JGR: 철분이 풍부한 감람석의 미세 구조 진화

감람석의 유변 성질은 지구와 태양계의 다른 행성의 많은 지질 작용에 영향을 미친다. 과거 실험 연구에 따르면 올리브석의 변성은 응력, 온도, 제한 압력, 산소 일도, 용융 함량, 수분 함량 등 열역학 매개변수뿐만 아니라 세분성과 현미구조에 달려 있는 것으로 나타났다. 과거에 이 문제에 대한 연구는 주로 마그네슘이 풍부한 마그네슘 감람석에 초점을 맞추었는데, 마그네슘 감람석은 지구 맨틀의 천연 감람석과 비슷하다. 감람석은 고용체로서 순수 실리콘산 마그네슘 (Mg _ 2SiO4, Fo) 에서 순수 실리콘산 철 (Fe _ 2SiO4, Fa) 으로 바꿀 수 있다. 지구의 휘장에 있는 올리브석의 평균 성분은 Fo 90 (90 무어) 이다. 순마그네슘 올리브석), 화성 휘장에 있는 올리브석의 성분은 약 Fo75 ~ FO 77 입니다. 또한 철감람석이 풍부한 Fo 50 은 실험실 조건에서 변형이 더 쉽기 때문에 천연 감람석을 시뮬레이션하는 데 자주 사용됩니다. 그러나, 철분 함량이 올리브석 마이크로구조의 진화에 미치는 영향은 심도 있는 연구가 부족하다.

중국과학원지질지구물리학연구소 지구행성물리학중점연구소 부연구원인 제초와 베이징대 조영홍 교수, 미네소타대 콜스터트 교수와 짐머만 연구원, 한국극지방연구소 김대곤 연구원과 함께 다양한 철분 함유량의 올리브석 샘플에 대해 고온고압변형 실험을 실시했다. 변형 샘플의 현미구조를 분석해 철함량이 격자 우호향 (CPO) 과 입도에 미치는 영향을 밝혀내도록 했다.

변이가 증가함에 따라 CPO 는 (0 10)[ 100] 과 (001) [1; CPO 기반 지진파 비등방성 분석도 철분 함량이 다른 샘플이 전단 변형이 3.5 에 도달하면 같은 방사형 비등방성 최대값 ~1..15 에 도달하는 것으로 나타났습니다. 이 결과는 철감람석이 풍부한 CPO 로 맨틀 감람석의 지진 비등방성을 시뮬레이션하는 것이 가능하다는 것을 보여준다. 또한 부철 올리브석 지구에 적용된 지진파 비등방성 연구 방법이 부철 화성 휘장에 적용될 수 있다는 설명도 나왔다. 이 연구는 지구상의 연구 방법을 사용하여 화성의 지진 데이터를 연구하는 데 도움을 주었다.

그림 2(a)CPO 강도의 진화와 (B) 방사형 비등방성은 전단 변형에 따라 변합니다. 주황색은 Fo 70, 녹색은 Fo 50, 파란색은 Fo 0 입니다. 채워진 원과 실선은 물 없는 조건이고, 속이 빈 원과 점선은 물 함유 조건입니다.

이 성과는 국제 권위 학술지' JGR: 고체지구' (지초, 조영홍, 지머만 M E, KimD, Kohlstedt D L. 절단 부철 올리브석 마이크로구조의 진화 [J]. 지구물리학 연구지: 고체지구, 202/ Doi:10.1029/2020jb019629)

교정: 장송과 왕해파