斜方顽火辉石-正铁辉石固溶体中Fe^(2+),Mg^(2+)有序-无序扩散机制的研究

从对固溶体中离子的扩散机制研究中发现 :保温温度为 773K～ 10 2 3K时 ,斜方顽火辉石 -正铁辉石固溶体中 Fe2 + ,Mg2 +发生有序 -无序扩散 ;扩散机制有两种类型 :等价于 spinadal分解机制或等价于“成核 -生长”机制 ;并对扩散条件进行了探讨。

非理想热力学混合作用对固溶体矿物热容的影响——以斜方顽火辉石-正铁辉石固溶体为例

斜方顽火辉石-正铁辉石(MgSiO_3-FeSiO_3)中Fe^(2+)及Mg^(2+)在M_1和M_2两种非等效位置上进行非理想混合。研究表明,辉石的等压热容(C_p)强烈依赖于组成,呈非线性关系,可表示为: 低温时热容的非理想混合效应显著,随着温度的升高,等温热容曲线(空间热容曲面)从一个极大值点(峰脊)分解为两个极大值点(峰脊),且逐渐趋向于理想混合热容直线(或平面)。

斜方顽火辉石-正铁辉石固溶体出溶机制的研究

通过组成 -自由能关系曲线的分析 ,提出斜方顽火辉石 -正铁辉石 (MgSiO3 -FeSiO3 )固溶体出溶的临界温度约为 75 3K ;组成XFe为 0 .82左右的富铁辉石固溶体处于介稳态 ,出溶作用有利于系统自由能降低 ;出溶作用是以Fe2 + 、Mg2 + 离子逆扩散的方式进行的 ;出溶作用的推动力是上凸区域介稳相与平衡相之间的化学位差。

顽火辉石的高温高压同步辐射研究

采用同步辐射能量色散X射线衍射技术、激光加热技术和金刚石对顶砧(DAC)高压装置,在温度为2 000 K和压力为23 GPa的范围内,对采自地幔二辉橄榄岩中的顽火斜方辉石,进行了原位的高温高压能量色散X射线衍射(EDXRD)测量。实验结果表明:当压力为15.3 GPa、温度为1 600 K时(相当于地球内部410 km处的地震波不连续界面的温压环境),顽火斜方辉石转变为橄榄石的β相———瓦兹利石(Wadsleyite)相;继续加温加压至2 000 K、23 GPa时(相当于地球内部670 km处的地震波不连续界面的温压环境),顽火斜方辉石相变为钛铁矿(Ilmenite)结构和钙钛矿(Perovskite)结构的混和相。实验结果进一步证明,在地幔中存在的两个地震波不连续界面是由橄榄石、顽火斜方辉石等矿物的相变引起的。