La caricatura del límite entre el núcleo y el manto muestra la deshidratación de las losas y la hidratación del manto circundante. Crédito:© Science China Press
Profesor Eiji Ohtani de la Universidad de Tohoku, Japón, resumió el contenido, distribución y efecto del agua en el manto terrestre, publicado en Revista Nacional de Ciencias .
¿Qué es "agua en el manto"?
El hidrógeno es el elemento más abundante en nuestro sistema solar. En la tierra, el hidrógeno existe como vapor en la atmósfera, agua y hielo en el océano, fluidos supercríticos en los volcanes y la corteza terrestre, hidroxilos en minerales hidratados y nominalmente anhidros en la corteza y el manto de la Tierra, protón e hidroxilo (OH) en magmas, e hidrógeno en hierro metálico en el núcleo de la Tierra.
El hidrógeno y el agua juegan un papel importante en la dinámica del interior de la Tierra. Disminuyen la fricción interna de las rocas y provocan terremotos y fracturas. El agua genera magmas al reducir la temperatura de fusión de los silicatos en el manto. El agua ablanda las rocas y mejora la convección del manto.
¿Cuánta "agua en el manto" hay? ¿Como funciona?
Las observaciones de conductividad sísmica y eléctrica combinadas con datos experimentales de física mineral sobre la velocidad del sonido y la conductividad eléctrica de los minerales sugieren una zona de transición que está hidratada al menos localmente. Los componentes de sedimentos continentales y oceánicos junto con los componentes basálticos y de peridotita podrían almacenarse en la zona de transición del manto. Se han reportado regiones de baja velocidad sísmica a alrededor de 410 km debajo de algunas regiones convergentes de placas. Estas regiones pueden deberse a la existencia de magmas densos y ricos en volátiles.
El agua puede penetrar más en el manto inferior mediante el descenso de las losas debido a la inestabilidad gravitacional. Las regiones anómalas Q y Vs pueden crearse en la parte superior del manto inferior. La deshidratación de las losas produce fluidos o derretimientos hidratados en esta región debido a una gran diferencia de solubilidad en agua entre la zona de transición y los ensamblajes del manto inferior. Aunque los magmas hidratados sin cruce de densidad pueden escapar hacia arriba, el descenso continuo de las losas provoca la deshidratación de las losas y produce regiones bajas de Q y Vs en la parte poco profunda del manto inferior. La solución sólida de Δ-H AlO 2 H-MgSiO 4 H 2 es un importante portador de agua hacia el manto inferior. La simetrización del enlace de hidrógeno podría ocurrir en varias fases hidratadas estables en el manto.
El límite entre el núcleo y el manto (CMB) es una región donde podría ocurrir una reacción extensa entre el agua y el hierro. La solución sólida de Δ-H es estable a las condiciones de CMB. Por lo tanto, esta fase hidratada lleva agua a la base del manto inferior y también al núcleo. Pirita FeO 2 El Hx se puede formar debido a una reacción entre el núcleo y las losas hidratadas en CMB. Esta fase podría ser un candidato potencial existente en ULVZ. Formación de FeO 2 Hx y su descomposición debido a su inestabilidad térmica en CMB podrían causar eventos geodinámicos globales.
