高溫高壓下上地幔巖石電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間：2021-11-23 18:53
為了建立具有普遍適用性的上地幔電性結(jié)構(gòu),本文利用Kawai-1000t壓機(jī)和Solartron IS-1260阻抗/增益-相位分析儀,在4.0～14.0 GPa、873～1673 K的條件下,采用交流阻抗譜法(頻率范圍10-1～106Hz)測(cè)量了不含水的地幔巖電導(dǎo)率.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,巖石的電導(dǎo)率隨溫度升高而大幅度的增大;在較大的溫度范圍內(nèi)巖石的導(dǎo)電機(jī)制發(fā)生了變化,中低溫時(shí)為小極化子導(dǎo)電,此時(shí)激活焓為0.94 eV（±0.13）eV,激活體積為0.11（±0.92）cm3·mol-1,高溫時(shí)為和鎂空穴相關(guān)的離子導(dǎo)電,此時(shí)激活焓為1.6～3.17 eV,激活體積為6.75（±7.43）cm3·mol-1;本次測(cè)量的電導(dǎo)率比低壓下巖石的電導(dǎo)率要高,比礦物的電導(dǎo)率也要高.用本次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果回歸計(jì)算得到Fennoscandian地區(qū)的上地幔的一維電導(dǎo)率剖面,發(fā)現(xiàn)200 km以上本次實(shí)驗(yàn)計(jì)算的結(jié)果和大地電磁測(cè)深的電導(dǎo)率剖面吻合的比較好,在200 km以下本次實(shí)驗(yàn)得到的要比...
【文章來源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(09)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】：11 頁
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)樣品組裝示意圖
10 GPa、 873～1423 K第二次升溫的復(fù)阻抗譜圖
以14 GPa壓力下的測(cè)量數(shù)據(jù)為例,如圖4所示,第一輪升溫到873 K,開始每50 ℃測(cè)量一次電導(dǎo)率,每個(gè)溫度點(diǎn)至少恒定15 min,最高升至1173 K,然后以50 ℃為間隔降溫進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)量.之后進(jìn)行第二輪升溫-降溫的電導(dǎo)率測(cè)量,最高溫升至1473 K,第二輪降溫至1173 K,然后進(jìn)行第三輪的升溫測(cè)量,最高測(cè)量到1623 K.圖4中第一輪降溫和第二輪升溫?cái)?shù)據(jù)在873～1173 K這一低溫段內(nèi)基本吻合,說明第一輪升降溫過程中樣品內(nèi)的成分沒有發(fā)生變化.而第二輪的降溫和第三輪的升溫?cái)?shù)據(jù)在該中溫段內(nèi)較為吻合,說明此時(shí)的樣品處于一種平衡狀態(tài)之中.第二輪升溫和第二輪降溫?cái)?shù)據(jù)在1173 ～1473 K這一中溫段內(nèi)不重合.趙永紅等(2009)做了橄欖石相變過程原位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):P=13.2 GPa,T=1393 K,穩(wěn)定一個(gè)小時(shí)后橄欖石完全相變成瓦茲利石.所以在第二輪升溫過程樣品內(nèi)的橄欖石可能相變?yōu)橥咂澙?故此,第二輪升溫和降溫?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)不重合.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]上地幔礦物和巖石電導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃曉葛,王欣欣,陳祖安,白武明. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2017(05)
[2]高溫高壓下地幔巖和苦橄質(zhì)榴輝巖的電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)[J]. 王欣欣,黃曉葛,白武明. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]高溫高壓下巖石電導(dǎo)率不同測(cè)量方法的實(shí)驗(yàn)對(duì)比——以二輝橄欖巖為例[J]. 龔超穎,劉永剛,李朋,范大偉,魏舒怡,謝鴻森. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2011(03)
[4]橄欖石相變過程原位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙永紅,綦超,王曙光,王雁賓,寧杰遠(yuǎn). 巖石學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]交流阻抗譜法及其在地球深部物質(zhì)科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王多君,易麗,謝鴻森,李和平. 地學(xué)前緣. 2005(01)
[6]高溫高壓下二輝橄欖巖的阻抗譜實(shí)驗(yàn)研究[J]. 代立東,李和平,劉叢強(qiáng),蘇根利,崔桐娣,單雙明,楊昌君,劉慶友. 高壓物理學(xué)報(bào). 2005(01)
本文編號(hào)：3514461
【文章來源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(09)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】：11 頁
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)樣品組裝示意圖
10 GPa、 873～1423 K第二次升溫的復(fù)阻抗譜圖
以14 GPa壓力下的測(cè)量數(shù)據(jù)為例,如圖4所示,第一輪升溫到873 K,開始每50 ℃測(cè)量一次電導(dǎo)率,每個(gè)溫度點(diǎn)至少恒定15 min,最高升至1173 K,然后以50 ℃為間隔降溫進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)量.之后進(jìn)行第二輪升溫-降溫的電導(dǎo)率測(cè)量,最高溫升至1473 K,第二輪降溫至1173 K,然后進(jìn)行第三輪的升溫測(cè)量,最高測(cè)量到1623 K.圖4中第一輪降溫和第二輪升溫?cái)?shù)據(jù)在873～1173 K這一低溫段內(nèi)基本吻合,說明第一輪升降溫過程中樣品內(nèi)的成分沒有發(fā)生變化.而第二輪的降溫和第三輪的升溫?cái)?shù)據(jù)在該中溫段內(nèi)較為吻合,說明此時(shí)的樣品處于一種平衡狀態(tài)之中.第二輪升溫和第二輪降溫?cái)?shù)據(jù)在1173 ～1473 K這一中溫段內(nèi)不重合.趙永紅等(2009)做了橄欖石相變過程原位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):P=13.2 GPa,T=1393 K,穩(wěn)定一個(gè)小時(shí)后橄欖石完全相變成瓦茲利石.所以在第二輪升溫過程樣品內(nèi)的橄欖石可能相變?yōu)橥咂澙?故此,第二輪升溫和降溫?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)不重合.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]上地幔礦物和巖石電導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃曉葛,王欣欣,陳祖安,白武明. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2017(05)
[2]高溫高壓下地幔巖和苦橄質(zhì)榴輝巖的電導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)[J]. 王欣欣,黃曉葛,白武明. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]高溫高壓下巖石電導(dǎo)率不同測(cè)量方法的實(shí)驗(yàn)對(duì)比——以二輝橄欖巖為例[J]. 龔超穎,劉永剛,李朋,范大偉,魏舒怡,謝鴻森. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2011(03)
[4]橄欖石相變過程原位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙永紅,綦超,王曙光,王雁賓,寧杰遠(yuǎn). 巖石學(xué)報(bào). 2009(05)
[5]交流阻抗譜法及其在地球深部物質(zhì)科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王多君,易麗,謝鴻森,李和平. 地學(xué)前緣. 2005(01)
[6]高溫高壓下二輝橄欖巖的阻抗譜實(shí)驗(yàn)研究[J]. 代立東,李和平,劉叢強(qiáng),蘇根利,崔桐娣,單雙明,楊昌君,劉慶友. 高壓物理學(xué)報(bào). 2005(01)
本文編號(hào)：3514461
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