Bridgmanite Freezing in Shocked Meteorites Due To Amorphization‐Induced Stress
Bridgmanite Freezing in Shocked Meteorites Due To Amorphization‐Induced Stress
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由于非晶化引起的应力，冲击陨石中的布里奇曼石冻结
DOI：
10.1029/2022gl098231
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发表时间：
2022
影响因子：
5.2
通讯作者：
Kondo T.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nishi M.;Kaneko A.;Ohgidani H.;Dekura H.;Kakizawa S.;Kawaguchi S.;Kobayashi S.;Sakaiya T.;Kondo T.
Bridgmanite是地球下地幔中最丰富的矿物，可以在母体撞击过程中经历瞬时高冲击压力的陨石中找到。然而，在陨石中存在硼镁石是不寻常的，因为硼镁石颗粒应该在环境压力下的残余冲击后温度下非晶化。在这里，我们报告了高温下时间分辨同步辐射X射线衍射测量的结果，以分析桥镁石的非晶化机制和动力学。非晶化前的硼镁石的热膨胀系数为2.1 × 10−5K−1。在较高的温度下，我们的研究结果表明，显着的体积膨胀，由于非晶化诱导的静态应力，可以达到10.5 GPa，这阻止了非晶化的进展。这种对时间不敏感的非晶化动力学可能使坠落在地球上的冲击陨石中的布里奇曼石得以保存。此外，基于非晶分数估计的反应进程提供了残余的冲击后温度。
Bridgmanite, the most abundant mineral in the Earth's lower mantle, can be found in meteorites that experienced instantaneous high shock pressure during parent body impact. However, the presence of bridgmanite in meteorites is unusual because bridgmanite grains should be amorphized under residual post‐shock temperatures at ambient pressure. Here, we report the results of time‐resolved synchrotron X‐ray diffraction measurements at high temperatures to analyze the amorphization mechanisms and kinetics of bridgmanite. The thermal expansion coefficient of bridgmanite before the amorphization is 2.1 × 10−5K−1. At higher temperatures, our results show that the significant volume expansion due to the amorphization induces static stress that can reach up to ∼0.5 GPa, which prevents the progress of the amorphization. This time‐insensitive amorphization kinetics may have enabled the preservation of bridgmanite in the shocked meteorite that fell on Earth. Also, the reaction progress estimated based on the amorphous fraction provides the residual post‐shock temperature.
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N. Ross;R. Hazen
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DOI：
--
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--
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