First principles simulations of liquid Fe-S under Earth's core conditions

First principles electronic structure calculations, based upon density functional theory within the generalized gradient approximation and ultra-soft Vanderbilt pseudopotentials, have been used to simulate a liquid alloy of iron and sulfur at Earth's core conditions. We have used a sulfur concentration of $\approx 12$wt, in line with the maximum recent estimates of the sulfur abundance in the Earth's outer core. The analysis of the structural, dynamical and electronic structure properties has been used to report on the effect of the sulfur impurities on the behavior of the liquid. Although pure sulfur is known to form chains in the liquid phase, we have not found any tendency towards polymerization in our liquid simulation. Rather, a net S-S repulsion is evident, and we propose an explanation for this effect in terms of the electronic structure. The inspection of the dynamical properties of the system suggests that the sulfur impurities have a negligible effect on the viscosity of Earth's liquid core.Comment: 24 pages (including 8 figures

Accretion, structure and hydrology of intermediate spreading-rate oceanic crust from drillhole experiments and seafloor observations

Downhole measurements recorded in the context of the Ocean Drilling Program in Hole 504B, the deepest hole drilled yet into the oceanic crust, are analyzed in terms of accretion processes of the upper oceanic crust at intermediate spreading-rate. The upper part of the crust is found to support the non steady-state models of crustal accretion developed from seafloor observations (Kappel and Ryan, 1986; Gente, 1987). The continuous and vertical nature of borehole measurements provides stratigraphic and structural data that cannot be obtained solely from seafloor studies and, in turn, these models define a framework to analyze the structural, hydrological, and mineralogical observations made in the hole over the past decade.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/43190/1/11001_2005_Article_BF01204282.pd

Présentation géomorphologique de la région de Pampas - San Juan - Huascoy

This presentation goes beyond geomorphology as such and deals with the physical features of the landscape studied as related to human activities. The first part has to do with lithology and the general structure of the sector. There are volcanic outcrops (andesites) pierced by apophyses of the andean batholite (diorites). The andesitic flows present a general dip slightly accentuated to the south and are affected by large folds. The whole was deeply altered on several meters thickness at times, constituting sand and loam alterites. The second part concerns the study of geomorphic units of the landscape: the altitude stage, above 4.200 m. is marked by coldness and the effects of frost (geosystem of the puna and the active drifts); the stage of colonized drifts (from 3.400 to 4.200 m.) corresponds to the disappearance of the active effects of frost and the beginning of colluvial formations which slid below 3.400 m. is particulary important because most of the lands of the communities studied fall in this category. One observed there great and ancient mass movements, small, ancient and, present mass movements (various types of landslides, pellicular solifluxion) and finally, the effects of superficial runoff and rilling. The sunny stage at the cactus drifts begins near 2.200 m. and is characterised by dryness and rilling phenomena (huaycos); at the bottom of the valley are found rests of terraces and cones around 1.600 m. in altitude. The third part shows anthropic influence on present morphogenesis and the last part attempts to synthesize the observations ("soundinds") and granulometric results are presented in the annex.Cette présentation dépasse en fait la seule géomorphologie et s'intéresse aux traits physiques du paysage étudié, en relation avec les activités humaines. Une première partie concerne la lithologie et la structure générale du secteur ; il s'agit d'affleurements volcaniques (andésites) percés par des apophyses du batholite andin (diorites). Les coulées andésitiques présentent un pendage général peu accentué vers le S et sont affectées de grands plis. L'ensemble a été profondément altéré sur plusieurs mètres d'épaisseur par endroits, constituant des altérités sablo-limoneuses. La deuxième partie concerne l'étude des unités géomorphologiques du paysage : l'étage d'altitude, au-dessus de 4200 m est marqué par le froid et le rôle du gel (géosysteme de la puna et des éboulis actifs) ; l'étage des éboulis colonisés (entre 3400 et 4200 m) correspond à la disparition du gel à rôle actif et aux têtes de ravinements actuels ; l'étage des formations colluviales glissées au-dessous de 3400 m est particulièrement important car il constitué l'essentiel des terroirs des communautés étudiées. On y note de très grands mouvements de masse anciens (décollements-glissements), de petits mouvements anciens et actuels (décollements-glissements, coups de cuiller, solifluxion pelliculaire), enfin l'action du ruissellement superficiel et du ravinement. L'étage ensoleillé des éboulis à cactus commence vers 2200 m, caractérisé par sa sécheresse et les phénomènes de ravinement ("huaycos") ; enfin, en fond de vallée, quelques restes de terrasses et de cônes se situent aux alentours de 1600 m d'altitude. La troisième partie met en évidence l'influence anthropique sur la morphogénèse actuelle et une dernière partie essaie de synthétiser les observations sous forme de modèles de systèmes. Des observations précises ("sondages") et des résultats granulométriques sont présentés en annexe.Esta presentación va más allá de la geomorfología y se interesa por los rasgos físicos del paisaje estudiado en relación con las actividades humanas. Una primera parte concierne a la litología y a la estructura general del sector; se trata de afloramientos volcánicos (andesitas) con apófisis del batolito andino (dioritas). Las coladas andesíticas presentan un buzamiento general débil hacia el S y están afectadas por grandes pliegues. El conjunto ha sido muy meteorizado a veces por varios metros de espesor, lo que ha constituido alteritas areno-limosas. La segunda parte se interesa por las unidades geomorfológicas del paisaje; el piso de altura, por encima de los 4200 m, se encuentra afectado por el frío y el papel del hielo (geosistema de la puna y de los derrubios vivos); el piso de los derrubios colonizados (entre 3400 y 4200 m) se ubica donde el hielo no tiene un papel activo y donde empiezan las cárcavas actuales; el piso de las formaciones coluviales deslizadas, por debajo de los 3400 m, tiene una importancia particular por el hecho de constituir la parte esencial de los terruños de las comunidades estudiadas . Se notan muy grandes movimientos en masa antiguos (desprendimientos-deslizamientos), pequeños movimientos antiguos y actuales (desprendimientos-deslizamientos, golpes de cuchara, solifluxión pelicular), por fin la acción de la escorrentía superficial y de los entalles. El piso soleado de los derrubios con cactus empieza hacia los 2200 m, muy seco y afectado por cárcavas ("huaycos"); por fin, en el fondo del valle, algunos restos de terrazas y de abanicos se ubican a unos 1600 m de altura. La tercera parte relaciona la influencia antrópica con la morfogénesis actual y una última parte trata una síntesis de las observaciones por medio de modelos de sistemas. Observaciones precisas ("sondeos") y resultados granulométricos figuran en anexo.Fissinger B., Serrate Crisol, Usselmann Pierre. Présentation géomorphologique de la région de Pampas - San Juan - Huascoy. In: Bulletin de l'Institut Français d’Études Andines, tome 4, N°1-2, 1975. pp. 9-40