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I dati termodinamici calcolati ab initio per le fasi di alta pressione, dopo essere stati
opportunamente trattati, sono andati a costituire un dataset internamente consistente per il
calcolo di equilibri di fase univarianti in condizioni di alta P e T nel sistema composizionale
MgO–SiO2. Attualmente il dataset, in via di completamento, comprende nove fasi
mineralogiche compiutamente caratterizzate, stabili nel mantello profondo della Terra: MgO
(periclasio), SiO2 (stishovite), MgSiO3 (clinoenstatite C2/c, akimotoite e majorite), Mg2SiO4
(forsterite, wadsleyite e ringwoodite), Mg14Si5O24 (fase AnhB).
SiO2
MgO Al2O3
Fig. 1 – Topologia del diagramma di fase ternario MgO-Al2O3-SiO2 calcolata a P=1 bar
mediante tecniche di convex-hull (Ottonello et al., in preparazione). L’utilizzo di un valore
S 0 298.15 (saffirina) = 448.318 J/(mol×K), di soli 2 J/(mol×K) inferiore a quello definito in una
nota ottimizzazione termodinamica [9], determina la scomparsa del campo di fase primaria
della saffirina nel sistema MAS (caso A), in contrasto con l’evidenza sperimentale di una sua
effettiva presenza a temperature comprese tra i 1453 °C e i 1482 °C [10] (campo verde
chiaro indicato nel caso B).
Fig. 2 – Equilibrio di fase 5 Mg2SiO4 (forsterite) + 4 MgO (periclasio) = Mg14Si5O24 (AnhB),
calcolato ab initio (linea nera continua) e determinato sperimentalmente (tondi bianchi e
neri, con relativi error bars), in condizioni di alta P e T (da Ottonello et al., 2010,
modificata). La linea tratteggiata in figura rappresenta un best-fit dei dati sperimentali [6].
Fo = Forsterite, Per = Periclasio, AnhB = Fase Anidra B.
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SAFFIRINA
SiO2
MgO Al2O3