地幔转换带中的水及其地球动力学意义   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

杨翠平  金振民  吴耀 《地学前缘》2010,17(3):114

综述了近20年国际上地幔转换带中水的研究进展。前人研究表明,地球深部的水主要以OH-(hy-droxyl)形式存储在名义上无水矿物(NAMs)中。高温高压实验研究表明,地幔转换带中的主要矿物均具有较高的储水能力,且在转换带的温压条件下,其储水能力随着温度的升高而降低,其中瓦兹利石(β-Ol)和林伍德石(γ-Ol)的储水能力为2%～3%,超硅石榴子石(Mj)的储水能力为0.1%左右,据此估算地幔转换带的储水能力约为1.2%～1.91%,是地表水总量的3.9～6.2倍;而转换带除外的上地幔和下地幔主要矿物的含水量或储水能力均小于0.1%,因此与上、下地幔相比,地幔转换带可能是地幔的主要储水库。尽管地幔转换带具有较强的储水能力,但对地幔转换带的实际含水量还存在干、湿两方面的地质和地球物理证据和争议。地幔转换带中的水会对转换带中一系列的过程产生重要影响,当水含量增加时,橄榄石(Ol)向β-Ol、γ-Ol分解以及超硅石榴石的分解反应分别向低压、高压和低压方向迁移,从而由橄榄石向β-Ol和γ-Ol分解两个相变反应界定的转换带宽度也会增加;水还会使地幔深部的部分熔融温度降低,熔体的密度降低;同时,水的加入可以很好地解释地幔岩"pyrolite"模型在410km不连续面处产生的与地震波测量不相符突变,也可以解决全地幔对流模式所不能解释的地幔成分分层问题。因此,深入研究和探讨转换带中的水对地球深部动力学过程的影响,包括中国东部地区受太平洋板块深俯冲作用的影响,均具有重要的约束和研究意义。  相似文献   

Some issues in diagnostics of solar chromospheric magnetic fields with the Mg b_2 line     

Xian-Yong Bai  Yuan-Yong Deng  Jiang-Tao Su  Guo-Ping Wang 《天文和天体物理学研究(英文版)》2014,(2):193-206

Up to now,exact measurements of chromospheric magnetic fields have not been as successful as those done in the photosphere.We are currently engaging in diagnostics of chromospheric magnetic fields with the Mg b2line by employing the Multi-Channel Solar Telescope at Huairou Solar Observing Station.Therefore,how to improve accuracy in the measurement is the main issue of our present study.To this end,we first study linear calibration coefficients for longitudinal and transverse components of chromospheric fields,which vary with wavelength,in the case of a weak field assumption.Then the polarization crosstalk introduced by instruments is analyzed in detail with two numerical simulation methods.Comparisons of the polarization signals between cases with and without correction are presented.The result indicates that polarization accuracy is greatly improved after crosstalk correction.  相似文献   

An explanation for 13 consecutive day activities of Mrk 421     

Yong-Gang Zheng  Chu-Yuan Yang  Shi-Ju Kang  Jin-Ming Bai 《天文和天体物理学研究(英文版)》2021,(1)

It is surprising to find an instance of migration in the peak positions of synchrotron spectral energy distribution components during the activity epochs of Markarian 421(Mrk 421),accompanying an orphan flare at the X-ray and GeV-TeVγ-ray bands.A geometric interpretation and standard shock or stochastic acceleration models of blazar emission have difficulty reproducing these observed behaviors.The present paper introduces a linear acceleration by integrating the reconnection electric field into the particle transport model for the observed behaviors of Mrk 421.We note that strong evidence for evolution in characteristic of multi-wavelength spectral energy distribution including shifting the peak frequency,accompanying an orphan flare at the X-ray and GeV-TeVγ-ray bands provides an important electrostatic acceleration diagnostic in a blazar jet.Assuming suitable model parameters,we apply the results of the simulation to the 13-day flaring event in March 2010 of Mrk 421,concentrating on the evolution of multiwavelength spectral energy distribution characteristic by shifting the peak frequency.It is clear that the ratio of the electric field and magnetic field strength plays an important role in temporal evolution of the peak frequency of synchrotron spectral energy distribution component.We suggest it is reasonable that the electrostatic acceleration is responsible for the evolution of multi-wavelength spectral energy distribution characteristic by shifting the peak frequency.Based on the model results,we assert that the peak frequency of the synchrotron spectral energy distribution component may signify a temporary characteristic of blazars,rather than a permanent one.  相似文献   

造山带麻粒岩和混合岩退变质作用及其显微结构的地质意义     

彭松柏  金振民 《地学前缘》2005,12(1):28-28

造山带通常记录了一个p-T空间的顺时针演化,但必须区分沿近等温减压作用部分形成的显微结构与近等压冷却作用产生的退变质特征。退变质演化可以是复合和分阶段的由减压作用和冷却作用部分组成,这种分阶段的退变质轨迹可以是横跨近等压冷却部分的流体消耗反应和近等温减压部分的流体产生反应。融熔作用则一般出现在具较大减压作用的顺时针轨迹到近等压顺时针环形或发卡式的不同进变质和退变质历史的p-T-t轨迹中  相似文献   

不同大地构造背景橄榄岩结构水特征   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

汪洋  金振民  史峰 《地球科学》2013,38(3):489-500

名义无水矿物(NAMs)中的结构水在地球内部演化中扮演了重要角色.应用红外光谱对产自5个构造背景下的13个二辉橄榄岩进行了详细的结构水测定,探讨不同构造背景下橄榄岩结构水的含量和赋存机制.研究显示,全岩和橄榄石结构水含量按构造背景从高到低排序,依次为超高压地体、地幔柱、稳定克拉通、俯冲带和活化克拉通,反映了橄榄岩的水含量与构造环境具有显著相关性.在相同构造背景下,石榴石二辉橄榄岩比尖晶石二辉橄榄岩含更多结构水,表明上地幔水分布可能具有分层性.超高压地体和稳定克拉通样品中橄榄石具有[Si]空位导致的吸收峰3 611~3 613 cm-1,而缺乏由[Fe3+]引起的吸收峰3 325 cm-1和3 355 cm-1,表明地幔的还原性随深度增强.   相似文献   

Evapotranspiration Estimation Based on MODIS Products and Surface Energy Balance Algorithms for Land （SEBAL） Model in Sanjiang Plain, Northeast China   总被引：1，自引：1，他引：0  

DU Jia  SONG Kaishan  WANG Zongming  ZHANG Bai  LIU Dianwei 《中国地理科学(英文版)》2013,23(1):73-91

In this study,the Surface Energy Balance Algorithms for Land(SEBAL) model and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) products from Terra satellite were combined with meteorological data to estimate evapotranspiration(ET) over the Sanjiang Plain,Northeast China.Land cover/land use was classified by using a recursive partitioning and regression tree with MODIS Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) time series data,which were reconstructed based on the Savitzky-Golay filtering approach.The MODIS product Quality Assessment Science Data Sets(QA-SDS) was analyzed and all scenes with valid data covering more than 75% of the Sanjiang Plain were selected for the SEBAL modeling.This provided 12 overpasses during 184-day growing season from May 1st to October 31st,2006.Daily ET estimated by the SEBAL model was misestimaed at the range of-11.29% to 27.57% compared with that measured by Eddy Covariance system(10.52% on average).The validation results show that seasonal ET from the SEBAL model is comparable to that from ground observation within 8.86% of deviation.Our results reveal that the time series daily ET of different land cover/use increases from vegetation on-going until June or July and then decreases as vegetation senesced.Seasonal ET is lower in dry farmland(average(Ave):491 mm) and paddy field(Ave:522 mm) and increases in wetlands to more than 586 mm.As expected,higher seasonal ET values are observed for the Xingkai Lake in the southeastern part of the Sanjiang Plain(Ave:823 mm),broadleaf forest(Ave:666 mm) and mixed wood(Ave:622 mm) in the southern/western Sanjiang Plain.The ET estimation with SEBAL using MODIS products can provide decision support for operational water management issues.  相似文献   

华北克拉通岩石圈破坏的榴辉岩熔体-橄榄岩反应机制:实验约束   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王超  金振民  高山  章军锋  郑曙 《中国科学:地球科学》2010,(5)

以碧溪岭榴辉岩和大麻坪尖晶石二辉橄榄岩为起始原料,在压力2.0GPa,温度1250～1400℃条件下进行榴辉岩熔体-橄榄岩反应的高温高压实验.实验结果显示,在榴辉岩熔体-二辉橄榄岩反应过程中,熔体消耗橄榄岩中的橄榄石和斜方辉石生成单斜辉石.实验产物的岩石序列为橄榄岩-辉石岩-石榴辉石岩,与Liu等在华北克拉通内部的汉诺坝地区发现的大量中生代地幔复合包体结构非常吻合.在温度1300和1350℃时,榴辉岩熔体-二辉橄榄岩反应产生的熔体具有高镁安山岩的成分特征(Mg#>45),表明榴辉岩熔体-橄榄岩反应可能是高镁安山岩形成的主要原因之一.实验结果表明华北克拉通下地壳榴辉岩在中生代可能发生过拆沉作用;榴辉岩拆沉进入软流圈地幔后,部分熔融产生的熔体可以消耗岩石圈地幔橄榄岩,导致华北克拉通的减薄,从而为华北克拉通岩石圈地幔被软流圈地幔改造的熔体-橄榄岩反应机制提供实验约束.  相似文献   

地幔转换带底部橄榄石和辉石高压相变实验研究：对660km地震不连续面结构的启示     

吴耀  张艳飞  王雁宾  金振民  董树文 《中国科学:地球科学》2013,(12):1943-1951

橄榄石和辉石以及它们的高压相是地幔转换带主要矿物,系统研究橄榄石和辉石在转换带底部温度和压力条件下相变的差异是认识660km地震不连续面位置和形态的关键．本文使用多面砧压机开展了橄榄石和顽火辉石在压力为21．3～24．4GPa,温度为1600℃的相变实验研究．地幔转换带底部,橄榄石和顽火辉石相变主要的差异在于钙钛矿出现的压力不同．在橄榄石体系中,后尖晶石相分解发生在23．8GPa,与660km不连续面具有很好的对应关系;而在顽火辉石体系中,钙钛矿出现的压力小于23GPa．研究结果表明,橄榄石后尖晶石相变与辉石中钙钛矿的出现之间有约0．5—1GPa压力差．因此,在受大洋俯冲带影响地区（例如中国东部）,辉石体系中发生的秋本石（钛铁矿）．钙钛矿的相变能够合理解释660km地震不连续面向上的起伏或分裂．  相似文献   

西藏东巧方辉橄榄岩的显微构造特征及其流变学意义   总被引：5，自引：2，他引：3  

王永锋  郑有业  金振民 《地球科学》2005,30(1):52-60

西藏东巧地区蛇绿岩套中橄榄岩是青藏高原出露的为数不多的地幔岩体之一, 对于揭示该地区的上地幔流变学特征具有重要意义.报道了该地区方辉橄榄岩中橄榄石的位错显微构造特征, 估算了上地幔流变学参数.显微构造研究表明, 东巧方辉橄榄岩发育残斑结构, 橄榄石中位错组态类型比较丰富, 包括自由位错、位错壁(包括宽阔型和紧密型)、位错弓弯和位错网, 表明橄榄石的主导变形机制可能为位错蠕变.该区地幔岩变形大致分为2个阶段: (1) 地幔缓慢塑性流动变形, 形成宽阔型位错壁; (2) 蛇绿岩侵位过程中的变形, 产生紧密型位错壁.根据2种位错壁估算的流动应力平均值分别为3 9.3MPa (宽阔型)和113.9MPa (紧密型), 计算结果获得东巧地区上地幔流动速率为1.13× 10-12 ~ 2.95× 10-11s-1, 有效粘度为4.44×1017~ 1.16×1019Pa°s, 这些参数为东巧地区上地幔物理特征提供了流变学的约束条件   相似文献   

平南幔源包体中橄榄石的显微构造研究及其意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

孔华  马芳  金振民  欧新功 《地球科学》2001,26(1):7-12

平南玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩包体的平衡温度为930~980℃, 平衡深度为59~74km, 包体中橄榄石的扭折带滑移系多为(010) [100], 但也有(001) [100]的滑移系类型; 斜方辉石的滑移系为(100) [001], 它们均为高温低应变速率下的滑移系, 说明该区的上地幔主要是在高温低应变速率条件下经历了塑性变形作用.橄榄石位错组态多样, 有自由位错、位错壁、位错弓弯、缠结、{110}滑移带, 反映了上地幔的塑性变形特征.根据位错壁的大小估算, 上地幔差异流动应力为24.5~42.1MPa, 流动速率为2.93×10-17~8.36×10-16s-1, 有效粘度为1.72×1023~2.80×1024 Pa·s, 特征与中国东部新生代上地幔较为一致, 反映同处于拉张环境.   相似文献