Распространенный минерал мантии, в который вадслеит превращается при уменьшении давления во время подъема.Оливин — это силикатный минерал магния и железа, который является самым распространенным минералом в верхней мантии Земли, до глубины около 410 километров. Он является основным компонентом породы перидотит, которая составляет большую часть мантии. Когда мантийный материал поднимается к поверхности, он претерпевает фазовый переход: при низких давлениях оливин стабилен, но на больших глубинах он превращается в более плотные минералы, такие как вадслеит и рингвудит. Это превращение — не просто минералогический курьез; оно играет ключевую роль в тектонике плит, мантийной конвекции и поведении сейсмических волн, проходящих через Землю.
Оливин известен с древности как драгоценный камень перидот, но его роль как основного минерала мантии была установлена в начале XX века благодаря петрологическим исследованиям. Конкретный фазовый переход в вадслеит был идентифицирован в 1960-х годах экспериментальными петрологами, такими как А.Э. Рингвуд, который синтезировал высокобарические полиморфы и связал их с сейсмическими разрывами.
Оливин имеет орторомбическую кристаллическую структуру с изолированными кремнекислородными тетраэдрами, связанными ионами магния или железа. При высоком давлении (около 13–14 ГПа, что соответствует глубине ~410 км) структура сжимается в более компактную шпинелеподобную структуру вадслеита, которая имеет более высокую плотность. Этот фазовый переход является экзотермическим, то есть выделяет тепло, и происходит в узком диапазоне глубин, создавая резкий сейсмический отражатель. При подъеме мантийного материала обратное превращение вадслеита в оливин поглощает тепло и может замедлить или даже остановить поднимающиеся мантийные плюмы — процесс, который влияет на вулканическую активность в горячих точках.
Оливин используется в формовочных песках, как огнеупорный материал и в исследованиях по улавливанию углерода, где его выветривание может секвестрировать CO2. В геофизике его фазовое поведение необходимо для интерпретации сейсмической томографии и моделирования динамики мантии.
Оливин также встречается в метеоритах и на Марсе, где он может указывать на прошлую водную активность, поскольку в присутствии жидкой воды он превращается в иддингсит.
