顽火辉石(Mg0.92,Fe0.08)SiO3的冲击相变和高压状态方程及其地球物理意义

• 作者: 张莉 杨金科 费英伟 邓力维 龚自正
• 来源期刊: 高压物理学报
• 关键词: (Mg0.92 Fe0.08)SiO3-钙钛矿 冲击压缩 状态方程 相稳定性 下地幔矿物学组成
• 年，卷（期）: 2007,（1）
• 页码范围: 45-54
• 页数: 10页
• 分类号: O521.2|P578.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-5773.2007.01.008

摘要

用阻抗匹配法和电探针技术在48～140 GPa冲击压力范围内对化学组分为(Mg0.92,Fe0.08)SiO3、初始密度为3.06 g/cm3的天然顽火辉石进行了冲击压缩实验.根据本工作13发实验数据,结合McQueen等人的数据可以看出,(Mg0.92,Fe0.08)SiO3顽火辉石在冲击压缩过程中,大约经历三个明显区域:低压相区,压力范围为0～40 GPa;混合相区,压力范围为40～67 GPa;高压相区,压力范围为68～140 GPa.在低压相区,D-u关系已由McQueen给出;而在高压相区(68～140 GPa),可由本实验数据得到.由叠加原理计算得到的混合物(Mg0.92,Fe0.08)O(Mw)+SiO2(St)的D-u关系及p-ρ关系曲线明显偏离了实验数据的拟合曲线,从而排除了在高达140 GPa冲击压力下,钙钛矿结构的(Mg0.92,Fe0.08)SiO3发生向氧化物化学分解相变的可能性.对高压相区的实验数据进行拟合,可以得到(Mg0.92,Fe0.08)SiO3钙钛矿的Grüneisen参数γ.通过三阶Birch-Murnaghan有限应变状态方程,由冲击波实验数据得到了零压等熵体积模量K0S=259.6(9)GPa及其对压力的一阶偏导数K'0S=4.20(5),其ρ0=4.19 g/cm3.(Mg0.92,Fe0.08)SiO3钙钛矿冲击压缩下的密度数据与PREM密度剖面吻合很好,支持钙钛矿为主要成分的下地幔模型.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	龚自正	西南交通大学高温高压物理研究所	27	120	7.0	9.0
5	杨金科	西南交通大学高温高压物理研究所	1	5	1.0	1.0