【摘要】：最近研究認(rèn)為,地球表面的碳會(huì)隨俯沖板片下沉被帶入地球內(nèi)部。由于碳在地幔硅酸然中極低的溶解度,地幔中的碳主要以碳酸鹽及其相應(yīng)的高壓相,包括方解石(CaC03),菱鎂礦(MgC03),白云石(MgCa(C03)2),以及金剛石和Fe-C化合物的形式存在。因此,在地幔相應(yīng)的溫度和壓力條件下研究這些含碳物質(zhì)的物理性質(zhì),包括密度、波速、相變規(guī)律等,是理解地球深內(nèi)部的碳循環(huán)和儲(chǔ)存方式的關(guān)鍵。本論文以碳酸鎂高溫高壓下的穩(wěn)定性和熱力學(xué)狀態(tài)方程為研究對(duì)象,利用美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的APS同步輻射光源,采用激光加熱金剛石對(duì)頂砧技術(shù)研究了 MgC03在29-100 GPa、1200-2500 K的壓強(qiáng)-體積-溫度關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)所覆蓋的溫壓條件下,MgC03以菱鎂礦結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在。利用Mie-Gruneisen狀態(tài)方程分析了所獲得的壓力-體積關(guān)系。在KT'固定為4,德拜溫度θD0固定為750 K和q固定為 1 后的條件下,擬合得到了KT0=114.3(4)GPa,y0=1.75,V0=280.71A3。同時(shí),我們利用的一個(gè)內(nèi)部統(tǒng)一的自洽壓標(biāo)體系對(duì)前人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓標(biāo)的統(tǒng)一,重新分析了過(guò)去實(shí)驗(yàn)的壓強(qiáng)。并且結(jié)合前人的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,討論了 MgC03在下地幔溫壓條件下的穩(wěn)定性和化學(xué)性質(zhì)。我們獲得的熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)幫助我們計(jì)算MgC03在下地幔溫壓條件下的密度和波速數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P579;P542.5

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本文編號(hào)：2550808