地幔過渡帶
地幔過渡帶是上地幔與下地幔之間的一個區域，深度在410至660 km。主要由橄欖岩構成。這種劃分是依據地震波速的突變：在410km（14GPa），橄欖石的晶體粒度隨着壓力升高轉變為更高密度和波速的瓦茲利石；[1]在過渡帶520km的更深處，瓦茲利石變成尖晶橄欖石與石榴石；[2]而在660km（23.5GPa），高壓相的尖晶橄欖石隨着壓力升高發生了兩種密度更大的後尖晶石相變：布里奇曼石（bridgmanite）與方鎂石。[3]礦物物理學的超高壓相變實驗提供了證據。[4]
從下地幔來的物質經過410 km界面時,瓦茲利石會發生相變成為橄欖石，並釋放出水，形成一個熔體層。[5]即「過渡帶水過濾全地幔對流模型」。[6] 水合尖晶橄欖石下降到過渡區以下區域時，壓力的增高會將水擠出，導致礦物融化，形成一個熔體層，導致地震波突然減速。[7]
參考文獻
- ^ C.M.R. Fowler, The Solid Earth (2nd Edition), Cambridge University Press 2005.
- ^ Deuss, Arwen; Woodhouse, John. Seismic Observations of Splitting of the Mid-Transition Zone Discontinuity in Earth's Mantle. Science. 2001-10-12, 294 (5541): 354–357 [2018-12-16]. Bibcode:2001Sci...294..354D. ISSN 0036-8075. PMID 11598296. doi:10.1126/science.1063524. （原始內容存檔於2018-12-17） （英語）.
- ^ Ito, E; Takahashi, E. Postspinel transformations in the system Mg2SiO4-Fe2SiO4 and some geophysical implications. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 1989, 94 (B8): 10637–10646. Bibcode:1989JGR....9410637I. doi:10.1029/jb094ib08p10637.
- ^ 吳耀,張艷飛,王雁賓,金振民,董樹文：「地幔轉換帶底部橄欖石和輝石高壓相變實驗研究：對660 km地震不連續面結構的啟示」，《中國科學D輯（地球科學）》，2013 43 (12)，1943-1951.
- ^ 夏群科：「地幔中的水與重大地質現象和過程」， 《自然雜誌》2017年第7期
- ^ Bercovici, D. & Karato, S. Whole-mantle convection and the transition-zone water filter. Nature 425, 39–44 (2003)
- ^ Marcus Woo: The Hunt for Earth’s Deep Hidden Oceans, The Quanta Newsletter, 2018-6. [2018-12-16]. （原始內容存檔於2018-12-17）.