Home GeoForum Forums Geologia & Professione Vulcani & Terremoti "deep earthquake" e "phase changes"

Volevo fare delle precisazione..
L'ipotesi che i terremoti fino a ca 300 km siano legati a rotture nel campo fragile e che i terremoti profondi siano legati ad un meccanismo diverso (in particolare alla transizione olivina-spinello) deriva dall'osservazione di una variazione nella frequenza dei terremoti nei slab. Essa diminuisce avvicinandosi ai 300 km per poi riaumentare al di sotto di tale profondità.

La reazione olivina-spinello è una reazione esotermica e, quindi è una reazione che genera calore. Alle temperature normali del mantello questa transizione si verifica a 400 km. Invece, nella litosfera in subduzione questa transizione si verifica a profondità minori essendo la reazione esotermica e la temperatura nello slab più bassa del mantello circostante. Tra l'altro questo aumenterebbe la densità dello slab e, quindi, secondo alcuni aumenterebbe la forza di slab pull (personalmente io non credo che questa sia la forza che tira giù lo slab). Inoltre, la bassa temperatura nello slab permette la formazione di un cuneo metastabile di olivina e, pertanto, la produzione di sismicità fino a notevoli profondità. Ovviamente, più lo slab è veloce e freddo e più il cuneo si spinge ad elevate profondità.

P.S. se vuoi ti posso mandare via email degli appunti sulla sorgente sismica in cui si parla anche dei meccanismi focali.

Quindi la pressione innesca una reazione di transizione che è esotermica, che a sua volta innesca un aumento di temperatura e quindi di volume? E quindi un nuovo aumento di pressione ed ancora così....? Per questo si forma questo cuneo metastabile? Si crea una specie di rigonfiamento a causa di questa specie di circolo vizioso che dalla descrizione sembra abbastanza esplosivo in grado cioè di autoalimentarsi...

C'è un legame tra questo "intoppo" e questa?

Questo intoppo, funziona come una specie di filtro o discontinuità per le onde?

Il cuneo metastabile si forma perché la temperatura nello slab è molto bassa. Questo rallenta notevolmente la velocità della reazione e permette all'olivina di esistere in maniera metastabile nel campo di stabilità dello spinello. Altrimenti tutta l'olivina si trasformerebbe in spinello in poche decine di km.

L'aumento di temperatura, di volume e poi della pressione dovrebbe in linea teorica accelerare progressivamente la reazione in un processo a catena.

La variazione nella frequenza dei terremoti indica semplicemente che c'è una variazione nel meccanismo di generazioni dei terremoti. Ovviamente la transizione olivina-spinello è una discontinuità sismica. Nello slab però, per i motivi appena accennati, questa transizione tende ad essere più graduale che nel mantello circostante.

Piccola precisazione:
il nucleo esterno si suppone che sia "fuso" in quanto non viene attraversato dalle onde S

Massimo

ci sono cose che tirano da una parte ed altre che tirano da un'altra..... faccio fatica a mettere insieme i pezzi.

1 La transizione completa è esotermica e porta teoricamente ad una reazione a catena.

2 La bassa temperatura crea un cuneo metastabile che aumenta la densità, quindi fa calare volume e pressione? La transizione a metastabile è esotermica anche lei o ancora no?

Non riesco a far andare d'accordo queste 2 cose....

Con metastabile s'indica semplicemente che l'olivina riesce ad esistere nel campo di stabilità dello spinello sebbene sia instabile in tali condizioni di temperatura e pressione.
Inoltre, non vi è nessuna riduzione di temperatura e, quindi, nessuna riduzione di pressione. La temperature nello slab è solamente più bassa di quella presente nel mantello circostante. Mano a mano che le rocce vengono portate in profondità nella subduzione sono sottoposte ad un incremento della P (incrementa anche la T ma in maniera molto più lieve a causa della bassa conducibilità termica delle rocce). A circa 300 km di profondità la pressione è sufficiente a innescare la trasformazione da olivina a spinello. Tuttavia, essendo la temperatura relativamente bassa la cinetica con cui si verifica la reazione è a sua volta bassa. Questo permette all'olivina di esistere fino a notevoli profondità.

Chiaramente non quello che si fuma!!

Scusatemi....... non ho resistito

Ok, c'è questa lastra che trasmette male il calore quindi la transizione in parte avviene in parte rimane a metà strada.
L'unica cosa che è normale è la pressione, a quella profondità?

finalmente....

Ho trovato quello che stavo cercando...

Questo:
http://www.terra.unimore.it/appunti/128.pdf

Un documento fantastico! Non so chi sia costui, ma credo che voi lo conoscerete sicuramente.

Nella parte finale il metamorfismo viene descritto in tante di quelle forme che a leggerle tutte mi è venuto il mal di mare....

Piombino, sto scaldando i motori....

Si la pressione dovrebbe essere simili a quella presente nel mantello circostante.