地球深部物质的某些物性测量方法研究.pdfVIP

第 卷第 期 10 2 地学前缘（中国地质大学，北京） VOI . 10 NO .2 年 月 357 2003 4 （ ， ） Apr . 2003 Earth Science FrOntiers China University Of GeOsciences Beijing !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 地球深部物质的某些物性测量方法研究 谢鸿森， 周文戈， 刘永刚， 郭 捷， 侯 渭 （中国科学院 地球化学研究所，贵州 贵阳 550002 ） 摘 要：文中介绍了地球深部物质实验室近 年来开展高温高压下地球深部物质物性实验研究过程 20 中，在测量方法方面的进步和应用情况。这些测量方法包括了高温、高压下弹性的超声测量方法、高 温高压下电性的测量方法、高压差热分析法和高压下热学Grtneisen 参数的测量方法。在高温高压下 岩石和矿物的弹性超声测量中，我们由超声脉冲透射方法改进为超声脉冲透射 反射法，克服了样品 室中压力和温度梯度对样品的影响。在高温高压下岩石和矿物的电学性质测量中，我们由直流法发 展为阻抗谱法，不仅克服了样品极化对测量结果的影响，还可以获得离子在溶液中的多种物理化学参 数，以及监测含水矿物在高温高压下的脱水动力学特征。在固体传压介质中建立的高压热学 Grtneisen 参数的测量方法，由于升压速率比较小且叶蜡石在高压下的热导系数增大，其测量结果需要 进行校正，其测量方法有待进一步改进。 关键词：高温高压；地球深部物质；物理性质；测量方法 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） P585 A 1005 2321 2003 02 0357 09 地球深部物质的物性特征，特别是高温高压下岩 石、矿物的弹性、电性和热性参数，是对大范围地球物 1 高温高压下岩石弹性的超声透射测 理观测结果进行物质解释，从而了解地球深部的成 量法和反射 透射测量法 ［ ］ 分、性质及状态的重要依据 1 ~ 4 。因此，开展高温高 压下地球深部物质物理性质的原位测量和实验研究 根据所使用传压介质的种类，可将高温高压下物 ［ ］ 具有重要的理论和实际意义5 ~ 7 。十多年来，我们在 质弹性波速的测量方法分为两大类：液体作为传压介 ［］ 2 YJ-3000 t 压力机的紧装式六面顶静高压大腔体实验 质的测量方法和固体作为传压介质的测量方法 。 装置（以下简称为大腔体高压装置）上，建立了多种高 液体传压介质的测量方法所获得的压力品质高，能保 温高压物性原位测量方法，并在研究实践中进行了不 证在严格的静水压力下进行样品的波速测量。但所 ［ ］ 断的改进和更新8 ~ 11 。应用这些方法，进行了高温 实现的压力和温度较低，目前一般最高压力为3 . 0 高压下大量岩石、矿物、水及其溶液等地球深部