NGV-Geonieuws 172 artikel 1098

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Oktober 2010, jaargang 12 nr. 7 artikel 1098

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 172! Op de huidige pagina is alleen artikel 1098 te lezen.

<< Vorig artikel: 1097 | Volgend artikel: 1099 >>

1098 Na perovskiet komt post-perovskiet
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde ! Klik hier voor alle artikelen over Mineralen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Het onderzoek van de diepe aarde levert momenteel in hoog tempo nieuwe gegevens op. Nog slechts zeer kort geleden (Geonieuws 1094) werd gewag gemaakt van de vorming (in een hoge-druk-cel) van perovskiet, het mineraal dat geacht wordt voor te komen in de grenszone tussen aardkern en aardmantel. De vorming van perovskiet zou plaats vinden bij 1,4 miljoen maal de atmosferische druk. Perovskiet heeft een peridotiet samenstelling: MgSiO3.



Onder de zone waar perovskiet voorkomt moet, volgens berekeningen, een vorm van MgSiO3 voorkomen die wordt aangeduid als post-perovskiet. Die vorm van MgSiO3 is nu ook in het laboratorium gemaakt (met een soortgelijke hoge-druk-cel als waarmee perovskiet werd geproduceerd). Dat kan interessante gevolgen hebben, want de fysische eigenschappen van post-perovskiet - en daarmee van het grensgebied tussen aardkern en aardmantel - zijn nauwelijks bekend omdat de hoge druk en temperatuur die nodig zijn voor post-perovskiet productie en onderzoek de huidige onderzoekgrenzen benaderen of zelfs overschrijden.


De cel waarin materiaal tot tweemiljoen
maal de atmosferische druk werd samengeperst
bij een temperatuur van 3500 K.

Om enkele eigenschappen van post-perovskiet te kunnen analyseren werd eerst glas met een peridotiet-samenstelling in een hoge-druk-cel verhit tot 3500 K en samengeperst bij een druk van bijna 1,4 miljoen atmosfeer. Dat leverde een klein brokje materiaal op, dat vervolgens werd samengeperst bij een druk van twee miljoen atmosfeer. Dit materiaal werd met intense röntgenstraling van een geavanceerde lichtbron (ALS) bestraald om een diffractiepatroon te krijgen waaruit het deformatiegedrag van het post-perovskiet is te herleiden.


Röntgendiffractieopname van de minerale
fase post-perovskiet

Uit deze analyse bleek dat de oriëntatie van de kristallen in het post-perovskiet seismische golven die (door polarisatie) parallel aan de grens tussen kern en mantel lopen sneller laten passeren dan golven die (ook door polarisatie) daar juist loodrecht op gericht zijn. Dit verklaart waarschijnlijk waarnemingen met betrekking tot het gedrag van bepaalde seismische golven in de diepe aarde. Maar het maakt het ook mogelijk om een begin te maken met de interpretatie van de stromingspatronen in de overgangszone tussen aardkern en aardmantel.

Referenties:
  • Miyagi, L., Kanitpanyacharoen, W., Karcher, P., Lee, K.K.M. & Wenk, H.-R., 2010. Slip systems in MgSiO3 post-perovskite: implication for D” anisotropy. Science 329, p. 1639-1641.

Foto’s: University of California, Berkeley, CA (Verenigde Staten van Amerika)


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl