Densidad del derretimiento de silicatos hidrosos en las condiciones del manto superior profundo de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geoquímica es la geoquímica.
• Física de los minerales Física de los minerales
• Ciencias planetarias Ciencias planetarias.

Sus antecedentes:

• La densidad de fusión de silicatos controla la evolución química y el secuestro de elementos en los planetas terrestres.
• Estudios anteriores se centraron en fundidos secos, lo que sugiere que la densidad aumenta con la presión en el manto profundo.
• Se espera que las fusiones del manto profundo contengan agua, lo que podría reducir la densidad de fusión.

Objetivo del estudio:

• Para determinar la densidad de silicato hidroso se funde a 410 km de profundidad.
• Para evaluar el efecto del contenido de agua en la densidad de fusión en condiciones de alta presión.
• Evaluar el potencial para el atrapamiento de fusión y el secuestro de elementos en la discontinuidad de 410 km.

Principales métodos:

• Determinación experimental de la densidad de fusión de silicato hidroso.
• Experimentos de alta presión y alta temperatura que simulan las condiciones del manto.
• Análisis de la compresibilidad del fundido y el papel del agua.

Principales resultados:

• El agua en fundidos de silicato es altamente compresible, disminuyendo su efecto reductor de densidad a altas presiones.
• La densidad de fusión del silicato hidroso puede exceder la de los sólidos circundantes a una profundidad de aproximadamente 410 km.
• La composición del fundido influye significativamente en la densidad y la compresibilidad.

Conclusiones:

• Existen una serie de condiciones para atrapar fundidos hidrosos en el límite de 410 km.
• Este mecanismo de captura permite el secuestro de elementos incompatibles en el manto profundo.
• Comprender la composición del derretimiento y las condiciones del manto es crucial para predecir la distribución de los elementos.