Phân chia Mg-Fe giữa spinel silicat và magnesiowüstite ở áp suất cao: xác định thực nghiệm và tính toán quan hệ pha trong hệ Mg2SiO4-Fe2SiO4

Các thí nghiệm phân chia Mg-Fe giữa spinel (Mg,Fe)2SiO4 và magnesiowüstite (Mg,Fe)O đã được thực hiện dưới áp suất từ 17 đến 21.3 GPa tại nhiệt độ 1400 và 1600 °C, sử dụng thiết bị nhiều đe, nhằm xác định các tham số tương tác của các dung dịch rắn spinel và magnesiowüstite cũng như để ràng buộc các ranh giới cân bằng của chuyển tiếp sau spinel ở phía giàu Fe trong hệ thống Mg2SiO4-Fe2SiO4. Các giá trị thu được của các tham số tương tác lần lượt là 3.4 ± 1.5 và 13.9 ± 1.4 kJ mol−1, đối với dung dịch rắn spinel và magnesiowüstite tại 19 GPa và 1600 °C. Dữ liệu phân chia trong hệ Mg2SiO4-Fe2SiO4 ở 1400 và 1600 °C cho thấy rằng ranh giới chuyển tiếp giữa spinel và hỗn hợp magnesiowüstite cùng stishovite có độ dốc dP/dT âm. Sử dụng các tham số tương tác trên và dữ liệu nhiệt động học sẵn có của các thành phần cuối Mg2SiO4 và Fe2SiO4, các ranh giới chuyển tiếp của spinel sang hỗn hợp magnesiowüstite và stishovite đã được tính toán. Trong khoảng sai số của dữ liệu được sử dụng, các ranh giới tính toán đã khớp tốt với các ranh giới được xác định thực nghiệm ở 1400 và 1600 °C trong nghiên cứu này. Ranh giới phân ly của spinel Fe2SiO4 sang wüstite và stishovite, được tính toán từ dữ liệu nhiệt động học, có độ dốc âm −1.5 ± 0.6 MPa K−1.