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News: Quarz erzeugt unter Reibung eigenes Schmiermittel

Gesteine mit einem hohen Quarz-Anteil gleiten aufgrund eines selbst produzierten Schmiermittels umso leichter aneinander vorbei, je höher die Geschwindigkeit der Bewegung ist. Dies könnte erklären, warum manche geologischen Verwerfungen sich besser gegeneinander bewegen können und dabei weniger Reibungswärme produzieren als zu erwarten wäre.

Wissenschaftler um Terry Tullis von der Brown University untersuchten das Gleitverhalten von Quarzen und stellten dabei fest, dass sich bei Geschwindigkeiten von mehr als einem Millimeter pro Sekunde die Reibung zwischen den beiden Gesteinsproben deutlich reduzierte. Obwohl sie es nicht experimentell nachweisen konnten, deuten ihre Daten darauf hin, dass bei den Bewegungsgeschwindigkeiten, wie sie bei Erdbeben auftreten, die Reibung sogar nahezu Null betragen müsste.

Offenbar erzeugt absplitternder Staub zusammen mit Luftfeuchtigkeit eine Art Gel, das zwischen den Gesteinsoberflächen schmiert und dessen Viskosität mit zunehmender Geschwindigkeit immer weiter abnimmt. Ob das Modell auch tatsächlich im großen Maßstab zutrifft, ist allerdings noch nicht sicher, da dort ein entsprechendes Gel schnell wieder zu Quarz auskristallisieren würde.

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  • Quellen
Nature 427: 436–439 (2004)

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