Low Velocity Zones in the Martian Upper Mantle Highlighted by Sound Velocity Measurements
Low Velocity Zones in the Martian Upper Mantle Highlighted by Sound Velocity Measurements
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声速测量突显了火星上地幔的低速区
DOI：
10.1029/2021gl093977
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发表时间：
2021
影响因子：
5.2
通讯作者：
Antonangeli D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xu F.;Siersch N. C.;Greaux S.;Rivoldini A.;Kuwahara H.;Kondo N.;Wehr N.;Menguy N.;Kono Y.;Higo Y.;Plesa A.‐C.;Badro J.;Antonangeli D.
洞察号火星使命目前正在监测地球的地震活动。从成分和矿物学的角度解释地震观测结果需要了解相关条件下组成材料的密度和热弹性性质。因此，我们进行了相平衡实验，并进行了声速和密度测量的聚集体代表火星地幔压力和温度直接相关的火星上地幔和中地幔。我们的研究结果表明，稳定的磁铁矿，虽然在少量，在相组合在上地幔条件下，特别是在氧化环境。测得的压力和温度的压缩和剪切速度的导数表明，温度引起的地震波速度的降低在火星浅地幔条件下对预测的热温的压力引起的影响占主导地位，并且独立于矿物学，支持在150和350公里深度之间存在低剪切波速度层，与地震观测一致。
The InSight mission to Mars is currently monitoring the seismic activity of the planet. Interpretation of seismological observations in terms of composition and mineralogy requires the knowledge of density and thermo‐elastic properties of constituent materials at pertinent conditions. We thus performed phase equilibria experiments and carried out sound velocity and density measurements on aggregates representative of the Martian mantle over pressures and temperatures directly relevant for Mars’ upper and mid mantle. Our results indicate the stability of magnetite, although in a small amount, in phase assemblages at upper mantle conditions, especially in an oxidized environment. The measured pressure and temperature derivatives of compressional and shear velocities show that the temperature‐induced reduction of seismic wave speeds dominates over pressure‐induced effects at Mars' shallow mantle conditions for the predicted areotherms and, independently from mineralogy, support the presence of a low‐shear‐wave‐velocity layer between 150 and 350 km depth, in agreement with seismic observations.
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