Ni,Co,Zn,Ti,Cr和V是與Fe處于同一周期的過渡金屬元素。它們是地幔礦物中的重要微量元素,對(duì)地幔的化學(xué)演化過程有重要的指示作用。前人研究表明,微量金屬元素Ni,Cr和Ti在瓦茲利石和橄欖石之間更傾向于賦存于瓦茲利石中。對(duì)于共生的瓦茲利石和林伍德石,Ni則在林伍德石中顯示出更高的賦存能力。盡管前人已經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定了微量金屬元素在地幔特定礦物相間的分配系數(shù),但控制微量金屬元素,特別是過渡族金屬元素在地幔礦物相中賦存及礦物相間分配的影響因素并沒有得到清晰的認(rèn)識(shí)和實(shí)驗(yàn)約束。為了更全面的認(rèn)知微量金屬元素在瓦茲利石,及其它地幔轉(zhuǎn)換帶礦物相中賦存的規(guī)律和地球動(dòng)力學(xué)意義,我們進(jìn)行了如下研究:(1)通過多面砧壓機(jī)在約1300°C和15 GPa的溫壓條件下合成了與單斜頑火輝石共生,且分別含有2-3 wt%TiO2,Cr2O3,V2O3,CoO,NiO和Zn O的含水瓦茲利石。通過X射線單晶衍射,解析了這些樣品中瓦茲利石的晶體結(jié)構(gòu),利用電子探針分析了瓦茲利石的化學(xué)成分,并通過晶胞參數(shù)比b/a估算了M3位置的金屬離子空位體積分?jǐn)?shù)。晶體結(jié)構(gòu)解析結(jié)果表明,Cr和V在瓦茲利石中顯示出較強(qiáng)的排布規(guī)律,其在M3位...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【部分圖文】：

圖1.1地幔轉(zhuǎn)換帶示意圖

1.1地幔轉(zhuǎn)換帶示意圖。藍(lán)色箭頭代表的冷俯沖板塊進(jìn)入下地幔同時(shí)驅(qū)動(dòng)周圍的地幔上升。紅色部分代表的地幔柱溫度較高，富含揮發(fā)份（BercoviciandKarato2003）。l.1996）。如圖1.1所示，當(dāng)上升地幔通過410km相邊界進(jìn)入上地幔時(shí)，由于上幔中的....

圖1.2瓦茲利石結(jié)構(gòu)中以二價(jià)金屬離子為中心的八面體位置和以硅為中心的四面體位置示意圖

茲利石結(jié)構(gòu)中以二價(jià)金屬離子為中心的八面體位置和以硅為中心的四面體位置示意圖。體的橋接氧原子位置，它同時(shí)與M2位置金屬離子相連。O1與五個(gè)M位置金屬離子相連接硅（Zhangetal.2016）。利石和林伍德石類似，該礦物的熱彈性性質(zhì)受氫含量變化的影響也礦物的存在可能....

圖1.3六種微量元素氧化物在共生橄欖石和瓦茲利石中的最大溶解度

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)博士學(xué)位論文5（Zn）這幾種金屬元素（d軌道滿電子的金屬元素Zn在本研究中視為過渡金屬素）。從礦物的結(jié)晶角度看，Ni，Co，V，Cr屬于相容元素（Compatibleelement）。們經(jīng)常在巖漿和熱液中以微量元素形式存在，在礦物結(jié)晶過程中趨向于在早期相中....

圖1.4原子5條d軌道示意圖

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)博士學(xué)位論文同的靜電場(chǎng)作用下，原本相同的軌道能量會(huì)發(fā)生不同程度的變道的能級(jí)分裂。由于d軌道的分裂，d軌道上的電子將重新排布低的軌道。重新排布的結(jié)果將使得體系的總能量降低（VanVle礦物的結(jié)構(gòu)中常見的硅氧四面體和以金屬離子為中心連接外圍體結(jié)構(gòu)正是典型的八面體和....

本文編號(hào)：3943142