Первый экспериментальный синтез ортокарбоната Mg по реакции MgCO3 + MgO = Mg2CO4 при давлениях нижней мантии Земли1)
П. Н. Гаврюшкин+* 2), Н. С. Мартиросян×°, С. В. Ращенко+*, Д. Н. Сагатова+*, Н. Е. Сагатов+*, А. И. Семерикова+*, Т. М. Федотенко°, К. Д. Литасов∇
+Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
×Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ), Sec. 3.5 Interface Geochemistry, Telegrafenberg, 14473 Potsdam, Germany
°Bayerisches Geoinstitut, University of Bayreuth, 95440 Bayreuth, Germany
∇Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН, 108840 Троицк, Москва, Россия
Abstract
Mg-карбонат является одним из основных карбонатов, субдуцирующихся
с поверхности Земли в мантию, и возможные реакции этого соединения с
мантийными минералами определяют стабильность карбонатов во внутренних
оболочках Земли.
Недавно на основе теоретических расчетов нами было показано, что при
давлениях и температурах нижней мантии Земли MgCO3 должен реагировать с
MgO с образованием Mg2CO4.
В настоящей работе, на основе экспериментов в ячейке с алмазными наковальнями
мы провели in situ исследование продуктов реакции MgCO3 + MgO при
давлениях порядка 50 ГПа и температурах выше 2000 К.
Исследование рентгеновских дифрактограмм и спектров комбинационного рассеяния
однозначно указывает на то, что реакция была реализована, и в качестве
продукта реакции получена модификация, подобная Mg2CO4-P21/c.
Используя метод просвечивающей электронной микроскопии, нам удалось показать,
что в образце после воздействия высокого давления присутствует новая фаза
магнезиального ортокарбоната/карбоната.