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Updated: Mar 23, 2026

Atom Probe Tomography Analysis of Exsolved Mineral Phases
Published on: October 25, 2019
第一个原则限制了在下层地幔矿物和弱的D'层中扩散的限制
M W Ammann1, J P Brodholt, J Wookey
1Department of Earth Sciences, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, UK. m.ammann@ucl.ac.uk
在矿后 (MgSiO3) 中的离子扩散具有高度的异构性,在地球的D'层中显著削弱了这种矿物质. 这解释了地震观测,并影响了核心-地幔相互作用和热流.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 矿物物理 矿物物理
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 佩洛夫斯基特后酸 (MgSiO3) 是一个关键的矿物阶段,假设存在于地球的D'层.
- 它的特性对于理解地震观测至关重要,比如D''反射器和地震异构性.
- 矿后的离子扩散影响了地幔粘度和与核心的热/化学合.
研究的目的:
- 在下层地幔条件下计算后矿的绝对离子扩散率.
- 调查扩散异构对矿后强度和地震性能的影响.
- 为了协调关于D''层的实验和观测数据.
主要方法:
- 使用第一原则的计算方法.
- 在矿后模拟离子扩散 (Mg2+和Si4+).
- 在高压和高温条件下分析扩散速率.
主要成果:
- SiO3的扩散是极其异质的,在快速和缓慢的方向之间有八个数量级的差异.
- 如果有网格偏好的方向,异位扩散可以使后矿比矿弱四个数量级.
- 微弱的后矿显著增加了穿过核心-地幔边界的热量流,并改变了地热.
结论:
- 微弱的,异型的后矿存在解释了最下层地幔的横向变化的粘度.
- 由于佩洛夫斯基特后的快速变形的开始,地震异性质的快速变化可能导致观察到的利的D'反射器.
- 这些发现使地震观测与对矿到后矿相变幅度的实验约束相协调.
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