论文摘要
下地幔占地球体积一半以上。在高温高压下对下地幔真实组分所开展的矿物学和岩石学实验是了解深部地幔演化过程的必要途径。激光加热的金刚石对顶压砧（laser-heated diamond anvil cell, LHDAC）是开展这类高温高压实验最常用的工具,实验产物通常包括从上百纳米到数微米尺寸不一的大量晶粒所组成的多相集合体。这些下地幔相的晶体结构往往不能在卸压后保存下来,因此必须对它们进行原位表征。相对于同步辐射光源设备中可用的聚焦X射线光斑尺寸（3～5μm）,晶粒尺寸要小一个量级,所得到的X射线衍射（X-ray diffraction, XRD）图谱通常显示为衍射斑点和衍射环的混合。由于多相衍射峰重叠严重,粉晶X射线衍射法无法对新相和弱相进行鉴定,因此采用传统XRD技术测定高温高压下多相混合物非常困难。我们最近在高压研究中所发展的同步辐射多晶X射线衍射法可以通过测定多相组合中成千上百个晶粒各自的晶面取向,使多相体系中单晶的指标化成为可能。一旦完成指标化,多晶混合物中的每一个晶粒都可以看作是单晶。因此,我们可以同时确定多相体系中新相和弱相的晶体结构。随着这一新方法的发展,我们开辟了深下地幔高温高压条件下的结晶学新领域。本文阐述了多相体系研究中的关键技术挑战,并通过高压多相X射线衍射法的成功应用实例,论证了该方法的独特能力。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 张莉,苑洪胜,孟悦,毛河光
关键词: 高压,同步辐射射线,多晶,金刚石对顶压砧,矿物学,岩石学,地球内部
来源: Engineering 2019年03期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学
单位: Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR),Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research HPSTAR,HPCAT, X-Ray Science Division, Argonne National Laboratory,Geophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington
基金: 国家自然科学基金(41574080和U1530402)资助,美国能源部(DOE),国家核安全管理局(NNSA)实验科学办公室的支持~~
分类号: P542.5;P57;P58
页码: 196-210
总页数: 15
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