摘要
地壳-地幔边界莫霍罗维维奇间断，传统上被认为是磁性地壳和非磁性地幔之间的界面1．然而，这一假设受到了地球物理观测的质疑2，<一个data-track="click" data-track-action="reference anchor" data-track-label="link" data-test="citation-ref" aria-label="Reference 3" title="3." href="//www.sabinai-neji.com/articles/s41586-019-1254-8" id="ref-link-section-d391974820e542">3.通过对地幔捕虏体剩磁的识别4，这表明地幔磁场来源。由于其较高的临界温度，铁氧化物是地幔深处磁异常的唯一潜在来源5．赤铁矿(α铁2O3.)在300至600公里深的俯冲岩性中是主要的氧化铁，由磁铁矿的热分解和超过600公里深的高压磁铁矿相的结晶所划分6．然而，缺乏有关压力-温度条件下赤铁矿磁性的数据，阻碍了地幔内磁边界的识别及其对观测到的磁异常的贡献。在这里，我们将同步加速器Mössbauer源光谱应用于激光加热的金刚石砧单元，以研究铁的磁转变和临界温度2O3.多晶型物7分别在高达90吉帕斯卡和1300开尔文的压力和温度下。研究结果表明，在冷或极冷俯冲地热中，赤铁矿在地幔过渡带深部保持磁性，在西太平洋地区形成深部磁化岩框。深磁源在空间上与倒转期间地球虚拟地磁极的首选路径相关8这可能不能反映过渡场的几何形状。更确切地说，这些路径可能是在过渡带深度的冷俯冲板块中磁化的含赤铁矿岩石造成的人工造物。在对地球地磁数据进行反演时，应考虑到这种深源9特别是在研究不再有发电机的行星体时10比如火星。
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确认
我们感谢C. Finlay和A. Hirt在这项工作的早期阶段提出的意见和讨论。我们感谢E. Bykova通过x射线衍射选择单晶，并验证了激光加热金刚石砧槽中的相。这项工作得到了Münster大学、德国研究基金会和德国联邦教育和研究部的支持。我们感谢欧洲同步辐射设施提供同步辐射设施，感谢样品环境服务-惠普实验室的J. Jacobs提供技术支持。
审核人信息
自然感谢Takaya Mitsui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
I. Kupenko和L.D.设计并组织了该项目。L.D.提供了样本。I. Kupenko, g.a.， V.C.和I. Kantor准备了高压、高温实验。I.库潘科，g.a.， D.M.V, C.McC。，S.C., V.C., I. Kantor, A.I.C. and R.R. conducted the SMS measurements. I. Kupenko and D.M.V. analysed the Mössbauer data. I. Kupenko and C.S.-V. interpreted the results and wrote the manuscript with contributions from all authors.
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 α-Fe的SMS谱图2O3.
α-Fe SMS谱的温度演化2O3.平均绩点19.4(4)(一个)及平均绩点为24.5(2)的(b)．星号标记的温度是用光谱辐射法测定的。在800k以上吸收线的展宽与灵敏度的提高有关B高频由于温度梯度较陡，温度依赖性较接近TN．
图4 η-Fe的SMS谱图2O3.
η-Fe短波谱的温度演化2O3.以及未转化的θ-Fe的残余2O3.和样品部分分解的乘积，如图。<一个data-track="click" data-track-label="link" data-track-action="figure anchor" href="//www.sabinai-neji.com/articles/s41586-019-1254-8">1)，平均绩点为75.1(5)一个)及平均绩点90.7(5)(b)．匕首标记的温度由激光功率估计。
图5超细磁场B高频在菲2O3.高压多晶型物。
温度依赖性B高频在ι菲2O3.（一个)和η-Fe2O3.（b)在指定压力下。填充符号对应由SMS内部温度计确定的温度(<一个data-track="click" data-track-label="link" data-track-action="equation anchor" href="//www.sabinai-neji.com/articles/s41586-019-1254-8">2)．半填充符号对应于从校准激光功率估计的温度，并从临界温度的拟合中排除Tc．直线是实验数据与方程的拟合(<一个data-track="click" data-track-label="link" data-track-action="equation anchor" href="//www.sabinai-neji.com/articles/s41586-019-1254-8">4)在0.5Tc<T< 0.99Tc的范围内。方法中提供了相的晶体学名称。一个大气压的数据来自参考。16．误差条是一个标准误差。
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库潘科，我，艾普利斯，G，瓦修科夫，D.M.et al。地幔过渡带深部冷俯冲板块的磁性。自然570， 102-106(2019)。https://doi.org/10.1038/s41586-019-1254-8
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