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 con minerali filosilicati come il grafite, la mica o la brucite.

Utilizzando simulazioni molecolari dinamiche, gli autori dimostrano che il flusso di acqua attraverso una fase fluida quasi 2D è fattibile. Lo studio ha scoperto 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 moscovita. Tuttavia, è fondamentale che la superficie cristallina e l’acqua non siano ben collegati tramite legami idrogeno affinché si verifichi l’intercalazione dell’acqua.

Una significativa implicazione di questa intercalazione di 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 scatenano terremoti, rendendo la teoria della fragilizzazione per disidratazione meno necessaria.

I risultati di questo studio gettano nuova luce sui processi di migrazione dei fluidi nelle placche di subduzione e forniscono una prospettiva fresca sui meccanismi coinvolti. Ulteriori ricerche in quest’area 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 livello atomico.

– Guidata termodinamicamente: Motivato o influenzato dai principi termodinamici, che regolano il comportamento dell’energia e della materia.

– Scivolamento asismico: Movimento lungo una faglia senza generare onde sismiche significative.

– Teoria della fragilizzazione per disidratazione: Teoria secondo cui la rimozione dell’acqua dai minerali durante la subduzione può aumentare la fragilità e potenzialmente provocare terremoti.

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