高温高压下榴辉岩和玄武岩热扩散系数的测量

发布时间：2017-06-23 10:07

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【摘要】：榴辉岩和玄武岩是大洋消减带最重要的组成部分,研究其在高温高压条件下的导热性质有助于了解消减带的岩石圈热结构和消减带动力学。以瞬态平面热源法为基础开展高温高压实验,测量了榴辉岩和玄武岩在1.0和2.0GPa、278~973K的热扩散系数。结果表明,二者均随温度的升高而减小;在278K、1.0GPa下,榴辉岩的热扩散系数比玄武岩高约30%,热导率比玄武岩高约50%。在消减板块的深度剖面上,上部玄武岩的导热能力弱,阻碍俯冲板块与周围热的地幔之间的能量交流,使俯冲板块保持冷的、坚硬和脆性,这种特性使应变积累并最终导致破裂和地震的发生;俯冲板块的下半部分,玄武岩-榴辉岩的相变使俯冲板块与周围环境的温差减小,有利于当地的动力学稳定。
【作者单位】： 中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压实验室;中国科学院大学;中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室;
【关键词】： 榴辉岩 玄武岩 热扩散系数 高温高压 瞬态平面热源法
【基金】：国家自然科学基金青年科学基金(41504072) 中国科学院“135”项目
【分类号】：P585
【正文快照】： 1引言表征材料导热性能的参数包括热导率和热扩散系数,热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量,热扩散系数反映温度变化在材料中传递的快慢程度,定义为D=kρcp(1)式中:D为热扩散系数(mm2/s),k为热导率(W/(m·K)),ρ为样品密度(g/cm3),cp为定

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