高温高压下天然斜绿泥石的拉曼谱峰特征

作     者：谢超 

作者单位：中国地震局地震预测研究所 

学位级别：硕士

导师姓名：杜建国;李营

授予年度：2010年

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

主      题：高温高压 拉曼光谱 金刚石压腔 斜绿泥石 地震 

摘      要：在200℃,0.75～9.90 GPa下,利用金刚石压腔和激光拉曼光谱仪原位测量了绿泥石岩中的天然斜绿泥石与普通辉石、中长石的拉曼谱峰特征,并探讨了矿物晶体结构随压力的变化及其地震地质意义。通过实验研究,得出如下新的结论: (1)在200℃,斜绿泥石481 cm-1、786 cm-1随压力增加有规律地向高频方向偏移,拉曼位移(N,cm-1)与压力(P,GPa)的线性关系分别为:N=11.136P+482.6 (R2=0.9874)、N=5.055P+785.7 (R2=0.9837)。由于四面体层T阳离子与TOT层八面体M阳离子之间产生强烈的排斥作用,使Si-Onb键能增强,导致斜绿泥石硅氧四面体层中Si-Onb键伸缩振动的865 cm-1谱峰随压力没有明显的频移。481 cm-1、786 cm-1谱峰分别对应斜绿泥石晶体结构中M4八面体中M-Obr伸缩振动和Si-Obr-Si伸缩振动,频移说明M-Obr和Si-Obr键长缩短。 (2)来自普通辉石结构中Si-Obr-Si伸缩振动的695 cm-1随压力增加有规律地向高频方向偏移,拉曼位移(N,cm-1)与压力(P,GPa)的线性关系为:N=6.5559P+698.7(R2=0.97)。 (3)归属于样品中中长石Si-Obr-Si弯曲振动的1262 cm-1谱峰随压力没有明显的频移。 (4)在实验条件下斜绿泥石及副矿物普通辉石、中长石没有发生相变。研究结果说明,在某些冷俯冲带,绿泥石至少在700 km深部可能稳定存在,绿泥石脱水及其产生的流体可能是俯冲带地震孕育和发生的重要因素。