Física Estadística de Enjambres de Fisuras y Enjambres de Diques
Autores: Gudmundsson, Agust
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Física Estadística de Enjambres de Fisuras y Enjambres de Diques
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Enjambres de fisuras
Enjambres de diques
Sistemas volcánicos
Física estadística
Fórmula de entropía
Campo de tensión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los enjambres de fisuras y los enjambres de diques en Islandia constituyen las partes principales de los sistemas volcánicos que tienen entre 40 y 150 km de largo, 5 a 20 km de ancho, se extienden a profundidades de 10 a 20 km y contienen 2 x 10 fracturas a escala de afloramiento (>=0.1 m) y 10 a escala de grano (>=1 mm), lo que sugiere que la física estadística es un método de análisis apropiado. Las distribuciones de longitud-tamaño de 565 fisuras holocenas a escala de afloramiento (fracturas de tensión y fallas normales) y 1041 diques neógenos muestran buenos a excelentes ajustes con leyes de potencia negativas y leyes exponenciales. Aquí, se utiliza la energía libre de Helmholtz para representar la energía suministrada a los enjambres y derivar la fórmula de entropía de Gibbs-Shannon. Las entropías calculadas de 12 conjuntos y subconjuntos de fisuras y 3 conjuntos y subconjuntos de diques muestran todas fuertes correlaciones positivas con los rangos de longitud de los conjuntos/subconjuntos y los exponentes de escala. Las consideraciones de física estadística sugieren que, en un momento dado, la probabilidad de que el estado general de tensión en un segmento de la corteza sea heterogéneo es mucho mayor que el estado de tensión siendo homogéneo y favorable a la propagación de una fisura o un dique. En un campo de tensión heterogéneo, la mayoría de las fisuras/diques se detienen después de una corta propagación, lo que es una explicación formal de las distribuciones de tamaño-longitud observadas. A medida que aumenta el tamaño del volumen de roca homogeneizado por tensión, pueden formarse fisuras/diques más grandes, aumentando el rango de longitud de la distribución (y su entropía), lo que puede, potencialmente, transformarse de una distribución exponencial a una distribución de ley de potencia.
Descripción
Los enjambres de fisuras y los enjambres de diques en Islandia constituyen las partes principales de los sistemas volcánicos que tienen entre 40 y 150 km de largo, 5 a 20 km de ancho, se extienden a profundidades de 10 a 20 km y contienen 2 x 10 fracturas a escala de afloramiento (>=0.1 m) y 10 a escala de grano (>=1 mm), lo que sugiere que la física estadística es un método de análisis apropiado. Las distribuciones de longitud-tamaño de 565 fisuras holocenas a escala de afloramiento (fracturas de tensión y fallas normales) y 1041 diques neógenos muestran buenos a excelentes ajustes con leyes de potencia negativas y leyes exponenciales. Aquí, se utiliza la energía libre de Helmholtz para representar la energía suministrada a los enjambres y derivar la fórmula de entropía de Gibbs-Shannon. Las entropías calculadas de 12 conjuntos y subconjuntos de fisuras y 3 conjuntos y subconjuntos de diques muestran todas fuertes correlaciones positivas con los rangos de longitud de los conjuntos/subconjuntos y los exponentes de escala. Las consideraciones de física estadística sugieren que, en un momento dado, la probabilidad de que el estado general de tensión en un segmento de la corteza sea heterogéneo es mucho mayor que el estado de tensión siendo homogéneo y favorable a la propagación de una fisura o un dique. En un campo de tensión heterogéneo, la mayoría de las fisuras/diques se detienen después de una corta propagación, lo que es una explicación formal de las distribuciones de tamaño-longitud observadas. A medida que aumenta el tamaño del volumen de roca homogeneizado por tensión, pueden formarse fisuras/diques más grandes, aumentando el rango de longitud de la distribución (y su entropía), lo que puede, potencialmente, transformarse de una distribución exponencial a una distribución de ley de potencia.