I ricercatori hanno proposto un meccanismo alternativo plausibile per il flusso di fluidi acquosi rilasciati dalle placche di subduzione. In uno studio recente pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Chen et al. esplorano la possibilità di immagazzinare l’acqua rilasciata in una fase fluida bidimensionale (2D) efficace all’interno di interfacce cristalline intercalate di minerali filosilicati come il grafite, la mica o la brucite.

Utilizzando simulazioni molecolari dinamiche, gli autori dimostrano che il flusso d’acqua attraverso una fase fluida quasi-2D è fattibile. Lo studio scopre che l’intercalazione dell’acqua è guidata termodinamicamente nelle condizioni di pressione e temperatura delle placche di subduzione nei tre tipi di interfacce cristalline considerate: grafite, brucite e mica moscovite. Tuttavia, è fondamentale che la superficie cristallina e l’acqua non siano ben connesse attraverso legami idrogeno affinché si verifichi l’intercalazione dell’acqua.

Una significativa implicazione di questa intercalazione d’acqua nell’interfaccia cristallina è la sua potenziale facilitazione dello scivolamento asismico. Ciò significa che l’intercalazione può consentire la trasmissione di cambiamenti di stress che causano terremoti, rendendo meno necessaria l’ipotesi di fragilizzazione per disidratazione.

I risultati di questo studio gettano nuova luce sui processi di migrazione dei fluidi nelle placche di subduzione e offrono una prospettiva fresca sui meccanismi coinvolti. Ulteriori ricerche in questo campo potrebbero portare a una migliore comprensione delle zone di subduzione e della loro connessione con l’attività sismica.

Fonte: Journal of Geophysical Research: Solid Earth

Definizioni:

– Minerali filosilicati: Minerali che hanno una struttura laminare, composta da strati di tetraedri di silicato interconnessi e strati di cationi.
– Simulazioni molecolari dinamiche: Metodi computazionali che investigano il movimento e l’interazione di atomi e molecole nel tempo, fornendo informazioni sul comportamento dei materiali a scala atomica.
– Guidato termodinamicamente: Motivato o influenzato dai principi termodinamici, che governano il comportamento dell’energia e della materia.
– Scivolamento asismico: Il movimento lungo una faglia senza generare onde sismiche significative.
– Ipotesi di fragilizzazione per disidratazione: Teoria che suggerisce che l’eliminazione dell’acqua dai minerali durante la subduzione possa aumentare la fragilità e potenzialmente causare terremoti.

Fonte: Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Chen et al.