俯冲带温度条件下橄榄石中硅氧四面体的非谐振动:透射红外光谱研究

摘要：

橄榄石既是上地幔的主要矿物,又是俯冲板块的主要矿物.在正常地幔温度条件下,橄榄石中原子之间的振动是非谐振动,这已成为学界共识;然而,对于俯冲带的较低温情况,橄榄石中原子之间的振动的非谐性是否重要,目前还没有比较一致的结论.本研究利用透射红外光谱的方法,系统研究了室温下不同厚度橄榄石中硅氧四面体的红外光谱特征,并着重对其在2100 ～1500cm-1区域形成的二倍频峰/合频峰进行了指认.在此基础上,本研究通过采集不同温度下的透射红外光谱数据(最高温度达约450℃),确立了橄榄石中硅氧四面体的相应基频峰及二倍频峰峰位对温度的依赖性,进而得出其相应红外振动的非谐系数(x)随温度(T)的变化关系,具体为:x838 =6.37(2)×10-7 ×T+0.0014(1)及x993 =7.86(3)×10-7×T+0.0015(1),其中温度的单位为℃.外推到600℃时,有x838 =0.0018(1)及x993 =0.0020(2).这些结果表明,在俯冲带的较低温条件下,橄榄石中硅氧四面体的内部振动的非谐性可能不重要.

关键词：非谐振动、非谐系数、橄榄石、红外透射光谱、温度的影响

所属期刊栏目：31

分类号：P575.4;P578.942(矿物学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2015-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1891-1900