镁橄榄石相变长大率与水含量的关系及亚稳态橄榄石的存在深度

• 作者: 刘雅静 宁杰远 王曙光
• 来源期刊: 地球物理学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 橄榄石 相变 长大率 含水量 深源地震 俯冲带
• 年，卷（期）: 2011,（7）
• 所属期刊栏目: 地球动力学·地震学·地电学·地磁学·地热学
• 页码范围: 1758-1766
• 分类号: P315
• 字数: 8150字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0001-5733.2011.07.009

摘要

通过分析镁橄榄石相变长大率方程的指前系数和亥姆霍兹活化能在不同含水条件下的实验拟合值,本文研究了橄榄石相变长大率与水含量的关系.结果表明含水量较高的镁橄榄石在相变过程中对应较低的亥姆霍兹活化能,而长大率方程中的指前系数几乎是一个与含水量无关的常数.这个常数的数值在晶界控制长大的晶体相变动力学经典理论中相应于晶界是一层或几层分子的厚度,亥姆霍兹活化能随水含量的增加而降低的结果既和利用淬火实验得到的结论相一致,也和流变学实验研究的结论相一致.应用以上结果,我们估算了含水量对亚稳态橄榄石存在深度的影响.镁橄榄石的亚稳性受到水的影响很大,具体表现是橄榄石到其高压相瓦士利石的动力学相变界面从下压了几十公里到一直下压到660 km间断面附近.地幔橄榄石与镁橄榄石的亚稳性存在差异.名义上干的地幔橄榄石实验结果显示出地幔橄榄石具有更小的亚稳性,相变完成10%的深度比镁橄榄石浅了20 km左右.以上结果仍然支持在冷的俯冲带中存在可探测的亚稳态橄榄石楔但很难达到660 km间断面深度的结论.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王曙光		5	10	2.0	3.0
2	宁杰远	北京大学地球与空间科学学院地球物理学系	35	621	12.0	24.0