Confine di fase per la transizione post-spinello. Attestazione:IGCAS
La discontinuità sismica che si verifica ad una profondità media di 647-654 km, comunemente chiamata discontinuità sismica di 660 km, è il confine tra la zona di transizione e il mantello inferiore. Si ritiene che sia causato dalla trasformazione della ringwoodite in bridgmanite e MgO (transizione post-spinello).
Un parametro importante che può potenzialmente influenzare la transizione post-spinello è l'idratazione. Secondo recenti studi, la zona di transizione può contenere quantità significative di acqua, e quindi comprendere l'effetto dell'acqua sulla transizione post-spinello è importante per determinarne le proprietà.
Dottor Joshua Muir, il ricercatore post-dottorato, e il team leader Prof. Zhang Feiwu dell'Istituto di Geochimica dell'Accademia Cinese delle Scienze (IGCAS), in collaborazione con il Prof. John Brodholt dell'University College London (UCL), ha studiato l'effetto dell'acqua sulla transizione post-spinello ad alte temperature e pressioni.
I risultati hanno indicato che l'acqua ha avuto solo un effetto molto piccolo sul pendio di Clapeyron della transizione post-spinello. D'altra parte, l'acqua ha avuto un moderato effetto sulla sua profondità. L'1% in peso di acqua ha aumentato la profondità dell'inizio della transizione di fase di circa 8 km. Questa variazione sulla profondità era relativamente piccola rispetto alle variazioni osservate sismicamente nella discontinuità di 660 km di circa 35 km e quindi l'acqua da sola non poteva spiegare la topografia di discontinuità osservata di 660 km.
Per di più, questo studio ha dimostrato che l'aggiunta di acqua ha causato un grande allargamento del ciclo trifase (ringwoodite + bridgmanite + MgO) attraverso lo sviluppo della transizione post-spinello. La larghezza del ciclo di fase era trascurabile per contenuti di acqua inferiori a circa 1000 ppm, ma poi crebbe rapidamente fino a diventare larga circa 10 km, prima di ridursi di nuovo quando il contenuto di acqua si avvicina alla saturazione della ringwoodite.
La larghezza del circuito trifase in funzione del contenuto d'acqua a 1873 K (in basso). Attestazione:IGCAS