研究改寫下地幔礦物組成認(rèn)知

5月23日，美國《科學(xué)》雜志報道了中國高壓先進(jìn)科研中心張莉研究小組在高壓礦物物理領(lǐng)域的新突破：含鐵的硅酸鹽鈣鈦礦在下地幔深部所對應(yīng)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(jié)構(gòu)相，從而改變了過去30年對地球下地幔礦物組成的已有認(rèn)知。

據(jù)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(rèn)為，含有鐵元素的鈣鈦礦物質(zhì)是構(gòu)成地球下地幔的主要礦物質(zhì)。

此次研究小組發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用激光加溫的金剛石壓砧高壓技術(shù)，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(xué)家出乎意料地觀測到具有六邊形結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。未來還需要運(yùn)用巖石學(xué)、礦物物理學(xué)、地球化學(xué)、地震學(xué)、地球動力學(xué)等多學(xué)科知識進(jìn)一步探索，解開地幔深部之謎。endprint