Conductividad eléctrica durante el inicio de la fusión en la zona de baja velocidad oceánica

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Petrología del manto Petrología del manto
• La geoquímica es la geoquímica.

Sus antecedentes:

• La astenosfera, una capa del manto superior de baja viscosidad, es crucial para la tectónica de placas.
• Se debaten las propiedades sísmicas y eléctricas de la astenosfera, con explicaciones que incluyen defectos de agua en olivino o fundido parcial.
• Los modelos anteriores se enfrentaron a limitaciones con respecto al contenido de agua en la olivina y la fracción de fusión / movilidad a temperaturas astenosféricas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la conductividad eléctrica de fundidos incipientes (ricos en CO2 y ricos en H2O) relevantes para las condiciones astenosféricas.
• Para conciliar las observaciones geofísicas con las limitaciones petrológicas y geoquímicas del manto superior.
• Para modelar perfiles de conductividad astenosférica basados en propiedades de fusión y agotamiento del manto.

Principales métodos:

• Determinación experimental de la conductividad eléctrica para varias composiciones de fusión de CO2 y H2O.
• Modelado petrológico considerando el agotamiento del manto y los procesos de fusión incipientes.
• Cálculo de perfiles de conductividad a través de la astenosfera para diferentes edades de las placas tectónicas.

Principales resultados:

• La conductividad eléctrica aumenta moderadamente con el agua y el CO2, pero drásticamente con >6 wt% de CO2 en fundidos.
• Los fundidos incipientes, particularmente los ricos en CO2, pueden generar las altas conductividades eléctricas observadas en la astenosfera.
• Los perfiles de conductividad predichos muestran discontinuidades que coinciden con los datos geofísicos de varias edades de las placas.

Conclusiones:

• Los fundidos incipientes ricos en CO2 proporcionan una explicación viable para la alta conductividad eléctrica astenosférica.
• Este modelo integra sistemáticamente las observaciones sísmicas y eléctricas dentro de un marco petrológico.
• Los hallazgos resaltan el papel de la composición y abundancia del fundido en el control de las propiedades de la astenosfera y los procesos tectónicos de placas.