First Experimental Synthesis of Mg Orthocarbonate by the MgCO₃ + MgO = Mg₂CO₄ Reaction at Pressures of the Earth’s Lower Mantle

Mg-карбонат является одним из основных карбонатов, субдуцирующихся с поверхности Земли в мантию, и возможные реакции этого соединения с мантийными минералами определяют стабильность карбонатов во внутренних оболочках Земли. Недавно на основе теоретических расчетов нами было показано, что при давлениях и температурах нижней мантии Земли MgCO3 должен реагировать с MgO собразованием Mg2CO4. В настоящей работе, на основе экспериментов в ячейке с алмазными наковальнями мы провели in situ исследование продуктов реакции MgCO3 + MgO при давлениях порядка 50 ГПа и температурах выше 2000 К. Исследование рентгеновских дифрактограмм и спектров комбинационного рассеяния однозначно указывает на то, что реакция была реализована, и в качестве продукта реакции получена модификация, подобная Mg2CO4-P 21/c. Используя метод просвечивающей электронной микроскопии, нам удалось показать, что в образце после воздействия высокого давления присутствует новая фаза магнезиального ортокарбоната/карбоната.