题名 | 高温高压下含硫化亚铁的橄榄石电导率的实验研究 |
作者 | 刘长财 |
答辩日期 | 2019 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院地球化学研究所 |
导师 | 胡海英 |
关键词 | 高温 高压 橄榄石 fes 电导率 |
其他题名 | Experimental study on the electrical conductivity of FeS-bearing olivine at high temperature and pressure |
英文摘要 | 高温高压下矿物、岩石的电导率不仅可以为反演地球内部的物质组成、结构构造和演化过程提供约束,而且是了解矿物的微观晶格结构和缺陷、电子和离子的迁移,透视地球深部宏观结构和矿物晶格微观结构的重要窗口。橄榄石是上地幔最主要的矿物,因此橄榄石在高温高压下的电导率是构建上地幔电导率模型的重要组成部分。本实验借助于YJ–3000t高压设备和Solartron–1260阻抗/增益?相位分析仪,在1~3 GPa和723~1273 K的条件下原位测量了含不同含量FeS的橄榄石电导率。取得了一些成果:1. 利用交流阻抗谱法,在频率范围为10-1~106 Hz,测量含0 wt.%、5 wt.%、10 wt.%、15 wt.%和20 wt.% FeS的橄榄石在1 GPa和723~1273 K的温度压力范围内的电导率。在实验温度、压力范围内,纯橄榄石电导率为10-6~10-2 S/m,含FeS的橄榄石电导率为10-2~101 S/m,对比纯的和含FeS的橄榄石电导率可知,少量的FeS对橄榄石的电导率具有显著的影响。在实验温度范围,样品的电导率随着温度的升高而增大,但是纯橄榄石对温度的依懒性强于含硫化亚铁的橄榄石。样品的电导率符合Arrhenius关系式,对电导率数据进行线性拟合,获得纯橄榄石的活化焓大于1 eV,而含FeS的橄榄石的活化焓小于1 eV。2. 为了研究压力对含FeS的橄榄石电导率的影响,我们利用交流阻抗谱法在1~3 GPa、723~1273 K的温度压力条件下测量了纯橄榄石和含15 wt.% FeS橄榄石的复阻抗谱。结果表明,纯的和含15 wt.% FeS的橄榄石电导率对压力的变化做出相反的响应,随着压力的升高,纯橄榄石电导率微弱的降低,而含15 wt.% FeS的橄榄石电导率显著的增加。含15 wt.% FeS的橄榄石电导率对温度、压力的效应以及实验获得的活化焓可知,15 wt.% FeS在橄榄石中形成了相互连通的网络,主导着橄榄石的导电过程,并且可以推测压力的升高可以增强高导相在硅酸盐基质中的连通性,不能完全连通的少量高导相,随着压力的增加可能会形成相互连通的网络。 |
语种 | 中文 |
页码 | 60 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.gyig.ac.cn/handle/42920512-1/10721] |
专题 | 地球化学研究所_研究生 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘长财. 高温高压下含硫化亚铁的橄榄石电导率的实验研究[D]. 中国科学院地球化学研究所. 中国科学院大学. 2019. |
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