Beschreibung:
Equilibria of solid solutions of ferromagnesian silicates and oxides with free metallic iron in the Earth's mantle during the early stage of its evolution are considered as a function of oxygen fugacity, pressure and temperature distribution. In general, at constant P-T conditions the iron content of solid solutions of spinels and pyroxenes decreases with decreasing oxygen fugacity and simultaneously more magnesian silicates in dense-packed crystal structures and free metallic iron are formed. The ferrous oxide concentration in the mantle decreases with depth and possibly attains zero value at the core-mantle boundary. However total iron abundance in the mantle does not decrease because of its redistribution from the crystal structures of the silicates and oxides to free metallic iron due to variations of oxygen chemical potential. The formation of the Earth's core may be explained presumably by the fractionation of iron due to variations of redox potentials in the mantle and at the core-mantle boundary and to the differentiation of iron under high pressures.
L'équilibre des solutions solides des silicates ferromagnésiens et des oxydes avec du fer métallique dans le manteau terrestre, pendant les premiers pas de son évolution, est considéré en fonction de la fugacité d'oxygène, de la pression et de la température. En général, dans des conditions constantes de P et T, la teneur en fer des solutions solides de spinelles et pyroxènes décroît quand diminue la fugacité d'oxygène et simultanément, se forment des silicates plus magnésiens à structures cristallines compactes, ainsi que du fer métallique. La concentration en oxyde ferreux dans le manteau décroît quand la profondeur augmente et peut être nulle à la frontière noyau-manteau. Cependant, l'abondance en fer total dans le manteau ne décroît pas parce qu'il passe des silicates et oxydes au fer métallique, suite aux variations du potentiel chimique de l'oxygène. La formation du noyau terrestre peut probablement s'expliquer par le fractionnement du fer, dû aux variations des potentiels d'oxydo-réduction dans le manteau et à la limite manteau-noyau, et à la différenciation du fer sous hautes pressions.