老汉石：地幔中 C-O-S-Ca 循环的新纽带与行星宜居性指示矿物
地球与行星天体物理
2023-10-20 v7 地球物理
摘要
在太阳系中，老汉石（CaS）通常被认为由太阳星云气体凝聚形成。顽火辉石球粒陨石作为老汉石最重要的储库之一，被认为是形成地球物质的代表。因此，老汉石的形成机制与演化过程对于深入理解太阳星云、陨石、地球起源以及地球的 C-O-S-Ca 循环具有重要意义。迄今为止，尚无关于地幔中老汉石的报道。然而，本文通过含硫化物斜方辉石岩与熔融方解石在 1.5 GPa/1510 K 和 0.5 GPa/1320 K 下的反应，揭示了老汉石的形成。令人惊讶的是，实验中的氧逸度处于地幔条件范围内，比太阳星云机制高出 6 个数量级。老汉石易被氧化为硫酸钙。行星表面老汉石的存在需要岩浆的低氧逸度与大气的极低氧含量二者兼备；否则，将大量存在硬石膏或石膏。行星表面老汉石的广泛存在表明该行星因缺氧而绝对不宜居。老汉石的形成与氧化伴随二氧化碳的生成与氧气的消耗，这可能对大氧化事件前的地球大气以及二叠纪—三叠纪界线期间产生影响。
引用
@article{arxiv.2201.08615,
title = {Oldhamite: a new link in mantle for C-O-S-Ca cycles and an indicator for planetary habitability},
author = {Yuegao Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08615},
year = {2023}
}
备注
The third version