ferropericlase是什麼意思，ferropericlase的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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Ferropericlase（鐵方鎂石）是地球深部地幔中一種極其重要的礦物，主要由鎂（Mg）、鐵（Fe）和氧（O）組成。以下是其詳細解釋：

1. 名稱與基本定義 Ferropericlase 是礦物 Periclase（方鎂石，化學式為 MgO）的富鐵變種。其名稱直接反映了其成分特征：

• “Ferro-” 表示鐵（Iron）。
• “Periclase” 指其母體礦物方鎂石。 因此，Ferropericlase 本質上是鎂鐵礦（MgO）和方鐵礦（FeO）形成的固溶體，化學通式通常表示為(Mg,Fe)O，表示鎂和鐵原子共同占據晶體結構中的陽離子位置，比例可變。

2. 化學成分與晶體結構

• 化學成分： 主要成分為氧化鎂（MgO）和氧化亞鐵（FeO），通常鐵的含量（以 Fe 或 FeO 計）可以從百分之幾到接近 50 mol% 不等。還可能含有微量的鎳（Ni）、錳（Mn）等元素。
• 晶體結構： 具有與方鎂石相同的氯化鈉型（NaCl-type）結構，屬于等軸晶系。在此結構中，氧離子（O²⁻）和金屬陽離子（Mg²⁺/Fe²⁺）交替排列，各自構成面心立方格子，陽離子位于氧離子八面體配位中心。這種結構在高溫高壓下非常穩定。

3. 地質産狀與重要性 Ferropericlase 是地球下地幔（Lower Mantle） 的主要礦物成分之一，通常與布裡奇曼石（Bridgmanite, (Mg,Fe)SiO₃）共生。具體來說：

• 它主要存在于地球約660公裡以下直至核幔邊界（約2900公裡深） 的區域。
• 在下地幔的礦物組合中，Ferropericlase 的含量估計約占~20%（體積比），是僅次于布裡奇曼石的第二主要礦物。
• 其形成和穩定性對理解地球深部的化學組成、物理性質（如密度、地震波速、流變學、熱導率、電導率）以及地幔動力學（如地幔對流）至關重要。來源：美國礦物學家學會會刊 (American Mineralogist) 關于地幔礦物相變的綜述研究；《自然·地球科學》（Nature Geoscience）關于下地幔組成的研究論文。

4. 物理性質 Ferropericlase 的物理性質顯著依賴于其鐵含量和所處的溫壓條件（模拟地幔深度）：

• 密度： 隨鐵含量增加而增大。
• 地震波速： 其縱波（P-wave）和橫波（S-wave）速度是構建地球内部地震波速度模型的關鍵參數。鐵含量的變化會影響波速。
• 自旋轉變： 這是 Ferropericlase 最獨特的性質之一。在相當于下地幔的壓力條件下（約 40-60 GPa 或更深），鐵離子（Fe²⁺）會發生從高自旋态（High-spin state） 到低自旋态（Low-spin state） 的電子躍遷。這個轉變會顯著改變礦物的物理性質：
  • 體積： 發生輕微收縮。
  • 顔色： 可能改變。
  • 熱力學性質： 如熱容、熵發生變化。
  • 輸運性質： 對熱導率、電導率有重要影響。
  • 流變學： 可能影響地幔岩石的變形機制。 來源：美國國家科學院院刊 (Proceedings of the National Academy of Sciences) 關于鐵自旋轉變的開創性研究；《科學》（Science）雜志關于自旋轉變對地幔熱導率影響的論文。

總結來說： Ferropericlase 是一種化學式為 (Mg,Fe)O 的礦物，具有 NaCl 型晶體結構。它是地球下地幔的關鍵組成部分，與布裡奇曼石共同構成該區域的主要岩石。其鐵含量變化以及高壓下鐵離子的自旋轉變行為，對地球深部的物理化學性質、動力學過程以及我們通過地震波等手段探測地幔結構都具有決定性影響。來源：權威教科書如《地幔礦物物理學》（Mantle Petrology）或《地球内部礦物學》（Mineralogy of the Earth's Interior）的相關章節。

網絡擴展資料

"Ferropericlase"（鐵方鎂石）是一個礦物學術語，由"ferro-"（鐵）和"periclase"（方鎂石）組合而成。其定義與地質學密切相關：

1. 化學成分
   主要成分為氧化鎂（MgO）與氧化鐵（FeO）的固溶體，化學式通常表示為(Mg,Fe)O。鐵元素以二價鐵（Fe²⁺）形式存在，替代方鎂石中的部分鎂原子。

2. 結構與特性
   晶體結構與純方鎂石（Periclase）相同，屬立方晶系。隨着鐵含量增加，其密度和熱力學性質會發生變化，例如更高的抗壓強度，這對地球内部動力學研究至關重要。

3. 存在環境
   主要分布于地球下地幔（深度約660-2900公裡），是僅次于矽酸鹽鈣钛礦（bridgmanite）的第二大礦物相，兩者共同構成下地幔約80%的體積。

4. 地質意義
   鐵方鎂石的高壓穩定性使其成為研究地幔對流、地核-地幔邊界（CMB）化學交換的關鍵對象。其鐵含量變化可反映地幔物質循環過程（如俯沖闆塊的鐵元素遷移）。

5. 其他名稱
   在早期文獻中也被稱為"magnesiowüstite"，但現代研究更傾向使用"ferropericlase"以明确其與方鎂石的固溶關系。

該術語常見于地球物理學、礦物學及行星科學領域，是理解類地行星内部組成的重要概念。如需實驗數據或更詳細的相圖分析，建議查閱地球化學領域的高壓實驗論文。

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