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Title: Tectonic Critical Phenomena with Dilatancy in Lithosphere Sections
Author(s): Gudehus, Gerd
Lempp, Christof
Issue Date: 2022
Type: Article
Language: English
Publisher: Hallesches Jahrbuch für Geowissenschaften
Abstract: Observations in the lithosphere show that driven critical phenomena with dilatancy can lead to spontaneous phenomena with contractancy of the pore system like in lab tests. Their spatial and temporal fractality with variable exponents just below 1 is revealed by borehole loggings and tails of seismic spectra. Evaluations of seismograms, justified by means of a fractional wave equation with stress-dependent incremental stiffness, match nearly equal directions of stress and tectonic stretching rate tensors. Splitting of shear waves confirms that a driven stressing implies dilatancy and that seismogenic chain reactions, enhanced by shock waves and pore pressure increase, imply contractancy and a drop of deviatoric stress. Except rockbursts by excessive pore pressures, this holds true from ca 1 km depth down to the upper mantle in subduction zones. The randomness of such successive critical phenomena is captured by stable L ́evy processes, this is confirmed by data plots from a subduction zone and a pumping test in a graben. The employed field theory could be further developed with observations in the lab and in situ.
Annotations: Das Hallesche Jahrbuch ist in Mitteldeutschland das Journal für die Geowissenschaften. Es ist mit einem Band pro Jahr und diversen Beiheften ideal für die Publikation lokaler und überregionaler Beiträge und zugleich ein ideales Medium, um Promotionen und hochqualifizierte Abschlussarbeiten der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. So ist das Hallesche Jahrbuch durch sein regelmäßiges Erscheinen und eine zügige Bearbeitung die ideale Plattform für Ihre Publikationen. Solche können in deutscher oder englischer Sprache angenommen werden.
ISSN: 2196-3495
Open Access: Open access publication
Journal Title: Hallesches Jahrbuch für Geowissenschaften
Volume: 45
Issue: 1
Original Publication:
Page Start: 37
Page End: 61
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