Первый экспериментальный синтез ортокарбоната Mg по реакции MgCO$_3$ + MgO = Mg$_2$CO$_4$ при давлениях нижней мантии Земли

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 MgCO$_3$ должен реагировать с MgO с образованием Mg$_2$CO$_4$. В настоящей работе, на основе экспериментов в ячейке с алмазными наковальнями мы провели in situ исследование продуктов реакции MgCO$_3$ + 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 Mg$_2$CO$_4$-$P2_1/c$. Используя метод просвечивающей электронной микроскопии, нам удалось показать, что в образце после воздействия высокого давления присутствует новая фаза магнезиального ортокарбоната/карбоната.