S3O4 在高压下的稳定化——对硫过剩悖论的启示
计算物理
2021-09-21 v1 地球物理
摘要
硫过剩的地质难题指如下发现：以 SO2 形式预测在火山喷发中排出的硫量远超可从喷发岩浆中脱气可用的硫。探索过剩硫的来源一直是备受关注的课题。此处，通过对压力下硫-氧化合物的系统计算研究，出现了一种迄今未知的含 +II 与 +IV 混合硫氧化态的 S3O4 化合物，并预测其在 79 GPa 以上压力稳定。我们预测，S3O4 可在与深部下地幔相关的低压条件下通过涉及俯冲含硫矿物（如硫酸盐与硫化物）的多种氧化还原反应产生，并反之在地球浅层深度分解为 SO2 与 S。因此，S3O4 可视为促进硫酸盐分解释放 SO2 的关键中间化合物，这为爆发式喷发中释放的过剩硫提供了另一来源。这些发现为过剩硫脱气的地质悖论提供了可能解答，并为理解表层与下地幔间深硫循环的硫交换提供了可行机制。
引用
@article{arxiv.2109.08891,
title = {Stabilization of S3O4 at High Pressure-Implications for the Sulfur Excess Paradox},
author = {Siyu Liu and Pengyue Gao and Andreas Hermann and Guochun Yang and Jian Lv and Yanming Ma and Ho-Kwang Mao and Yanchao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.08891},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 12 figures