摘要
通过与观测到的地震速度进行比较，高压矿物声速的实验室测量提供了关于深层地幔成分和组成的重要信息。硅酸钙(CaSiO3.钙钛矿(CaPv)是一种高压相，存在于地幔深处超过560公里处1在俯冲的海洋地壳中2．然而，在这种深度的压力和温度条件下，CaPv的声速测量以前还没有进行过，因为该相在大气压下是不可淬灭的(也就是说，它不能在物理上恢复到室温)，而且没有足够的样本来进行这种测量。在这里，我们报告了在压力高达23千兆帕斯卡和温度高达1700开尔文(类似于地幔过渡区域底部的条件)的现场x射线衍射和超声干涉测量声速，使用烧结的立方CaPv多晶样品从大块玻璃和多砧装置转换而来。我们发现立方CaPv的剪切模量为126±1千兆帕斯卡(一个标准偏差的不确定性)，比理论预测低约26%3.，4(约171吉帕斯卡)。这一数值导致玄武岩成分的声速大大低于660至770公里深度压力和温度条件下的预测声速。这表明玄武质地壳聚集在最上层的下地幔，这与660公里以下的低地震速度特征相一致5，6超深层天然金刚石中CaPv的发现7．这些结果有助于我们理解深部地幔中俯冲地壳物质的存在和行为。
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确认
我们感谢T. Kunimoto在SPring-8光束线BL04B1实验中的技术援助。我们感谢河野公司提供的数据分析软件;Dekura H.，西原Y.和工藤Y.进行讨论;以及G. Helffrich对手稿的评论。这项工作得到了JSPS Kakenhi项目的支持(对T.I.;编号25220712和15H05829)。
审核人信息
自然感谢J. Buchen, L. Stixrude和其他匿名审稿人对本工作的同行评审所作的贡献。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
S.G.和T.I.设计了这个研究项目。A.Y.和S.G.准备了玻璃起始材料。杨辉、杨田和沈国强在春季-8准备了超声实验。S.G.、T.A.和z.l在SPring-8进行了超声波实验，S.G.和Y.T.对数据进行了分析。T.I.和S.G.写了手稿。所有作者讨论了结果并对手稿进行了评论。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
出版商的注意:施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
图2本超声实验中使用的高压池示意图。
铝缓冲棒2O3.；样本,卡西欧3.玻璃(图。1）;压力标志，NaCl和BN;软介质，MgO;压力介质，(Mg,Co)O;绝缘子,LaCrO3.．⊗表示热电偶热结。
图3超声实验后恢复的实验细胞截面。
Ca、Si、Al、Mg、Na、Cl和Au的元素能谱映射叠加在截面的后向散射电子图像上，在CaSiO中没有化学分区3.样品或在样品与其他细胞组分的界面处。
补充信息
补充表1
压力和温度条件下的P波和s波速度和567密度的测量。
权利和权限
关于本文
引用本文
Gréaux, S.， Irifune, T.， Higo, Y。et al。卡西欧声速3.钙钛矿表明地球下地幔中存在玄武质地壳。自然565， 218-221(2019)。https://doi.org/10.1038/s41586-018-0816-5
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-018-0816-5
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