研究改写下地幔矿物组成认知

 

5月23日，美国《科学》杂志报道了中国高压先进科研中心张莉研究小组在高压矿物物理领域的新突破：含铁的硅酸盐钙钛矿在下地幔深部所对应的温度、压力条件下会分解为两个相，即无铁的钙钛矿和首次报道的六方结构相，从而改变了过去30年对地球下地幔矿物组成的已有认知。

据介绍，下地幔占到地球一半以上的体积，跨越从670千米深度（约24万大气压和1300摄氏度）的过渡带底部到2900千米深度的核幔边界（约136万大气压和2200摄氏度）。30年来，人们普遍认为，含有铁元素的钙钛矿物质是构成地球下地幔的主要矿物质。

此次研究小组发现，应用激光加温的金刚石压砧高压技术，在95万～101万大气压和1900～2100摄氏度下，钙钛矿里的铁元素会逐渐丢失。同时，科学家出乎意料地观测到具有六边形结构的新相形成（被称为Ｈ相）。

张莉表示，为了解开新相之谜，研究小组采用了最新的分析方法来确定矿物在高温高压条件下的成分和结构。未来还需要运用岩石学、矿物物理学、地球化学、地震学、地球动力学等多学科知识进一步探索，解开地幔深部之谜。（来源：中国科学报 闫洁）