A pesquisa da New Curtin University sobre a forma como as rochas derretem na camada do manto da Terra revelou novas propriedades do espinélio de cristal chave, sugerir estudos anteriores que o usaram para estudar a fusão do manto e tectônica podem precisar ser revistos.

Publicado por Nature Communications , a pesquisa liderada por Curtin Ph.D. estudante Sr. Hamed Gamal El Dien, do Grupo de Pesquisa da Dinâmica da Terra na Escola de Ciências da Terra e Planetária de Curtin, demonstrou que o espinélio de cristal, comumente usado por cientistas para definir processos de fusão no manto, pode ser modificado de maneiras não conhecidas anteriormente, resultando na necessidade de pesquisas geológicas anteriores nesta área serem reavaliadas.

"Embora esses resultados questionem várias descobertas de pesquisas anteriores, eles também oferecem muitos aplicativos futuros, abrindo a porta para uma nova tendência científica no estudo da evolução do manto profundo ao longo da história da Terra, "Disse o senhor Gamal El Dien.

O manto da Terra é a camada intermediária do nosso planeta, e também é o maior, tendo cerca de 2.900 quilômetros de espessura e perfazendo cerca de 84 por cento do volume da Terra. Os pesquisadores acreditam que esta camada foi formada durante os primeiros estágios da diferenciação planetária, quando metais mais densos como ferro e níquel afundaram para formar o núcleo da Terra, e materiais mais leves subiram em direção à superfície da Terra para criar a crosta, deixando para trás o que chamamos de manto.

"O manto guarda muitos dos segredos sobre como a Terra evoluiu nos últimos quatro bilhões de anos, incluindo o que impulsiona as placas tectônicas como a conhecemos. No entanto, precisamos de 'mensageiros das profundezas' para nos permitir acessar esses segredos, e espinélio faz exatamente isso, "Disse o senhor Gamal El Dien.

"O espinélio é um cristal comumente encontrado no peridotito de rocha do manto, e ao contrário de outros minerais formadores de rocha comuns, acreditava-se que era muito resistente a alterações químicas durante os vários processos e eventos geológicos que podem afetar as rochas do manto após sua primeira cristalização. Por causa dessa crença, espinélio tem sido usado como um tipo de referência ou 'mensageiro do passado' ao avaliar eventos geológicos que acontecem na camada do manto, uma vez que se acreditava que preservava perfeitamente sua composição química original.

"Pelo contrário, nossa pesquisa descobriu que o espinélio pode ser, e a maioria tem sido, afetado, por processos geológicos depois de se formar, incluindo mudanças de temperatura e pressão durante processos metamórficos complexos, o que pode ter um impacto nas descobertas de pesquisas anteriores. "

Coautor de pesquisa e líder do projeto John Curtin Distinguished Professor e Australian Laureate Fellow Professor Zheng-Xiang Li, também da Escola de Ciências da Terra e Planetárias de Curtin, disseram que suas novas descobertas sugerem que os pesquisadores precisam reavaliar a composição do espinélio, especialmente observando as mudanças potenciais de composição dentro do mineral que podem ter ocorrido ao longo da história geológica da Terra.

"Teorias e descobertas científicas anteriores pressupunham a homogeneidade e a composição primária do espinélio, mas nossa pesquisa desafia essas suposições, "Professor Li disse.

"Incrivelmente, agora que sabemos disso, podemos usar a composição de espinélio como traçador para descobrir novos, segredos previamente desbloqueados do manto da Terra, permitindo-nos descobrir ainda mais sobre o nosso planeta.

"Por exemplo, nosso trabalho demonstrou que o espinélio é um bom mineral carreador para elementos móveis fluidos e voláteis, e tem a capacidade de transportar tais fluidos e voláteis de volta para o manto profundo, como o que acontece durante os processos de subducção das placas oceânicas, onde o antigo fundo do mar é 'sugado de volta' para o manto da Terra.

"Essencialmente, nossas descobertas têm o potencial de levar ao desenvolvimento de uma nova maneira de decifrar a reciclagem química do manto profundo por meio da análise de isótopos não tradicionais, como o lítio, zinco, titânio e níquel, presente em espinélio. "

Os pesquisadores usaram a Sonda Atômica de Geociência em nanoescala no Centro de Pesquisa John de Laeter da Universidade Curtin para completar sua investigação sobre a heterogeneidade química do espinélio.