大麻坪橄榄石冲击波实验研究与高压态物态方程参数的确定

利用冲击波进行的动高压实验对研究超高压下的物质性质也是十分有效的.本文报告了对大麻坪采集的橄榄石进行压力在10~45GPa范围的冲击波动高压实验结果.结合前人等温冷压实验结果,确定了实验过程的温度,对于冲击波实验压力从10GPa变化到30GPa时,温度在摄氏几十度到摄氏800多度之间.测量了岩石超高压下密度变化,在3.627~4.009g·cm^(-3)之间.通过回收实验和确定的温度,表明小于30GPa压力实验条件下,没有发生相变过程.同时也确定了状态方程的参数.最后,指出了实验结果在上地幔地球内部物质运动过程的含义,即冷板块中的亚临界橄榄岩可以存在地幔转换带中.

冲击加载下水的固化现象研究

利用气炮加载技术结合光透射测量技术在线观测了样品水的光透射率变化情况。发现样品水经过多次冲击加载后在液相区透光性发生显著变化,透射率下降速率与平衡压力表现出相关性。证实了水的结晶固化受到了石英界面效应的影响,澄清了冲击加载下由于受外界条件的诱导,水在未过冷状态下液-固相变能够发生。

辉长岩在冲击加载下的相变及物态方程

岩石相变关系对限定地球内部物质成分和动力学关系有着重要意义.利用光探针在14~39 GPa压力区间对热压烧结的辉长岩样品进行了冲击波加载实验.从16 GPa开始,D-u线斜率发生明显变化,说明样品内发生了相变.利用原始的Hugoniot曲线结合地震波状态方程(Seismic Equation of State)得到了Birch-Murnaghan型的等熵压缩线和相变能.结合前人的实验结果,得到了辉长岩的Gr(u|¨)neisen参数yo,约为2.3.计算得到相变后的矿物集合体在零压下的密度为3.41 g·cm^(-3).根据以上参数分析得出,在此压力段辉长岩相变主要由长石的分解反应和石英的高压相变控制.