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マントルの下部にロックを融点の下に置いているのは何ですか?

大きな圧力と熱にもかかわらず、溶融点の下の下部マントルに岩を保ついくつかの重要な要因があります。

1。圧力:

* Clausius-Clapeyron関係: この基本原則は、物質の融点は圧力の増加とともに増加すると述べています。下部マントルでの膨大な圧力(約130万倍の大気圧)は、実際の温度をはるかに超えて岩の融点を大幅に高めます。

2。構成:

* 高鉱物含有量: 下のマントルは、主にブリッジマナイト、フェロペリリゼゼ、ワズライトなどのケイ酸塩鉱物で構成されています。これらの鉱物は、極度の圧力下であっても、非常に高い融点を持っています。

* オリビン変換: 上部マントルの一般的なミネラルであるOlivineは、より高い圧力でWadsleyiteやRingwooditeなどの密度の相に変換されます。これらのフェーズには融点が高く、固体状態の安定性にさらに寄与しています。

3。温度勾配:

* 地熱勾配: 下部マントルは熱いですが、温度勾配は上部マントルよりも低くなっています。これは、深さとともに温度がよりゆっくり上昇することを意味し、岩が融点に達するのを防ぎます。

* 断熱加熱: 岩がマントルに降りると、圧縮されます。この圧縮は、岩石の内部エネルギーが増加する断熱加熱につながりますが、温度上昇は融点の圧力誘発性の増加を克服するのに十分ではありません。

4。水分量:

* 低水分含有量: 下部のマントルは、水分量が非常に低いと考えられています。水はフラックスとして機能し、岩の融点を下げます。 水の不足は、さらに固体状態に寄与します。

5。固体対流:

* マントルフロー: 低いマントルは、ゆっくりと固体の対流を経験します。この動きは、熱をより均等に分配するのに役立ち、局所的な領域が融点に到達するのを防ぎます。

要約:

計り知れない圧力、高融点鉱物、低い地熱勾配、低水分含有量、固体対流の組み合わせは、下部マントルに安定した環境を作り出し、極端な熱にもかかわらず岩を融点の下に保ちます。

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