Diferencia entre revisiones de «Física mineral»

El trabajo de laboratorio en física mineral requiere mediciones de alta presión. La herramienta más común es una [[celda de yunque de diamante]], que usa diamantes para poner una pequeña muestra bajo presión que puede [[Perihelio|acercarse]] a las condiciones en el interior de la Tierra.

Muchos de los estudios pioneros en física mineral involucraron explosiones o proyectiles que someten una muestra a un choque. Durante un breve intervalo de tiempo, la muestra está bajo presión a medida que pasa la [[onda de choque]]. Mediante este método se han logrado presiones tan altas como cualquiera en la Tierra. Sin embargo, el método tiene algunas desventajas. La presión es muy no uniforme y no es [[Proceso adiabático|adiabática]], por lo que la [[onda de presión]] calienta la muestra al pasar. Las condiciones del experimento deben interpretarse en términos de un conjunto de curvas de densidad de presión llamadas ''[[ Condiciones de Rankine-Hugoniot |curvas de Hugoniot]]''.<ref>{{Cita publicación|título=Dynamic compression of Earth materials|apellidos=Ahrens|nombre=T. J.|publicación=[[Science (journal)|Science]]|volumen=207|número=4435|páginas=1035–1041|bibcode=1980Sci...207.1035A|doi=10.1126/science.207.4435.1035|pmid=17759812|año=1980}}</ref>

Las prensas multi-yunque implican una disposición de yunques para concentrar la presión de una prensa sobre una muestra. Típicamente, el aparato usa una disposición de ocho yunques de [[Carburo de wolframio|carburo de tungsteno en]] forma de cubo para comprimir un octaedro de cerámica que contiene la muestra y un horno de cerámica o metal Re. Los yunques se colocan típicamente en una gran [[prensa hidráulica]]. El método fue desarrollado por Kawai y Endo en Japón.<ref>{{Cita publicación|título=The generation of ultrahigh hydrostatic pressures by a split sphere apparatus|apellidos=Kawai|nombre=Naoto|publicación=Review of Scientific Instruments|volumen=41|número=8|páginas=1178–1181|bibcode=1970RScI...41.1178K|doi=10.1063/1.1684753|año=1970}}</ref> A diferencia de la compresión de choque, la presión ejercida es constante y la muestra se puede calentar usando un horno. Presiones de aproximadamente 28 GPa (equivalente a profundidades de 840 km),<ref>{{Cita publicación|título=Post-garnet transitions in the system Mg4Si4O12–Mg3Al2Si3O12 up to 28 GPa: phase relations of garnet, ilmenite and perovskite|apellidos=Kubo|nombre=Atsushi|apellidos2=Akaogi, Masaki|publicación=Physics of the Earth and Planetary Interiors|volumen=121|número=1–2|páginas=85–102|bibcode=2000PEPI..121...85K|doi=10.1016/S0031-9201(00)00162-X|año=2000}}</ref> y temperaturas superiores a 2300 °C,<ref>{{Cita publicación|título=Melting and subsolidus relations of silica at 9 to 14 GPa|apellidos=Zhang|nombre=Jianzhong|apellidos2=Liebermann, Robert C.|publicación=Journal of Geophysical Research|volumen=98|número=B11|páginas=19785–19793|bibcode=1993JGR....9819785Z|doi=10.1029/93JB02218|apellidos3=Gasparik, Tibor|apellidos4=Herzberg, Claude T.|apellidos5=Fei, Yingwei|año=1993}}</ref> puede lograrse utilizando yunques de WC y un horno de cromita de [[lantano]]. El aparato es muy voluminoso y no puede alcanzar presiones como las de la celda de yunque de diamante (abajo), pero puede manejar muestras mucho más grandes que pueden enfriarse y examinarse después del experimento.<ref>{{Cita web|url=https://www.llnl.gov/str/Minarik.html|título=Studying the Earth's formation: The multi-anvil press at work|fechaacceso=29 de septiembre de 2010|editorial=[[Lawrence Livermore National Laboratory]]|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20100528213332/https://www.llnl.gov/str//Minarik.html|fechaarchivo=28 May 2010}}</ref> Recientemente, se han desarrollado yunques de diamantes [[Sinterización|sinterizados]] para este tipo de prensa que pueden alcanzar presiones de 90 GPa (2700 &nbsp; profundidad de km).<ref>{{Cita publicación|título=Recent advances of high-pressure generation in a multianvil apparatus using sintered diamond anvils|apellidos=Zhai|nombre=Shuangmeng|apellidos2=Ito, Eiji|publicación=Geoscience Frontiers|volumen=2|número=1|páginas=101–106|doi=10.1016/j.gsf.2010.09.005|año=2011}}</ref>