Volumen de activación para el deslizamiento en el manto superior

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Física de los minerales Física de los minerales
• Petrología Petrología.

Sus antecedentes:

• Comprender el comportamiento mecánico del manto de la Tierra es crucial para los procesos geodinámicos.
• La olivina es un mineral primario en el manto superior, controlando su reología.
• La deformación de arrastre en las rocas del manto está influenciada por la temperatura, la presión y la composición mineral.

Objetivo del estudio:

• Para determinar el volumen de activación para el creep (V*) en rocas ricas en olivino (dunita).
• Para investigar la relación entre V* y la auto-difusión de iones de oxígeno.
• Para estimar las variaciones en la tensión del manto, la tasa de deformación y la viscosidad con la profundidad.

Principales métodos:

• Los experimentos de deslizamiento por diferencial de presión se llevaron a cabo en muestras de dunita.
• Los experimentos se llevaron a cabo a altas temperaturas (1100 1350 ° C) y presiones de confinamiento (5 15 kbar).
• El volumen de activación para el creep (V*) se calculó a partir de datos experimentales.

Principales resultados:

• Los valores medidos de V* oscilaron entre 10,6 y 15,4 cm3/mol.
• Se determinó que la V* media fue de 13,4 cm3/mol.
• Este valor medio es cercano al predicho para la auto-difusión de iones de oxígeno en olivine.

Conclusiones:

• El volumen de activación para el creep en la dunita es consistente con los mecanismos de difusión de iones de oxígeno.
• La incorporación de V* en las ecuaciones de flujo, combinada con datos de xenolitos, permite estimaciones de la reología del manto con profundidad.
• Esta investigación proporciona información sobre los factores que controlan la viscosidad y la deformación del manto.