Kræsne nedre kappe sammensætning

Begrænsende Jordens største sammensætning er afgørende for at forstå vores planet ‘ s dannelse og udvikling. Mens den nederste kappe tegner sig for et flertal af hovedparten silikat jorden, det er også den mindst tilgængelige., Efterhånden som eksperimentelle og teoretiske mineralfysikbegrænsninger på mineralelasticitet ved lavere manteltemperaturer og tryk er forbedret, sammenligninger mellem forudsagte seismiske hastigheds-og densitetsprofiler for hypotetiske bulkkompositioner og 1D seismiske modeller er blevet almindelige. Imidlertid, i hvilken grad en given sammensætning er en bedre eller dårligere pasform end en anden sammensætning rapporteres ikke altid, påvirkningerne af den antagede temperaturprofil og andre usikkerheder diskuteres heller ikke., Her sammenligner vi seismiske hastigheder og tætheder for perovskitite, pyrolite, og harzburgite bulk kompositioner, der beregnes ved hjælp af avancerede ab initio teknikker til at undersøge, i hvilket omfang de tilknyttede usikkerheder påvirker vores evne til at skelne mellem kandidat kompositioner. Vi finder ud af, at forudsagte forskelle mellem modelkompositioner ofte er mindre end påvirkningen af temperaturusikkerhed, og derfor mangler disse sammenligninger diskriminerende magt., Manglende evne til at skelne mellem sammensætninger skyldes i vid udstrækning den høje følsomhed af seismiske egenskaber over for temperatur ledsaget af usikkerheder i mantelgeotermen, kombineret med formindsket følsomhed af seismisk hastighed over for sammensætning mod bunden af mantlen. En vigtig undtagelse er spin overgang i (Mg,Fe)O-ferropericlase, som forventes at give en klar variation i tryk-bølge hastighed, der bør skelne mellem relativt ferro-magnesian og silica-rige kompositioner., Imidlertid, fraværet af en tilsyneladende spinovergangssignatur i globale 1D seismiske profiler er et væsentligt uafklaret problem inden for Geofysik, og det har vigtige geokemiske implikationer. Den tilgang, vi præsenterer her for at etablere diskriminerende magt til sådanne sammenligninger, kan anvendes til ethvert skøn over seismiske hastigheder og tilknyttede usikkerheder, og tilbyder et ligetil værktøj til at evaluere robustheden af modelsammenligninger.