全新矿物测量揭开地幔之谜

最近，日本研究人员首次报道了对硅酸钙钙钛矿的实验测量。硫酸钙钙钛矿是一种重要的地幔矿物，但它不能稳定地存在于表面。研究结果支持在上地幔底部存在一个俯冲洋壳区的观点，认为穿过该区的地震波具有异常的波速。相关论文发表在《自然》杂志上。

地震波在地球内部的传播模型与等效实验测试的差异表明，在上地幔和下地幔(560-800公里深)或俯冲洋壳的边界处，存在着化学性质不同的物质，该物质的主要成分可能是钙铝榴石矿物。然而，以前从未进行过对硫酸钙钙钛矿的实验速度测量，因为这种测量需要在比地球表面更高的温度下形成不同的立方体结构。

松山市爱源大学的Steeve Gréaux和他的同事们在实验室里创造了立方体的CaSiO3钙钛矿结构，并测量了CaSiO3钙钛矿在不同压力和温度下的超声波传播速度(在上地幔底部达到相同的条件)。研究人员发现，三氧化二钙钙钛矿的刚性比理论预测低25%，导致地震波的传播速度比之前认为的要慢。

研究人员认为，这些结果可以为下地幔顶部海洋地壳堆积的假说提供证据。(艺鹭)

相关文件信息:DOI:10.1038/s 11586-018-0816-5

中国科学新闻(2018-015，第二版国际)