Согласно традиционным представлениям нижняя мантия Земли занимает 55% от общего объема планеты. Преобладающей минеральной фазой здесь, по данным экспериментов, выполненных при высоких P-T параметрах, считался ферромагнезиальный силикат (Mg,Fe)SiO3 с орторомбической перовскитовой (pv) структурой. Предполагалось, что этот минерал остается стабильным в огромном диапазоне P-T параметров–от дна переходной зоны на глубине 670 км (давление 24 ГПа) до границы (CMB) ядро-мантия– 2900 км (136 ГПа).
Уверенность в таком положении вещей оказалась поколебленной в результате недавней работы большой группы американских ученых, главным образом китайского происхождения (Li Zhang, Yue Meng, Wenge Yang, Lin Wang, Wendy L. Mao, Qiao-Shi Zeng, Jong Seok Jeong, Wenjun Liu, Ruqing Xu и Ho-kwang Mao). Материалы этого интересного исследования приведены в статье, опубликованной в научном журнале Science.
Как сообщается в резюме этой статьи, «Минералогическая конституция мантии Земли определяет ее геофизические и геохимические свойства. Предыдущие модели нижней мантии с доминированием в ее составе перовскита были построены на предположении, что весь объем нижней мантии до верхней ее части - D″ слоя содержит (Mg,Fe)SiO3 с номинально 10 моль % содержанием железа. На основании экспериментов с алмазной наковальней лазерного подогрева при давлении 95-101 ГПа (гигапаскалей) и температуре в диапазоне от 2200 до 24000К (1930-21300С) авторы обнаружили, что такой перовскит нестабилен; он теряет свое железо и диспропорционально стремится к почти свободной от железа MgSiO3 перовскитовой фазе и некоторой богатой Fe фазе, характеризующейся гексагональной структурой».
Результаты рассматриваемой работы американских ученых могут пролить свет на загадочные сейсмические особенности мантии за пределами глубины ~ 2000 километров. Наблюдаемые геофизические аномалии могут быть связаны с тем, что на этих глубинах в мантии могут содержаться в значительном количестве неизвестные Fe-содержащие фазы.
Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источник (и): http://www.sciencemag.org/content/344/6186/877
http://www.gazeta.ru/science/news/2014/05/23/n_6173665.shtml
