Ferropericlase или magnesio вюстите является магний / железа оксид с химической формулой (Mg, Fe) O , который интерпретируется как один из главных компонентов Земли нижней мантии вместе с силикатом перовскита , магниево / железа силиката с структурой перовскита . Ферропериклаз был обнаружен в виде включений в нескольких природных алмазах . Необычно высокое содержание железа в одной свите алмазов связано с происхождением из самой нижней мантии. [1]Дискретные зоны сверхнизких скоростей в самых глубоких частях мантии, около ядра Земли, считаются сгустками ферропериклаза, поскольку сейсмические волны значительно замедляются при прохождении через них, и ферропериклаз, как известно, оказывает этот эффект при высоких давлениях. и температуры, обнаруженные глубоко в мантии Земли. [2] В мае 2018 г. было показано, что ферропериклаз определенным образом является анизотропным при высоких давлениях нижней мантии, и эта анизотропия может помочь сейсмологам и геологам подтвердить, действительно ли эти зоны сверхнизких скоростей являются ферропериклазом, пропуская сейсмические волны. через них с разных сторон и наблюдая за точным изменением скорости этих волн. [3]
Зона перехода отжима
Изменения спинового состояния электронов в железе в минералах мантии экспериментально изучены в ферропериклазе. Образцы подвергаются условиям нижней мантии в нагреваемой лазером ячейке с алмазной наковальней, а спиновое состояние измеряется с помощью синхротронной рентгеновской спектроскопии . Результаты показывают, что в железе переход от высокоспинового состояния к низкоспиновому происходит с увеличением глубины в диапазоне от 1000 км до 2200 км. [4] [5] [6] Ожидается, что изменение спинового состояния будет связано с более высоким, чем ожидалось, увеличением плотности с глубиной, а также с сильными изменениями вязкости. [7]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "Копылова, М.Г. 2006. Ферропериклаз из нижней мантии и его геодинамическое значение" . Архивировано из оригинала на 2016-03-03 . Проверено 18 марта 2008 .
- ^ «Странные капли под Землей могли быть остатками древнего океана магмы» . Space.com . Проверено 1 октября 2018 .
- ^ Финкельштейн, Грегори Дж .; Джексон, Дженнифер М .; Сказал, Айман; Алатас, Ахмет; Leu, Bogdan M .; Штурхан, Вольфганг; Тёлльнер, Томас С. (18 мая 2018 г.). «Сильно анизотропный магнезиовюстит в нижней мантии Земли» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 123 (6): 4740–4750. Bibcode : 2018JGRB..123.4740F . DOI : 10.1029 / 2017jb015349 . ISSN 2169-9313 .
- ^ «Исследователи определяют местонахождение зоны спинового перехода мантии, что позволяет понять строение Земли» . Архивировано из оригинала на 2010-05-27.
- ^ Венцкович, РМ; Хусто, JF; Wu, Z .; да Силва, CRS; Yuen, DA; Кольстедт, Д. (2009). «Аномальная сжимаемость ферропериклаза при переходе спина железа» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 106 : 8447. DOI : 10.1073 / pnas.0812150106 .
- ^ Marcondes, Michel L .; Чжэн, Фавэй; Венцкович, Рената М. (25 сентября 2020 г.). «Дисперсия фононов во всем спин-кроссовере железа в ферропериклазе» . Physical Review B . 102 (10): 104112. arXiv : 2003.12348 . DOI : 10.1103 / PhysRevB.102.104112 .
- ^ Хусто, JF; Morra, G .; Юэнь, Д.А. (2015). «Волны вязкости в нижней мантии: динамическая роль спинового перехода железа». Планета Земля. Sci. Lett . 421 : 20-26. DOI : 10.1016 / j.epsl.2015.03.013 .