Strefa przejściowa krucha-ciągliwa
Strefa przejściowa krucho-plastyczna (zwana dalej „strefą przejściową”) to strefa skorupy ziemskiej , która wyznacza przejście od górnej, bardziej kruchej skorupy do dolnej, bardziej plastycznej skorupy. W przypadku w kwarc i skaleń w skorupie kontynentalnej strefa przejściowa występuje na głębokości ok. 20 km, w temperaturach 250–400°C. Na tej głębokości skała staje się mniej podatna na pękanie i bardziej podatne na odkształcenia plastyczne w wyniku pełzania , ponieważ krucha wytrzymałość materiału wzrasta wraz z ograniczającym ciśnieniem , podczas gdy jego wytrzymałość plastyczna maleje wraz ze wzrostem temperatury.
Głębokość strefy przejściowej
litosfery ziemskiej, gdzie rosnąca w dół wytrzymałość kruchości równa się rosnącej w górę wytrzymałości ciągliwej, dając charakterystyczny profil wytrzymałości skorupy ziemskiej „piłokształtny”. Strefa przejściowa jest zatem najsilniejszą częścią skorupy i głębokością, na której występuje większość płytkich trzęsień ziemi . Jego głębokość zależy zarówno od szybkości odkształcania , jak i gradientu temperatury; jest płytszy dla powolnego odkształcenia i/lub dużego przepływu ciepła i głębszy dla szybkiego odkształcenia i/lub małego przepływu ciepła. Skład i wiek skorupy również wpływają na głębokość: jest płytsza (~10–20 km) w ciepłej, młodej skorupie i głębsza (~20–30 km) w chłodnej, starej skorupie.
Zmiany właściwości fizycznych
Strefa przejściowa oznacza również zmianę przewodnictwa elektrycznego skorupy. Górny obszar skorupy ziemskiej, który ma grubość około 10–15 km, jest wysoce przewodzący dzięki strukturom przewodzącym elektryczność, które są powszechnie rozmieszczone w tym regionie. Natomiast dolny obszar skorupy jest wysoce oporny, a jego przewodnictwo elektryczne zależy od czynników fizycznych, takich jak głębokość i temperatura. Chociaż strefa przejściowa generalnie oznacza przejście od skały kruchej do skały ciągliwej, w pewnych warunkach istnieją wyjątki. Jeśli naprężenie zostanie przyłożone szybko, skała poniżej strefy przejściowej może pęknąć. Powyżej strefy przejściowej skała może odkształcać się plastycznie, jeśli obecne są płyny porowe, a naprężenie jest przykładane stopniowo.
Przykłady eksponowane na lądzie
Odcinki stref uskoków niegdyś aktywnych w strefie przejściowej, a obecnie odsłoniętych na powierzchni, zazwyczaj mają złożony nadruk kruchych i ciągliwych typów skał. Powszechne są kataklasyty lub pseudotachylitowe brekcje z klastami mylonitowymi , podobnie jak plastycznie zdeformowane kataklazyty i pseudotachylity. Sekcje te zostają odsłonięte w regionach aktywnych geologicznie, gdzie strefa przejściowa znajduje się w strefie sejsmicznej , gdzie występuje większość płytkich trzęsień ziemi. Głównym przykładem tego zjawiska jest system uskoków Salzach-Ennstal-Mariazell-Puchberg (SEMP) w austriackich Alpach . Wzdłuż tej linii uskoku badacze bezpośrednio zaobserwowali zmiany w profilach struktury i wytrzymałości w strefie przejściowej.
Zobacz też
- Temperatura przejścia plastyczno-kruchego w materiałoznawstwie – stopień, w jakim materiał poddany naprężeniom nieodwracalnie odkształca się przed zniszczeniem
- Warstwa sejsmogeniczna
Dalsza lektura
- AG Duba (1990). Przejście kruche-ciągliwe w skałach: The Heard Volume . Amerykańska Unia Geofizyczna. ISBN 978-0-87590-025-4 .
- Rolandone, F.; Bürgmann, R.; Nadeau, RM (2004), „Ewolucja przejścia sejsmicznego-asejsmicznego podczas cyklu trzęsienia ziemi: Ograniczenia z zależnego od czasu rozkładu głębokości wstrząsów wtórnych”, Geophysical Research Letters , 31 (23 ) : L23610 , Bibcode : 2004GeoRL..3123610R , doi : 10.1029/2004GL021379 , S2CID 3141059