Reservorios ocultos de plomo estabilizados por presión en el manto terrestre

Área de la Ciencia:

• Geoquímica; Física de Minerales; Ciencia Planetaria

Sus antecedentes:

• Existe un desequilibrio isotópico entre el manto de silicato de la Tierra y los meteoritos condríticos, lo que sugiere un reservorio faltante de plomo no radiogénico.; Modelos anteriores propusieron la secuestración en el núcleo, pero los mecanismos para aislar el plomo dentro de la Tierra de silicato no están claros.

Objetivo del estudio:

• Investigar el potencial de las fases de sulfuro de plomo (Pb-S) a alta presión para albergar plomo no radiogénico en lo profundo del manto terrestre.; Explorar mecanismos para el almacenamiento a largo plazo y la liberación episódica de isótopos de plomo.

Principales métodos:

• Predicción estructural de primeros principios.; Cálculos del punto de fusión en condiciones de alta presión.

Principales resultados:

• El sulfuro de plomo (PbS) cristaliza temprano y permanece sólido en las condiciones de la frontera núcleo-manto, formando un reservorio estable aislado del uranio (U) y el torio (Th).; En condiciones ricas en azufre, el PbS puede formar fases de polisulfuro (PbS2, PbS3) con comportamientos de fusión contrastantes, lo que permite tanto el almacenamiento como el transporte ascendente limitado.; Estos hallazgos ofrecen un mecanismo físico plausible para preservar el plomo antiguo y explicar las firmas no radiogénicas en el manto superior.

Conclusiones:

• Las fases de Pb-S a alta presión proporcionan un mecanismo viable para secuestrar plomo no radiogénico en el manto profundo.; La reducción del manto y el ciclo del azufre están vinculados a la evolución isotópica de la Tierra de silicato.; El estudio reconcilia las discrepancias isotópicas y sugiere un papel dinámico para el plomo en la geoquímica del manto.