La zona de transición frágil-dúctil (en adelante, la "zona de transición") es la zona de la corteza terrestre que marca la transición de la corteza superior, más frágil, a la inferior, más dúctil. [1] Para rocas ricas en cuarzo y feldespato en la corteza continental , la zona de transición ocurre a una profundidad aproximada de 20 km, [2] a temperaturas de 250–400 ° C. A esta profundidad, la roca tiene menos probabilidades de fracturarse y es más probable que se deforme dúctilmente por fluencia debido a que la resistencia frágil de un material aumenta con la presión de confinamiento , mientras que sula resistencia dúctil disminuye al aumentar la temperatura.
Profundidad de la zona de transición
La zona de transición ocurre en la profundidad de la litosfera de la Tierra donde la resistencia frágil que aumenta hacia abajo es igual a la resistencia dúctil que aumenta hacia arriba, dando un perfil característico de resistencia cortical en forma de "dientes de sierra". La zona de transición es, por lo tanto, la parte más fuerte de la corteza y la profundidad a la que ocurren la mayoría de los terremotos superficiales . Su profundidad depende tanto de la velocidad de deformación como del gradiente de temperatura; es menos profundo para una deformación lenta y / o un flujo de calor alto y más profundo para una deformación rápida y / o un flujo de calor bajo. La composición y la edad de la corteza también afectan la profundidad: es menos profunda (~ 10-20 km) en la corteza joven cálida y más profunda (~ 20-30 km) en la corteza vieja y fría. [2]
Cambios en las propiedades físicas
La zona de transición también marca un cambio en la conductividad eléctrica de la corteza. La región superior de la corteza terrestre, que tiene un grosor de entre 10 y 15 km, es altamente conductora debido a las estructuras conductoras electrónicas que se distribuyen comúnmente por toda esta región. Por el contrario, la región inferior de la corteza es altamente resistiva y su conductividad eléctrica está determinada por factores físicos como la profundidad y la temperatura. [1] Aunque la zona de transición generalmente marca un cambio de roca quebradiza a roca dúctil, existen excepciones en ciertas condiciones. Si se aplica tensión rápidamente, la roca debajo de la zona de transición puede fracturarse. Por encima de la zona de transición, la roca puede deformarse dúctilmente si hay fluidos porosos y se aplica tensión gradualmente. [2]
Ejemplos expuestos en tierra
Las secciones de las zonas de falla que alguna vez estuvieron activas en la zona de transición, y ahora expuestas en la superficie, generalmente tienen una sobreimpresión compleja de tipos de rocas frágiles y dúctiles. Son comunes las cataclasitas o brechas de pseudotaquilita con clastos de milonita , al igual que las cataclasitas y pseudotaquilitas deformadas de forma dúctil. Estas secciones quedan expuestas en regiones geológicamente activas donde la zona de transición se encuentra la zona sísmica , donde ocurren la mayoría de los terremotos superficiales. Un ejemplo importante de este fenómeno es el sistema de fallas Salzach ‐ Ennstal ‐ Mariazell ‐ Puchberg (SEMP) en los Alpes austríacos . A lo largo de esta línea de falla, los investigadores han observado directamente cambios en la estructura y los perfiles de resistencia en la zona de transición. [3]
Ver también
- Temperatura de transición frágil dúctil en la ciencia de los materiales: capacidad del material para sufrir una deformación plástica significativa antes de la ruptura
- Capa sismogénica
Referencias
- ↑ a b Zhamaletdinov, AA (2019). Zhamaletdinov, Abdullkhay A .; Rebetsky, Yury L. (eds.). "Sobre la naturaleza de la zona de transición frágil-dúctil en la corteza terrestre (revisión)" . El estudio de la conductividad eléctrica, la temperatura y la reología de la litosfera continental . Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Cham: Springer International Publishing: 13-21. doi : 10.1007 / 978-3-030-35906-5_3 . ISBN 978-3-030-35906-5.
- ^ a b c Condie, Kent C. (2005), Condie, Kent C. (ed.), "La corteza" , La Tierra como un sistema planetario en evolución , Burlington: Academic Press, págs. 13–58, ISBN 978-0-12-088392-9
- ^ Frost, Erik; Dolan, James; Ratschbacher, Lothar; Hacker, Bradley; Seward, Gareth (2011). "Observación directa de la estructura de la zona de falla en la transición frágil-dúctil a lo largo del sistema de fallas Salzach-Ennstal-Mariazell-Puchberg, Alpes austríacos" . Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 116 (B2). doi : 10.1029 / 2010JB007719 . ISSN 2156-2202 .
Otras lecturas
- AG Duba (1990). La transición frágil-dúctil en rocas: el volumen escuchado . Unión Geofísica Americana. ISBN 978-0-87590-025-4.
- Rolandone, F .; Bürgmann, R .; Nadeau, RM (2004), "La evolución de la transición sísmica-asísmica durante el ciclo del terremoto: Restricciones de la distribución de profundidad dependiente del tiempo de las réplicas", Geophysical Research Letters , 31 (23): L23610, Bibcode : 2004GeoRL..3123610R , doi : 10.1029 / 2004GL021379 , S2CID 3141059