Investigações do polissomatismo da antigorita sob pressão

Antigorita é um tipo de serpentina, que é o mineral hidratado mais abundante na Terra. Acredita-se amplamente que esse mineral é o principal transportador de água nas profundezas da Terra em placas oceânicas em subducção. Ele tem uma estrutura ondulada ao longo do eixo a e, na natureza, vários polissomos com diferentes valores m (m=13–24) foram identificados (polissomatismo).

O valor m é definido como o número de tetraedros contidos em um comprimento de onda e é controlado pela diferença de comprimento entre a camada octaédrica e a camada tetraédrica.

Este comprimento é determinado principalmente pelo tamanho do MgO₆ octaedros e SiO₄ tetraedros, e, portanto, espera-se que varie em função da pressão e da temperatura. No entanto, não é bem compreendido como o valor m da antigorita muda sob as condições de alta pressão e temperatura na Terra.

Neste estudo, os pesquisadores usaram o método dos primeiros princípios para calcular a energia livre (entalpia) de antigoritas com diferentes valores de m (m=14–19) sob pressão, e compararam a estabilidade de antigoritas com diferentes valores de m. O estudo foi publicado no Revista de Pesquisa Geofísica: Terra Sólida.

Como resultado, descobriu-se que o valor m da antigorita mais estável diminui gradualmente. Em outras palavras, a antigorita desidrata gradualmente conforme a pressão aumenta, mudando para uma estrutura com um comprimento de onda mais curto.

Isso sugere que a estrutura da antigorita na litosfera oceânica pode evoluir gradualmente para um polissomo com um valor m menor que difere da antigorita observada em condições de pressão ambiente ou de pressão próxima à superfície (ou seja, m=17).

Tais mudanças nos valores m são acompanhadas por pequenas reações de desidratação. Mudanças na quantidade de água em rochas e minerais devido ao polissomatismo da antigorita em zonas de subducção podem afetar a distribuição de terremotos de profundidade intermediária, como aqueles observados na zona sísmica dupla.