论文部分内容阅读
通过对河北大麻坪的天然橄榄石进行高压同步辐射X射线衍射粉末实验研究，获得了样品0～33GPa压力范围内的衍射图谱。采用全谱拟合和单谱拟合两种方法对衍射谱进行解析，得到天然橄榄石的晶胞参数口，b，c和V，然后利用三阶Birch-Murnaghan状态方程拟合P-V数据得到零压体积模量K0。由晶胞参数得到了三个轴向的压缩系数，并用Birch公式和密度数据得到了纵波速度及各向异性。本文得到结论如下: (1)在实验压力范围内，橄榄石的衍射谱中没有出现新峰，说明样品没有发生相变。随压力增加，衍射峰的强度逐渐减小，峰的宽度逐渐变宽。图谱中衍射峰的位置随压力的增大，逐渐向右移动，即晶面间距逐渐减小。 (2)由GSAS全谱拟合和Unitcell单谱拟合软件分别获得了天然橄榄石矿物不同压力下的晶胞参数，发现晶胞体积随压力的增加而减小。 (3)利用0～10GPa范围内的准静水压数据，由三阶Birch-Mumaghan状态方程得到了天然橄榄石的体积模量。当体积模量的压力导数K为4.6时，全谱拟合数据得到K0=179.2GPa，单谱拟合得到K0=158.7GPa，后者更接近前人的结果。从目前的结果分析，Unitcell结果较好。 (4)两种拟合方法得到的样品三个结晶方向的压缩系数均表现出明显的各向异性，即:橄榄石的b轴压缩系数最大，a轴压缩系数最小，说明橄榄石b轴方向最容易压缩，a轴最难压缩。研究结果与橄榄石单晶的速度各向异性完全一致，最难压缩的方向（a轴）速度最快，最易压缩方向（b轴）速度最小。 (5)由Birch公式和近似获得的橄榄石三个结晶方向的密度，获得了橄榄石三个方向的纵波速度。结果显示，纵波速度各向异性程度随压力的增加有变小的趋势。