High nitrogen solubility in stishovite (SiO2) under lower mantle conditions
High nitrogen solubility in stishovite (SiO2) under lower mantle conditions
复制标题
下地幔条件下石英石 (SiO2) 中氮的高溶解度
DOI：
10.1038/s41598-020-67621-2
复制
发表时间：
2020
影响因子：
4.6
通讯作者：
Sano Yuji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fukuyama Ko;Kagi Hiroyuki;Inoue Toru;Kakizawa Sho;Shinmei Toru;Hishita Shunichi;Takahata Naoto;Sano Yuji
氮是地球早期演化和生命起源中至关重要的挥发性元素。尽管氮很重要，但人们对它在地球内部的行为知之甚少。与其他挥发性元素相比，氮在地球大气中已经耗尽（所谓的“缺失的氮”），需要一个隐藏的深层储存库。为了研究氮在地球深部的行为，包括储层的形成方式，在28 GPa和1400 - 1700℃的高压和高温实验中进行了研究。为了重现下地幔的条件，使用Fe-FeO缓冲液控制氧化还原。我们观察到，根据不同的温度条件，针云石可以吸收高达90-404 ppm的氮，实验表明针云石在深部地幔矿物中具有最高的氮溶解度。辉长石是俯冲的富氮沉积岩和侵蚀的大陆地壳的主要矿物成分，最终被运送到下地幔。我们的研究结果表明，自板块构造开始以来，氮可能通过俯冲作用不断地被输送到下地幔。
Nitrogen is a crucial volatile element in the early Earth’s evolution and the origin of life. Despite its importance, nitrogen’s behavior in the Earth's interior remains poorly understood. Compared to other volatile elements, nitrogen is depleted in the Earth’s atmosphere (the so-called “missing nitrogen”), calling for a hidden deep reservoir. To investigate nitrogen’s behavior in the deep Earth including how the reservoir formed, high-pressure and high-temperature experiments were conducted at 28 GPa and 1,400–1,700 °C. To reproduce the conditions in the lower mantle, the redox was controlled using a Fe–FeO buffer. We observed that depending on the temperature conditions, stishovite can incorporate up to 90–404 ppm nitrogen, experimentally demonstrating that stishovite has the highest nitrogen solubility among the deep mantle minerals. Stishovite is the main mineral component of subducted nitrogen-rich sedimentary rocks and eroded continental crust that are eventually transported down to the lower mantle. Our results suggest that nitrogen could have been continuously transported into the lower mantle via subduction, ever since plate tectonics began.
登录
查看更多内容
影响因子：
5.3
作者：
Li, Yuan;Wiedenbeck, Michael;Keppler, Hans
通讯作者：
Keppler, Hans
在 6.3 GPa 和 1000°C 下合成 NH4 取代的白云母：对氮传输到地幔的影响
影响因子：
0.9
作者：
A. Sokol;E. Sokol;I. Kupriyanov;N. Sobolev
通讯作者：
N. Sobolev
影响因子：
13.6
作者：
Grewal, Damanveer S.;Dasgupta, Rajdeep;Costin, Gelu
通讯作者：
Costin, Gelu
27亿年前的空气密度因化石雨滴印记而限制在现代水平的两倍以下
影响因子：
64.8
作者：
S. Som;D. Catling;J. Harnmeijer;P. Polivka;R. Buick
通讯作者：
R. Buick
1）3万个微卫星位置、PCR引物、多态性频率等信息数据库。
DOI：
--
发表时间：
--
期刊：
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--