Phase relations and thermodynamic properties of solid solutions in the Mg2SiO4-Fe2SiO4 silicate spinel-magnetite ternary system

Mg2SiO4-Fe2SiO4硅酸盐尖晶石-磁铁矿三元系固溶体的相关系及热力学性质

• 批准号: 5196894
• 负责人: Professor Dr. Rainer Altherr
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Geowissenschaften
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5196894?language=en
• 关键词: Phase; relations; thermodynamic; properties; solid

Silikatspinell und Wadsleyit sind Hochdruck-Modifikationen von (Mg,Fe)2Si04 und stellen wichtige Phasen im unteren wie auch im oberen Teil der Übergangszone des Erdmantels dar. Obwohl die Löslichkeit von Fe3+ in diesen Phasen von großer Bedeutung für den Oxidationsgrad der Übergangszone ist, liegen über das chemische Verhalten von Fe3+ in Silikatspinell und Wadsleyit mit mantelrelevanter Zusammensetzung [Mg/(Mg+Fe) ~ 0.9] bislang kaum Daten vor. Da die Olivin-Wadsleyit-Phasenumwandlung für die seismische Diskontinuität in 410 km Tiefe verantwortlich ist, sind die Auswirkungen von Fe3+ auf die Lage und Breite dieser Umwandlung im P-T-Raum von großer geophysikalischer Bedeutung. Ziel dieses Projekts ist die Bestimmung der Phasenbeziehungen im ternären System Mg2Si04-Fe2Si04-Fe304 bei hohen Temperaturen und Drücken. Hierbei sind folgende Aspekte von Bedeutung: (1) Die Stabilität von Fe3+-haltigen Silikatspinellmischkristallen, (2) das Vorkommen von Spinelloidphasen mit Wadsleyit-Struktur und (3) die Mg-Fe2+-Verteilung zwischen Olivinmischkristallen und Spinellmischkristallen. Weiterhin sollen die thermodynamischen Eigenschaften der ternären Spinell- und Spinelloidmischkristalle bestimmt werden. Diese Daten liefern wichtige Information über das chemische Verhalten von Fe3+ unter Mantelbedingungen.

硅尖晶石和Wadsleyit是（Mg，Fe）2SiO 4的Hochdruck-Modifikationen，并且在非晶相中具有很强的稳定性。研究了Fe 3+在氧化反应中的作用，发现Fe 3+在硅镁尖晶石和Wadsley中的化学稳定性与Mg/（Mg+Fe）~ 0.9的相关系数有关。Olivin-Wadsleyit-Phasstrike方法在410 km范围内的地震连续性测试是正确的，它是由Fe 3+在拉格层和大地球物理学背景下的P-T-Raum中激发的。本课题主要研究Mg 2SiO 4-Fe 2SiO 4-Fe 3 O 4三元系高温烧结的相变。这三个方面的研究主要有：（1）Fe ~（3+）-硅尖晶石的稳定性;（2）具有Wadsleyit-Struktur结构的尖晶石相的形成;（3）Mg-Fe ~（2+）-橄榄石和尖晶石相的稳定性。此外，我们还必须对韦尔登的三种尖晶石和尖晶石的混合物进行分析。这些数据提供了有关Fe 3+的化学稳定性的信息。