Les vitesses sismiques de la pérovskite CaSiO 3 peuvent expliquer les PLVLS dans le manteau inférieur de la Terre

Ritsema, J., Deuss, A., van Heijst, H. J. et Woodhouse, J. H. S40RTS: un modèle de vitesse de cisaillement de degré 40 pour le manteau à partir des mesures de la nouvelle dispersion de Rayleigh, du temps de trajet télésismique et de la fonction de division en mode normal. Géophysique J. Int. 184, 1223-1236 (2011).

Waszek, L., Schmerr, N. C. & Ballmer, M. D. Observations globales de réflecteurs dans le manteau central avec des implications pour la structure et la dynamique du manteau. Nat. Commun. 9385 (2018).

Stixrude, L., Lithgow-Bertelloni, C., Kiefer, B. et Fumagalli, P. Stabilité de phase et adoucissement du cisaillement dans CaSiO₃ pérovskite à haute pression. Phys. Rev. B 75024108 (2007).

Kawai, K. & Tsuchiya, T. Petit module de cisaillement de CaSiO cubique₃ pérovskite. Géophysique Res. Lett. 422718-2726 (2015).

Li, L. et al. Élasticité du CaSiO₃ pérovskite à haute pression et haute température. Phys. Planète Terre. Entre. 155249-259 (2006).

Stixrude, L. & Lithgow-Bertelloni, C. Thermodynamique des minéraux du manteau – II. Equilibres de phase. Géophysique J. Int. 1841180-1213 (2011).

Ballmer, M.D., Schmerr, N.C., Nakagawa, T. et Ritsema, J. Superposition de couches de manteaux révélées par la stagnation de la dalle à une profondeur de 1 000 km. Sci. Adv. 1, e1500815 (2015).

Fukao, Y. et Obayashi, M. Plaques sous-construites stagnant au-dessus, pénétrant à travers et emprisonnées au-dessous de la discontinuité de 660 km. J. Geophys. Res. 1185920–5938 (2013).

Stixrude, L. & Lithgow-Bertelloni, C. Géophysique de l'hétérogénéité chimique dans le manteau. Annu. Rév. Terre Planète. Sci. 40569-595 (2012).

Murakami, M., Ohishi, Y., Hirao, N. et Hirose, K. Un manteau inférieur pérovskitique déduit de données de vitesse du son à haute pression et à haute température. La nature 485, 90–94 (2012).

Cottaar, S., Heister, T., Rose, I. et Unterborn, C. BurnMan: une boîte à outils pour la physique des minéraux du manteau inférieur. Geochem. Géophysique Geosyst. 151164-1179 (2014).

Irifune, T. et al. Séparation du fer et modification de la densité de la pyrolite dans le manteau inférieur de la Terre. Science 327, 193-195 (2010).

Ricolleau, A. et al. Relations de phase et équation d’état d’un MORB naturel: implications pour le profil de densité de la croûte océanique subductée dans le manteau inférieur de la Terre. J. Geophys. Res. 115B08202 (2010).

Liu, L.-G. & Ringwood, A. E. Synthèse d'un polymorphe de type CaSiO de type pérovskite₃. Planète Terre. Sci. Lett. 28209-211 (1975).

Dziewonski, A.M. et Anderson, D.L. Modèle de Terre préliminaire de référence. Phys. Planète Terre. Entre. 25297 à 356 (1981).

Sinelnikov, Y. D., Chen, G. et Liebermann, R. C. Élasticité de CaTiO₃-CaSiO₃ pérovskites. Phys. Chem. Mineur. 25515-521 (1998).

Kudo, Y. et al. Mesure de la vitesse du son de CaSiO₃ pérovskite à 133 GPa et implications pour les anomalies sismiques du manteau le plus bas. Planète Terre. Sci. Lett. 349–350, 1-7 (2012).

Komabayashi, T., K. Hirose, N. Sata, Ohishi, Y. et Dubrovinsky, L. S. Transition de phase dans CaSiO₃ pérovskite. Planète Terre. Sci. Lett. 260564-569 (2007).

Chen, H. et al. Structure cristalline de CaSiO₃ pérovskite à 28–62 GPa et 300 K dans des conditions de contrainte quasi-hydrostatique. Un m. Minéral. 103462–468 (2018).

Gréaux, S. et al. Vitesse du son de CaSiO₃ perovskite suggère la présence d’une croûte basaltique dans le manteau inférieur de la Terre. La nature 565, 218-221 (2019).

Thomson, A. R., Walter, M. J., Kohn, S. C. et Brooker, R. A. La fusion de la dalle comme barrière à la subduction en profondeur du carbone. La nature 529, 76–79 (2016).

Li, B., Kung, J. et Liebermann, R. C. Techniques modernes de mesure de l'élasticité des matériaux de la Terre à haute pression et à haute température, utilisant l'interférométrie ultrasonore en conjonction avec le rayonnement X synchrotron dans un appareil à enclumes multiples. Phys. Planète Terre. Entre. 143559-574 (2004).

Kurashina, T., Hirose, K., Ono, S., Sata, N. et Ohishi, Y. Transition de phase dans CaSiO portant Al₃ pérovskite: implications pour les discontinuités sismiques dans le manteau inférieur. Phys. Planète Terre. Entre. 145, 67–74 (2004).

Yashima, M. & Ali, R. Transition de phase structurelle et basculement octaédrique dans le titanate de calcium pérovskite CaTiO₃. Ion à l'état solide. 180, 120-126 (2009).

Salje, E.K.H. et al. Excitations élastiques en BaTiO₃ monocristaux et céramiques: limites du domaine mobile et nanorégions polaires observées par spectroscopie résonante à ultrasons. Phys. Rev. B 87014106 (2013).

Perks, N. J., Zhang, Z., Harrison, R. J. et Carpenter, M. A. Mécanismes de relaxation de la contrainte du ramollissement élastique et de la congélation à double paroi associés à des transitions de phase structurelles dans (Ca, Sr) TiO₃ pérovskites. J. Phys. Condens. Matière 26505402 (2014).

Liu, Z. et al. Vitesse d'onde élastique de Mj polycristallin₈₀Py₂₀ grenat à 21 GPa et 2 000 K. Phys. Chem. Mineur. 42213-222 (2015).

Guennou, M., Bouvier, P., Kreisel, J. et Machon, D. Diagramme de phase pression-température de SrTiO₃ jusqu'à 53 GPa. Phys. Rev. B 81054115 (2010).

Stixrude, L. & Lithgow-Bertelloni, C. Thermodynamique des minéraux du manteau – I. Propriétés physiques. Géophysique J. Int. 162610–632 (2005).

Garnero, E.J., McNamara, A.K. et Shim, S.-H. Zones anomales de la taille du continent avec une faible vitesse sismique à la base du manteau terrestre. Nat. Geosci. 9, 481–489 (2016).

Hofmann, A. W. Géochimie du manteau: le message du volcanisme océanique. La nature 385219-222 (1997).

Hirose, K., Fei, Y., Ma, Y. et Mao, H.-K. Le destin de la croûte basaltique subductée dans le manteau inférieur de la Terre. La nature 39753-56 (1999).

Deschamps, F., Cobden, L. et Tackley, P. J. La nature primitive des grandes provinces à faible vitesse de cisaillement. Planète Terre. Sci. Lett. 349–350, 198-208 (2012).

Guignard, J. & Crichton, W. A. ​​La presse à grand volume située sur la ligne de faisceau ID06 de l'installation européenne à rayonnement synchrotron, en tant qu'appareil de déformation haute pression-température élevée. Rev. Sci. Instrum. 86, 085112 (2015).

Hammersley, A. P. FIT2D: Introduction et aperçu. Rapport technique ESRF-97-HA-02T (ESRF, 1997).

Larson, A. C. et von Dreele, R. B. Système d'analyse de la structure générale (GSAS). Los Alamos National Laboratory, rapport LAUR 86–748 (LANL, 2004).

Dorogokupets, P. I., Dewaele, A. et Dewaele, A. Equations d'état de MgO, Au, Pt, NaCl-B1 et NaCl-B2: échelles de pression à haute température cohérentes. Haute pression. Res. 27431–446 (2007).

Glazer, A. M. La classification des octaèdres inclinés dans les pérovskites. Acta Crystallogr. B 283384 à 3392 (1972).

Woodward, P. M. Octaèdre basculant dans les pérovskites. I. Considérations géométriques. Acta Crystallogr. UNE 5332–43 (1997).

Wood, I.G., Price, G.D., Street, J.N. & Knight, K.S. Équation d'état et transitions de phases structurelles dans la pérovskite CaTiO3. Rapport expérimental ISIS RB7844 (ISIS, 1997).

Kresse, G. & Furthmüller, J. Des schémas itératifs efficaces pour ab initio calculs d'énergie totale utilisant un ensemble de base d'ondes planes. Phys. Rev. B 5411169-11186 (1996).

Kresse, G. & Joubert, D. Des pseudopotentiels ultrasoft à la méthode des ondes augmentées par projection. Phys. Rev. B 59, 1758-1775 (1999).

Perdew, J.P. et al. Restauration de la dilatation en gradient de densité pour échange dans les solides et les surfaces. Phys. Rev. Lett. 100136406 (2008).

Togo, A. & Tanaka, I. Premiers principes du calcul des phonons en science des matériaux. Scr. Mater. 108, 1-5 (2015).

Shim, S.-H., Duffy, T. S. et Shen, G. La stabilité et l'équation d'état P – V – T de CaSiO₃ perovskite dans le manteau inférieur de la Terre. J. Geophys. Res. 10525955-25968 (2000).

Sun, N. et al. Confirmer un manteau inférieur pyrolitique à l'aide d'échelles de pression autocohérentes et de nouvelles contraintes sur CaSiO₃ pérovskite. J. Geophys. Res. 121, 4876 à 4894 (2016).

Wang, Y., Weidner, D. J. & Guyot, F. Équation thermique de l'état de CaSiO₃ pérovskite. J. Geophys. Res. 101661 à 672 (1996).

Noguchi, M., Komabayashi, T., Hirose, K. et Ohishi, Y. Expériences de compression à haute température de CaSiO₃ conditions de la pérovskite au manteau le plus bas et son équation d’état thermique. Phys. Chem. Mineur. 4081–91 (2013).

Chust, T. C., Steinle-Neumann, G., D. Dolejš, D. Schuberth, B. S. A. et Bunge, H. P. MMA-EoS: un cadre de calcul pour la thermodynamique minéralogique. J. Geophys. Res. 122, 9881–9920 (2017).

Brown, J. M. et Shankland, T. J. Paramètres thermodynamiques dans la Terre déterminés à partir de profils sismiques. Géophysique J. R. Astron. Soc. 66579-596 (1981).

Zhang, Z., Stixrude, L. & Brodholt, J. Propriétés élastiques de MgSiO₃-perovskite dans les conditions du manteau inférieur et la composition de la Terre profonde. Planète Terre. Sci. Lett. 379, 1–12 (2013).

Wentzcovitch, R. M. et al. Compressibilité anormale de la ferropériclase lors du croisement du spin du fer. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 1068447–8452 (2009).

Badro, J. et al. Transitions électroniques dans la pérovskite: possibles couches non convectives dans le manteau inférieur. Science 305, 383 à 386 (2004).

Andrault, D., Fiquet, G., Guyot, F. et Hanfland, M. Transition de type Landau induite par la pression dans la stishovite. Science 282720-724 (1998).

Hernlund, J., K. Leinenweber, D. Locke et J. A. Tyburczy. Modèle numérique des distributions de température à l'état d'équilibre dans des assemblages de cellules solide-moyenne haute pression. Un m. Minéral. 91295-305 (2006).

Piskunov, S., Heifets, E., Eglitis, R. I. et Borstel, G. Propriétés globales et structure électronique du SrTiO₃, BaTiO₃, PbTiO₃ pérovskites: une étude ab initio HF / DFT. Comput. Mater. Sci. 29165–178 (2004).

Tadano, T. & Tsuneyuki, S. Calculs de phonons autocohérents des propriétés dynamiques du réseau dans le SrTiO cubique₃ avec constantes de force anharmonique de premiers principes. Phys. Rev. B 92054301 (2015).

Hachemi, A., Hachemi, H., Ferhat-Hamida, A. et Louail, L. Élasticité de SrTiO₃ pérovskite sous haute pression en phases cubique, tétragonale et orthorhombique. Phys. Scr. 82025602 (2010).

Caracas, R., Wentzcovitch, Price, G. D. et Brodholt, J. CaSiO.₃ pérovskite à des pressions inférieures dans le manteau. Géophysique Res. Lett. 32L06306 (2005).

Jung, D. Y. & Oganov, A. R. Ab étude initiale du comportement à haute pression de CaSiO₃ pérovskite. Phys. Chem. Mineur. 32146-153 (2005).

Mao, H.K. et al. Stabilité et équation d'état de CaSiO₃-perovskite à 134 GPa. J. Geophys. Res. 9417889-17894 (1989).

Yagi, T., Tsuchida, Y., Kusanagi, S. et Fukai, Y. Compression isotherme et stabilité du CaSiO de type pérovskite₃. Proc. Jpn. Acad. B 65129 à 132 (1989).

Tamai, H. & Yagi, T. Relations de phase haute pression et haute température dans CaSiO₃ et CaMgSi₂O₆ et élasticité du CaSiO de type pérovskite₃. Phys. Planète Terre. Entre. 54370-377 (1989).

Tarrida, M. & Richet, P. Équation d'état de CaSiO₃ pérovskite à 96 GPa. Géophysique Res. Lett. 161351-1354 (1989).