王超
- 作品数：16 被引量：30H指数：4
- 供职机构：中国地质大学地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 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
- 华北克拉通破坏机制的高温高压实验约束
- ＜正＞华北克拉通是目前国际上公认大陆岩石圈深部再循环的最佳实例之一,自18亿年形成之后至古生代,它一直保持相对稳定,并存在相对冷的,巨厚的岩石圈根（200 km左右）,但自中生代以来遭受了强烈活化改造,在华北东部产生了大...
- 章军锋王永锋王超
- 文献传递
- 金川Ni-Cu硫化物矿床原位硫同位素及热动力学模拟研究
- 世界级金川Ni-Cu硫化物矿床已经成为世界上主要镍和铂族元素的供应者,在小的镁铁质-超镁铁质侵入体（出露面积约1.34km）中赋存了巨量的金属镍（> 550万吨）和铜（> 350万吨）资源,是"小岩体成大矿"的典型代表,...
- 王振江王超王艳楠金振民
- 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
- 高温高压装置研制和技术创新的发展现状与趋势
- 2022年
- 现代化的高温高压实验装置与表征技术是研究地球深部物质的赋存状态、属性及效应的关键手段.近20年,国内很多科研单位先后建立了高水平高温高压实验平台,具有覆盖地表至地心温压环境的各类装置以及多种可进行原位/非原位观测的技术,在高压矿物物理、实验岩石学和地球化学等领域取得重要进展.装置和技术的创新发展是当前我国“三深一系统(深地深海深空、地球系统科学)”科技战略领域中基础理论创新的驱动力之一.简要综述了高温高压装置研制、技术发展和面临的主要挑战,在此基础上展望了未来的发展方向.
- 巫翔高春晓王超
- 关键词：地球化学
- 华北克拉通岩石圈破坏的榴辉岩熔体-橄榄岩反应机制:实验约束被引量：16
- 2010年
- 以碧溪岭榴辉岩和大麻坪尖晶石二辉橄榄岩为起始原料,在压力2.0GPa,温度1250～1400℃条件下进行榴辉岩熔体-橄榄岩反应的高温高压实验.实验结果显示,在榴辉岩熔体-二辉橄榄岩反应过程中,熔体消耗橄榄岩中的橄榄石和斜方辉石生成单斜辉石.实验产物的岩石序列为橄榄岩-辉石岩-石榴辉石岩,与Liu等在华北克拉通内部的汉诺坝地区发现的大量中生代地幔复合包体结构非常吻合.在温度1300和1350℃时,榴辉岩熔体-二辉橄榄岩反应产生的熔体具有高镁安山岩的成分特征(Mg#>45),表明榴辉岩熔体-橄榄岩反应可能是高镁安山岩形成的主要原因之一.实验结果表明华北克拉通下地壳榴辉岩在中生代可能发生过拆沉作用;榴辉岩拆沉进入软流圈地幔后,部分熔融产生的熔体可以消耗岩石圈地幔橄榄岩,导致华北克拉通的减薄,从而为华北克拉通岩石圈地幔被软流圈地幔改造的熔体-橄榄岩反应机制提供实验约束.
- 王超王超金振民高山章军锋
- 关键词：榴辉岩橄榄岩拆沉作用
- 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
- 熔体-橄榄岩反应:实验约束
- 熔体-橄榄岩反应在克拉通破坏和演化过程中起到了非常重要的作用。已有的高温高压实验研究表明,影响熔体-橄榄岩反应的因素主要有熔体性质(贫硅/富硅、富CO/贫CO、富水/贫水)以及通常被忽略的变形和构造应力。贫硅熔体往往富挥...
- 章军锋王超王永锋
- 文献传递
- 碳酸盐熔体与华北克拉通破坏关系的高温高压实验研究
- <正>洋壳中的碳主要以3种方式存在:大洋沉积碳酸盐(Mackenzie and Morse,1992)、洋壳蚀变玄武岩(Alt and Teagle,1999)、蛇纹石化橄榄岩(Schwarzenbach et al.,...
- 王超章军锋刘勇胜金振民
- 关键词：岩石圈地幔高温高压实验
- 文献传递
