制作高压压砧的新材料--碳化硅宝石

 介绍了碳化硅的一些背景资料,以及人工合成碳化硅宝石的基本原理,说明了碳化硅宝石的主要物理性质。并对碳化硅宝石作为金刚石的替代品,制作成的碳化硅压腔在完成超高压高温实验方面的优势和应用前景进行了评述。     

高压下碳化钨压砧走时的测量

 在常温、实验压力为0～3 GPa条件下,利用脉冲反射法测量了纵波在碳化钨压钻中的走时,结果发现,随实验压力升高,碳化钨压砧的走时线性减少。碳化钨压砧被压缩是引起碳化钨压砧的走时减少的主要原因。实验压力（p/GPa）与碳化钨压砧走时减少量（Δt/μs）之间的关系为：Δt=(0.022 33±0.000 81)p。运用这个关系式可以对所测量的岩石弹性波速度进行校正,以获得更为精确的岩石弹性波速度。     

晶体大小分布对高压下岩石纵波速度影响的初步研究

 对化学成分、矿物成分、矿物含量及矿物定向性相近的4块新生代粗面玄武岩样品进行了橄榄石晶体大小分布和高压条件下纵波速度测量，讨论了晶体大小分布对高压条件下岩石纵波速度测量的影响。初步认为，如果岩石中有94%的矿物颗粒小于0.54 mm，那么，在高压条件下使用谐振频率为1 MHz的换能器（PZT）测量的岩石纵波波速不受岩石中矿物晶体大小分布的影响，所得的岩石纵波速度实验测量结果可以严格地与地球物理资料进行对比。     

榴辉岩形成过程中石榴石生长的实验研究

 在2.0～3.0 GPa、860～980 ℃、加温时间0.57～13.07 h的条件下,研究了粗面玄武岩、安山岩—榴辉岩相变过程中的石榴石生长。这一过程中的石榴生长为正常晶体生长。石榴石粒径随时间而增大,其生长速率随粒径增大而减小。粗面玄武岩—榴辉岩相变过程中的石榴石生长速率大于安山岩—榴辉岩相变过程中的石榴石生长速率,实验样品的初始化学成分及挥发份含量的不同造成了这一差别。在变质作用初期,界面是控制晶体生长的主要因素。     

Ultrasonic P Wave Velocity and Attenuation in Pyroxenite Under 3.0GPa up to 1170℃

Ultrasonic P wave velocity(VP) and quality factor(Qp value,on behalf of attenuation)in pyroxenite were presented as unctions of pressures (0.3-3.0GPa) and temperatures (20-1170℃) .The experimental results show that Vp and Qp depend upon pressure and temperature,Vp and Qp in pyroxenite increase more rapidly at the pressure 0.3-1.4GPa than those at 1.4-3.0Gpa.As the temperature rising from 20℃to about 1170℃ at the pressure 3.0GPa.an almost linear decrease up to 11% in Vp was observed,and Qp drops from 243 at room temperature to 68at 1170℃ with decreasing 72%,The experimental data indicate that the pressure and temperature induced fabric changes and frictional sliding and dislocation in pyroxenite play a key role in wave propagation in rocks.     

Evidence for Grain Boundary Transport from Impedance Spectroscopy of Gabbro at 1－2GPa up to 890℃

Impedance spectra of gabbro were measured at 1-2 GPa and up to 890℃ with applied frequency of 12 to 10^5 Hz. At temperatures below 680℃, only one impedance arc corresponding to the grain interior conduction process occurs. Owing to the grain boundary transport with increasing temperature, the impurities occur at the grain boundaries, resulting in the second arc corresponding to the grain boundary conduction process over the frequency range of 12 to 10^3Hz above 680℃, and the resistivities of the grain interior and the grain boundary conduction mechanisms add in series. The total conductivity of this rock is dominated by the grain interior conductivity and the impurities have no significant effect on the total electrical conductivities.     

高温高压下黑云斜长片麻岩的电性研究

 在压力1 GPa、温度250~1 100 ℃、频率0.1 Hz~1 MHz的条件下,采用阻抗谱方法,对来自阴山造山带的太古代黑云斜长片麻岩进行了电导率实验研究。实验发现：（1） 所有样品的阻抗谱都是由一个大的高频半圆弧Ⅰ和一个小的被压缩了的低频弧Ⅱ组成,阻抗弧Ⅰ主要代表矿物颗粒内部传导机制,阻抗弧Ⅱ更有可能代表的是样品和电极之间的传导机制;（2） 电导率随温度的变化遵循Arrhenian定律,但在700~750 ℃间有近一个量级的跳跃,通过对比实验前后样品的显微照片和探针分析数据,认为这一电导率的大幅跳跃可能是样品中黑云母发生大量脱水熔融的缘故;（3） 在高温段750~1 100 ℃,部分熔融样品的电导率主要由钠离子传导控制;（4） 在低温段250~700 ℃,样品的激活能为0.53 eV;在高温段750~1 100 ℃,样品的激活能为1.41 eV。激活能的改变可能与样品的结构变化有关,还与样品和熔体中钠的含量以及扩散有关。     

α-β石英相变的应变参数计算及其地质意义

 利用已有的α和β石英压缩性、热膨胀性、弹性及相变温度压力资料，计算了α-β石英相转变时，α和β石英的晶胞参数。依据虎克定律以及高压下β石英的弹性参数，估算了α-β石英相转变时的应变、应力和应变能。结果表明，在0~1.1 GPa条件下，随压力升高，α-β石英相变的线应变介于-0.006~0.005之间，体应变介于-0.016~0.012之间，应力介于-0.46~0.14 GPa之间；应变能介于965~2 760 kJ/m³之间。压力为0.5 GPa左右时，α-β石英相变的应变、应力和应变能均达到最小值。在此基础上，讨论了壳内大规模酸性岩浆活动引起的α-β石英相变对壳内岩石的作用。