Emisiones Electromagnéticas de Cuarzo Sometido a Estrés Cortante: Firmas Espectrales e Implicaciones Geofísicas
Autores: Martinelli, Giovanni; Plescia, Paolo; Tempesta, Emanuela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Emisiones Electromagnéticas de Cuarzo Sometido a Estrés Cortante: Firmas Espectrales e Implicaciones Geofísicas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Pruebas de corte
Rocas de cuarzo
Emisiones electromagnéticas
Estrés
Proceso de fracturación
Emisiones de radio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Se han realizado pruebas de corte en rocas de cuarzo y cristales de cuarzo individuales para comprender la posible relación entre la intensidad del estrés detectable en áreas de falla y la energía liberada en forma de ondas electromagnéticas en el rango de 30 KHz-1 MHz (LF-MF). Para estas pruebas, se ha desarrollado un nuevo tipo de pistón-cilindro, instrumentado para recoger las señales electromagnéticas generadas por el cuarzo durante las pruebas de estrés cortante y que permite realizar mediciones de energía en las emisiones electromagnéticas (EMR). Los datos obtenidos indican que los cristales de cuarzo sometidos a estrés cortante pueden generar emisiones electromagnéticas en el rango LF-MF. Estas emisiones representan una fracción diminuta de la energía total disipada en el proceso de fracturación. El espectro de emisiones de radio consiste en radiación continua y picos superpuestos. Por primera vez, se observó una migración característica de las frecuencias de pico, proporcional a la evolución del proceso de fracturación. En particular, el registro continuo de los espectros de emisión de radio muestra una migración de los picos hacia frecuencias más altas, a medida que el estrés continúa a lo largo del tiempo y se forman fracturas más pequeñas y más grandes. Esta migración podría utilizarse para distinguir posibles señales naturales emitidas por el cuarzo en entornos tectónicamente activos de posibles señales de origen geofísico y posiblemente antropogénico.
Descripción
Se han realizado pruebas de corte en rocas de cuarzo y cristales de cuarzo individuales para comprender la posible relación entre la intensidad del estrés detectable en áreas de falla y la energía liberada en forma de ondas electromagnéticas en el rango de 30 KHz-1 MHz (LF-MF). Para estas pruebas, se ha desarrollado un nuevo tipo de pistón-cilindro, instrumentado para recoger las señales electromagnéticas generadas por el cuarzo durante las pruebas de estrés cortante y que permite realizar mediciones de energía en las emisiones electromagnéticas (EMR). Los datos obtenidos indican que los cristales de cuarzo sometidos a estrés cortante pueden generar emisiones electromagnéticas en el rango LF-MF. Estas emisiones representan una fracción diminuta de la energía total disipada en el proceso de fracturación. El espectro de emisiones de radio consiste en radiación continua y picos superpuestos. Por primera vez, se observó una migración característica de las frecuencias de pico, proporcional a la evolución del proceso de fracturación. En particular, el registro continuo de los espectros de emisión de radio muestra una migración de los picos hacia frecuencias más altas, a medida que el estrés continúa a lo largo del tiempo y se forman fracturas más pequeñas y más grandes. Esta migración podría utilizarse para distinguir posibles señales naturales emitidas por el cuarzo en entornos tectónicamente activos de posibles señales de origen geofísico y posiblemente antropogénico.