研究改寫下地幔礦物組成認知

5月23日，美國《科學》雜志報道了中國高壓先進科研中心張莉研究小組在高壓礦物物理領域的新突破：含鐵的硅酸鹽鈣鈦礦在下地幔深部所對應的溫度、壓力條件下會分解為兩個相，即無鐵的鈣鈦礦和首次報道的六方結構相，從而改變了過去30年對地球下地幔礦物組成的已有認知。

據介紹，下地幔占到地球一半以上的體積，跨越從670千米深度（約24萬大氣壓和1300攝氏度）的過渡帶底部到2900千米深度的核幔邊界（約136萬大氣壓和2200攝氏度）。30年來，人們普遍認為，含有鐵元素的鈣鈦礦物質是構成地球下地幔的主要礦物質。

此次研究小組發現，應用激光加溫的金剛石壓砧高壓技術，在95萬～101萬大氣壓和1900～2100攝氏度下，鈣鈦礦里的鐵元素會逐漸丟失。同時，科學家出乎意料地觀測到具有六邊形結構的新相形成（被稱為H相）。

張莉表示，為了解開新相之謎，研究小組采用了最新的分析方法來確定礦物在高溫高壓條件下的成分和結構。未來還需要運用巖石學、礦物物理學、地球化學、地震學、地球動力學等多學科知識進一步探索，解開地幔深部之謎。endprint