Ar bulk diffusivity experiments in microgabbros with implications for the Venusian geodynamics (2022)
- Authors:
- Autor USP: SEMÊDO, PEDRO DE ALMEIDA - IGC
- Unidade: IGC
- Sigla do Departamento: GMG
- DOI: 10.11606/D.44.2022.tde-07062022-071135
- Subjects: PETROLOGIA; GEOQUÍMICA; GEODINÂMICA; VÊNUS
- Keywords: Diffusion; Difusão; Experimental geochemistry; Experimental petrology; Geoquímica experimental; Petrologia experimental
- Language: Inglês
- Abstract: O sistema geoquímico do argônio é uma importante ferramenta para as ciências planetárias. O 40Ar é radiogênico e produzido através do decaimento radioativo de 40K (meia-vida ~ 1.25 Ga) em minerais na crosta e manto de planetas rochosos, enquanto os isótopos 36Ar e 38Ar são primordiais. As atmosferas da Terra e de Vênus possuem razões 36Ar/38Ar semelhantes (5.3 e 5.5, respectivamente) mas contrastantes razões 40Ar/36Ar (~ 300 vs. 1, respectivamente), indicando que a Terra é mais eficiente na degaseificação de 40Ar. Como vulcanismo é um importante mecanismo de degaseifação de 40Ar, esses dados sugerem uma maior atividade vulcânica na Terra em relação a Vênus durante a evolução destes planetas. Entretanto, difusão é um outro possível transportador de 40Ar de geosferas para atmosferas e a temperatura superficial média em Vênus (460 ºC) é maior que a temperatura de fechamento do gás na maioria dos sistemas silicáticos. Como não há dados acerca da difusão de Ar em rochas basálticas, neste trabalho foram feitos experimentos de difusão efetiva utilizando microgabros sintéticos (similares a basaltos venusianos) a 460 ºC (1 atm) para investigar a eficiência da difusão em mobilizar Ar na crosta de Vênus. Foi utilizada uma fornalha vertical tubular (VTF) para fundir e cristalizar o pó de um basalto toleiítico em condições de saturação de Ar, gerando um total de 10 pérolas de microgabro saturadas em Ar. Oito dessas pérolas foram reintroduzidas na VTF (composição atmosférica controloadade 100% CO2) e em uma mufla (MF, composição do ar) simultaneamente (4 em cada forno) a 460 ºC. As duas fornalhas foram utilizadas para checar se a composição atmosférica afetaria os resultados. Alíquotas foram então removidas depois de 2, 4, 8 e 16 dias. Coeficientes de difusão efetiva (Dbulk) foram obtidos através da análise da variação de concentração de Ar nas pérolas após os experimentos. Experimentos realizados na VTF e MF tiveram resultados semelhantes. Duas soluções da equação de difusão foram utilizadas, com os melhores resultados indicando Dbulk de 3.5 x 10-13 m²/s. Os resultados indicam que difusão é um processo muito lento nas condições analisadas e que menos de 1% do Ar total teria sido removido da crosta venusiana se difusão fosse o único mecanismo de degaseificação. Portanto, os dados suportam a ideia de que vulcanismo é a principal fonte de 40Ar para a atmosfera em planetas com crostas anidras e que, de fato, deve ter havido maior atividade vulcânica na Terra que em Vênus durante as evoluções dos planetas. Finalmente, eu sugiro que a crosta de Vênus possui excesso de 40Ar e que a razão 40Ar/36Ar na atmosfera venusiana deve se tornar mais semelhante com a da Terra após o próximo evento global de produção crustal, quando magma estaria em contato direto com a atmosfera, favorecendo a degaseificação de 40Ar
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- Data da defesa: 27.04.2022
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- Cor do Acesso Aberto: gold
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ABNT
SEMÊDO, Pedro de Almeida. Ar bulk diffusivity experiments in microgabbros with implications for the Venusian geodynamics. 2022. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-07062022-071135/. Acesso em: 05 jan. 2026. -
APA
Semêdo, P. de A. (2022). Ar bulk diffusivity experiments in microgabbros with implications for the Venusian geodynamics (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-07062022-071135/ -
NLM
Semêdo P de A. Ar bulk diffusivity experiments in microgabbros with implications for the Venusian geodynamics [Internet]. 2022 ;[citado 2026 jan. 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-07062022-071135/ -
Vancouver
Semêdo P de A. Ar bulk diffusivity experiments in microgabbros with implications for the Venusian geodynamics [Internet]. 2022 ;[citado 2026 jan. 05 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44143/tde-07062022-071135/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.44.2022.tde-07062022-071135 (Fonte: oaDOI API)
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