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在室温下使用金刚石对顶砧（DAC）高压装置和同步辐射光源，对架状硅酸盐矿物方钠石进行了原位高压X射线衍射实验，最高压力达到17．4GPa。在研究的压力范围内观察到在3GPa左右方钠石发生了一次相变，且压力大于6．3GPa时，d222出现异常增大。对方钠石在高压下相变以及d222增大的原因进行了分析，认为方钠石结构中存在着充填大阳离子的多面体笼和孔道，高压下这些笼和孔道容易扭曲变形，从而造成结构的改变。 相似文献
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采用同步辐射光源和金刚石对顶砧(DAC)技术,对透视石进行了室温下的原位高压单晶X射线衍射研究。实验的最高压力为11.7 GPa,在实验压力范围内,未观察到透视石发生相变。随着压力的升高,晶胞体积逐步被压缩,体积压缩率符合三阶Birch-Murnaghan状态方程,拟合获得体模量K0为114.6(5.3)GPa。压力低于9.3 GPa时,c轴的压缩率大于a轴;在9.3~11.7 GPa压力范围内,限制于透视石结构中的水分子在高压下会阻碍硅氧四面体六元环沿c轴方向的扭曲变形,导致c轴的抗压性增强,最终a轴与c轴的被压缩程度趋于一致。通过分析多种含水环状硅酸盐矿物的高压行为,发现高压下结构中水的存在形式对含水环状硅酸盐矿物的弹性性质有重要的影响。 相似文献
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高压下多硅白云母的拉曼光谱学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在金刚石压腔中，通过原位拉曼光谱研究了多硅白云母在常温高压下的稳定性。实验获得了多硅白云母从常压到20GPa的拉曼光谱数据，研究了多硅白云母的266、708和3618cm^-1叫谱峰与压力的相关性。研究发现，多硅白云母的708cm^-1叫谱峰随压力增加有规律地向高频方向偏移，与压力的增加呈明显的正相关性，即y（拉曼位移，cm^-1）=0．5238x（压力，GPa）＋712．31，相关系数R^2=0．9656，并且该谱峰在压力4．7GPa时消失，这可能与多硅白云母中的Si、Al替代有关。羟基3618cm^-1谱峰则随压力增加向低频方向移动，谱峰的降低与压力的增加呈明显的线性关系变化（y=-0．3402X＋3617．8，R^2=0．9662），并且强度随着压力的增加也在逐渐减弱，在压力达18GPa时开始消失，推测该压力可能为多硅白云母在常温下脱羟基的极限压力。 相似文献
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利用原位高压同步辐射能量色散X射线衍射技术,在室温下对采自新疆阿尔泰地区冲乎尔递增变质带的天然十字石进行高压晶体结构测定,测量的压力范围为0.0001~3.9GPa,共11组有效数据。实验表明,在实验压力范围内,随着压力的增加晶胞参数β值逐渐增大,表明了十字石的结构对称性随压力增加而有所降低;同时,在1.5~2.7GPa压力范围内,十字石的晶体结构也发生了改变。 相似文献
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钛闪石的高压结构及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
利用同步辐射EDXD方法和DAc高压技术对采于新疆天山碱性玄武岩地幔捕虏体中的钛闪石进行了原位高压(达25．4GPa)结构研究：在室温下，随着压力的增加，钛闪石的轴长a、b、c被逐渐压缩；当压力为18、9GPa时，钛闪石可能由于“脱水”而导致结构发生相变，此相变应属于可逆的二级相变。结合钛闪石的地质产状，我们认为，钛闪石在上地幔一定深度范围内可以保持稳定，是上地幔中重要的含水矿物相之一，其被携带到地表是一个非常快速的过程，本文的结果对某些含钛矿物的高压行为研究提供了一定的参考。 相似文献
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珊瑚砂是一种含钙极高的海洋生物成因材料,具有高棱角性、形状不规则、易破碎等特点。通过珊瑚砂的高压一维蠕变试验,研究颗粒破碎引起颗粒分布曲线和形状因子的演化规律。借助于高速动态图像的激光粒度粒形仪器,从统计学的角度分析试验前后颗粒形状随压力演化的关系,发现颗粒的形状因子,如长宽比、球形度和凹凸度等,随压力增加而逐渐增加。不同粒径的颗粒形状因子均向一个窄幅范围趋近,说明颗粒破碎具有无尺度性和自相似性的分形特性,分形维数随压力增加而逐渐增大,且趋近分形破碎极限。采用Hardin和Einav的方法计算相对破碎量,发现在两种计算方法下相对破碎量与压力呈幂函数关系,且幂指数相同。相对破碎量随时间增加的现象并不明显,说明在高压力下颗粒破碎主要为压缩破碎,且颗粒细化滑移填充孔隙引起的变形是造成蠕变的主要原因。 相似文献
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近六十多年来,关于造山带高压变质作用发生的原因一直存在争议。当前的主流观点认为高压变质岩形成于俯冲带深部以后折返到地壳。虽然早就认识到蓝片岩相变质作用总是与逆冲断裂相伴并且变质压力朝着冲断面增高,而标志地震的榴辉岩相假玄武玻璃也已经发现了二十多年,但是一般认为断裂或剪切带的作用只是引进流体促进深部岩石的变质反应。几年前,苏文辉等人(Su et al.,2006)通过实验演示了石英经过非晶化可以在柯石英稳定的压力下迅速转变为柯石英,提出无需深俯冲,浅源地震即可形成柯石英。本文介绍笔者等人对中国苏鲁超高压变质带仰口榴辉岩的部分工作结果,从地质观察角度为这一论点提供证据。例如,粒间柯石英仅出现在榴辉岩相角砾岩的角砾而非胶结物中,它必须在相当于地震的时间尺度快速降压冷却才能得以保存。变辉长岩中的榴辉岩相碎裂岩脉也记录了应力导致的瞬时高压和高温。角砾岩和碎裂岩中包含大量高压矿物的石榴石和针状蓝晶石以及局部出现的"显微花岗岩"都是类似地震熔体淬火的结果。它们指示震后高压矿物没有再生长。而如果地震发生在深部,流体浸入后矿物应当在高压下持续结晶,从而消除淬火结构。碎裂岩脉中星散的铬铁矿微粒极可能是附近超镁铁岩通过断裂迸溅进入基性岩的,是地震中不同岩石机械混合的证据;环绕它们的富铬榴辉岩矿物记录着一次无可争议的瞬时高压结晶事件。碎裂岩脉相对围岩更缺乏流体的事实反映应力而非流体在高压相变中的关键作用。榴辉岩相角砾岩和碎裂岩脉形成的时间尺度太小,来不及完成俯冲和折返过程。它们更可能是辉长岩在地壳原地因地震波引起的高压发生了榴辉岩化作用。目前的地震力学模型不能导出高压相变所需要的压力,只是因为建立模型时没有考虑涉及高压相变的地震。需要强调的是,假说或理论需要观察事实的检验而不是相反。已有资料显示,瞬时熔融和非晶化可能是震击高压相变的路径。 相似文献
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我们在26℃和0.1~900MPa压力下进行了纯水中石膏的溶解实验。实验结果发现在低于608MPa的压力下石膏一直保持稳定,而在高于该压力下石膏才开始发生溶解。在其后的八次加压过程中,尽管体积在缩小,但压力却并不线性上升,且石膏也不发生进一步的溶解。当加压使体系压力增加,且压力超过668MPa时石膏才突然全部溶解完。这种现象一方面表明压力对矿物在水中的溶解具有某种控制作用,另一方面,也可能说明水在高压下具有完全不同于常压下的性质。这意味着地壳内在约18km深度处可能存在着一种物理化学界面。该界面将对矿物、岩石及其地球物理性质产生重要影响。 相似文献
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利用同步辐射能量色散X射线衍射(EDXD)方法和金刚石对顶砧(DAC)高压技术对采于四川平武的锡石进行原位高压(达24.0 GPa)结构研究发现:压力加载过程中,锡石在13.8 GPa时发生了从金红石型结构(P 42/m nm)到C aC l2型结构(P nnm)的位移式相变;在19.9 GPa时又由C aC l2型结构相变为黄铁矿型结构(P a3),此相变为重构式相变。对于第Ⅳ主族元素氧化物(S iO2,G eO2,SnO2和PbO2)及过渡金属氧化物(M nO2和R uO2)的高压行为进行了讨论,它们具有相似的高压相变序列,这些成果对与斯石英同构氧化物的高压行为研究提供了有价值的参考。 相似文献
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石英是地壳中分布最广泛的矿物之一,又是三大岩类的主要造岩矿物,因此对石英晶体(及微晶质石英)的岩石学及找矿矿物学的实验研究将具有重要意义。 就石英矿物α型(三方晶系)和β型(六方晶系)变体而言,这种变体间的转变是在一定的温度和压力下,石英结构中硅氧四面体氧原子的热运动所引起的。这当中硅氧四面体中 相似文献
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在一个大气压和53千巴之间的五个压力条件下所做的透辉石高压结构研究表明,组成结构的 M(1),M(2)和 Si 三种多面体的大小呈现出不规则的缩小.M(1)和 M(2)多面体的体积约缩小5%,而 Si 多面体的体积仅缩小1%.透辉石和深绿辉石(另一种单斜辉石)的高压结构变化的对比表明,两者具有显著的差异,透辉石的四面体和 M(1)多面体压缩较小,而硅酸盐链的折曲程度较大;透辉石单位晶胞参数的变化为:在一个大气压下,a=9.7456(7).b=8.9198(8).c=5.2516(5)A 和β=105.86(1).到53.0干巴压力时,a=9.612(2),b=8.765(1).c=5.1793(2)A 和β=105.32(1).压力的增高对相等的均匀温度因子的影响极小.某些结构特征[〈M(1)—O〉,〈M(2)—O〉.O(3)—Si—O(3)和 O(3)—O(3)—O(3)]随着由于 T 或 P 引起单位晶胞体积的变化,显示“相反”变化的特性,而其它结构特征(晶胞参数β和〈Si—O〉)则不显示出这种变化.根据 P—V 数值按 Birch—Murnaghan 状态方程加权拟合计算出的总模量及其压力导数分别是1.14(4)毫巴和4.5(1.8)。结构的压缩率受 M(1)和 M(2)键的控制.牢固的 M—O 键平行于最小的可压缩方向(∈_1),而最大的可压缩 M—O 键方向垂直于(∈_1),并介于两个最大可压缩方向∈_2和∈_3之间,近似45°. 相似文献
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在最近15年内,对于地球、月球和陨石中的辉石,发表了近80个高质量的三维精细修正结构,大多数精细哆正结构都属于C2/c单斜辉石和Pbca斜方辉石,但也较好地提供了P2_1/c结构的资料,能用于第四种主要结构类型Pbcn辉石的资料是很少的。这四种空间群的结构拓朴学可以用平行于[100]的、由四面体——八面体—四面体“工字梁形”结构单元组成的理想化模型来描述。不同对称是相邻层中的八面体和(或)对称上不同的四面体链按不同堆积顺序所引起的。在所精细修正的全部辉石中,M1阳离子位置由六个氧配位,六个氧排列成一种规则的假八面体形状,M2阳离子位置由六、七或八个氧呈不规则的多面体配位;M2配位取决于占据该位置的离子半径大小,半径较大的阳离子,配位数通常较高。在几种Pbca结构中,BN面体链的03—03—03角≈136°,这种四面体链与伸直状态(03—03—03=180°)偏离程度最大。 相似文献
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通过研究硅酸盐熔体的氧平均体积,并与硅酸盐玻璃相对比,提出硅酸盐熔体的体积可分为两部分,即硅-氧骨架部分和阳离子部分,根据氧平均体积变化规律,得出硅-氧骨架部分的体积基本不随温度变化,硅酸盐熔体的体积膨胀主要是由于“氧化物”部分的局部膨胀所致,进一步提出O~(2-)半径基本不变,而主要是阳离子半径变化,并讨论了膨胀的机制。 相似文献