Al-free 玻璃状岩石中 Fe2+ 的分区行为及其对地震速度与异构结构的影响

铁在主要下mantle 相（桥石 (Bridgmanite, Bm) 和 二氧化钙 (Ferropericlase, Fp) ）之间的分区系数具有非单调行为，这源于二氧化钙中二价铁 (Fe2+) 的高自旋到低自旋态间的跨越。先前关于这些相间铁分区系数的研究 ($K_D$) 仍存在较大不确定性。本文我们利用已有文献记录的 ab initio 自由能结果，并结合新数据，探讨 Fe2+ 分区行为。虽然我们仅关注 Fe2+，但描述了该铁自旋跨越 (ISC) 对 $K_D$ 以及后者对组成与地震速度在玻璃状聚合物中的影响。我们的结果表明，地震速度主要受 ISC 影响，而非 Fe2+ 分区。相比之下，铁分区体现在热力学引起的速度异构比率上。包含铁分区效应的 $R_{S/P}$ 预测值（$\partial \ln V_S/\partial \ln V_P$）在深度达 2400 km 后，与多个斜率图研究推断值定量吻合。