高温高压实验弹性波速研究及其地球动力学意义

本文在收集，整理国内外有关高温高压实验岩石，矿物弹性波速研究资料的基础上，对高温高压实验弹性波速研究的目的，内容进行了概述，并对国内外这一领域研究的历史，现状及有关实验技术方法进行了综述，其中重点介绍了我国在高温高压岩石波速研究方面的进展及所取得的成就，并对高温高压弹性波速研究的地球动力学意义进行了讨论。     

0.6～2.0GPa压力下部分熔融角闪辉长岩的纵波波速

利用超声波透射-反射法,测量了0.6～2.0 GPa、最高1 085℃条件下角闪辉长岩的纵波波速(vp),详细统计了部分熔融阶段实验产物组分的体积百分含量,利用矿物含量和弹性参数,计算了角闪辉长岩的纵波波速.实验测量和理论计算显示了较一致的vp-t关系,即高压下角闪辉长岩的vp随温度升高先缓慢降低,在温度约800～900℃后转而大幅下降.实验产物显示,样品在温度达812℃(0.6 GPa)、865℃(1.0 GPa)和919℃(2.0 GPa)后发生矿物脱水和部分熔融,熔体含量随温度升高显著增加.熔体是导致高温阶段岩石vp快速降低的主要原因.在初熔阶段vp随熔体增加而降低尤为显著,可能是初熔时矿物脱水生成的自由水及含水量高的熔体,以微细熔体薄膜浸润矿物边界或裂隙所导致.     

地球内部物质电学性质原位测量的影响因素和导电机制——以地壳矿物为例

高温高压下矿物岩石电导率的实验研究数据,不仅是人们了解地球内部物质组成及其演化过程的重要窗口,而且可以为野外大地电磁测深和地磁测深反演提供重要约束.重点介绍了温度、压力、水含量、铁含量、氧逸度、熔融等矿物岩石电导率的影响因素,深入阐述了存在于矿物岩石的4种主要导电机制,即离子、质子、小极化子和大极化子.回顾近年来地壳主要造岩矿物(长石、石英和辉石)的电导率实验研究取得的新成果,讨论了它们的导电机制和地球物理意义,并对其目前存在的问题及尚需进一步展开的工作进行了探讨.     

中国东部上地幔岩石相转变及其意义

中国东部新生代玄武岩和大别-苏鲁超高压变质带中的含石榴石相橄榄岩, 带来了发生在上地幔的尖晶石→石榴石相转变和铝辉石→贫铝辉石+石榴石的重要信息, 为中国东部上地幔岩石结构分层奠定了重要基础.通过岩石学与实验岩石学的研究, 推导出发生相转变的P-T条件, 为建立中国东部大陆上地幔岩石分层结构提供了重要约束.尖晶石二辉橄榄岩向石榴石二辉橄榄岩相转变发生在55~70km, 随着深度增加, 石榴石二辉橄榄岩从富铝石榴石二辉橄榄岩(70~120km) 转变为贫铝石榴石二辉橄榄岩(> 120~150km).      

中国地质科学院地质力学研究所高温高压及常规岩石力学实验室简介

高温高压及常规岩石力学实验室始建于1978年,1993年通过国家计量单位认证,为部级重点开放实验室。2005年在科技部的科学仪器设备升级改造专项资金的资助下,对实验室刚性伺服压机系统进行了整体升级改造,实验机的性能达到国际先进水平并通过北京市计量科学检测研究院的计量检测。目前,实验室不仅承担所内若干重要科研攻关项目的研究任务,同时对外开放,竭诚为广大科研工作者提供服务。一、服务与研究方向为了配合深部地质的研究工作,该实验室通过高温高压岩石力学试验手段模拟地壳—上地幔的温度和压力条件下,岩石高温、高压与构造应力之间的…     

高温高压下流体中电解质活度系数的确定

高温高压下流体中电解质的活度系数在地球化学领域有着广泛的应用。本实验测量了100—500℃、0．11—12GPa下0．01mol／L KCl溶液的电导率,并利用Hueckel方程由实验确定的摩尔电导和极限摩尔电导计算出了KCl的平均摩尔活度系数。平均摩尔活度系数随温度升高而减小,随压力升高而增大,而在高温高压下随温度压力的升高几乎保持恒定。     

辉长岩脆-塑性转化及其影响因素的高温高压实验研究

本文利用高温高压多功能三轴实验装置,以NaCl为固体围压传压介质,在围压为450MPa~800MPa,温度区间为600℃~1150℃和应变速率为1×10-4~3.125×10-6/s条件下,对攀枝花辉长岩进行了流变学实验研究。实验结果表明,辉长岩围压在450MPa~800MPa条件下,温度在600℃时为脆性变形,700℃~850℃时为半塑性流动,含微破裂,大于900℃时为塑性流动。辉长岩的脆-塑性转化温度为700℃~900℃,主要影响因素为温度、围压和应变速率,同时存在双相流变学问题。      

橄榄石高温高压含水效应与光学性质实验研究

高温高压下橄榄石（多晶）含水效应实验表明,水不但可进入矿物孔隙,且能进入其晶格中。从而与原（干）样相比,橄榄石显示了特有的光学性质和红外吸收谱带,矿物比重也下降约０．０２。这些变化可能是上地幔低速层成因的构成因素。     

高温高压下蛇纹岩脱水的弹性特征其及意义

为了了解蛇纹石在脱水过程中的弹性性质。在１．０ＧＰａ和同时加热条件下,利用脉冲透射法对采自云南双沟街的蛇纹岩进行了超声测量。实验发现,当温度升高至６４０℃时,蛇纹岩的超声波纵波速度随温度的升高而急剧下降。温度继续升高（７００℃以上）,样品在高压腔中爆炸。通过对超声波速下降时的样品发生爆炸前的超声波波形的比较发现,随温度升高超声波振幅有了明显的增大。实验产物的鉴定并与前人相关实验结果比较表明,蛇纹岩     

热液金刚石压腔(HDAC)高温高压实验平台简介

热液金刚石压腔(HDAC)高温高压实验平台是在金刚石压腔的基础上发展起来的一种高温高压原位实验模拟设备.近年来,HDAC技术已经在地质科研领域取得了大量成果,多篇重要研究成果被《Science》《Nature》等知名期刊刊发.本文介绍了HDAC高温高压实验平台结构与组成、实验优势和应用前景.