Зона хрупко-пластичного перехода (далее «зона перехода») — это зона земной коры , которая отмечает переход от верхней, более хрупкой коры к нижней, более пластичной коре. [1] Для пород, богатых кварцем и полевым шпатом в континентальной коре , зона перехода находится на глубине около 20 км, [2] при температурах 250–400 °C. На этой глубине порода становится менее склонной к трещинам и более склонной к пластичной деформации путем ползучести , поскольку хрупкая прочность материала увеличивается с увеличением всестороннего давления , в то время как его пластичная прочность уменьшается с ростом температуры.
Переходная зона находится на глубине в литосфере Земли , где хрупкая прочность , увеличивающаяся вниз, равна пластичной прочности, увеличивающейся вверх, что дает характерный «пилообразный» профиль прочности земной коры. Таким образом, переходная зона является самой прочной частью земной коры и глубиной, на которой происходит большинство неглубоких землетрясений . Ее глубина зависит как от скорости деформации , так и от градиента температуры; она мельче для медленной деформации и/или высокого теплового потока и глубже для быстрой деформации и/или низкого теплового потока. Состав и возраст земной коры также влияют на глубину: она мельче (~10–20 км) в теплой молодой коре и глубже (~20–30 км) в холодной старой коре. [2]
Переходная зона также отмечает сдвиг в электропроводности коры. Верхняя область земной коры, которая составляет около 10–15 км толщиной, является высокопроводящей из-за электронно-проводящих структур, которые обычно распределены по всей этой области. Напротив, нижняя область коры является высокорезистивной, и ее электропроводность определяется физическими факторами, такими как глубина и температура. [1] Хотя переходная зона обычно отмечает переход от хрупкой породы к пластичной породе, существуют исключения в определенных условиях. Если напряжение прикладывается быстро, порода под переходной зоной может треснуть. Выше переходной зоны порода может деформироваться пластично, если присутствуют поровые жидкости и напряжение прикладывается постепенно. [2]
Участки зон разломов, когда-то активных в переходной зоне, а теперь выходящих на поверхность, обычно имеют сложное наложение хрупких и пластичных типов пород. Катаклазиты или псевдотахилитовые брекчии с милонитовыми обломками обычны, как и пластично деформированные катаклазиты и псевдотахилиты. Эти участки выходят на поверхность в геологически активных регионах, где находится переходная зона сейсмическая зона , где происходит большинство неглубоких землетрясений. Основным примером этого явления является система разломов Зальцах-Эннсталь-Мариацелль-Пухберг (SEMP) в австрийских Альпах . Вдоль этой линии разлома исследователи непосредственно наблюдали изменения в структуре и профилях прочности в переходной зоне. [3]