Las bocanadas de aire fresco de las zonas de subducción

Las zonas de subducción representan lugares privilegiados para el reciclaje de materia en la Tierra. Son también verdaderas ‘fábricas redox’ donde los elementos químicos ven evolucionar su grado de oxidación durante las interacciones fluido-roca. Así, los elementos volátiles (agua, oxígeno (El oxígeno es un elemento químico de la familia de los calcógenos, de…), hidrógeno (El hidrógeno es un elemento químico de símbolo H y número atómico 1.), azufre (El azufre es un elemento químico de la familia de los calcógenos, de símbolo S y…, carbono) y los metales son atrapados por rocas subducidas o liberados en el fluido (Un fluido es un medio material perfectamente deformable. se agrupa bajo este…) durante las diferentes etapas de subducción (Subducción es el proceso de hundir una placa tectónica debajo de otra placa de…). El conocimiento de la evolución de las condiciones redox en las zonas de subducción es una información clave (literalmente, la clave o key (ambas grafías son correctas) es un dispositivo extraíble…) para comprender estos fenómenos, pero hasta el momento no se ha avanzado por falta de identificación de trazadores in situ.

Diagrama del enfoque utilizado y el fenómeno de liberación del fluido oxidante. El espectro de absorción X (curva azul) nos da información directa sobre los grados redox del arsénico (El arsénico es un elemento químico de la familia de los pnictógenos, símbolo…) contenido en los distintos minerales de la serpentinita (abajo del dibujo).
© Gleb Pokrovski

Un equipo internacional de investigadores, en el que participan 5 laboratorios del CNRS (el Centro Nacional de Investigaciones Científicas, más conocido por sus siglas CNRS, es el más grande…), investigó esta cuestión mediante el seguimiento del estado redox del arsénico, un oligoelemento (TRACE es un telescopio espacial de la NASA diseñado para estudiar la conexión entre…), en las serpentinitas del Himalaya que era una zona de subducción antes de la orogenia. Gracias a la radiación sincrotrón (Sincrotrones, sincrociclotrones y ciclotrones se refieren a diferentes tipos de aceleradores, etc.), que permite cuantificar in situ el estado químico y redox del arsénico en rocas y minerales, los investigadores han implementado muestra una gran variabilidad en los grados redox del arsénico, que van de -3 (arseniuro) a +5 (arseniato). Al combinar estas observaciones (La observación es la acción de monitorear atentamente los fenómenos, sin la voluntad de ellos…) con diferentes métodos analíticos de laboratorio, modelado termodinámico y la historia geodinámica de estas rocas, los investigadores pudieron rastrear el extraordinario viaje ( Un viaje es un movimiento que se hace hacia un punto más o menos distante con un propósito personal…) de arsénico en la zona de subducción y para utilizarlo como ‘sonda’ (Una sonda espacial es una nave no tripulada enviada por el Hombre para explorar más de cerca…) al oxígeno’.

Durante las primeras etapas de subducción, la presencia de arseniuros indica que la formación de serpentinitas consume oxígeno y, por lo tanto, libera hidrógeno. Posteriormente en la subducción, a mayores profundidades y temperaturas, la descomposición parcial (En biología, descomposición es el proceso por el cual los cuerpos organizados,…) de estas rocas liberan fluidos altamente oxidantes como lo demuestra la presencia de arseniato. El nivel de oxígeno estimado en estos fluidos corresponde a una presión parcial de unos pocos milibares de O2 a una profundidad de 100 km y entre 600 y 700 °C, unos 10 órdenes de magnitud superior a las estimaciones realizadas hasta el momento. Este estudio abre perspectivas para el rastreo de fenómenos muy contrastantes, muchas veces fuera de equilibrio, en zonas de subducción. Estos resultados ayudan a comprender mejor y cuantificar los vínculos fundamentales entre lo profundo y la superficie (Una superficie generalmente designa la capa superficial de un objeto. El término a…) en la Tierra (La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar por orden de distancia…) y otros planetas telúricos.

Para saber más:
Pokrovski, GS, Sanchez-Valle, C., Guillot, S., Borisova, AY, Muñoz, M., Auzende, A.-L., Proux, O., Roux, J., Hazemann, J.-L. , Testemale, D., Shvarov, YV (2022) Dinámica redox de subducción revelada por arsénico en serpentinita. geoquímica persp. Dejar. 22, 36-41.

¿Te ha gustado este artículo? ¿Quieres apoyarnos? Compártelo en las redes sociales con tus amigos y/o coméntalo, ¡esto nos animará a publicar más temas similares!

Deja un comentario