Control de aluminio de la solubilidad de argón en fundiciones de silicatos bajo presión

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Elementos menores como el aluminio influyen en las fases principales del manto (por ejemplo, perovskita).
• Los líquidos de silicato probablemente transportaron volátiles en la Tierra temprana.
• El efecto del aluminio en la solubilidad a alta presión es poco estudiado.

Objetivo del estudio:

• Investigar la solubilidad del argón en fundidos de aluminosilicato a alta presión y temperatura.
• Determinar el papel del aluminio en el comportamiento de los gases nobles en condiciones profundas de la Tierra.

Principales métodos:

• Experimentos con celdas de yunque de diamante calentadas con láser.
• Simulaciones de composiciones de fusión de aluminosilicato hasta 25 GPa y 3.000 K.

Principales resultados:

• El contenido de argón en los fundidos alcanza sus máximos a 17 GPa, persistiendo hasta 500 km de profundidad.
• La solubilidad excede las predicciones para fundidos libres de Al.
• Una fuerte caída en la solubilidad se correlaciona con la pérdida de vacío de la estructura de fusión predicha.

Conclusiones:

• El aluminio mejora la solubilidad del argón en las fusiones del manto profundo.
• El secuestro de gases nobles en el océano de magma de la Tierra primitiva es complejo.
• La fusión parcial poco profunda puede no ser el único mecanismo para la abundancia atmosférica temprana de gases nobles.