含水对富铁橄榄石流变性的影响

• 作者: D.L.Kohlstedt M.Zimmerman 施旭 赵永红
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 含水富铁橄榄石 粘性 高温蠕变 三轴压缩 实验研究
• 年，卷（期）: 2006,（9）
• 页码范围: 2381-2386
• 页数: 6页
• 分类号: P5
• 字数: 4915字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0569.2006.09.014

摘要

橄榄石是下地壳上地幔最丰富的造岩矿物,橄榄石集合体的高温高压流变性对地幔动力学过程有着很大的影响.以往对橄榄石单晶和集合体进行过的流变性实验研究,涉及了温度、压力、氧逸度、含铁量以及含水等因素的影响,本文研究了含水对富铁橄榄石集合体流变性能的影响.首先,利用高精度Paterson气体介质变形装置对含水富铁橄榄石集合体(Mg0.9,Fe0.1)2SiO4、Mg0.7,Fe0.3)2SiO4和(Mg0.5,Fe0.5)2SiO4进行了高温三轴压缩蠕变试验.变形试验条件为:温度1323～1473K,围压300MPa,差应力10～300MPa,应变率10-7～10-4s-1,每个试件的最大变形量为20%.利用三维非线性拟合方法对蠕变试验数据进行分析,结果表明,含水富铁橄榄石集合体的微观变形机制为扩散域和位错域,对三种铁含量,扩散域的应力指数为1.位错蠕变域中,Fo50应力指数为3.8,活化能为444kJ/mol;Fo70应力指数为3.7,活化能为479kJ/mol,Fo90应力指数为3.6,活化能为514kJ/mol.将实验结果与不含水富铁橄榄石集合体的强度进行对比,发现含水使富铁橄榄石的强度明显下降,含铁量相同时,含水橄榄石集合体的流变强度比干燥时小至少一个数量级.从而得到了含水对含铁量不同的橄榄石集合体粘性(强度)影响的初步试验结果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施旭	北京大学地球物理学系	3	32	3.0	3.0