The Earth's mantle hosts a variety of reduced and oxidized phases, including iron-bearing alloys, diamond, and sulfide and carbonate melts. In the upper mantle, increasing pressure favors the stabilization of reduced iron-bearing phases via disproportionation of ferrous iron into ferric and metallic iron. Pressure-driven disproportionation is thought to continue into the transition zone, based on the extrapolation of experiments conducted at lower pressures. To test this hypothesis, we performed high-temperature and high-pressure experiments on basaltic and peridotitic compositions at pressures of 10 to 20 GPa, buffered at different oxygen fugacities. Under these conditions, majoritic garnet is the dominant ferric-iron bearing phase. We analyze our experimental run products for their ferric iron concentrations with EELS and Mössbauer spectroscopy. Contrary to expectations, results show that at iron saturation, ferric iron content of majorite peaks in the upper transition zone and then decreases between 500 and 650 km depth, destabilizing and resorbing reduced phases. This peak can be explained by decreases in the effective volume of ferrous minerals in transition zone assemblages. We also show that natural diamond-hosted majorite inclusions that equilibrated in the sublithospheric mantle grew from variably reduced fluids. These results are consistent with the idea that these diamonds formed during progressive reduction of an originally carbonatitic melt.

地幔含有多种还原相和氧化相，包括含铁合金、金刚石、硫化物和碳酸盐熔体。在上地幔中，增加的压力有利于通过二价铁歧化为三价铁和金属铁来稳定含还原铁相。根据在较低压力下进行的实验的推断，压力驱动的歧化被认为会继续进入过渡区。为了验证这一假设，我们在 10 到 20 GPa 的压力下对玄武岩和橄榄岩成分进行了高温高压实验，并在不同的氧逸度下进行了缓冲。在这些条件下，主要的石榴石是主要的含铁铁相。我们使用 EELS 和穆斯堡尔光谱分析了我们的实验运行产品的三价铁浓度。与预期相反，结果表明，在铁饱和时，上过渡带的三价铁含量达到峰值，然后在 500 至 650 公里深度之间降低，使还原相不稳定和再吸收。这个峰值可以用过渡带组合中亚铁矿物有效体积的减少来解释。我们还表明，在近岩石圈地幔中平衡的天然金刚石中的主要包裹体是从可变减少的流体中生长出来的。这些结果与这些钻石是在最初的碳酸盐熔体逐渐还原过程中形成的想法一致。过渡带上部的主要铁峰的三价铁含量在 500 至 650 公里深度之间下降，使还原相不稳定和再吸收。这个峰值可以用过渡带组合中亚铁矿物有效体积的减少来解释。我们还表明，在近岩石圈地幔中平衡的天然金刚石中的主要包裹体是从可变减少的流体中生长出来的。这些结果与这些钻石是在最初的碳酸盐熔体逐渐还原过程中形成的想法一致。过渡带上部的主要铁峰的三价铁含量在 500 至 650 公里深度之间下降，使还原相不稳定和再吸收。这个峰值可以用过渡带组合中亚铁矿物有效体积的减少来解释。我们还表明，在近岩石圈地幔中平衡的天然金刚石中的主要包裹体是从可变减少的流体中生长出来的。这些结果与这些钻石是在最初的碳酸盐熔体逐渐还原过程中形成的想法一致。我们还表明，在近岩石圈地幔中平衡的天然金刚石中的主要包裹体是从可变减少的流体中生长出来的。这些结果与这些钻石是在最初的碳酸盐熔体逐渐还原过程中形成的想法一致。我们还表明，在近岩石圈地幔中平衡的天然金刚石中的主要包裹体是从可变减少的流体中生长出来的。这些结果与这些钻石是在最初的碳酸盐熔体逐渐还原过程中形成的想法一致。