4 grados en el límite más profundo. El incremento en las tasas de las interplacas y las direcciones de deslizamiento, sugieren que los mov...

CREDIT: JEAN-PIERRE BURG, ETH ZURICH El clima de la Tierra interactúa con los llamados procesos superficiales, como son deslizamientos de tierra o la erosión de los ríos, y la tectónica que da forma al paisaje que vemos. En algunas regiones, la simple fuerza de estos procesos ha llevado a creer que incluso pueden influir en la tectónica de placas. En la zona Oriental de los Himalayas, las montañas con alturas mayores a los 7.000 metros albergan ríos muy potentes. En esta región, la abrupta topografía aunada a ríos altamente erosivos, implicaría que aquí podrían ser registrados los procesos superficiales que controlan la tectónica. Mediante una nueva técnica llamada luminiscencia termo-cronométrica, que mide la historia de enfriamiento de las rocas a medida que avanzan hacia la superficie terrestre (exhumación), la investigación reveló que los procesos superficiales no controlan la localización de la deformación tectónica, sino que más bien están respondiendo a los cambios tectó...

CREDIT: Dr. Roi Granot Se ha identificado que el Mar Mediterráneo Oriental contiene la corteza oceánica más antigua del mundo y podría tener casi 340 millones de años. Algunas de las características tectónicas fundamentales del Mar Mediterráneo Oriental siguen sin resolverse debido al gran espesor de la capa sedimentaria de (10 a 15 km) y la carencia de datos de anomalía magnética precisos. Se levantaron 7.000 km de perfiles magnéticos marinos en las cuencas de Herodoto y de Levante mediante equipos de detección magnética, en el este del Mediterráneo, para estudiar la naturaleza y la edad de la corteza ígnea subyacente. Se utilizaron datos magnéticos para analizar la naturaleza de la corteza en la cuenca de Herodoto, y se encontró que las rocas contienen bandas magnéticas, un sello característico de la corteza oceánica formada por dorsales meso-oceánicas. A medida que el magma se enfría cerca del eje de la dorsal meso-oceánica, los minerales en las nuevas rocas se magnetizan y ...

Credit: Attila Balazs Un modelo multidisciplinario que une las historias tanto sedimentaria como tectónica de esta cuenca estructuralmente compleja sugiere que grandes extensiones existieron desde hace unos 9-20 millones de años. Aun cuando la interacción entre los procesos de sedimentación y tectónicos ha sido reconocido por mucho tiempo como una interacción crítica que controla la arquitectura y la evolución de las cuencas sedimentarias, los procesos que impulsan esta relación no se conocen con precisión. Esto es especialmente cierto en ciertas áreas detrás de las zonas de subducción, conocidas como cuencas tras-arco. Un ejemplo es la cuenca asimétrica de Panónica en Europa Central. Para desentrañar la compleja historia de la parte central de la cuenca, conocida como la Gran Llanura Húngara, los científicos utilizaron estratigrafía secuencial sísmica para desarrollar un modelo conceptual integrado de sedimentación en cuencas asimétricas. Por medio del análisis de datos sísm...

Credit: Jonny Wu El suelo marino del Mar de Asia Oriental desapareció hace 10 millones de años al ser devorado por placas circundantes, de acuerdo a nuevas reconstrucciones de las placas tectónicas en la región del Mar de Filipinas. Por debajo del Mar de Filipinas hay piso marino formado por la placa tectónica del Mar de Filipinas. Durante décadas, los geólogos han estado en desacuerdo sobre los detalles de la historia de 55 millones de años de la placa. Ahora, se han desarrollado nuevas herramientas para reconstruir el pasado de la placa, desenterrando evidencia de un mar antiguo que existió en la región poco después de que los dinosaurios se extinguieran. La placa del Mar de Filipinas ocupa una región en donde convergen tres grandes placas tectónicas: las placas Pacífico, Indo-Australiana y Euroasiática/Sundaland. Debido a que casi la totalidad de los límites de la placa del Mar de Filipinas son convergentes y de que estos límites convergentes se están comiendo entre ellos ...

CREDITO: C. Kersten GEOMAR Sedimentos de carbonato oceánico y arcilla enriquecida forman las principales aportaciones a las zonas de subducción, especialmente en márgenes de placas convergentes de baja latitud. Por lo tanto, el conocimiento del comportamiento de la fricción es fundamental para entender los sismos en los límites de las placas. Se muestran los resultados de ensayos mecánicos realizados sobre fault gouges preparados a partir de carbonatos y arcillas marinas, en núcleos de perforación en costas afuera de Costa Rica. Gouges ricas en arcilla muestran coeficientes de fricción interna (es decir, la pendiente linealizada de la tensión de cizallamiento contra la tensión normal) de μint = 0,44-0,56, independientemente de la temperatura y de la presión de los fluidos en los poros (Pf). Por el contrario, μint para el gouge de carbonato depende ampliamente de la temperatura y de la presión de los fluidos en los poros, con μint disminuyendo dramáticamente de 0.84 a temperat...

CREDITo: UNIVERSITY OF OREGON En este articulo se propone que el flujo oblicuo del manto por debajo de las dorsales meso-oceánicas es una fuerza que conduce la reorientación de los segmentos divergentes y la formación de discontinuidades de los ejes de las dorsales.  Contradicieno la opinión tradicional de que las placas mueven el manto terrestre. El origen de la segmentación de las dorsales meso-oceánicas – la variación sistemática a lo largo de los ejes en la tectónica y los procesos magmáticos --  sigue siendo controvertido.  Se asume comúnmente que el flujo del manto es una respuesta pasiva a la divergencia de las placas y que el magma entre las fallas transformantes controla la segmentación. Mediante el uso de tomografía sísmica, se confinó la geometría del flujo del manto y la distribución del manto fundido debajo del segmento estudiado de la dorsal de Juan de Fuca. Los resultados, junto con estudios anteriores, establecen una desviación sistemá...

La sismicidad en las dorsales meso-oceánicas de lento desplazamiento difieren de otras zonas de expansión. El agua que circula a una profundidad de hasta 15 kilómetros produce la formación de roca de consistencia jabonosa. Así es como las placas continentales en las dorsales meso-oceánicas de lento desplazamiento pueden moverse sin sacudirse, mientras que el mismo proceso en otras regiones conduce a muchos sismos de poca intensidad, de acuerdo con los geofísicos del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI). Las cadenas montañosas como el Himalaya, se levantan donde chocan las placas continentales. Las dorsales meso-oceánicas, donde los continentes se separan, son cadenas montañosas espectaculares, pero están ocultas en las profundidades de los océanos. En el fondo del mar, como en una cinta transportadora, nuevo suelo oceánico (litosfera oceánica) se forma cuando el magma se eleva desde las profundidades a la parte superior, llenando así el ...