【摘要】：鐵是地球上最豐富的元素之一,研究地球的起源離不開(kāi)對(duì)鐵同位素的化學(xué)分析。我們采用核共振非彈性X射線散射技術(shù)結(jié)合高壓金剛石對(duì)頂砧技術(shù),研究了鐵同位素高壓下在各個(gè)下地幔礦物相之間的分餾。結(jié)果顯示含鐵方鎂石的力常數(shù)主要受鐵自旋狀態(tài)控制,低自旋態(tài)極大的增強(qiáng)了鐵的鍵強(qiáng);布里奇曼石的力常數(shù)主要受晶格畸變控制,在40-60GPa處有一軟化。在核幔邊界處,含鐵方鎂石的鐵同位素組成δ56Fe相對(duì)鐵合金和布里奇曼石偏重0.15‰和0.12‰。進(jìn)一步的模型模擬發(fā)現(xiàn),核幔相互作用和巖漿海結(jié)晶過(guò)程對(duì)鐵同位素的分餾很有限,這兩個(gè)過(guò)程不能解釋洋中脊玄武巖偏重的鐵同位素組成。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P542;P588.11
【圖文】：

高壓下的鐵同位素分餾－－核幔相互作用與巖漿海結(jié)晶過(guò)程的探討１６９Ｔｍ邐８．４１０邐４．０逡逑邐＾Ｔａ邐６．２１６邐６８００逡逑原子核的激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量會(huì)受到磁場(chǎng)（物質(zhì)的磁性），電場(chǎng)（電子響，因而原子核的共振能量隨化學(xué)環(huán)境變化會(huì)發(fā)生改變。如果能夠到激發(fā)態(tài)的激發(fā)能量，這就能夠推測(cè)其周圍的化學(xué)環(huán)境。穆斯堡以滿足這個(gè)需求：如果發(fā)射一系列能量的丫射線照射樣品，在樣品Ｙ射線強(qiáng)度，觀測(cè)到被吸收的Ｙ射線的能量就對(duì)應(yīng)原子核共振能采集信號(hào)的方式上區(qū)分，穆斯堡爾譜有２種，能量域上的穆斯堡的穆斯堡爾譜。前者為傳統(tǒng)的穆斯堡爾譜（ＣＭＳ），其縱坐標(biāo)為坐標(biāo)為樣品和放射源的相對(duì)速度。它們之間的相對(duì)速度產(chǎn)生多普放射源釋放出的伽馬射線的能量，當(dāng)該能量遠(yuǎn)離共振能量時(shí)，伽馬透過(guò)樣品，當(dāng)接近共振能量時(shí)，部分伽馬射線被吸收，信號(hào)強(qiáng)度，據(jù)此可以得到樣品信息。同步輻射穆斯堡爾譜（ＳＭＳ）研宄的是后衰變過(guò)程中散射伽馬射線的行為，縱坐標(biāo)為信號(hào)強(qiáng)度，橫坐標(biāo)析伽馬射線強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以得到樣品信息＝逡逑傳統(tǒng)穆斯堡爾譜邋ＣＭＳ—Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ邋ＭＳｓｓｂａｕｅｒ邋Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ逡逑＜邐＞邐Ｔ邋／？邋＾逡逑＿邋Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ邐．．Ｔ：．．邐？邋■逡逑？￣—邐Ｄｒｉｖｅ邐￣邋＾邋＾邐＼－ｙ邋＇邐Ｗ逡逑Ｓｏｕｒｃｅ邋＂邋Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ邐’逡逑Ｓａｍｐｌｅ邐Ｄｅｔｅｃｔ0ｒ逡逑圖２．２．１．１傳統(tǒng)穆斯堡爾譜儀示意圖逡逑ＭＳ的實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖所示：伽馬射線從往復(fù)運(yùn)動(dòng)的放射源中放出，應(yīng)，產(chǎn)生了一系列連續(xù)能量范圍的伽馬射線，經(jīng)準(zhǔn)直器過(guò)濾得到近到達(dá)樣品上，由探測(cè)器在后方探測(cè)透射信號(hào)。信號(hào)強(qiáng)度對(duì)放射源與對(duì)速度作圖即得到

的鐵同位素分餾－－核幔相互作用與巖漿海結(jié)晶過(guò)程面積的比就是該礦物相中某元素含量占樣品中ｅｎｅｒｇｙ逡逑ｓｏｕｒｃｅ邐ａｂｓｏｒｂｅｒ邐ｍｉ逡逑．一土邋３／２逡逑－－�。剑常策娺娺姡娺姡掊义希边姡迹冲义希玻н姡澹у澹蛇姡苓娺婂逋铃澹保插义希姡义希捱姡驽义希胚姡义义�§邐｜＞逡逑一邋ｉ＝ｉ／２－ｉ＿．．．．邐｜ｆ逡逑ｉ—…二ＪＬｉ—土邋ｉ／２逡逑Ｃ邐Ｃ邋－逡逑Ｏ邐Ｉ邐Ｏ邐：逡逑１：：邐ＩＶ邐Ｉ：：邋＼Ｍ／逡逑Ｕ邐…邐￡Ｔ，邋，邋，邋＾邐＞逡逑０邋０逡逑ｖｅｌｏｃｉｔｙ邋／邋ｍｍ／ｓ邐ｖｅｌｏｃｉｔｙ邋／邋ｍｍ／ｓ逡逑．２同質(zhì)異能漂移與四極漂移與對(duì)應(yīng)的穆斯堡所示是穆斯堡爾譜指標(biāo)（超精細(xì)相互作用參數(shù)同質(zhì)異能漂移（ｉｓｏｍｅｒ邋ｓｈｉｆｔ）又叫做化學(xué)漂移（Ｃｈｓｈｉｆｔ），指的是峰形對(duì)稱中心相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)零價(jià)鐵樣生時(shí)，會(huì)出現(xiàn)２個(gè)吸收峰，它們之間的距離就—Ｊ／２逡逑－邐不邐－Ｖ２逡逑／邋邐逡逑３邐：邐邐ｎ－Ｖ２逡逑％￣邐邐p哄義襄五我唬誨澹巍薄繡義希插逡唬蹋鍘澹觶義希礤義�！邋ｉ辶x希靛義希靛義希插澹板澹插義希鄭澹歟錚悖椋簦澹ǎ恚恚螅╁義希吃雍巳вκ疽饌加攵雜Φ哪濾貢ざ

本文編號(hào)：2774735