全新矿物测量揭开地幔之谜

近日，日本研究人员报告了对硅酸钙（CaSiO3）钙钛矿的首次基于实验的测量。CaSiO3钙钛矿是一种重要的地幔矿物，但无法稳定存在于地表。研究结果支持一种看法，即认为上地幔底部存在俯冲洋壳区域——穿过该区域的地震波被认为会出现波速异常。相关论文刊登于《自然》。

地球内部地震波传播模型与等效实验测试之间的差异显示，上下地幔边界处（560至800千米深处）存在的化学性质不同的物质或为俯冲洋壳，且该物质的主要成分可能是矿物CaSiO3钙钛矿。不过，此前从未对CaSiO3钙钛矿进行过基于实验的速度测量，因为这种测量需要在比地表更高的温度下形成的不同立方结构。

松山市爱媛大学的Steeve Gréaux及同事在实验室创造出了立方CaSiO3钙钛矿结构，并在不同压强温度（最高达上地幔底部等同条件）下对CaSiO3钙钛矿进行了超声波波速测量。研究人员发现，CaSiO3钙钛矿的刚性比理论预测的低25%，导致地震波会以低于先前认为的速度传播。

研究人员认为，这些研究结果能为下地幔顶部存在洋壳堆积的假说提供证据。（来源：中国科学报鲁亦）

相关论文信息：DOI: 10.1038/s41586-018-0816-5

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