Articulo de referencia

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Líneas de fricción a 500 m de profundidad en una arenisca del Pérmico. En geología , una estría de fricción es una superficie lisa y pulida causada por el movimiento de fricción...

Líneas de fricción a 500 m de profundidad en una arenisca del Pérmico.

En geología , una estría de fricción es una superficie lisa y pulida causada por el movimiento de fricción entre rocas a lo largo de una falla . Esta superficie suele estar estriada con características lineales, llamadas estrías de fricción , en la dirección del movimiento. [ 1 ]

Geometría de las superficies de deslizamiento

Una estría de deslizamiento puede presentarse como una superficie única en una falla entre dos superficies duras. Alternativamente, la brecha entre las superficies de falla puede contener muchas superficies de deslizamiento anastomosadas que albergan estrías de deslizamiento. [ 2 ] Estas superficies de deslizamiento tienen un espesor del orden de 100 micrómetros, [ 3 ] y el tamaño de los granos que constituyen la superficie es ultrafino (0,01–1 micrómetro de diámetro). [ 4 ] Estos granos se diferencian de los granos típicos de roca de falla en que tienen límites de grano irregulares y pocos defectos de red cristalina (denominados dislocaciones). [ 4 ]

Las estrías de falla tienen formas conspicuas que pueden usarse para determinar la dirección del movimiento a lo largo de la falla. [ 5 ] Las estrías rectas indican un movimiento de falla lineal-traslacional. Son paralelas a la dirección del movimiento de la falla y sirven como indicador cinemático. [ 6 ] Recientemente se han estudiado las estrías curvas por su potencial para preservar la dirección de propagación de la ruptura sísmica . [ 7 ]

rugosidad superficial

La formación de superficies de deslizamiento produce una rugosidad única en la superficie de deslizamiento. La rugosidad (o topografía) de la superficie de falla se caracteriza por la relación de aspecto entre la altura de la aspereza y la escala de observación, y esta rugosidad es un parámetro clave en el estudio del deslizamiento de fallas. [ 8 ] En general, una superficie de falla parece más rugosa a escalas más pequeñas (es decir, rugosa y con bultos a escalas de aproximadamente milímetros y menores, y cada vez más lisa con campos de visión más amplios). [ 9 ] Este alisado con escalas de observación mayores es más pronunciado en la dirección paralela al deslizamiento que en la dirección perpendicular al deslizamiento y suele ser resultado de la formación de superficies de deslizamiento.

Mecanismos para crear superficies resbaladizas

Superficie de deslizamiento reflectante en el escarpe de la falla de Fairview, valle de Dixie, Nevada, EE. UU.

La geometría única de una superficie de fricción puede crearse de diversas maneras, [ 10 ] pero los mecanismos precisos que las generan no se comprenden del todo. La fricción entre dos rocas produce material granular, y se observa un cambio en el comportamiento del material de desgaste cuando el tamaño de las partículas se reduce a nanómetros. [ 11 ] Cuando el tamaño de las partículas se reduce tan drásticamente que la superficie se vuelve brillante, se la puede caracterizar como un espejo de falla . [ 11 ]

Un espejo de falla también puede ser el resultado de la presencia de fluido en la superficie de la falla durante el deslizamiento. [ 12 ] Una vez que el deslizamiento se ha detenido, este fluido se solidifica como un gel de sílice , que aparece brillante y alberga estrías de deslizamiento.

Arado de asperezas

Una aspereza en la superficie de una falla es una protuberancia o punta con mayor relieve que el área circundante. Al presionarse contra la superficie rocosa opuesta y luego moverse, la aspereza excava en ella, formando surcos, estrías y arañazos. [ 10 ] Por lo tanto, el arado de asperezas es el resultado de una deformación permanente en el régimen frágil a pequeña escala. [ 13 ]

Rayas de escombros

Cuando una aspereza choca contra la roca opuesta, se desgasta a sí misma y a la roca opuesta, produciendo finos detritos. Estos detritos, o productos de desgaste, se acumulan delante y detrás de la aspereza formando una línea alargada. Si la aspereza es relativamente dura, los detritos se acumularán delante de ella. Si es relativamente blanda, los detritos se acumularán detrás. Estos detritos se endurecen con el tiempo y se conservan como una estría de fricción. [ 10 ]

Protección contra la erosión

Algunas rocas pueden contener partículas más duras que el resto de la roca. Cuando estas rocas se erosionan, las partículas más duras resisten mejor la erosión que la roca más blanda; la roca situada a sotavento de la partícula dura queda protegida de la erosión. Esto crea una cola que comienza abruptamente como un risco donde se encontraba la partícula dura y se alarga paralelamente a la dirección del deslizamiento descendente desde la partícula. [ 10 ]

Cómo se forman los escalones de fibra resbaladiza y cómo muestran la sensación de movimiento en una falla.

Crecimiento de las fibras

El plano de falla puede estar recubierto de fibras minerales que se formaron durante el movimiento de la falla, conocidas como fibras de deslizamiento . Debido a las irregularidades en el plano de falla, las fibras de deslizamiento expuestas suelen tener una apariencia escalonada que puede utilizarse para determinar el sentido del movimiento a través de la falla.

Fibras de deslizamiento de calcita-clorita en una pequeña falla que corta rocas metavolcánicas de facies de esquistos verdes del colgante de techo del lago Saddlebag, Sierra Nevada, California.

Las fibras de deslizamiento son minerales secundarios que componen las superficies de deslizamiento, en lugar de la roca misma. Se forman en áreas donde las rocas se deslizan lentamente unas sobre otras, en lugar de deslizarse repentinamente como resultado de un terremoto . [ 14 ] A diferencia de las líneas de deslizamiento, que ofrecen dos posibles direcciones de deslizamiento, las fibras de deslizamiento conservan la verdadera dirección de deslizamiento. [ 14 ]

Trascendencia

Las superficies de deslizamiento proporcionan información útil sobre los procesos sísmicos. Recientemente, se han utilizado fibras de deslizamiento de calcita para delimitar la profundidad del deslizamiento asísmico en las montañas Zagros , así como la orientación de la tensión que actúa sobre la falla. [ 15 ] También se ha sugerido que cuando se presentan múltiples orientaciones de fibras o escalones de deslizamiento, esto puede indicar que el cizallamiento en curso no es de ablandamiento por deformación, por lo que el deslizamiento no tiene una dirección constante. [ 11 ]

Además de la dirección del deslizamiento, las estrías de falla también se han utilizado para determinar el momento del deslizamiento de la falla. [ 16 ] También preservan cualquier complejidad en la geometría de la ruptura del terremoto. [ 17 ]

Otros tipos de superficies resbaladizas

Superficies de deslizamiento en suelos

En pedología , el estudio de los suelos en sus entornos naturales, una superficie de deslizamiento es la superficie de las grietas producidas en suelos con una alta proporción de arcillas expansivas . Las superficies de deslizamiento son un tipo de cutan . En la Clasificación de Suelos de Australia , las superficies de deslizamiento, junto con los agregados estructurales lenticulares , son un indicador de un vertisol . [ 18 ]

Superficies resbaladizas en la Luna

En la Luna , una roca con superficies resbaladizas, descubierta en un pequeño cráter lleno de escombros en la Estación 9 cerca de Rima Hadley , fue fotografiada durante una caminata lunar por la tripulación del Apolo 15. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

Notas

  1. Tjia, HD (1964). "Slickensides and Fault Movements". Geological Society of America Bulletin . 75 (7): 683– 686. doi : 10.1130/0016-7606(1964)75 [ 683:SAFM ] 2.0.CO ; 2 .
  2. Scholz, Christopher H. (2019). La mecánica de los terremotos y las fallas . Cambridge University Press. pág. 128. ISBN  978-1-107-16348-5.
  3. Sagy, Amir; Brodsky, Emily E. (febrero de 2009). "Asperezas geométricas y reológicas en una zona de falla expuesta". Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 114 (B2). Bibcode : 2009JGRB..114.2301S . doi : 10.1029/2008JB005701 .
  4. 1 2 Power, William L.; Tullis, Terry E. (enero de 1989). "La relación entre las superficies de deslizamiento en cuarzo de grano fino y el ciclo sísmico". Journal of Structural Geology . 11 (7): 879– 893. Bibcode : 1989JSG....11..879P . doi : 10.1016/0191-8141(89)90105-3 .
  5. Doblas, Miguel (septiembre de 1998). "Indicadores cinemáticos de superficies de deslizamiento". Tectonophysics . 295 ( 1–2 ): 187–197 . Bibcode : 1998Tectp.295..187D . doi : 10.1016/S0040-1951(98)00120-6 .
  6. Mandal, Nibir; Chakraborty, Chandan (enero de 1989). "Movimiento de fallas y estrías curvas: un análisis teórico". Journal of Structural Geology . 11 (4): 497– 501. Bibcode : 1989JSG....11..497M . doi : 10.1016/0191-8141(89)90026-6 .
  7. Kearse, Jesse; Kaneko, Yoshihiro; Little, Tim; Van Dissen, Russ (septiembre de 2019). "Las estrías curvas preservan la dirección de propagación de la ruptura". Geology . 47 (9): 838– 842. Bibcode : 2019Geo....47..838K . doi : 10.1130/G46563.1 .
  8. Brodsky, Emily E.; Kirkpatrick, James D.; Candela, Thibault (enero de 2016). "Restricciones de la rugosidad de fallas sobre la resistencia de las rocas dependiente de la escala" . Geology . 44 (1): 19– 22. Bibcode : 2016Geo....44...19B . doi : 10.1130/G37206.1 .
  9. Candela, Thibault; Renard, François; Klinger, Yann; Mair, Karen; Schmittbuhl, Jean; Brodsky, Emily E. (agosto de 2012). "Rugosidad de las superficies de falla en nueve décadas de escalas de longitud". Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 117 (B8). Bibcode : 2012JGRB..117.8409C . doi : 10.1029/2011JB009041 .
  10. 1 2 3 4 Means, WD (1987). "Un nuevo tipo de estriación de deslizamiento". Journal of Structural Geology . 9 ( 5– 6): 585– 590. Bibcode : 1987JSG.....9..585M . doi : 10.1016/0191-8141(87)90143-X .
  11. 1 2 3 Toy, Virginia G.; Niemeijer, André; Renard, Francois; Morales, Luiz; Wirth, Richard (mayo de 2017). "Desarrollo de estrías y líneas de fricción en superficies de fallas de cuarzo en condiciones corticales: origen y efecto sobre la fricción". Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 122 (5): 3497– 3512. Bibcode : 2017JGRB..122.3497T . doi : 10.1002/2016JB013498 . hdl : 1874/351354 .
  12. Kirkpatrick, JD; Rowe, CD; White, JC; Brodsky, EE (septiembre de 2013). "Formación de gel de sílice durante el deslizamiento de fallas: evidencia del registro geológico". Geology . 41 (9): 1015– 1018. Bibcode : 2013Geo....41.1015K . doi : 10.1130/G34483.1 .
  13. Kirkpatrick, James D.; Brodsky, Emily E. (diciembre de 2014). "Orientaciones de las líneas de deslizamiento como registro de la reología de las rocas de falla" . Earth and Planetary Science Letters . 408 : 24–34 . Bibcode : 2014E & PSL.408...24K . doi : 10.1016/j.epsl.2014.09.040 .
  14. 1 2 Ishii, Eiichi (diciembre de 2017). "Estimación de la transmisividad potencial más alta de fracturas de corte discretas utilizando el índice de ductilidad". Revista Internacional de Mecánica de Rocas y Ciencias Mineras . 100 : 10–22 . Bibcode : 2017IJRMM.100...10I . doi : 10.1016/j.ijrmms.2017.10.017 .
  15. Sarkarinejad, Khalil; Mottahedi, Maryam; Nori, Maryam (noviembre de 2021). "Deslizamiento asísmico en los cabalgamientos activos de Sabz-Pushan y Sepidar, Irán: evidencia microestructural y cinemática del deslizamiento de fibras de la línea de deslizamiento". International Journal of Earth Sciences . 110 (8): 2831– 2848. Bibcode : 2021IJEaS.110.2831S . doi : 10.1007/s00531-021-02081-1 .
  16. Norris, DK (junio de 2001). "Líneas de deslizamiento y la cinemática de la deflexión de Crowsnest en las Montañas Rocosas del sur de Canadá". Journal of Structural Geology . 23 ( 6–7 ): 1089–1102 . Bibcode : 2001JSG....23.1089N . doi : 10.1016/S0191-8141(00)00180-2 .
  17. Macklin, Clarrie; Kaneko, Yoshihiro; Kearse, Jesse (junio de 2021). "Las estrías cosísmicas registran la aparición de múltiples frentes de ruptura durante un terremoto que rompe la superficie". Tectonophysics . 808 228834. Bibcode : 2021Tectp.80828834M . doi : 10.1016/j.tecto.2021.228834 .
  18. Isbell, RF (1996). La clasificación de suelos australianos . CSIRO Australia. ISBN 978-0-643-05813-2.
  19. https://www.lpi.usra.edu/resources/apollo/catalog/70mm/magazine/?82 Atlas de imágenes del Apolo (Instituto Lunar y Planetario), Catálogo de imágenes Hasselblad de 70 mm, fotografías del Apolo 15 AS15-82-11101, AS15-82-11102, AS15-82-11103 y AS15-82-11104
  20. https://www.hq.nasa.gov/alsj/a15/a15.sta9.html Diario de la superficie lunar del Apolo 15: Roca instantánea en la Estación 9
  21. https://history.nasa.gov/alsj/a15/A15SampleCat_1.pdf Catálogo de rocas del Apolo 15 – Parte 1. 15015-15299

Referencias

  • Allaby, Michael, ed. (2008). «Slickenside» . Diccionario de Ciencias de la Tierra . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-921194-4.
  • McDonald, Ronald C. (1998). Levantamiento topográfico de suelos y tierras en Australia: Manual de campo . CSIRO. ISBN 978-0-643-06356-3.
  • Passchier, Cees W.; Trouw, Rudolph AJ (2005). Microtectónica . Medios de ciencia y negocios de Springer. doi : 10.1007/3-540-29359-0 . ISBN 978-3-540-64003-5.
  • "Slickensides"  . Enciclopedia Americana . 1920.
  • El primer vídeo que muestra la superficie terrestre desplazándose lateralmente durante un terremoto ofrece nuevas perspectivas sobre esta fuerza de la naturaleza , validando la hipótesis de la "línea de deslizamiento". 19 de julio de 2025.
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