是什么意思在地幔相变?

Question

相变通常意味着改变从液体到固体的阶段。但在地质文献我们遇到转换从一个矿物与其他矿物。例如olivine-spinel过渡在410公里。

这种转变是什么区别于其他相变固液、气相或气相过渡?

Answer 1

我想增加戈登的回答。相变在这种情况下不仅指物质状态的变化(如液体到固体),但不同的固体状态的改变。

橄榄石,$ \ ce{(毫克、铁)2 sio4} $,是压力的稳定的硅酸镁到那些流行的深度~ 410公里的地球表面以下。作为地幔主要是由镁、硅和氧,这种矿物质的主要阶段(或矿物)。但低于410公里,会发生什么?利用地球物理方法,我们知道大部分地幔的性质的变化:

有“跳”的密度和地震速度。从实验工作,我们知道橄榄石wadsleyite和ringwoodite这些压力的变化。wadsleyite和ringwoodite化学类似于橄榄石,他们的作文也是美元\ ce{(毫克、铁)2 sio4} $。然而,由于高压,其结构变化从橄榄石结构密度,更紧凑的尖晶石结构。注意这不是尖晶石矿物($ \ ce{摘要}$),而是橄榄石组成的离子安排同样的离子被安排在尖晶石。

在660公里,“尖晶石”“钙钛矿”的橄榄石,橄榄石变化导致第二个不连续。这个钙钛矿不是矿物钙钛矿($ \ ce {CaTiO3} $),而是一种硅酸镁与钙钛矿结构($ \ ce{(毫克、铁)SiO3} $)。这是一个总结阶段(即矿物质)你发现在地球的地幔:

这两项数据都是来自这个优秀的大学明斯特网站,你可以看到高分辨率数据和多读一些。

Answer 2

“相变”并不仅仅意味着liquid-gas-solid变化。它还包括矿物晶格重组以应对由于条件不同。还有其他固相固相转变,可以发生在应对pH值的变化、氧化还原和通量浓度。在后一种情况下,流量通常high-temperature-water,有限公司₂F Cl B和一些奇异的催化剂。

在liquid-gas-solid相变的情况下有三分,所有三个阶段在一个特定的存在P- - - - - -T,这些阶段之间的区别开始模糊。

随着深度在地上,压力增加,导致一些潜在的相变,olivine-spinel过渡是最明显的,因为外地幔橄榄石是一个主要组成部分。