MgSiO3鉱物の変位をモデル化することで,深層マントルのプラスチック流動への影響
Philippe Carrez1, Denise Ferré, Patrick Cordier
1Laboratoire de Structure et Propriétés de l'Etat Solide, UMR 8008 CNRS/Université de Lille 1, 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France.
マントルのコンベクションは,地球の内部ダイナミクスを駆動する. 新しいモデルは,MgSiO3のペロブスキートとペロブスキート後の段階の変位が,深層マントルのプラスチックの変形と地震性アニソトロピーをどのように影響するかを明らかにしています.
科学分野:
- 地質物理学 地質物理学とは地質物理学です.
- ミネラル物理学 ミネラル物理学
- マテリアルサイエンス 材料科学
背景:
- マントルのコンベクションは,熱伝導によって引き起こされ,地球の内部ダイナミクスを支配する.
- MgSiO3ペロブスキートの高温のクリープは,深いマントルの流れを支配する.
- MgSiO3ペロブスキートとそのペロブスキート後の相の機械的性質は,最下層のマントルの理解に不可欠ですが,依然としてほとんど不明です.
研究 の 目的:
- 高圧下でのMgSiO3ペロブスキートとポストペロブスキート相の機械的性質を調査する.
- これらの鉱物のプラスチックの変形における変位の役割を理解する.
- 地球最下層のマントルの地震性アニソトロピーの影響を調査する.
主な方法:
- Peierls-Nabarroのフレームワークに基づいて,混乱のコアモデルの開発.
- 100GPaでのMgSiO3ペロブスキートと120GPaでのポストペロブスキートのモデリング.
- ユニット細胞の歪みと変位コアの解離の影響によるプラスチック変形の分析.
主要な成果:
- ペロブスキットのプラスチック変形は,オーソロンビック単位細胞の歪みによって著しく影響を受けます.
- シリケート・ポスト・ペロフスキットでは,コア解離を通して脱位が緩和される.
- これらの発見は,地球の奥深くにある鉱物の機械的行動に関する洞察を提供します.
結論:
- この研究は,高圧マントルの鉱物における脱位行動をモデル化するための新しいアプローチを提供します.
- 提案されたモデルは,最下層のマントルで観測された地震性アニソトロピーの説明を提供します.
- これらの変位ダイナミクスを理解することは,地球の内部の正確な地力学モデルにとって不可欠です.
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