地球科学：下部マントルの化学的組成

地震学的観測と実験室での弾性率測定を組み合わせて、地球下部マントルの化学的組成を推定しようとする試みは、ブリッジマナイト鉱物の実験室データが不足しているため妨げられている。今回H Marquardtたちは、アルミニウムと鉄を含むブリッジマナイトの単結晶弾性率データを報告し、その弾性的挙動が、MgSiO₃端成分の挙動と著しく異なっていることを示している。著者たちは、このデータを用い、パイロライト的なマントル組成を仮定して、ブリッジマナイトとフェロペリクレースの間の鉄分配の深さに依存する変化を説明する、下部マントル最上部の地震波速度をモデル化している。この鉱物物理学的予測は、少なくとも深さ1200 kmまでPREM（予備的な標準地球モデル）の地震モデルと一致しており、これは上部マントルと下部マントル浅部の化学的均一性を示している。しかし、計算した地震波速度は、より深部では下部マントルの地震波速度と一致しなくなるため、ブリッジマナイトの陽イオン秩序が変化しているか、下部マントルの第二鉄含有量が減少していることが示される。

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