Una nueva investigación de la Universidad de Curtin sobre la forma en que las rocas se derriten en la capa del manto de la Tierra ha descubierto nuevas propiedades de la espinela de cristal clave, lo que sugiere que es posible que sea necesario revisar estudios anteriores que lo usaron para estudiar la fusión del manto y la tectónica.

Publicado por Comunicaciones de la naturaleza , la investigación dirigida por Curtin Ph.D. estudiante Sr. Hamed Gamal El Dien, del Grupo de Investigación de Dinámica de la Tierra en la Escuela de Ciencias Planetarias y Terrestres de Curtin, demostró que la espinela de cristal, comúnmente utilizado por los científicos para definir los procesos de fusión en el manto, podría modificarse de formas desconocidas anteriormente, resultando en la necesidad de reevaluar la investigación geológica anterior en esta área.

"Si bien estos resultados cuestionan numerosos hallazgos de investigaciones anteriores, también ofrecen muchas aplicaciones futuras, abriendo la puerta a una nueva tendencia científica en el estudio de la evolución del manto profundo a lo largo de la historia de la Tierra, ", Dijo el señor Gamal El Dien.

El manto de la Tierra es la capa media de nuestro planeta, y también es el más grande, tiene unos 2900 kilómetros de espesor y representa aproximadamente el 84 por ciento del volumen de la Tierra. Los investigadores creen que esta capa se formó durante las primeras etapas de la diferenciación planetaria, cuando los metales más densos como el hierro y el níquel se hundieron para formar el núcleo de la Tierra, y materiales más ligeros se elevaron hacia la superficie de la Tierra para crear la corteza, dejando atrás lo que llamamos el manto.

"El manto guarda muchos de los secretos sobre cómo ha evolucionado la Tierra durante los últimos cuatro mil millones de años, incluyendo lo que impulsa la tectónica de placas tal como la conocemos. Sin embargo, necesitamos 'mensajeros de las profundidades' que nos permitan acceder a estos secretos, y la espinela hace precisamente eso, ", Dijo el señor Gamal El Dien.

"La espinela es un cristal que se encuentra comúnmente en la peridotita de la roca del manto, y a diferencia de otros minerales formadores de rocas comunes, Se creía que era muy resistente a la alteración química durante los diversos procesos y eventos geológicos que pueden afectar a las rocas del manto después de su primera cristalización. Debido a esta creencia, la espinela se ha utilizado como un tipo de referencia o 'mensajero del pasado' al evaluar los eventos geológicos que ocurren en la capa del manto, ya que se creía que conservaba perfectamente su composición química original.

"De lo contrario, Nuestra investigación ha descubierto que la espinela puede ser, y la mayoría ha sido, afectado, por procesos geológicos después de que se forma, incluyendo cambios de temperatura y presión durante procesos metamórficos complejos, lo que puede tener un impacto en los resultados de investigaciones anteriores ".

El coautor de la investigación y líder del proyecto, John Curtin, profesor distinguido y miembro laureado de Australia, el profesor Zheng-Xiang Li, también de la Escuela de Ciencias Planetarias y Terrestres de Curtin, dijo que sus nuevos hallazgos sugirieron que los investigadores necesitan revaluar la composición de la espinela, especialmente teniendo en cuenta los posibles cambios de composición dentro del mineral que pueden haber ocurrido a lo largo de la historia geológica de la Tierra.

"Los descubrimientos científicos y las teorías anteriores asumieron la homogeneidad y la composición primaria de la espinela, pero nuestra investigación desafía esas suposiciones, "Dijo el profesor Li.

"Emocionantemente, ahora que sabemos esto, podemos utilizar la composición de espinela como trazador para descubrir nuevos secretos previamente desbloqueados del manto de la Tierra, permitiéndonos descubrir aún más sobre nuestro planeta.

"Por ejemplo, Nuestro trabajo demostró que la espinela es un buen mineral portador de elementos móviles fluidos y volátiles. y tiene la capacidad de transportar dichos fluidos y volátiles de regreso al manto profundo, como lo que sucede durante los procesos de subducción de las placas oceánicas, donde el viejo fondo del mar profundo es "absorbido" por el manto de la Tierra.

"Esencialmente, Nuestros hallazgos tienen el potencial de conducir al desarrollo de una nueva forma de descifrar el reciclaje químico del manto profundo mediante el análisis de isótopos no tradicionales. como el litio, zinc, titanio y níquel, presente en espinela ".

Los investigadores utilizaron la sonda átomo de geociencia a nanoescala del Centro de Investigación John de Laeter de la Universidad de Curtin para completar su investigación sobre la heterogeneidad química de la espinela.