含水对富铁橄榄石流变性的影响

编号 zgly0000406563

文献类型 期刊论文

文献题名 含水对富铁橄榄石流变性的影响

作者 赵永红  施旭  M. Zimmerman  D. L. Kohlstedt 

作者单位 北京大学地球物理学系  美国明尼苏达大学地质与地球物理系 

母体文献 岩石学报 

年卷期 2006,22(9)

页码 2381-2386

年份 2006 

分类号 P578.942  P574.12 

关键词 含水富铁橄榄石  粘性  高温蠕变  三轴压缩  实验研究 

文摘内容 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。