张艳飞
- 作品数：15 被引量：24H指数：4
- 供职机构：中国地质大学（武汉）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金国家科技部专项基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- Walker型28GPa多面砧压机及其在地球科学中的应用被引量：4
- 2012年
- 高温高压实验是除地球物理和地球化学方法之外,研究地球深部物质和性质的重要手段之一.多面砧压机是广泛使用的高温高压实验设备,主要用来研究上地幔温压范围内的实验岩石学和矿物相变动力学等问题.主要介绍中国地质大学(武汉)地球深部研究实验室新引进的Walker型28GPa多面砧压机的原理和结构、压力标定方法和常用的压力标定材料,并根据金属铋在2.55和7.7GPa(25℃)的结构相变,以及石英在3.2GPa、1200℃向柯石英的转变对多面砧压机18/12装置(八面体传压介质边长/碳化钨截角边长)进行了压力标定,该装置可实现的最高压力和温度约为8GPa和2000℃.最后还探讨了高温高压实验在地球科学中的应用.
- 张艳飞吴耀刘鹏雷王雁宾王超金振民
- 关键词：高温高压实验结构相变岩石学地球科学
- 碳酸盐化榴辉岩对板内碱性玄武岩源区的贡献被引量：2
- 2022年
- 碳在地球表层和内部圈层之间的循环控制了地球的环境气候变化。海底热液蚀变以及变质作用会使得碳酸盐沉淀到玄武质洋壳中,之后它们在俯冲带经历高压榴辉岩相变质作用会形成碳酸盐化的榴辉岩。俯冲过程可以将这些碳酸盐化的玄武质洋壳榴辉岩带入深部地幔,从而导致地幔在地球化学和岩石学上存在显著的不均一性,并深刻影响着包括部分熔融在内的地幔深部动力学过程。早期对碳酸盐化榴辉岩的实验研究多集中在俯冲带地温梯度下碳酸盐化洋壳榴辉岩的命运,近年来的实验开始研究地幔温压条件下碳酸盐化榴辉岩部分熔融对板内碱性玄武质岩浆源区的潜在影响。本文简要梳理了碳酸盐化榴辉岩在上地幔温压条件下的部分熔融实验,并结合一些天然样品的研究实例,说明碳酸盐化榴辉岩熔体不仅可以作为潜在的地幔交代介质,还可能是板内碱性玄武岩源区的重要组分,它们与橄榄岩发生反应或者与橄榄岩熔体发生混合可以解释板内碱性玄武岩的成分变化。
- 徐荣刘勇胜张艳飞邹宗琪张军波
- 关键词：碳酸盐榴辉岩玄武岩地球化学
- 航磁资料在澳大利亚昆士兰州艾萨山选区成矿预测中的应用被引量：5
- 2016年
- 高精度航磁测量相对简单,获得的信息丰富,是开展大面积成矿预测的有利工具。澳大利亚艾萨山选区地质资料较少,地面物探工作开展较难。利用高精度航磁资料,对该地区航磁数据进行了处理与解释,推断出断裂构造及岩体分布。结合区域成矿地质、构造环境和金属矿床时空分布特点,识别出成矿有利地区的航磁异常特征,划分了有利航磁异常分布带。在航磁有利异常分布图的基础上,结合矿床、矿点位置情况,进一步圈定出成矿远景区,为该地区成矿预测工作提供了依据。
- 张大莲盛君关艺晓张艳飞
- 关键词：航磁资料地质构造成矿预测
- 蛇绿碳酸岩高温高压实验研究：对冷俯冲带CO2再循环的启示
- 碳酸盐矿物是蚀变洋壳和岩石圈地幔中常见的富C矿物,在板块俯冲过程中部分CO2可以通过变质反应脱碳、碳酸盐熔体、含水碳酸盐流体和流体溶解作用等方式进入上覆地幔楔(Kerrick and Connolly, 1998;Das...
- 徐奇瑾张艳飞王超金振民
- 关键词：俯冲带CO2碳酸岩高温高压实验再循环
- 文献传递
- 地幔转换带条件下岩石矿物波速测量方法:超声波与多面砧技术的结合被引量：4
- 2016年
- 地幔矿物的波速测量研究是认识地球深部物质组成和性质的重要方法.国际上在大压机中利用超声波技术对地幔矿物材料开展了广泛的波速测量研究,实验温压范围达到地幔转换带条件,而国内大压机超声波波速测量局限于6GPa压力以内.在中国地质大学(武汉)地球深部研究实验室1 000tWalker型多面砧大压机上,利用超声波技术,建立了一套高压波速测量系统,对地幔转换带矿物Mg_2SiO_4瓦兹利石多晶样品在18GPa压力范围内的弹性波速进行了测量,测量结果与前人超声波波速测量结果相比总体吻合程度良好.利用多面砧大压机和超声波技术,在国内首次实现了地幔转换带高压条件下的波速测量,缩短了我国高压波速测量水平与国外先进水平的差距,同时可以为中国及周边地区地球物理观测资料的解析提供矿物物理方面的实验约束,为国内岩石矿物和固体材料的弹性研究提供实验技术支持.
- 周春银金振民王雁宾王超张艳飞
- 关键词：超声波岩石学
- 实验岩石学发展现状与趋势被引量：1
- 2022年
- 实验岩石学通过高温高压实验来模拟地球内部状态,正演研究矿物、岩石及其组分的物理化学行为,与天然矿物和岩石样品反演研究相互补充.从20世纪初美国卡内基研究所建立地球物理实验室算起,实验岩石学已经历了100多年的发展,在认识地球内部状态和过程以及矿物和岩石成因方面发挥了重要作用.我国实验岩石学研究开展约50年,进入21世纪以来在实验平台和创新性研究成果方面取得了显著进步.在学科发展趋势方面,实验岩石学表现出以下6方面的特点:(1)新的高温高压实验技术不断涌现;(2)实验与分析测试技术高度融合;(3)实验模拟与计算模拟相结合;(4)从热力学平衡扩展到动力学研究;(5)从干体系扩展到对挥发分和流体的深入研究;(6)应用场景从固体地球扩展到类地行星.通过进一步开发或改进高温高压实验技术,加强与分析测试技术以及计算技术的结合,实验岩石学有望在破解地球内部流体的性质和作用、地幔演化和岩浆分异、变质反应速率和机制、类地行星形成与演化等重要科学问题方面作出关键贡献.
- 倪怀玮王沁霞王春光王春光
- 关键词：实验岩石学高温
- 水引发沉积碳从俯冲板片迁移至弧前地幔的实验约束被引量：1
- 2022年
- 沉积碳酸盐中的碳在全球俯冲带碳输入量中占据主导,其俯冲命运影响着全球碳循环.在弧前深度,俯冲板片携带的水约32%通过板片脱水作用被释放,可能极大促进沉积碳迁移至弧前地幔.然而,在考虑外来含水流体渗透作用的前提下,板片在弧前区域释放的沉积碳量仍存在争议(极少量vs.大量).为探究在弧前深度含水流体对沉积碳迁移的影响程度,文章以碳酸盐为主的含水沉积物(1.14wt.%HO)和方辉橄榄岩为起始物质,在压力1.5GPa、温度600~1000℃条件下进行一系列不同时长的高温高压分层反应实验.此外,无水沉积物-方辉橄榄岩反应实验作为对比来观察水在沉积碳迁移中的作用.实验结果显示,在固相线之下的含水实验(600~900℃)中,(1)由于交代反应,在沉积物-橄榄岩交界处形成白云石+单斜辉石反应带;(2)沉积物层方解石Ca#(100×Ca/[Ca+Mg+Fe],摩尔比)随着靠近反应带显著降低;(3)在上层方辉橄榄岩层中出现新生白云石和韭闪石.以上现象均未在无水实验中观察到.在固相线之上的实验(1000℃)中,含水碳酸盐熔体与方辉橄榄岩之间的相互作用导致橄榄石+单斜辉石+韭闪石+CO反应带的形成.实验结果表明含水流体不仅能显著促进俯冲沉积物和上覆地幔楔橄榄岩之间的化学反应和成分交换,还能引发俯冲沉积碳迁移至弧前地幔.基于实验研究结果估计,全球约50%俯冲沉积碳在弧前深度被释放.释放的碳和水分别以碳酸盐(如白云石)和含水矿物(如韭闪石)的形式稳定存在于弧前地幔.这表明弧前地幔可能是一个重要的碳储库.研究为部分未通过弧火山返回大气的碳的命运提供了一种解释.
- 王娟王娟刘勇胜张艳飞王超
- 地幔转换带底部橄榄石和辉石高压相变实验研究:对660km地震不连续面结构的启示被引量：4
- 2013年
- 橄榄石和辉石以及它们的高压相是地幔转换带主要矿物，系统研究橄榄石和辉石在转换带底部温度和压力条件下相变的差异是认识660km地震不连续面位置和形态的关键．本文使用多面砧压机开展了橄榄石和顽火辉石在压力为21．3～24．4GPa，温度为1600℃的相变实验研究．地幔转换带底部，橄榄石和顽火辉石相变主要的差异在于钙钛矿出现的压力不同．在橄榄石体系中，后尖晶石相分解发生在23．8GPa，与660km不连续面具有很好的对应关系；而在顽火辉石体系中，钙钛矿出现的压力小于23GPa．研究结果表明，橄榄石后尖晶石相变与辉石中钙钛矿的出现之间有约0．5—1GPa压力差．因此，在受大洋俯冲带影响地区（例如中国东部），辉石体系中发生的秋本石（钛铁矿）．钙钛矿的相变能够合理解释660km地震不连续面向上的起伏或分裂．
- 吴耀张艳飞王雁宾金振民董树文
- 关键词：橄榄石辉石高压相变地幔转换带
- 地幔转换带橄榄石高压相变实验研究被引量：4
- 2012年
- 橄榄石是上地幔的主要矿物之一,它的相变对于认识地幔不连续面的成因,整个地幔的物质组成和演化、地幔对流、俯冲板片深源地震等地球深部动力学问题具有重要意义.本研究使用中国地质大学地球深部研究实验室多面砧压机进行了2种成分的橄榄石(Fo100和Fo90)在压力为14.1～20GPa,温度为1400℃的相变实验研究.压力为14.8～15.6GPa时,Fo90和Fo100均转变为瓦兹利石(α);而在14.1GPa实验中,Fo90完全转变为瓦兹利石,Fo100则仍为橄榄石(α).瓦兹利石具有2种产状:破碎的粒状结构(粒度大于100μm)和微晶集合体(微晶粒度小于10μm).瓦兹利石拉曼谱图中显示722～723和917～919cm-1特征峰.随着压力升高,实验产物中出现更多的呈微晶集合体结构产出的瓦兹利石,表明实验压力离橄榄石相变边界越远,瓦兹利石成核密度越大,导致体系Gibbs自由能下降,高压相矿物颗粒生长受到抑制.但由于瓦兹利石成核活化能很小,因此实验产物中均有大量呈微晶集合体产出的瓦兹利石.实验产物的显微结构特征对解释陨石中出现瓦兹利石的产状提供高温高压实验启示.压力为19.5和20GPa时实验产物为林伍德石(γ),其中压力为19.5GPa的实验中Fo100中瓦兹利石和林伍德石共存.实验产物林伍德石为自形粒状(颗粒度为10～20μm),三联点结构发育.798和840cmμ1为林伍德石的拉曼特征峰.综合本次研究以及前人地震探测结果表明,中国东部上地幔复杂结构无法用单一的橄榄石体系相变来解释,其他矿物(如辉石-石榴石)的相变及其与橄榄石体系相变的相互影响可能导致了该地区上地幔具有复杂的结构.因此进一步开展复杂体系(如橄榄石+辉石体系)的高温高压相变实验研究,并在已有地球物理探测成果的基础上建立合理的地质-岩石学模型,对探讨中国东部地区上地幔复杂结构形成的物理机理,影响因素及其深部动力学机制具
- 吴耀王雁宾张艳飞金振民王超周春银
- 关键词：地幔转换带橄榄石高压相变上地幔结构高温高压实验
- 钾长石及其高压相的电导率
- <正>相变实验研究(Erakawa et al.,1994)表明,低压相的钾长石(KAl Si3O8)在6.5GPa、1200℃会相变为Wadeite型KAl Si3O8+蓝晶石+柯石英的组合相,并在9GPa、1200℃...
- 郭新转陈思博李平张艳飞
- 文献传递
