Дослідження фазових переходів олівіну дозволило з’ясувати механізми виникнення глибинних землетрусів у перехідній зоні земної мантії, що розташована на глибині 410–660 кілометрів.
Під впливом високих тисків і температур структура олівіну змінюється, переходячи у фази вадслеїту і рингвудиту. Ці процеси викликають механічні напруження, які, за умов тиску понад 130 тисяч атмосфер і температури від 830 до 890 °C, призводять до крихкого руйнування мінералу. Виникають “антитріщини” — області, наповнені сумішшю нанокристалів олівіну та вадслеїту, які сприяють поширенню тріщин та звільненню сейсмічної енергії.
Експерименти з використанням рентгенівської дифракції та акустичних датчиків показали, що утворення тріщин супроводжується різким підвищенням температури до 2000–2200 °C, що викликає локальне плавлення. Це знижує тертя між частинами породи, дозволяючи їм легко зміщуватися одна відносно одної. В результаті на великих глибинах можливі землетруси, хоча їх кількість різко зменшується нижче 680 км через перехід механічних процесів у пластичну деформацію.
Раніше глибинні землетруси пов’язували переважно з фазовими змінами інших мінералів у субдукційних пластах земної кори. Однак ці результати доводять, що олівін, основний мінерал мантії, також є ключовим чинником, здатним спричиняти масштабні вивільнення сейсмічної енергії в перехідній зоні.
Отримані дані відкривають нові перспективи для розуміння процесів у глибинах Землі, що мають значення для моделювання тектонічної активності та прогнозування землетрусів.