高压物理学报
高壓物理學報
고압물이학보
CHINESE JOURNAL OF HIGH PRESSURE PHYSICS
2004年
2期
170-176
,共7页
张莉%龚自正%刘红%邓力维%薛学东%经福谦
張莉%龔自正%劉紅%鄧力維%薛學東%經福謙
장리%공자정%류홍%산력유%설학동%경복겸
顽火辉石%冲击回收%XRD和IR微观分析%(Mg,Fe)SiO3 钙钛矿的相稳定性%下地幔
頑火輝石%遲擊迴收%XRD和IR微觀分析%(Mg,Fe)SiO3 鈣鈦礦的相穩定性%下地幔
완화휘석%충격회수%XRD화IR미관분석%(Mg,Fe)SiO3 개태광적상은정성%하지만
在60~110 GPa冲击压力(估算温度为2300~4800 K)范围内进行了5发原始样品为(Mg0.92,Fe0.08)SiO3顽火辉石的冲击压缩回收实验,对回收样品进行的X射线衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)分析结果表明:(1) 回收样品的主相均是单链状结构硅酸盐,而非钙钛矿结构;(2) 回收样品中均未观察到氧化物SiO2和(Mg0.92,Fe0.08)O的XRD 和IR特征谱线;(3) 回收样品的XRD 、IR特征谱线变得简略,并发现了与原始样品有某些不同的特征谱线,随冲击压力增加,这种变化趋于明显.(4) 通过对比冲击压力在85 GPa以下和97 GPa以上回收样品的XRD 、IR特征谱线,没有观察到明显的新谱线特征出现.结合先前的冲击Hugoniot状态方程实验数据分析,可以认为:在冲击压缩过程中样品处于钙钛矿结构,在冲击卸载过程中样品发生了由钙钛矿结构向单链状结构的逆转相变;特别是,在实验的温度压力范围内,不可能发生由(Mg0.92,Fe0.08)SiO3向 SiO2和(Mg0.92,Fe0.08)O的化学分解相变,顽火辉石的高压相--钙钛矿结构是稳定的.回收样品和原始样品的谱线差异可能对应于高压加载或卸载过程引起的某种晶格畸变,而高压加载导致钙钛矿型顽火辉石晶格畸变的可能性更大.这一结果将对下地幔矿物学模型的建立和下地幔地震波探测结果的解释提供基础物理依据.
在60~110 GPa遲擊壓力(估算溫度為2300~4800 K)範圍內進行瞭5髮原始樣品為(Mg0.92,Fe0.08)SiO3頑火輝石的遲擊壓縮迴收實驗,對迴收樣品進行的X射線衍射(XRD)和紅外吸收光譜(IR)分析結果錶明:(1) 迴收樣品的主相均是單鏈狀結構硅痠鹽,而非鈣鈦礦結構;(2) 迴收樣品中均未觀察到氧化物SiO2和(Mg0.92,Fe0.08)O的XRD 和IR特徵譜線;(3) 迴收樣品的XRD 、IR特徵譜線變得簡略,併髮現瞭與原始樣品有某些不同的特徵譜線,隨遲擊壓力增加,這種變化趨于明顯.(4) 通過對比遲擊壓力在85 GPa以下和97 GPa以上迴收樣品的XRD 、IR特徵譜線,沒有觀察到明顯的新譜線特徵齣現.結閤先前的遲擊Hugoniot狀態方程實驗數據分析,可以認為:在遲擊壓縮過程中樣品處于鈣鈦礦結構,在遲擊卸載過程中樣品髮生瞭由鈣鈦礦結構嚮單鏈狀結構的逆轉相變;特彆是,在實驗的溫度壓力範圍內,不可能髮生由(Mg0.92,Fe0.08)SiO3嚮 SiO2和(Mg0.92,Fe0.08)O的化學分解相變,頑火輝石的高壓相--鈣鈦礦結構是穩定的.迴收樣品和原始樣品的譜線差異可能對應于高壓加載或卸載過程引起的某種晶格畸變,而高壓加載導緻鈣鈦礦型頑火輝石晶格畸變的可能性更大.這一結果將對下地幔礦物學模型的建立和下地幔地震波探測結果的解釋提供基礎物理依據.
재60~110 GPa충격압력(고산온도위2300~4800 K)범위내진행료5발원시양품위(Mg0.92,Fe0.08)SiO3완화휘석적충격압축회수실험,대회수양품진행적X사선연사(XRD)화홍외흡수광보(IR)분석결과표명:(1) 회수양품적주상균시단련상결구규산염,이비개태광결구;(2) 회수양품중균미관찰도양화물SiO2화(Mg0.92,Fe0.08)O적XRD 화IR특정보선;(3) 회수양품적XRD 、IR특정보선변득간략,병발현료여원시양품유모사불동적특정보선,수충격압력증가,저충변화추우명현.(4) 통과대비충격압력재85 GPa이하화97 GPa이상회수양품적XRD 、IR특정보선,몰유관찰도명현적신보선특정출현.결합선전적충격Hugoniot상태방정실험수거분석,가이인위:재충격압축과정중양품처우개태광결구,재충격사재과정중양품발생료유개태광결구향단련상결구적역전상변;특별시,재실험적온도압력범위내,불가능발생유(Mg0.92,Fe0.08)SiO3향 SiO2화(Mg0.92,Fe0.08)O적화학분해상변,완화휘석적고압상--개태광결구시은정적.회수양품화원시양품적보선차이가능대응우고압가재혹사재과정인기적모충정격기변,이고압가재도치개태광형완화휘석정격기변적가능성경대.저일결과장대하지만광물학모형적건립화하지만지진파탐측결과적해석제공기출물리의거.