是什么使得核/地幔边界的条件非常适合铝与氧以外的其他元素结合?

Question

最近，施泰因哈特是接受被国际矿物学协会列为新矿物。这本身就是一个很有趣的故事。有一篇有趣的文章《新科学家》关于它，但它是付费的。

施坦硬石的分子式为$\ce{Al63Cu24Fe13}$。这是一种超罕见的准晶体，至少部分原因是铝的混合物中没有氧气，据我所知。

其中一位批评家(引用自文章)

．.．他立即宣布样本是天然的“不可能”。他关心的不是完美的程度，而是铜辉石、钾辉石和二十面体准晶相中令人困惑的金属铝的存在。他认为，金属铝与O具有非常强的亲和力，因此它不可能在地球表面自然形成……他修正了这一结论，考虑到它可能是在核心地幔边界附近的高温和高压下形成的，或者是在太空中流星的高碰撞中形成的，这种可能性不大。[1]

核/地幔边界显然充满了大量的化学相互作用，但究竟是什么条件阻止了铝的氧化?这仅仅是物理压力还是其他气体的存在?

很明显，铝没有暴露在大气中，但我(有限)的理解是，氧与硅等其他元素结合在一起，含量丰富。

参考:

1. 宾迪，L. &斯坦哈特，pj .(2014)寻找被禁止的水晶。矿物学杂志，78(2), 467 - 482。(DOI)[PDF](似乎是免费的)

Answer 1

实验发现的一个原因是地幔-核边界的压力和温度条件导致铝氧化物的还原。根据《自然》杂志的文章$\ce{Fe}$和$ ce{Al2O3}$的化学相互作用是地球核幔边界非均质性的来源(Dubrovinsky et al. 2001)通过模拟边界处热化学条件的实验，认为核幔边界区域的主要因素之一是

在核幔边界条件下，铁能够还原铝的氧化物，这可以为地核提供额外的轻元素来源，并在地核-地幔边界产生显著的异质性。

此外，从2001年的ESRF重点网页铁和刚玉在高压和高温下的化学相互作用:对地球内部深处的影响，通过实验发现，形成铁铝化合物(以及其他合金)的以下反应发生在被认为存在于地幔-核边界的温度下:

$ $ \ ce {(2 + 3 x美元)铁+ x氧化铝- > 2美元feal_ {x}美元+ 3 x FeO说美元}$ $

其中$x$在0.02-0.03到0.25之间变化