上部マントルの炭酸塩メルトにおける超濡れ挙動の原因を解明 (New Study Reveals Volatiles Trigger Super-Wetting Behavior in Carbonate Melts Within Upper Mantle)

2026-03-10 中国科学院(CAS)

中国学院広州地球化学研究所HUANG Yongsheng研究チームは、上部マントル底部速度層(LVL)られる地震減速電気伝導原因説明する新しいモデル提示した。高温高圧実験(1–13 GPa、1100–1400℃)により、NaClなど揮発成分含む炭酸メルトオリビン粒子表面完全濡らす「スーパーティング」現象し、三次元連結ネットワーク形成すること発見。揮発成分オリビンからSi・Mg・Fe溶出界面エネルギー低下させること要因ある。この結果、岩石体積0.02〜0.08%という微量メルトでも観測れる電気伝導地震速度説明できることた。

上部マントルの炭酸塩メルトにおける超濡れ挙動の原因を解明 (New Study Reveals Volatiles Trigger Super-Wetting Behavior in Carbonate Melts Within Upper Mantle)
Schematic illustration of a pervasive volatile‑charged carbonate melt network percolating through the upper mantle, promoting global material cycling. (Image by HUANG Yongsheng et al.)

<関連情報>

揮発性物質を帯びた炭酸塩メルトと結びついた上部マントル低速度層 Upper mantle low-velocity layer tied to volatile-charged carbonate melts

Yongsheng Huang, Guoji Wu, Xuran Liang, Kaiwei Tao, […] , and Yuan Li
Science Advances  Published:25 Feb 2026

Abstract

Recent geophysical observations indicate the presence of small-volume, carbonate-rich melts in Earth’s deep interior. However, the mechanisms by which such minute melt fractions migrate through largely solid rocks and generate large-scale geophysical anomalies have remained unclear. Here, our high-pressure experiments demonstrate that, in the presence of H2O and NaCl, carbonate-rich melts act as super-spreaders, completely wetting and coating the surfaces of surrounding mantle minerals. This perfect wetting enables even trace amounts of melt (0.02 to 0.08 vol%) to form fully interconnected networks. Such connectivity facilitates efficient melt migration and chemical exchange, driving global material recycling between the surface and planetary interior.

1702地球物理及び地球化学
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