高温高压和不同氧逸度下上地幔矿物岩石电导率的实验研究

高温高压和不同氧逸度下上地幔矿物岩石电导率的实验研究

论文摘要

借助于YJ-3000t六面顶高压设备和Solartron-1260阻抗/增益相位分析仪,在1.0~4.0 GPa和1073~1473 K及NNO(Ni+NiO)、IM(Fe+Fe3O4)、IW(Fe+FeO)和MMO(Mo+MoO2)4种固态氧缓冲剂控制氧分压条件下就位测量了单晶辉石、辉石岩、单晶橄榄石和二辉橄榄岩的电导率。取得如下结果: 1、在实验选择的频率范围10-1~107Hz,无论从阻抗谱的Nyquist图还是Bode图均可以看出,电导率对频率具有很强的依赖性; 2、随着温度升高,电导率增大,Lgσ与1/T之间符合Arrhenius线性关系式; 3、在IM和NNO固态氧缓冲约束条件下,随着压力升高,电导率降低,获得了一系列表征样品体系载流子特征的指前因子、活化能、活化焓和活化体积等Arrhenius参数; 4、在给定压力和不同氧缓冲剂控制下,按照NNO、IM、IW和MMO氧逸度降低的顺序,电导率减小; 5、在2.0 GPa和NNO控制下,按照(001)、(100)、(010)的顺序,透辉石的电导率和指前因子减小,活化焓增大,电学性质在不同晶面方向上存在各向异性; 6、样品中的小极化子导电机制可为电导率、指前因子、活化焓和活化体积等随温度、压力及氧逸度的变化规律提供合理解释。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 电导率研究意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 电导率测量方法的研究现状
  • 1.2.2 地球不同圈层中矿物岩石电导率的研究现状
  • 1.2.3 氧逸度对上地幔矿物岩石电导率测量结果的影响及其研究现状
  • 1.3 论文选题依据和完成的工作量
  • 第二章 阻抗谱技术、高压实验设备及氧缓冲剂的制备
  • 2.1 交流阻抗谱技术
  • 2.1.1 原理及设备
  • 2.1.2 等效电路及其选择
  • 2.2 高压实验设备
  • 2.3 氧缓冲剂的制备
  • 第三章 高温高压和控制氧逸度下单晶透辉石电导率实验研究
  • 3.1 样品制备
  • 3.2 样品组装及数据处理
  • 3.3 各向异性实验
  • 3.4 不同氧逸度实验
  • 第四章 高温高压和不同氧逸度下辉石岩电导率实验研究
  • 4.1 热等静压样品的制备
  • 4.2 实验方法
  • 4.3 阻抗谱分析
  • 4.4 导电机制讨论
  • 4.5 小结
  • 第五章 高温高压和不同氧逸度下单晶橄榄石电导率实验研究
  • 5.1 样品制备
  • 5.2 结果及讨论
  • 5.3 小结
  • 第六章 高温高压下二辉橄榄岩电导率实验研究
  • 6.1 实验方法
  • 6.2 结果及讨论
  • o2关系模型的建立'>6.3 σ与fo2关系模型的建立
  • 6.4 小结
  • 第七章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历
  • 相关论文文献

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