新的MgSiO_{4}H_{2}作为潜在的初级水载体进入地球深层的新阶段
Sen Shao1,2, Jian Lv1,2, Xin Li2,3
1Key Laboratory of Material Simulation Methods and Software of Ministry of Education, College of Physics, <a href="https://ror.org/00js3aw79">Jilin University</a>, Changchun 130012, China.
Physical review letters
|December 6, 2024
概括
新的酸 (MgSiO4H2) 结构在地球深处稳定,挑战了以前的模型. 这些发现揭示了地球深层水循环的坚固水载体.
科学领域:
- 矿物物理 矿物物理
- 地质化学 地质化学
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 酸 (MgSiO4H2) 被认为是进入地球深层的关键水载体.
- 现有的MgSiO4H2结构模型显示稳定场比实验数据更窄,质疑其在相关压力-温度 (P-T) 条件下的作用.
研究的目的:
- 确定新的,稳定的MgSiO4H2晶体结构,能够将水输送到地球深处.
- 在极端条件下研究MgSiO4H2及其固体溶液的P-T稳定性.
主要方法:
- 先进的晶体结构搜索算法.
- 一开始的模拟.
- 进行X射线衍射测量和反射电子成像.
主要成果:
- 确定了两种新的MgSiO4H2晶体结构 (α-和β-MgSiO4H2),在广泛的P-T范围 (17-68GPa,高达1860K) 中稳定.
- 证实了MgSiO4H2和AlOOH固体溶液的形成,显示出增强的PT稳定性.
- 这些阶段被确定为水的强大载体进入下层地幔.
结论:
- 新发现的MgSiO4H2相在与深层地球下层地幔相关的条件下是稳定的.
- 这些发现确立了新的MgSiO4H2相作为主要的水载体,修订了对地球深层水循环的理解.


