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矿物学报2025年第05期:水含量对岩浆洋核幔分异过程中K在金属/硫化物相-硅酸盐相间分配的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨凯旋;唐红峰;王明梁;许英奎;臧春娟;

单位:中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压院重点实验室;中国科学院大学;宿州学院资源与土木工程学院;中国科学院地球化学研究所月球与行星科学中心;

摘要:~(40)K作为地核中可能的放射性热源,其含量对于地球演化至关重要,而核幔分异过程中K在金属/硫化物相-硅酸盐相间的分配行为对地核中K含量有重要影响。本文使用EH4型球粒陨石组合物在0.5 GPa下进行了温度1220~1400℃,w(水)为0~5%的高温高压实验以模拟研究水含量对K在岩浆洋过程中金属/硫化物相-硅酸盐相中的分配以及物相含量的影响。初步的结果表明,水的存在对于核幔分异中K在金属/硫化物相-硅酸盐相间的分配和物相的含量有明显影响。水的加入可能会限制核幔分异时核心的分离占比,但适当的w(水)(2%)能够提高核心中硫化物相的比例、增加K在地核中的总量。无水条件下K在金属相与硅酸盐相和硫化物相与硅酸盐相间的分配系数均低于含水条件,在w(水)为2%时,K的分配系数最高。根据实验结果推测,w(水)为2%时地核中的K含量大概为无水情况下的1.74~5.40倍。

关键词:核幔分异;;高温高压实验;;EH4型球粒陨石;;钾;;金属-硅酸盐分配

基金资助:中国自然科学基金项目(编号:42073059、42303034、42073020);; 安徽省自然科学基金青年项目(编号:2108085QD162);; 宿州学院基金(编号:2022AH020084、2022AH040210、2022yzd01)