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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

代立东  
【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+Fe_3O_4)、IW(Fe+FeO)和MMO(Mo+MoO_2)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)~10~7Hz,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。


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