Análogos de terremotos de enfoque profundo registrados a alta presión y temperatura en el laboratorio

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Física mineral Física de los minerales

Sus antecedentes:

• Los terremotos de enfoque profundo se originan a profundidades de 400-700 km dentro de la litosfera de subducción.
• Las transformaciones de fase metastables de olivino son los desencadenantes hipotéticos para estos eventos sísmicos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la viabilidad de las transformaciones de fase olivina como mecanismo para los terremotos de foco profundo.
• Para simular experimentalmente las condiciones relevantes para las losas de subducción.

Principales métodos:

• Se llevaron a cabo experimentos de deformación de laboratorio con olivina de germanio (Mg2GeO4).
• Los experimentos se realizaron bajo alta presión (2-5 GPa) y temperaturas específicas (1000-1250 K).
• Se aplicó una tensión diferencial para inducir transformaciones de fase y deformación.

Principales resultados:

• La nucleación de fractura se observó al comienzo de la transición de olivino a spinel.
• Las fracturas que se propagan dinámicamente generan intensas emisiones acústicas.
• Las emisiones acústicas exhibieron características de fuentes de cizallamiento puro y siguieron la ley de Gutenberg-Richter, similar a los terremotos de enfoque profundo.

Conclusiones:

• La transición de olivino a espinela puede generar señales sísmicas consistentes con los terremotos de enfoque profundo.
• El debilitamiento dinámico, que potencialmente implica la superplasticidad del spinel nanocristalino, probablemente facilita estos eventos sísmicos a altas tasas de deformación.