下地幔布里奇曼石与毛钙硅石混溶对大型剪切波低速省长期演化的动力学影响：二维数值模拟

作者：李杨; 牛笑光; 刘少辉; 史志东; 张志刚; 李娟; 赵亮

来源：地球物理学报, 2023, 66(10): 4241-4252.

DOI：10.6038/cjg2023R0228

• 地幔对流
• 大型剪切波低速省
• 布里奇曼石
• 毛钙硅石
• 矿物混溶
• 数值模拟

布里奇曼石(bridgmanite)和毛钙硅石(davemaoite)是下地幔主要的端元矿物，是构成下地幔的重要基石.矿物物理学新的研究发现，在高温高压条件下这两种矿物可以发生混溶，因而可能改变下地幔的物理化学状态.本研究我们在二维地幔对流数值模型中以相变的方式模拟布里奇曼石和毛钙硅石混溶现象，讨论其对地幔热-化学结构(尤其是下地幔大型剪切波低速省)的长期动力学影响.模拟结果显示，布里奇曼石和毛钙硅石混溶更有利于下地幔大型剪切波低速省长期保存，并且这种稳定作用随大型剪切波低速省与周围地幔密度差减小而更加显著，而相变边界的克拉伯龙斜率则在长期演化过程中起次级作用.

• 单位
  中国科学院大学; 岩石圈演化国家重点实验室; 中国科学院地质与地球物理研究所