国家自然科学基金(41174072)
- 作品数：6 被引量：12H指数：3
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- 2~100GPa压力下D_2O冰相变的低温红外吸收光谱研究
- 2014年
- 在2~100 GPa和12~298 K的温度压力范围内系统地研究了D2O冰Ⅷ以及冰Ⅶ-Ⅷ和Ⅶ-Ⅹ相变的红外吸收光谱特征。我们发现冰Ⅷ的伸缩振动(v1,v3)和转动振动(vR,vR′)的频率及其压力依赖与冰Ⅶ基本一致,但弯曲振动(v2)频率存在明显差异,在6 GPa压力以上时位于约1100 cm-1,较冰Ⅶ低约80 cm-1。在10 GPa压力以下,冰Ⅶ及冰Ⅷ的弯曲振动频率随压力升高而降低,显示出异常的软模行为,可以用结构弛豫来解释。在100 K温度以下,冰Ⅷ在74 GPa相变为非分子相的平动无序冰Ⅹ,该相变以转动振动(vR)向变形振动(vD)的转化为特征。所观察到的冰Ⅶ-Ⅹ相变的红外光谱特征可以用来确定Ⅶ-Ⅹ相变压力。在平动无序冰Ⅹ中,氢原子(H或D)沿氢键束缚O-H(D)···O轴的发生隧道效应,隧道效应使得围绕着一个氧原子可以形成由4个氢原子构成的四面体,从而导致红外活性的变形振动(vD)的产生。
- 宋茂双周微张桂男李竑廷
- 关键词：红外光谱相变
- 碳酸盐岩高温高压流变学实验研究
- 碳酸盐岩广泛分布于俯冲、造山带中,并常常经历了复杂的构造地质作用,其内寄生各种构造现象,因此,掌握碳酸盐的流变学性质对于理解俯冲、造山带内复杂的构造地质作用的运动学和动力学机理十分必要。利用气体介质Paterson高温高...
- 李建峰宋茂双张桂男邵同宾
- Carrara大理岩在轴向压缩实验过程中的显微构造特征及变形机制研究被引量：1
- 2018年
- 为了研究大理岩在变形过程中显微构造特征的演化及其主导变形机制,本文以利用Paterson气体介质高温高压流变仪轴向压缩模块在一定温度(600～900℃)、围压(～300 MPa)和应变速率(5.92×10^(-3)~1.04×10^(-5) s^(-1))条件下施加不同应变量(2%～25.8%)的Carrara大理岩实验变形样品为研究对象,利用光学显微镜对变形前后Carrara大理岩的显微构造特征进行系统的观察和对比分析。观察发现本研究实验条件下样品发育机械双晶、波状消光、颗粒细化等显微构造特征,表明变形过程中激活的塑性变形机制包括双晶滑移、位错蠕变和动态重结晶等。通过统计动态重结晶方解石颗粒的粒度,结合前人的实验研究结果,厘定了方解石颗粒边界迁移动态重结晶古应力计和亚颗粒旋转动态重结晶古应力计。对比不同应变量和温度条件下变形样品的显微构造特征,发现方解石的显微构造特征随着应变量的增加和温度的升高不断发生变化,暗示着主导Carrara大理岩塑性变形的微观变形机制也发生了相应的改变,为力学数据拟合时应力指数n的变化提供了合理的解释。此外, Carrara大理岩在高温条件下也会发生双晶滑移,在应变量和应力相同的情况下,双晶厚度随温度的升高而增加。
- 张桂男宋茂双李建峰邵同宾嵇少丞王浩
- 关键词：轴向压缩高温高压显微构造特征
- Carrara大理岩高温高压变形实验研究被引量：3
- 2014年
- 利用高精度的Paterson高温高压流变仪对Carrara大理岩在高温（873-1173K）高压（-300MPa）以及约10-6-10-3s-1应变速率下进行了三轴压缩变形实验。结果表明,在等应变速率条件下,其强度随着温度的升高而降低;在等温和等压条件下,其强度随着应变速率的增加先快速增加而后缓慢增加。在应变速率对差应力的双对数投图中,我们发现随着温度的升高拟合直线的斜率减小,并且在873K和高应变速率时973K温度下Carrara大理岩的流变本构方程服从指数律变化关系;而在高温（1073K和1173K）和973K低应变速率条件下Carrara大理岩的应力指数n为5.3-7.7,且服从幂次律变化关系。因此,Carrara大理岩在本研究的实验条件下主要有两种变形机制,一种是用指数律表示的高应力变形机制;另一种是用幂次律表示的中等应力变形机制。
- 宋茂双邵同宾李建峰嵇少丞王茜
- 关键词：高温高压流变学地球动力学
- 岫玉的地震波速、各向异性、弹性力学性质及其构造地质意义被引量：1
- 2014年
- 为了研究水化岩石圈地幔和地幔楔的地震波速、各向异性及其与蛇纹石化程度及应变状态的关系,作者实验测量了8块叶蛇纹岩（采自辽宁的岫玉）标本在不同构造主方向（X, Y和Z）上的纵、横波速度随围压（0~600 MPa）的变化规律,详细研究了叶蛇纹石在塑性变形过程中通过（001）[010]位错滑移形成很强的晶格优选定向和高达21%的纵波速度各向异性与24%的剪切波分裂的特征,发现高温叶蛇纹岩与低温利蛇纹岩具有截然不同的地震波性质,例如,在围压600 MPa 下,高温叶蛇纹岩的 Vp=6.73 km/s、Vs=3.74 km/s, Vp/Vs=1.80,而低温利蛇纹岩的Vp=5.10 km/s、Vs=2.32 km/s, Vp/Vs=2.20。前人利用低温蛇纹石化橄榄岩的波速数据解释温度高于300℃的水化地幔楔和岩石圈地幔的地震波速不可避免地要低估研究区域内蛇纹石化的程度和水含量。本研究查明叶蛇纹岩的地震波性质及其各向异性特征亦为解释全球大洋板块俯冲带乃至青藏高原地区的剪切波分裂资料提供了新的思路。
- 王茜邵同宾嵇少丞道林克祯近藤洋裕龙长兴孙圣思
- 关键词：岫玉地震波速各向异性剪切波分裂
- 碳酸盐岩高温高压流变学实验研究
- <正>碳酸盐岩广泛分布于俯冲、造山带中,并常常经历了复杂的构造地质作用,其内寄生各种构造现象,因此,掌握碳酸盐的流变学性质对于理解俯冲、造山带内复杂的构造地质作用的运动学和动力学机理十分必要。利用气体介质Paterson...
- 李建峰宋茂双张桂男邵同宾
- 文献传递
- Paterson气体介质高温高压流变仪轴向变形数据的校正方法被引量：7
- 2013年
- 轴向压缩(拉伸)变形实验是测量岩石力学机制参数和模拟岩石变形过程中显微织构演化的主要手段。Paterson气体介质高温高压流变仪可以完成应力测量精度高(±0.1MPa)的轴向压缩(拉伸)变形实验,是模拟研究中、下地壳岩石流变行为的最佳仪器。由于样品组装中采用的活塞发生变形、封套铁筒承担部分加载力和样品截面积随压缩变形增大等因素,我们从仪器记录的数据文件计算出来的应力、应变数据被称为名义应力和名义应变,均与真实值之间存在误差。因此必须针对每一个造成误差的因素进行逐步校正,方能获得真实应力和真实应变数据。因此撰写本文,逐步介绍针对上述要素的三种校正:样品变形量校正、强度校正和截面积校正。以便于促进大家对Paterson气体介质高温高压流变仪的实验方法了解,更好地利用Paterson气体介质高温高压流变仪进行构造变形研究。另外以部分大理岩数据为例演示校正过程并讨论每步校正前后相应因素造成误差的大小。
- 李建峰宋茂双邵同宾夏莹王茜周微
- 关键词：数据校正
- 水对名义无水矿物变形的影响被引量：5
- 2013年
- 在固体地球中,水虽微量,但对众多地质过程(例如,岩石部分熔融与火山喷发、地震活动等)和岩石的物理化学性质(例如,电导率、滞弹性、地震波性质、相变动力学等)影响重大。更为重要的是,水能通过影响矿物的变形机制来控制岩石的流变强度,进而制约着地球动力学的过程。名义无水矿物(NAMs:Nominal anhydrous minerals)即为分子式中不含氢的矿物,其晶格的容水量远小于正常含水矿物(如,角闪石,蛇纹石等)的容水量,但由于NAMs在固体地球中体积比例甚大,仅上地幔的橄榄石中所能溶解的水可能比全部地表水还多。因此了解水对NAMs(尤其是分别作为地壳和上地幔主要组成矿物的石英和橄榄石)变形的影响对于精确地构建岩石圈强度剖面和深刻理解构造地质学与地球动力学过程至关重要。本文将系统地回顾水对NAMs变形的影响,首先通过回顾水在固体地球内部的存在形式提出了NAMs是固体地球中的重要水库,接着阐述了NAMs中水的存在形式、溶解机制、溶解度影响因素及扩散动力学,最后着重论证了水致弱化在石英和富镁石榴石中最强,然后依次是单斜辉石、长石、橄榄石,瓦德利石和林伍徳石。
- 邵同宾宋茂双嵇少丞李建峰王茜
- 关键词：流变学构造地质学地球动力学
