Magnetismo en losas de subducción frías en las profundidades de la zona de transición del manto

Área de la Ciencia:

• La geofísica
• Física de los minerales
• Ciencias de la Tierra

Sus antecedentes:

• Se pensó que el límite entre la corteza y el manto de la Tierra (discontinuidad de Mohorovičić) separaba la corteza magnética del manto no magnético.
• Los datos geofísicos y los xenolitos del manto sugieren que existen fuentes magnéticas dentro del manto.
• Los óxidos de hierro, particularmente la hematita (α-Fe2O3), son los principales candidatos para las anomalías magnéticas profundas debido a sus altas temperaturas críticas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades magnéticas de los óxidos de hierro, específicamente la hematita, a altas presiones y temperaturas relevantes para el manto de la Tierra.
• Determinar las transiciones magnéticas y las temperaturas críticas de los polimorfos Fe2O3 en condiciones de manto.
• Evaluar la contribución de las fuentes magnéticas del manto profundo a los fenómenos geomagnéticos observados.

Principales métodos:

• Utilizó la espectroscopia de fuente de Mössbauer sincrotrón.
• Se utilizan celdas de yunque de diamante calentadas con láser para replicar las condiciones de presión y temperatura del manto (hasta 90 GPa y 1.300 K).
• Analizado Fe2O3 polimorfos, centrándose en el comportamiento magnético de la hematita.

Principales resultados:

• La hematita (α-Fe2O3) exhibe propiedades magnéticas a profundidades correspondientes a la zona de transición de la Tierra, especialmente en las geotérmicas de subducción fría.
• Identificó profundas formaciones rocosas magnetizadas en la región del Pacífico Occidental.
• Correlación espacial observada entre estas fuentes magnéticas profundas y los caminos preferidos de los polos geomagnéticos virtuales de la Tierra durante las inversiones.

Conclusiones:

• La hematita en losas de subducción puede crear fuentes magnéticas profundas dentro de la zona de transición del manto.
• Estas fuentes magnéticas profundas pueden influir en las interpretaciones de los datos geomagnéticos y las trayectorias virtuales de los polos geomagnéticos.
• Los hallazgos requieren una reevaluación de los modelos de campo magnético profundo de la Tierra y estudios de otros cuerpos planetarios que carecen de dínamos activos.