Оливин (Ol) и силикатный расплав (закаленный в виде стекла) извлекали из газосмесительной печи при 1 атм и 1400 ℃. Порошки исходного материала загружали в благородную капсулу и нагревали в печи в течение 72 часов при различной летучести кислорода. Лазерная ИСП-МС использовалась для измерения микроэлементов в оливине и стекле. 1 кредит
Оливин является самым ранним минералом, кристаллизующимся из базальтовой магмы, и точное знание коэффициентов распределения оливина/расплава (DOl-melt) для элементов первого переходного ряда (FTRE) Ga и Ge требуется для количественного моделирования петрогенетических процессов в планетарных базальтах. Многочисленные экспериментальные исследования были сосредоточены на этой теме, но большинство исследований было сосредоточено на второстепенных элементах, обнаруженных в оливине, а фугитивность кислорода (fO2) во многих из этих экспериментов обычно рассчитывалась так, чтобы быть аналогичной тем, которые обнаруживаются в мантии Земли.
Однако для применений, связанных с образованием базальта на других каменистых планетных телах, включая Луну, Марс и астероиды, летучесть кислорода во время образования базальта может варьироваться в широком диапазоне от 2 логарифмических единиц ниже железо-вюститового буфера (здесь называемого IW-2). к ИВ+6. Кроме того, лунные базальты обычно богаты железом по сравнению с земными базальтами.
Чтобы оценить влияние фугитивности кислорода и содержания железа на коэффициенты распределения FTRE, Ga и Ge, доктор Цзеджун Цзин (постдокторант JSPS в Университете Эхимэ) провел серию высокотемпературных экспериментов (от IW-2 до IW+5,5). ) при давлении 1 атм с использованием газосмесительной печи в сотрудничестве с коллегами из Университета Эхиме и других университетов Нидерландов, Китая и Германии.
Исследование опубликовано в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.
Результаты показывают, что большая часть расплава DOl не проявляет чувствительности к содержанию железа в объемной системе, но уровень DOl-meltCr в экспериментах значительно выше по сравнению с DOl-meltCr, полученным из пар включений оливин-расплав в лунных образцах с гораздо более высоким содержанием FeO. Значения DOl-meltNi почти постоянны в диапазоне летучести кислорода выше буфера IW, но резко уменьшаются, когда система насыщена металлическим железом (ниже буфера IW).
Используя недавно полученные коэффициенты распределения, авторы повторно оценили два аспекта образования лунного базальта. Во-первых, они приходят к выводу, что богатая хромом природа оливинов в лунных базальтах по сравнению с земными базальтами должна быть объяснена хромовой природой кумулятивного мантийного источника лунных базальтов, что связано с ранней кристаллизацией бедных хромом минералов оливина. и ортопироксен в лунном океане магмы, в результате чего образуются неглубокие кумулаты, богатые хромом.
Во-вторых, более высокие соотношения Co/Ni в оливине лунных базальтов с высоким содержанием титана по сравнению с оливином в лунных базальтах с низким содержанием титана позволяют предположить, что первые формировались в более восстановленных условиях в лунной мантии (ниже буфера IW, насыщенного металлом).
Информация от: Университетом Эхимэ
