高温高压下碳酸盐熔体对地幔岩电导率的影响

论文摘要

为了观测含碳酸盐地幔岩部分熔融过程中电导率的变化,厘清碳酸盐熔体在金伯利岩岩浆形成过程中所起的作用,并探讨Slave克拉通中部Lac de Gras地区约80～120km深处的高导成因,我们利用DS 3600t六面顶压机和Solartron 1260阻抗/增益-相位分析仪在1.0～3.0GPa、673～1873K温压条件下分别测量了含碳酸钠（Na2CO3）、碳酸钙（CaCO3）和大洋中脊玄武岩（MORB）的地幔岩样品的电导率.实验结果表明,地幔岩样品的电导率主要受到温度和组分的影响,而压力对其影响较小.在温度低于1023K时,含Na2CO3地幔岩样品的电导率明显高于含同比重CaCO3和MORB的;温度达到1023K时,含Na2CO3地幔岩样品开始熔融;但在之后的200K温度区间内,该部分熔融样品的电导率随温度的增加几乎不发生变化.这一现象或许揭示:地幔深部的碳酸质岩浆在快速上升过程中会同化吸收岩石圈地幔中的斜方辉石（Opx）,进而形成金伯利岩岩浆,期间岩浆的电导率几乎不发生变化.含CaCO3和MORB的地幔岩样品分别在1723K和1423K开始熔融,其部分熔融样品的电导率随温度的增加而快速增加.依据前人的研究结果和我们的实验结果,我们认为可以用含碳酸盐的部分熔融样品来解释Slave克拉通中部Lac de Gras地区约80～120km深处的异常高导现象,并推测熔体中碳酸盐的熔体比例小于2wt.%.

论文目录

• 0 引言
• 1 实验和实验结果
•   1.1 初始样品
•   1.2 电导率测量
•   1.3 实验结果
• 2 讨论
•   2.1 熔体成分对电导率的影响
•   2.2 传导机制
•   2.3 Slave克拉通中部Lac de Gras地区约80～120km处电导率解释
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘兵兵,黄晓葛,李娴,陈祖安

关键词: 电导率,碳酸盐熔体,地幔岩,金伯利岩岩浆

来源: 地球物理学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室,中国科学院大学

基金: 国家自然科学基金项目(41774096,41574089,41174074)资助

分类号: P542.5

页码: 544-557

总页数: 14

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