La amorfización inducida por el estrés desencadena la deformación en el manto litosférico

Área de la Ciencia:

• La geofísica
• Ciencias de los materiales
• Física de los minerales

Sus antecedentes:

• Las propiedades mecánicas de las rocas ricas en olivino son cruciales para comprender el acoplamiento litosfera-astenosfera.
• El movimiento del defecto de cristal rige el flujo plástico en los materiales cristalinos, pero el olivino requiere mecanismos de deformación adicionales debido a los sistemas de deslizamiento limitados.
• El deslizamiento del límite de grano es un mecanismo propuesto para la deformación de la olivina, sin embargo, su base microestructural y su integración teórica siguen sin estar claras.

Objetivo del estudio:

• Identificar y caracterizar el mecanismo de deformación en los límites de los granos en rocas ricas en olivino.
• Proporcionar un marco teórico para la incorporación de la mecánica de los límites de grano en los modelos de plasticidad policristalina.
• Para explicar el inicio de la ductilidad y el flujo plástico en materiales ricos en olivina.

Principales métodos:

• Investigación experimental de la forsterita (un mineral rico en olivina) bajo tensión.
• Análisis microestructural centrado en los límites de los granos.
• Modelado teórico de la plasticidad policristalina.

Principales resultados:

• La amorfización ocurre en los límites de grano en la foresterita bajo estrés.
• El desarrollo de capas amorfas en los límites del grano activa la movilidad del límite del grano, lo que lleva a la ductilidad.
• Este mecanismo es particularmente relevante en el límite entre la litosfera y la astenosfera, donde el olivino se acerca a su temperatura de transición vítrea.

Conclusiones:

• Un nuevo mecanismo de amorfización inducida por el estrés en los límites de los granos rige la ductilidad de las rocas ricas en olivino.
• Este proceso facilita el flujo plástico en entornos profundos de la Tierra, especialmente en la transición plástico-frágil y el límite litosfera-astenosfera.
• Los hallazgos proporcionan una nueva base teórica para comprender la deformación geológica a gran escala.