地幔深部含水二氧化硅的一维超离子通道
编号:1337
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更新:2024-04-11 14:53:39 浏览:764次
张贴报告
摘要
二氧化硅是俯冲洋壳玄武岩的主要成分之一,其高压相斯石英在地幔深部有极强的储水能力,甚至能将重量百分比等级的水带到地球核幔边界。但斯石英是如何容纳如此多的水呢?学界对此仍有不同看法。本研究利用基于机器学习的高维神经网络势计算方法对斯石英的含水结构进行了全面的结构搜索,发现在地幔的温度和压力条件下,氢更倾向于占据斯石英的晶格间隙位置,形成一种新型的具有一维含氢通道的超结构。当温度达到1000 K时,氢原子开始摆脱羟基的束缚,在一维含水通道内自由扩散,表现出类似流体的特征和极强的电导率各向异性。研究结果刷新了人们对名义无水矿物中含氢缺陷结构的认知,也为解释地幔高导异常和电导率各向异性结构提供了新的线索。
稿件作者
李俊威
中国科学院广州地球化学研究所
胡清扬
北京高压科学研究中心
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