Influencia de la microfábrica interna en el comportamiento tenso-deformacional de una fault gouge rica en arcilla

• Autores: Meaza Tsige Beyene, Juan M. Insua Arévalo, José Luis Sánchez Roldán, Emilio Rodríguez Escudero, José Jesús Martínez Díaz, María Pilar Mata Campo
• Localización: Geotemas (Madrid), ISSN 1576-5172, Nº. 18, 2021 (Ejemplar dedicado a: X Congreso Geológico de España), pág. 124
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Influence of internal microfabric on the stress- strian behavior of a clay rich fault gouge
• Enlaces
  • Texto Completo Ejemplar
• Resumen
  • español

    A pesar del alto grado de deformación con el que se ha desarrollado la macrofábrica tectónica de la Falla de Alhama de Mur- cia, su roca de falla, una fault gouge rica en arcillas con más de 50 metros de espesor, presenta significativas heterogeneida- des en la microfábirca interna. Las observaciones mediante microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido (MEB) señalan que la fault gouge, de composición fundamentalmente illítica (mica), presenta una microfábrica laminar-discontinua tipo scaly clay caracterizada por la reorientación local de las illitas. Dichas orientaciones se asocian a los distintos micro- planos de cizalla que forman la compleja fábrica de la fault gouge. En la mayor parte de las ocasiones estas arcillas rodean, cubren o tapizan los cristales rígidos de cuarzo, óxidos o carbonatos, aumentando la heterogeneidad de la microfabirca en su conjunto. Todo ello da lugar a la presencia de diferentes tipos de superficies que van desde planos con una marcada rugosidad asimétrica, hasta auténticos planos lisos o pulidos (slickenslide). Este hecho confiere a las muestras de roca de falla comporta- mientos tenso-deformacionales que van desde frágil, acompañado de strain softening, hasta dúctil con strain hardening. Estas diferencias de comportamientos se han observado en varios ensayos triaxiales tipo CU realizados en probetas de sondeos, con diferente orientación del esfuerzo principal máximo (σ1) respecto a la microfábrica para distintos valores de esfuerzo de confinamiento (σ3).

  • English

    Despite the high degree of deformation where it has been developed a marked macroscale tectonic fabric, the Alama de Murcia fault rock (clay rich fault gouge), presents important internal microfabric heterogeneities which will have relevant implication in the mechanical behavior of the fault rock. Optical and scanning electron microscopy (SEM) study reveals that, the more than 50 mts thick fault gouge is fundamentally of illite (mica) composition with small amount of quartz and calcite.

    The internal structure of the gouge is dominated by a laminar-discontinuous scaly clay type microfabric, characterized by the reorientation of the clay plates associated to the different small shear planes which are forming the complex feature of the gouge. Occasionally the platy like clays are covering and mantling the rigid crystals like quartz or carbonates, increasing the heterogeneity of the microfabirc. As a consequence the shear planes developed different surface features, ranging from a marked asymmetrical roughness to smooth or polished (slickenside) surfaces. This fact induced a remarkable difference on the mechanical behavior (stress-strian relationship) for the fault gouge, ranging from brittle behavior followed by strain softening, to ductile deformation with strain hardening at increasing strain. These differences have been observed under several CU triaxial tests conducted in core samples, in various orientations angle of the applied maximum stress (σ1) to the main macrofabric and for different (σ3 ).