ferropericlase是什么意思，ferropericlase的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

Ferropericlase（铁方镁石）是地球深部地幔中一种极其重要的矿物，主要由镁（Mg）、铁（Fe）和氧（O）组成。以下是其详细解释：

1. 名称与基本定义 Ferropericlase 是矿物 Periclase（方镁石，化学式为 MgO）的富铁变种。其名称直接反映了其成分特征：

• “Ferro-” 表示铁（Iron）。
• “Periclase” 指其母体矿物方镁石。 因此，Ferropericlase 本质上是镁铁矿（MgO）和方铁矿（FeO）形成的固溶体，化学通式通常表示为(Mg,Fe)O，表示镁和铁原子共同占据晶体结构中的阳离子位置，比例可变。

2. 化学成分与晶体结构

• 化学成分： 主要成分为氧化镁（MgO）和氧化亚铁（FeO），通常铁的含量（以 Fe 或 FeO 计）可以从百分之几到接近 50 mol% 不等。还可能含有微量的镍（Ni）、锰（Mn）等元素。
• 晶体结构： 具有与方镁石相同的氯化钠型（NaCl-type）结构，属于等轴晶系。在此结构中，氧离子（O²⁻）和金属阳离子（Mg²⁺/Fe²⁺）交替排列，各自构成面心立方格子，阳离子位于氧离子八面体配位中心。这种结构在高温高压下非常稳定。

3. 地质产状与重要性 Ferropericlase 是地球下地幔（Lower Mantle） 的主要矿物成分之一，通常与布里奇曼石（Bridgmanite, (Mg,Fe)SiO₃）共生。具体来说：

• 它主要存在于地球约660公里以下直至核幔边界（约2900公里深） 的区域。
• 在下地幔的矿物组合中，Ferropericlase 的含量估计约占~20%（体积比），是仅次于布里奇曼石的第二主要矿物。
• 其形成和稳定性对理解地球深部的化学组成、物理性质（如密度、地震波速、流变学、热导率、电导率）以及地幔动力学（如地幔对流）至关重要。来源：美国矿物学家学会会刊 (American Mineralogist) 关于地幔矿物相变的综述研究；《自然·地球科学》（Nature Geoscience）关于下地幔组成的研究论文。

4. 物理性质 Ferropericlase 的物理性质显著依赖于其铁含量和所处的温压条件（模拟地幔深度）：

• 密度： 随铁含量增加而增大。
• 地震波速： 其纵波（P-wave）和横波（S-wave）速度是构建地球内部地震波速度模型的关键参数。铁含量的变化会影响波速。
• 自旋转变： 这是 Ferropericlase 最独特的性质之一。在相当于下地幔的压力条件下（约 40-60 GPa 或更深），铁离子（Fe²⁺）会发生从高自旋态（High-spin state） 到低自旋态（Low-spin state） 的电子跃迁。这个转变会显著改变矿物的物理性质：
  • 体积： 发生轻微收缩。
  • 颜色： 可能改变。
  • 热力学性质： 如热容、熵发生变化。
  • 输运性质： 对热导率、电导率有重要影响。
  • 流变学： 可能影响地幔岩石的变形机制。 来源：美国国家科学院院刊 (Proceedings of the National Academy of Sciences) 关于铁自旋转变的开创性研究；《科学》（Science）杂志关于自旋转变对地幔热导率影响的论文。

总结来说： Ferropericlase 是一种化学式为 (Mg,Fe)O 的矿物，具有 NaCl 型晶体结构。它是地球下地幔的关键组成部分，与布里奇曼石共同构成该区域的主要岩石。其铁含量变化以及高压下铁离子的自旋转变行为，对地球深部的物理化学性质、动力学过程以及我们通过地震波等手段探测地幔结构都具有决定性影响。来源：权威教科书如《地幔矿物物理学》（Mantle Petrology）或《地球内部矿物学》（Mineralogy of the Earth's Interior）的相关章节。

网络扩展资料

"Ferropericlase"（铁方镁石）是一个矿物学术语，由"ferro-"（铁）和"periclase"（方镁石）组合而成。其定义与地质学密切相关：

1. 化学成分
   主要成分为氧化镁（MgO）与氧化铁（FeO）的固溶体，化学式通常表示为(Mg,Fe)O。铁元素以二价铁（Fe²⁺）形式存在，替代方镁石中的部分镁原子。

2. 结构与特性
   晶体结构与纯方镁石（Periclase）相同，属立方晶系。随着铁含量增加，其密度和热力学性质会发生变化，例如更高的抗压强度，这对地球内部动力学研究至关重要。

3. 存在环境
   主要分布于地球下地幔（深度约660-2900公里），是仅次于硅酸盐钙钛矿（bridgmanite）的第二大矿物相，两者共同构成下地幔约80%的体积。

4. 地质意义
   铁方镁石的高压稳定性使其成为研究地幔对流、地核-地幔边界（CMB）化学交换的关键对象。其铁含量变化可反映地幔物质循环过程（如俯冲板块的铁元素迁移）。

5. 其他名称
   在早期文献中也被称为"magnesiowüstite"，但现代研究更倾向使用"ferropericlase"以明确其与方镁石的固溶关系。

该术语常见于地球物理学、矿物学及行星科学领域，是理解类地行星内部组成的重要概念。如需实验数据或更详细的相图分析，建议查阅地球化学领域的高压实验论文。

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