記者26日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)了解到，該校地球和空間科學(xué)學(xué)院倪懷瑋教授研究團(tuán)隊(duì)，建立了用電導(dǎo)率突變在高溫高壓富水條件下原位確定巖石熔融溫度的方法，為解決關(guān)于地球俯沖帶熔融條件的爭(zhēng)議奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)成果日前發(fā)表于地球科學(xué)國(guó)際期刊《地球物理研究雜志?固態(tài)地球》上。
俯沖帶是大洋板塊向地球深部俯沖，引發(fā)地震和火山活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)地表與深部之間物質(zhì)循環(huán)的重要場(chǎng)所。大洋板塊經(jīng)過(guò)海水熱液蝕變，所以俯沖帶環(huán)境富含水以及其他揮發(fā)分，它們對(duì)巖石的相變可產(chǎn)生重要影響。俯沖帶深部的巖石在高溫高壓富水條件下的熔融溫度仍存在巨大爭(zhēng)議，不同實(shí)驗(yàn)研究獲得的起始熔融溫度（即固相線溫度）相差可高達(dá)500攝氏度，這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)體系在淬火過(guò)程中會(huì)發(fā)生復(fù)雜變化，難以從實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中辨識(shí)熔融與否。
為了解決這一難題，倪懷瑋教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了用電導(dǎo)率突變?cè)诟邷馗邏焊凰畻l件下原位確定巖石熔融溫度的方法。本項(xiàng)研究以鈉長(zhǎng)石—水作為實(shí)驗(yàn)體系，將阻抗分析儀的探針接入活塞圓筒壓機(jī)，在0.35—1.7吉帕和200—1250攝氏度條件下監(jiān)測(cè)體系電導(dǎo)率的變化。研究結(jié)果顯示，該體系的電導(dǎo)率在較窄溫度區(qū)間范圍內(nèi)發(fā)生顯著變化，最大突變達(dá)到60倍。電導(dǎo)率突變所對(duì)應(yīng)的溫度與文獻(xiàn)中公認(rèn)的鈉長(zhǎng)石—水體系相圖高度吻合。
這項(xiàng)研究為解決關(guān)于俯沖帶板片和地幔楔熔融條件和熔融過(guò)程的爭(zhēng)議奠定了良好基礎(chǔ)。（記者 吳長(zhǎng)鋒）
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