Aluminum- and Iron-rich Perovskites and Post-perovskites and Earth's Deep Lower Mantle
富含铝和铁的钙钛矿和后钙钛矿以及地球深层下地幔
基本信息
- 批准号:0838017
- 负责人:
- 金额:$ 25.18万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2009
- 资助国家:美国
- 起止时间:2009-02-01 至 2013-01-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Understanding the deep interior of the Earth is a key ingredient in unraveling the processes involved in the origin and evolution of our planet. In addition, the geological activity that manifests itself so profoundly at the surface of the Earth has its ultimate origins in processes ongoing in the deep interior. Studying minerals under the extreme pressure-temperature conditions of the deepest Earth provides a means to test the limits of our understanding of basic physical and chemical properties of materials. The Earth's core-mantle boundary is particularly complex as it juxtaposes the churning liquid iron core against the hot but solid silicate minerals of the deep mantle at greater than a million times atmospheric pressure. In this work, we propose to recreate the conditions of Earth's deep mantle in the laboratory and study the detailed nature of the crystal structures that form under such conditions and their physical properties.The Earth's core-mantle boundary region (called D") is a thin layer (~200 km thick) lying just above the core that has long been of interest due to its unusual seismic properties. Perovskites (Pv) and post perovskites (pPv) are expected to be the major mineral phases of Earth's lower mantle and core-mantle boundary regions. Seismic evidence indicates the deep lower mantle exhibits considerable chemical heterogeneity and this may result from such phenomena as core-mantle interactions, partial melting in D", retained primordial material, or accumulation of subducting slabs. This chemical complexity will influence many key properties of the deep mantle including location and width of phase boundaries, density, sound velocities, element partitioning, and transport and thermal properties. In this project, the investigators will use synchrotron x-ray diffraction and scattering techniques to explore the behavior of iron- and aluminum-bearing perovskites and post-perovskites over a wide pressure range. They will synthesize a variety of phases at conditions up to 200 GPa and 2500 K and measure such properties as equations of state, compressibilities, phase boundaries, and Clapeyron slopes. This study of chemically complex systems at high pressures and temperatures will enable a better interpretation of seismically observed deep mantle structure in terms of the physical and chemical properties of realistic mineral assemblages. The proposed research will yield advances in understanding the geochemistry and thermoelastic properties of minerals of relevance for the Earth's deep mantle, and will impact the fields of mineral physics, geodynamics, seismology, and petrology.
了解地球的深层内部是揭示地球起源和演化过程的关键因素。 此外,在地球表面如此深刻地表现出来的地质活动,其最终起源是在地球内部深处正在进行的过程。 在地球最深处的极端压力-温度条件下研究矿物提供了一种方法来测试我们对材料基本物理和化学性质的理解的极限。 地球的地核-地幔边界特别复杂,因为它将搅动的液态铁核与深部地幔炽热但固态的硅酸盐矿物并置,压力超过一百万倍大气压。 在这项工作中,我们建议在实验室中重建地球深部地幔的条件,并研究在这种条件下形成的晶体结构的详细性质及其物理性质。地球的核心-地幔边界区域(称为D“)是一个位于地核上方的薄层(约 200 公里厚)由于其不寻常的地震特性而长期以来一直受到人们的关注,预计将成为地球下部的主要矿物相。地震证据表明,下地幔深处表现出相当大的化学异质性,这可能是由于核心-地幔相互作用、D"部分熔融、保留的原始物质或俯冲板片的堆积等现象造成的。 这种化学复杂性将影响深部地幔的许多关键特性,包括相界的位置和宽度、密度、声速、元素分配以及传输和热特性。 在这个项目中,研究人员将使用同步加速器X射线衍射和散射技术来探索含铁和铝的钙钛矿和后钙钛矿在宽压力范围内的行为。 他们将在高达 200 GPa 和 2500 K 的条件下合成各种相,并测量状态方程、压缩性、相界和克拉佩龙斜率等特性。 这项对高压和高温下化学复杂系统的研究将能够根据真实矿物组合的物理和化学性质更好地解释地震观测到的深层地幔结构。 拟议的研究将在了解与地球深层地幔相关的矿物的地球化学和热弹性特性方面取得进展,并将影响矿物物理学、地球动力学、地震学和岩石学领域。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Thomas Duffy其他文献
Thomas Duffy的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Thomas Duffy', 18)}}的其他基金
Spin transition in germanate perovskite and post-perovskite at high pressure
高压下锗酸盐钙钛矿和后钙钛矿的自旋转变
- 批准号:
1836852 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Standard Grant
In Situ X-ray Diffraction Study of Phase Transitions in Shock-Compressed Minerals
冲击压缩矿物相变的原位 X 射线衍射研究
- 批准号:
1644614 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
Perovskite and post-perovskite in the (Mg,Fe)GeO3 system
(Mg,Fe)GeO3体系中的钙钛矿和后钙钛矿
- 批准号:
1415321 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
Elasticity of Mantle Minerals at High Pressures and Temperatures
高压和高温下地幔矿物的弹性
- 批准号:
1141854 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
Upgrade of Raman Micro-Spectroscopy System
显微拉曼光谱系统升级
- 批准号:
1052712 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Standard Grant
Single-Crystal X-Ray Diffraction of Minerals to Mbar Pressures
矿物单晶 X 射线衍射至毫巴压力
- 批准号:
1213788 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
Elasticity of Mantle Minerals at High Pressures by Brillouin Scattering
通过布里渊散射研究高压下地幔矿物的弹性
- 批准号:
0738510 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
Crystal Structures of Minerals at Ultrahigh Pressures and Temperatures
超高压和高温下矿物的晶体结构
- 批准号:
0537421 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
High-Pressure Elasticity of Mantle Minerals
地幔矿物的高压弹性
- 批准号:
0439823 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Continuing Grant
Strength and Elasticity of Mantle Minerals by Radial X-Ray Diffraction and Brillouin Spectroscopy
通过径向 X 射线衍射和布里渊光谱研究地幔矿物的强度和弹性
- 批准号:
0125675 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
FAM134B介导内质网自噬对脓毒症状态下树突状细胞铁死亡的调节作用及信号机制
- 批准号:82302412
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
非血红素铁配合物催化C-H键卤化和羟基化的研究
- 批准号:22371256
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
调控NRF2/HO-1/GPX4通路抑制铁死亡缓解疱疹神经痛的机制研究
- 批准号:82301402
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Slc39a13在哺乳动物铁代谢中的作用
- 批准号:32371226
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
从铁元素角度解析藻菌共培养中构巢曲霉提高聚球藻耐盐性的作用机制
- 批准号:32371532
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Microbial and chemical approaches to enhance nitrogen fixation by compost application in paddy fields with iron-rich soils in the tropics.
通过在热带富含铁的土壤的稻田中施用堆肥来增强固氮的微生物和化学方法。
- 批准号:
23KJ2164 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Determining fossilisation processes of a rare iron-rich Lagerstätte
确定稀有的富含铁的 Lagerstätte 的化石过程
- 批准号:
LP210301049 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Linkage Projects
Imaging Iron-Rich Pathology to Monitor and Diagnose FLTD Subtypes
对富铁病理学进行成像以监测和诊断 FLTD 亚型
- 批准号:
10591031 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Developing iron-rich cement clinker & understanding ferrite for the valorisation & upcycling of steel slags (FeRICH)
开发富铁水泥熟料
- 批准号:
EP/W018810/1 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别:
Research Grant
Interplay of heavy metal homeostasis and cell growth-related signaling networks
重金属稳态和细胞生长相关信号网络的相互作用
- 批准号:
10431618 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 25.18万 - 项目类别: