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)測量了不含水的地幔巖電導率.實驗結(jié)果顯示,巖石的電導率隨溫度升高而大幅度的增大;在較大的溫度范圍內(nèi)巖石的導電機制發(fā)生了變化,中低溫時為小極化子導電,此時激活焓為0.94 eV（±0.13）eV,激活體積為0.11（±0.92）cm³·mol^-1,高溫時為和鎂空穴相關(guān)的離子導電,此時激活焓為1.6～3.17 eV,激活體積為6.75（±7.43）cm³·mol^-1;本次測量的電導率比低壓下巖石的電導率要高,比礦物的電導率也要高.用本次的實驗結(jié)果回歸計算得到Fennoscandian地區(qū)的上地幔的一維電導率剖面,發(fā)現(xiàn)200 km以上本次實驗計算的結(jié)果和大地電磁測深的電導率剖面吻合的比較好,在200 km以下本次實驗得到的要比... 

【文章來源】：地球物理學報. 2020,63(09)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

實驗樣品組裝示意圖

10 GPa、 873～1423 K第二次升溫的復阻抗譜圖

以14 GPa壓力下的測量數(shù)據(jù)為例,如圖4所示,第一輪升溫到873 K,開始每50 ℃測量一次電導率,每個溫度點至少恒定15 min,最高升至1173 K,然后以50 ℃為間隔降溫進行電導率測量.之后進行第二輪升溫-降溫的電導率測量,最高溫升至1473 K,第二輪降溫至1173 K,然后進行第三輪的升溫測量,最高測量到1623 K.圖4中第一輪降溫和第二輪升溫數(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數(shù)據(jù)在該中溫段內(nèi)較為吻合,說明此時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數(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實驗研究發(fā)現(xiàn):P=13.2 GPa,T=1393 K,穩(wěn)定一個小時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,第二輪升溫和降溫數(shù)據(jù)點不重合.

【參考文獻】：
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