Las velocidades sísmicas de la perovskita CaSiO3 pueden explicar los LLSVP en el manto inferior de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geofísica
• Física de los minerales
• Sismología

Sus antecedentes:

• Las heterogeneidades del manto inferior se observan sísmicamente, pero sus orígenes térmicos o químicos son inciertos.
• Interpretar las velocidades sísmicas requiere comprender las propiedades de los componentes minerales profundos de la Tierra.
• La perovskita de silicato de calcio (CaSiO3) es un componente importante del manto inferior.

Objetivo del estudio:

• Para medir simultáneamente la estructura cristalina y las velocidades sísmicas de la perovskita CaSiO3.
• Para proporcionar restricciones directas en el volumen adiabático y los módulos de corte de la perovskita CaSiO3.
• Para investigar la influencia del titanio en las propiedades y las firmas sísmicas de la perovskita CaSiO3.

Principales métodos:

• Medición simultánea de la estructura cristalina y las velocidades sísmicas (ondas de corte y compresión).
• Experimentos a alta temperatura y presión en muestras de perovskita de CaSiO3.
• Incorporación de titanio en la perovskita CaSiO3 para estudios de estabilización estructural.

Principales resultados:

• El titanio estabiliza la estructura tetragonal de la perovskita CaSiO3 a temperaturas más altas.
• El módulo de corte de la perovskita CaSiO3 es significativamente más bajo que las predicciones computacionales y termodinámicas.
• La corteza oceánica subducida es probablemente visible como anomalías de baja velocidad sísmica en el manto inferior.

Conclusiones:

• Las grandes provincias de baja velocidad de corte (LLSVPs) pueden resultar de la corteza oceánica reciclada enriquecida.
• Las discontinuidades del manto medio se pueden explicar por una transición de fase tetragonal-cúbica en la perovskita CaSiO3 que contiene titanio.
• La interpretación sísmica precisa de las profundidades de la Tierra requiere datos precisos de las propiedades minerales.