En experimentos de alta presión, los científicos han descubierto nuevas formas del feldespato mineral común. A temperaturas moderadas, estas variantes hasta ahora desconocidas son estables a las presiones del manto superior de la Tierra, donde el feldespato común normalmente no puede existir. El descubrimiento podría cambiar la visión enplacas de subducción en frío y la interpretación de firmas sismológicas, como el equipo que trabaja con la científica de DESY Anna Pakhomova y Leonid Dubrovinsky del Bayerisches Geoinstitut en Bayreuth informan en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Los feldespatos representan un grupo de minerales formadores de rocas que son muy abundantes en la Tierra y constituyen aproximadamente el 60 por ciento de la corteza terrestre. Los feldespatos más comunes son anortita, CaSi2Al2O8, albita NaAlSi3O8 y microclina KAlSi3O8.condiciones ambientales, los átomos de aluminio y silicio en el cristal están unidos a cuatro átomos de oxígeno, formando tetraedros de AlO4 y SiO4.
explica el comportamiento de los feldespatos bajo presión y temperatura cada vez más intensas, con respecto a su destino en el interior de la Tierra ", explica Pakhomova." Se sabe que los feldespatos son estables solo a presiones de hasta 3 Gigapascales a lo largoel perfil común de presión-temperatura de la Tierra, mientras se descomponen en minerales más densos a presiones más altas. "3 Gigapascales GPa son equivalentes a 30,000 veces la presión de aire normal al nivel del mar". Sin embargo, en condiciones frías los feldespatos pueden persistirmetastablemente a presiones superiores a 3 GPa ", agrega Pakhomova." Estudios estructurales anteriores de alta presión de feldespatos a temperatura ambiente han demostrado que el marco tetraédrico de los feldespatos se conserva hasta 10 GPa ".
Los científicos ahora sometieron feldespatos comunes a presiones de hasta 27 GPa y analizaron su estructura en el Extreme Beamline P02.2 de la fuente de luz de rayos X de DESY PETRA III y en la Advanced Photon Source APS en Chicago "."Presiones Pakhomova", descubrimos nuevos polimorfos de alta presión de anortita, albita y microclina.átomos vecinos y también en la formación de estructuras más densas basadas en poliedros donde un átomo de aluminio o silicio está unido a cuatro, cinco o seis átomos de oxígeno ".
Para investigar la estabilidad de las variantes de feldespatos descubiertas a alta presión a altas temperaturas y su posible persistencia en el interior de la Tierra, los científicos realizaron una serie de experimentos de alta presión y alta temperatura en el Geoinstitut de Bayerisches. Resultó que elLa variante de alta presión de anortita persiste a temperaturas de hasta 600 grados Celsius a 15 GPa.
"Tales condiciones de presión-temperatura se pueden encontrar en la Tierra en las zonas de subducción, regiones donde chocan dos placas litosféricas, una sobre otra", explica Dubrovinsky. "En tales entornos geológicos, los feldespatos se entregan al interior de la Tierra junto conotro material de la corteza por la placa descendente. Nuestros resultados indican que en zonas de subducción en frío, si la temperatura no sube por encima de 600 grados, las fases de alta presión derivadas de feldespatos podrían persistir a profundidades correspondientes al manto superior de la Tierra. Esto podría influir en la dinámicay el destino de las placas litosféricas subductoras en frío y alterar las firmas sismológicas "
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Materiales proporcionado por DISEÑO Deutsches Elektronen-Synchrotron . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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