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地幔过渡带深处冷俯冲板块的磁性

地球的地壳 - 地幔边界,Mohorovičić不连续性,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,这个假设已经通过地球物理观测质疑2,3和通过在幔源包体的识别剩磁的4,这表明地幔磁源。由于它们的临界温度很高,氧化铁是地幔深度5的唯一潜在磁异常源。赤铁矿(α-Fe2O3)是在300至600公里深度的俯冲岩性中的主要氧化铁,由磁铁矿的热分解和高于约600公里的高压磁铁矿相结晶描绘6。然而,在相关的压力 - 温度条件下缺乏关于赤铁矿磁性的数据阻碍了地幔内磁性边界的识别及其对观察到的磁异常的贡献。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座细

,以研究Fe2O3多晶型物的磁转变和临界温度7压力和温度分别高达90吉帕斯卡和1,300开尔文。我们的研究结果表明,在寒冷或极冷的俯冲地热中,赤铁矿在地幔的过渡带深处保持磁性,在西太平洋地区形成一层深层磁化岩石。在反转期间,深磁源在空间上与地球虚拟地磁极的优选路径相关联8,这可能不会反映过渡场的几何形状。相反,这些路径可能是在过渡区中部深处的冷俯冲板块中由带有磁化的赤铁矿岩石引起的人工制品。在对地球的地磁数据进行反演时,应考虑这些深源9,特别是对不再有发电机10的行星体的研究,如火星。

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