高圧,高温の音速データから推論されたペロフスキットの下層マントル

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
• 地震学 地震学とは

背景:

• 地球の下層マントルの化学組成を決定することは,地球科学における重要な課題です.
• 高圧および高温下にある下層マントルの鉱物の正確な音速は,地震学的データを解釈する上で極めて重要です.
• 以前の音響測定は,より低い圧力および温度条件に限定されていました.

研究 の 目的:

• シリケートペロブスキートとフェロペリクラゼのシャー波速度を深層下層マントル条件下で測定する.
• 地震速度プロファイルを使用して下層マントルの鉱物学と化学組成を制限する.
• 地震観測に対して,従来のペリドートマントルモデルをテストする.

主な方法:

• Brillouin散射スペクトロスコピーを利用して,シーア波速度を測定しました.
• 地球の深い下層マントルの代表的な高圧,高温条件をシミュレートした.
• グローバルな地震速度プロファイルに適合する鉱物学的モデルを開発しました.

主要な成果:

• シリケートペロブスキートは,下層マントルの体積の93%以上を占め,これは以前にモデル化されたものよりも著しく高い割合です.
• 結果は,下層マントルが上層マントルと比較してシリコンに富んでいることを示しています.
• これらの発見はコンドリート地球モデルと一致し,化学的層分化が顕著であることを示唆しています.

結論:

• 下層マントルは主にシリケートペロブスキートで,既存のマントルの組成モデルに挑戦しています.
• 証拠は,シリコンが豊富な下層マントルを支持しており,上層マントルと下層マントルの間の化学分層を暗示しています.
• この分層化は,マントルの層間の物質交換が制限されている層状マントルのコンベクションを示唆しています.