Paterson装置上二辉橄榄岩和方辉橄榄岩在高温高压轴向压缩条件下的流变学实验

上地幔岩石的流变学性质是制约岩石圈力学性质和构造演化动力学过程的重要因素。本项目拟采用Paterson气体介质高温高压装置研究在300MPa围限压力和单轴压缩条件下上地幔典型岩石二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的流变学性质，及其矿物组成、温度、应变速率、水的影响。实验的温度范围为1223-1573K，应变速率为10-4-10-7s-1。结合SEM、TEM和EBSD等手段观察实验产物的显微构造特征、组构型式和变形机制。根据获得的实验数据定量分析地幔多相矿物体系的流变学行为，尝试建立流变方程的可能性。研究结果将会对我们认识岩石圈地幔岩石的流变学行为及动力学过程提供新的实验约束。

上地幔岩石的流变学性质是制约岩石圈力学性质和构造演化动力学过程的重要因素。本项目采用Paterson气体介质高温高压装置和D-DIA装置分别在300MPa和 4 - 7 GPa围限压力下研究了单轴压缩条件下辉石和方辉橄榄岩的流变学性质。研究结果表明:1) 在位错蠕变机制下,斜方辉石的应力指数n=2.6,活化能E=~580 kJ/mol；2）在扩散蠕变机制下，斜方辉石的应力指数n=1，活化能E=240 kJ/mol，活化体积为~3.5×10-6 m3/mol；3）斜方辉石的有效粘度明显低于橄榄石约两个数量级，水的存在会降低斜方辉石的流变强度，但是影响并不十分显著；4）橄榄石含量为80%的方辉橄榄岩属于强相支撑，其流变强度接近橄榄石；橄榄石含量为60%的方辉橄榄岩属于弱相支撑，其流变强度主要受斜方辉石的强度制约。这一研究结果对于认识岩石圈地幔岩石的流变学行为及动力学过程提供新的实验约束。