El espesor y la pendiente de Clapeyron del límite posterior a la perovskita

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Física mineral Física de los minerales
• Ciencias de la Alta Presión Ciencias de la Alta Presión

Sus antecedentes:

• Los límites de la fase del manto, como la transición de la perovskita (Pv) a la posperovskita (pPv), tienen un impacto significativo en la propagación de las ondas sísmicas y la convección del manto.
• Una gran pendiente positiva de Clapeyron para el límite pPv desestabiliza teóricamente las anomalías térmicas, contradiciendo los datos sísmicos.

Objetivo del estudio:

• Para determinar experimentalmente el grosor del límite pPv en composiciones relevantes del manto.
• Para conciliar las implicaciones teóricas de la pendiente de Clapeyron del límite pPv con las observaciones sísmicas de la discontinuidad D'.

Principales métodos:

• Mediciones in situ utilizando una célula de yunque de diamante calentada con láser.
• Los experimentos se llevaron a cabo a altas presiones (hasta 145 GPa) y altas temperaturas (hasta 3.000 K).
• Análisis de las composiciones (Mg{0.91) Fe{2+}{0.09)) SiO{3) y (Mg{0.9) Fe{3+}{0.1)) Al{0.1) Si{0.9) O{3}.

Principales resultados:

• La pendiente medida de Clapeyron se alinea con la discontinuidad D'.
• Se encontró que el espesor del límite pPv era significativamente mayor (400-600 +/- 100 km) que la discontinuidad D'' (<30 km).
• Los límites de pPv más gruesos se predicen en composiciones pirolíticas debido al contenido de Al y los gradientes de temperatura.

Conclusiones:

• El espesor sustancial del límite pPv puede estabilizar las heterogeneidades de composición y las anomalías térmicas en el manto inferior.
• Las regiones que exhiben discontinuidades agudas de D' pueden poseer composiciones distintas (por ejemplo, mayor Mg/Si o menor Al).
• El grosor de la transición pPv es crucial para comprender la dinámica del manto y las firmas sísmicas.