Los investigadores han medido recientemente la velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas en un mineral hidratado rico en aluminio llamado fase D de Al en condiciones de presión relevantes para el manto profundo de la Tierra. Sus resultados sugieren que las anomalías de cizallamiento sísmico observadas localmente debajo de las zonas de subducción pueden revelar la presenciade minerales hidratados en el manto inferior más alto, lo que tendría importantes implicaciones para el interior de la Tierra porque el hidrógeno afecta considerablemente las propiedades físicas y químicas de los minerales del manto.
Desde el descubrimiento de un espécimen de ringwoodita con agua atrapado en un diamante superprofundo de Brasil por Pearson et al., En 2014 publicado en Naturaleza , se ha recuperado el interés por encontrar y caracterizar los minerales portadores y huéspedes potenciales del agua en el interior profundo de la Tierra.Entre los minerales candidatos, los silicatos de magnesio hidratado densos DHMS se consideran portadores de agua primarios desde la litosfera poco profunda hasta la zona de transición del manto profundo MTZ; 410-660 km de profundidad, pero debido a su relativa inestabilidad frente a la presión Py temperatura T, los DHMS se asociaron generalmente con la presencia de agua hasta la parte media de la MTZ.
Un estudio experimental publicado también en 2014, en la revista Geociencias de la naturaleza sin embargo, mostró que cuando el aluminio incorpora DHMS, su estabilidad frente a P y T mejora drásticamente, lo que permite que esos minerales transporten y alberguen agua hasta profundidades de 1200 km en el manto inferior Pamato et al., 2014.mostró que el mineral DHMS que contiene aluminio llamado fase D de Al es probable que se forme en las condiciones P y T del manto inferior más alto, a partir de la recristalización de la masa fundida hidratada en el límite del manto y la losa subducida. Aunque esta reacción se justificó porEn experimentos de laboratorio, no hubo medición directa de las velocidades del sonido de la fase D de Al y, por lo tanto, fue difícil asociar la presencia de rocas hidratadas ricas en Al con las observaciones sísmicas en la parte inferior de la MTZ y en el manto inferior superior.
Los investigadores de Ehime midieron con éxito las velocidades longitudinal VP y de cizallamiento VS, así como la densidad de la fase D de Al, hasta 22 GPa y 1300 K por medio de técnicas de rayos X de sincrotrón combinadas con mediciones ultrasónicasin situ a P y T altas, en el aparato de múltiples yunques ubicado en la línea de luz BL04B1 en SPring-8 Hyogo, Japón. Los resultados de sus experimentos proporcionaron una comprensión clara de las velocidades del sonido de la fase D de Al bajo unamplio rango de P y T, lo que permite modelar las velocidades sísmicas de las rocas hidratadas en las partes interior y exterior de la losa subducida Imagen 1. A partir de estos modelos, mostraron que la presencia de una capa hidratada rica en Al, incluida la fase D de Al, en el manto inferior más alto, se asociaría con perturbaciones negativas de VS -1,5% mientras que las correspondientes variaciones de VP -0,5% permanecerían por debajo del límite de detección de las técnicas sismológicas. Estos nuevos datos deberían contribuir en gran medida a rastrear la existencia yreciclaje de la fla corteza litosférica subducida y finalmente la presencia de agua en el manto inferior de la Tierra.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ehime . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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