高温高压下辉闪岩的部分熔融与弹性波速

在YJ-3000t高压装置上,利用超声波脉冲透射-反射法,测量了压力0.6~2.0GPa、室温至1091℃条件下辉闪岩的纵波波速(vp),并对实验中间产物进行了取样和详细的显微观测统计。结果显示,0.6GPa压力下,室温至763℃,样品的vp 下降了3.7%,vp 的温度系数?vp/?T 为-0.3×10-3km/(s·℃),而763~1025℃,vp 快速下降了36.1%,?vp/?T 达-9.7×10-3km/(s·℃);1.0GPa压力下,室温至808℃,vp 下降了3.2%,?vp/?T=-0.3×10-3km/(s·℃),808~1091℃时vp 快速下降了41.5%,?vp/?T 为-9.9×10-3km/(s·℃);2.0GPa压力下,室温至927℃,vp 下降了4.3%,?vp/?T 为-0.2×10-3km/(s ·℃),927~1087℃时,vp 下降了20.9%,?vp/?T 达-9.6×10-3km/(s·℃)。实验产物观测表明,恒压下辉闪岩的vp 首先随温度近线性缓慢降低,后由于岩石的脱水和部分熔融作用,导致vp 急剧下降。随温度升高,实验产物中熔体的含量增加;同时形态上从封闭囊状逐渐向连通管状或薄膜状演化,连通程度增加。从角闪石一侧向斜长石一侧,熔体颜色变浅。样品初熔阶段,低黏度的熔体在矿物颗粒边界和裂隙中形成的微细薄膜,导致岩石vp 随熔体含量增加急剧下降。研究证实,含水矿物脱水和岩石部分熔融是中、下地壳低速层的重要成因。 

Partial Melting and Compressional Wave Velocities of Tebinite at High Temperature and Pressure