La zona de transición es parte de la Tierra 's manto , y está situado entre el manto inferior y la parte superior del manto , entre una profundidad de 410 y 660 km (250 a 400 mi). El manto de la Tierra , incluida la zona de transición, se compone principalmente de peridotita , una roca ígnea ultramáfica .
El manto se dividió en manto superior, zona de transición y manto inferior como resultado de discontinuidades repentinas de velocidad sísmica a profundidades de 410 y 660 km (250 a 400 millas). Se cree que esto ocurre como resultado de la reordenación de los granos en el olivino (que constituye una gran parte de la peridotita) a una profundidad de 410 km, para formar una estructura cristalina más densa como resultado del aumento de la presión al aumentar la profundidad. Por debajo de una profundidad de 660 km, la evidencia sugiere que debido a los cambios de presión, los minerales ringwoodita se transforman en dos nuevas fases más densas, bridgmanita y periclasa. Esto se puede ver usando ondas corporales de terremotos , que se convierten, reflejan o refractan en el límite y se predicen a partir de la física mineral., ya que los cambios de fase dependen de la temperatura y la densidad y, por tanto, de la profundidad.
Discontinuidad de 410 km - transición de fase
Se observa un pico en los datos sismológicos a aproximadamente 410 km como se predice por la transición de α- a β- Mg 2 SiO 4 ( olivino a wadsleyita ). Desde la pendiente de Clapeyron , se predice que este cambio ocurrirá a profundidades menores en regiones frías, como donde las losas subductoras penetran en la zona de transición, y a mayores profundidades en regiones más cálidas, como donde las plumas del manto pasan a través de la zona de transición. [1] Por lo tanto, la profundidad exacta de la "discontinuidad de 410 km" puede variar.
Discontinuidad de 660 km - transición de fase
La discontinuidad de 660 km aparece en los precursores de PP (una onda que refleja la discontinuidad una vez) solo en ciertas regiones, pero siempre es evidente en los precursores de SS. Se ve como reflejos simples y dobles en las funciones del receptor para las conversiones P a S en un amplio rango de profundidades (640 a 720 km o 397 a 447 millas). La pendiente de Clapeyron predice una discontinuidad más profunda en las regiones frías y una discontinuidad menos profunda en las regiones cálidas. [1] Esta discontinuidad está generalmente relacionada con la transición de ringwoodita a bridgmanita y periclasa . [2] Esta es termodinámicamente una reacción endotérmica y crea un salto de viscosidad. Ambas características hacen que esta transición de fase juegue un papel importante en los modelos geodinámicos. El material frío de la corriente descendente podría estancarse en esta transición. [3]
Otras discontinuidades
Se predice otra transición de fase importante a 520 km para la transición de olivino (β a γ) y granate en el manto de pirolita . [4] Este solo se ha observado esporádicamente en datos sismológicos. [5]
Se han sugerido otras transiciones de fase no global en un rango de profundidades. [1] [6]
Referencias
- ^ a b c C.MR Fowler, The Solid Earth (segunda edición), Cambridge University Press 2005.
- ^ Ito, E; Takahashi, E (1989). "Transformaciones postspinel en el sistema Mg2SiO4-Fe2SiO4 y algunas implicaciones geofísicas". Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 94 (B8): 10637–10646. Código Bibliográfico : 1989JGR .... 9410637I . doi : 10.1029 / jb094ib08p10637 .
- ^ Fukao, Y .; Obayashi, M. (2013). "Losas subducidas estancadas arriba, penetrando y atrapadas debajo de la discontinuidad de 660 km". Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 118 (11): 5920–5938. Código bibliográfico : 2013JGRB..118.5920F . doi : 10.1002 / 2013jb010466 .
- ^ Deuss, Arwen; Woodhouse, John (12 de octubre de 2001). "Observaciones sísmicas de la división de la discontinuidad de la zona de transición media en el manto de la Tierra". Ciencia . 294 (5541): 354–357. Código Bibliográfico : 2001Sci ... 294..354D . doi : 10.1126 / science.1063524 . ISSN 0036-8075 . PMID 11598296 .
- ^ Egorkin, AV (1 de enero de 1997). "Evidencia de discontinuidad de 520 km". En Fuchs, Karl (ed.). Heterogeneidades del manto superior de la sismología activa y pasiva . Serie ASI de la OTAN. Springer Holanda. págs. 51–61. doi : 10.1007 / 978-94-015-8979-6_4 . ISBN 9789048149667.
- ^ Khan, Amir; Deschamps, Frédéric (28 de abril de 2015). El manto heterogéneo de la Tierra: una perspectiva geofísica, geodinámica y geoquímica . Saltador. ISBN 9783319156279.