第八届青年地学论坛

许多地震研究表明，克拉通大陆内部普遍存在波速显著降低的岩石圈中部不连续面（MLD）。MLD通常与岩石圈-软流圈边界(LAB)具有相似的速度降(~2-7%)和深度(~80-150 km)。来自地震学、岩石学和地球化学的观测证据表明MLD中存在明显的成分异常。最近的高压实验研究（Hammouda et al., 2021）提出在大洋岩石圈下存在一个全球富碳层。如果碳酸盐岩熔体没有喷发到地表，随着岩石圈的冷却和增厚，被困在古LAB中的碳酸盐岩熔体将与地幔岩石圈中的辉石和橄榄石发生反应，在原地产生大量的白云石。因此，白云石的弹性对于理解MLD的形成机制十分重要。 我们利用第一性原理计算方法，研究了CaMg(CO₃)₂白云石高温高压下的弹性性质。计算结果与实验数据吻合得较好。与岩石圈地幔中其他主要矿物相比，白云石具有最低的速度。因此，白云石的富集可能会导致MLD处波速降的产生。我们的模型也对构造活动板块LAB和稳定克拉通内部MLD的相似深度给出了合理的解释。

克拉通,岩石圈中部不连续面,白云石,弹性