第 53 卷第 10 期 2010 年 10 月 地球物理学报 CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS Vol.53,No.10 Oct.,2010 李 朋, 周文戈, 龚超颖等. 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究. 地球物理学报,2010,53(10):2386~2395,

Transcription

1 第 53 卷第 10 期 2010 年 10 月 地球物理学报 CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS Vol.53,No.10 Oct.,2010 李 朋, 周文戈, 龚超颖等. 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究. 地球物理学报,2010,53(10):2386~2395,DOI: /j.issn LiP,Zhou W G,GongCY,etal.Electricalconductivityoftwo pyroxenegranuliteunderhighpressureinnorthernmarginof NorthChinacraton. 犆犺犻狀犲狊犲犑. 犌犲狅狆犺狔狊.(inChinese),2010,53(10):2386~2395,DOI: /j.issn 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究 李朋 1,2, 周文戈 1, 龚超颖 1,2, 范大伟 1, 魏舒怡 1,2, 谢鸿森 1 1 中国科学院地球化学研究所地球深部物质与流体作用地球化学实验室, 贵阳 中国科学院研究生院, 北京 摘要借助于 YJ 3000t 紧装式六面顶固体高压设备, 在 1.0~2.0 GPa 523~1173 K 条件下, 利用 Agilent 34401A 数字电表和 SolartronIS 1260 阻抗 增益 / 相位分析仪, 同时使用三种方法 : 交流阻抗谱法 ( 频率范围 0.05~ 10 6 Hz) 单频交流法 (0.1 Hz) 和直流法测量了华北北缘二辉麻粒岩的电导率. 结果表明 : 在实验的温度和压力范围内, 二辉麻粒岩电导率的变化在 ~0.056S m -1 之间, 电导率对压力没有很强的依赖性 ; 随着温度的升高, 电导率增大, 遵循 Arrenhius 关系式, 其指前因子为 8.95~17.9S m -1, 活化能为 0.569~0.605eV. 对比三种方法获得的电导率数据, 发现阻抗谱法测量结果大于单频法测量结果, 直流法测得的结果最低, 但是, 三种方法获得的电导率差值除两个低温点外, 绝大多数都很小 (Δlgσ<0.20lg(S/m)). 结合现今华北克拉通地热学参数及地壳分层结构, 依据实验获得的电导率温度关系建立了电导率 深度剖面. 并将其与大地电磁测深获得的地壳电性结构进行了对比, 结果表明二辉麻粒岩的电导率与华北北缘的中地壳底部和下地壳底部电导率值的区域相交, 再结合高温高压下二辉麻粒岩的弹性波速度剖面与地震折射剖面的对比, 认为二辉麻粒岩有可能是组成华北北缘下地壳的岩石之一. 关键词二辉麻粒岩, 电导率, 高压, 下地壳, 华北克拉通 DOI: /j.issn 中图分类号 P589 收稿日期 , 收修定稿 犈犾犲犮狋狉犻犮犪犾犮狅狀犱狌犮狋犻狏犻狋狔狅犳狋狑狅 狆狔狉狅狓犲狀犲犵狉犪狀狌犾犻狋犲狌狀犱犲狉犺犻犵犺狆狉犲狊狌狉犲犻狀狀狅狉狋犺犲狉狀犿犪狉犵犻狀狅犳犖狅狉狋犺犆犺犻狀犪犮狉犪狋狅狀 LIPeng 1,2,ZHOU Wen Ge 1,GONGChao Ying 1,2,FANDa Wei 1,WEIShu Yi 1,2,XIE Hong Sen 1 1 犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺 狊犐狀狋犲狉犻狅狉犪狀犱犌犲狅犳犾狌犻犱犌犲狅犮犺犲犿犻狊狋狉狔, 犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犌犲狅犮犺犲犿犻狊狋狉狔, 犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊, 犌狌犻狔犪狀犵 , 犆犺犻狀犪 2 犌狉犪犱狌犪狋犲犛犮犺狅狅犾狅犳犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊, 犅犲犻犼犻狀犵 , 犆犺犻狀犪 犃犫狊狋狉犪犮狋 Electricalconductivity oftwo pyroxenegranulite,colectedfrom north margin of NorthChinacraton,wasmeasuredat1.0~2.0 GPaand523~1173 K byusingthreediferent methodsatthesametime.thethree methodsare animpedancespectroscopyfora broad frequencyrangeof0.05to10-6 Hz,asinglelowerfrequency(0.1Hz),andtheDC method.the experimentswerecarriedoutinameasurementsystemofelectricalconductivity,whichconsisted ofan YJ 3000tmulti anvilapparatus,asolartronis 1260Impedance/Gain Phaseanalyzer,an Agilent34401A Multimeter,andacomputer.Theexperimentalresultsindicatethatwithinthe rangeofexperimentaltemperatureand pressure,theelectricalconductivity oftwo pyroxene 基金项目中国科学院知识创新工程重要方向项目 (KJCX2 SW N20), 国家自然科学基金项目 ( ), 西部之光联合学者项目资助. 作者简介李朋, 男,1986 年生, 中国科学院地球化学研究所在读研究生, 研究方向 : 实验岩石学.E mail:niaolp@163.com 通讯作者 周文戈, 男,1967 年生, 研究员, 主要从事实验岩石学方面研究.E mail:zhouwenge@vip.gyig.ac.cn

2 10 期李朋等 : 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究 2387 granulitechangesfrom S m -1 to0.056s m -1,andhardlyhasadependenceonthe given pressure. With increasing temperature, the electrical conductivity increases. The conductivity temperaturerelationfolowsanarrheniusbehavior.thepre exponentialfactorand activationenergyofthe Arrheniusformulaare8.95~17.9S m -1 and0.569~0.605ev, respectively.thecomparisonoftheresultsobtainedbythethree methodsindicatesthatthe resultmeasuredbytheimpedancespectroscopyisalwayshigherthanthatofthe0.1hz sandthe resultdeterminedbythedc methodisalwaysthelowest.neverthelessthediferenceamongthe datapointsislessthan0.20lg(s/m)exceptfortwolow temperaturepoints.basedonthe experimentalresults,theregionalcrustmodelandthegeothermalgradient,weconstructedthe profilesofconductivityversusdepth.thecomparisonofthecalculatedresultswiththeelectrical structureofthisarearevealsthattheelectricalconductivityoftwo pyroxenegranuliteintersects therangeoftheelectricalconductivityofthelowermiddlecrustandthelowermostcrustbeneath thisarea.combining withtheconclusionoftheinsituseismicvelocity measurementandthe seismicrefractionprofile,wecanconcludethatthetwo pyroxenegranulitecouldbeaconstituent ofthelowercrustinthenorthernmarginofnorthchinacraton. 犓犲狔狑狅狉犱狊 Two pyroxenegranulite,electricalconductivity,highpressure,thelowercrust, NorthChinacraton 1 引言 在高温高压下研究岩石和矿物的电导率是了解地球深部物质的组成 结构构造 传导机制 物质的运动变化状态的重要手段, 也是对已有的大地电磁测深结果进行合理解释的不可缺少的基础 [1]. 高温高压下, 岩石和矿物电导率测量方法主要 [2] [3~5] [6,7] 有 : 直流法 单频交流法和交流阻抗谱法 ( 在下文的叙述中分别简称为 DC SF 和 IS). 以往的研究中, 大多是采用单一的一种方法研究岩石和矿物电导率. 那么, 如果在相同条件下, 同时采用直流法 单频交流法和交流阻抗谱法测量同一块岩石的电导率, 其结果究竟有何差别? 高温高压下, 对于地幔各种矿物和岩石在干的和不同水饱和度条件下的电导率实验研究比较 [4,8~13] 多 ; 对于地壳矿物岩石电导率的实验研究则 [14~16] 主要集中在对高导层的成因解释上, 但是对中下地壳各种岩石类型电导率的实验研究并不 [17,18] 多, 尤其是对下地壳代表性岩石麻粒岩的研究报道更是相对较少 [19]. 麻粒岩相变质岩通常被认为是大陆下地壳的主要组成岩石, 主要依据为 : 麻粒相岩石的变质条件与大陆下地壳的温压条件相 [20,21] 当, 同时高温高压下麻粒岩相岩石的弹性波速度研究的结果也表明大多数基性麻粒岩的弹性波速与下地壳的弹性波速相吻合 [22]. 但是依据实验测量 获得的麻粒岩电导率建立的电导率 深度剖面是否与野外大地电磁测深获得的下地壳电导率一致呢? 针对上述两个问题, 我们在 1.0 GPa 523~ 1123K 和 2.0GPa 523~1173K 条件下, 同时使用 DC SF(0.1Hz) 和 IS 三种方法测量了产出于华北克拉通北缘张家口地区的二辉麻粒岩的电导率, 重点讨论了 :(1) 高压下 DC SF(0.1 Hz) 和 IS 测量岩石电导率获得的结果是否相同?(2) 依据实验获得的岩石电导率建立的电导率 深度剖面与大地电磁测深结果相对比, 得出的结论是否与依据岩石弹性波速度 深度剖面与地震折射剖面对比得出的结论一致? 2 实验过程 2.1 样品准备 实验样品采自华北北缘河北省张家口地区宣化西望山. 样品新鲜, 灰黑色, 致密块状构造. 主要组成 : 斜长石 (41%) 单斜辉石 (22%) 斜方辉石 (20%), 少量角闪石 (7%) 石榴石 (6%) 和黑云母 (2%), 副矿物有榍石 (1%), 其他 (1%), 粒度小于 0.3mm. 其完整的岩石学定名为角闪二辉斜长麻粒岩, 简称为二辉麻粒岩. 样品的全岩和主要矿物的化学成分参见表 1( 据姜能未发表资料 ). 实验样品先磨制成直径 6.0±0.1mm 的长圆柱体, 然后用低速锯切成高为 2.66mm 的圆柱, 清洗好样品, 放入

3 2388 地球物理学报 (ChineseJ.Geophys.) 53 卷 表 1 实验样品的全岩和主要矿物主量元素成分 ( 狑狋 %) 犜犪犫犾犲 1 犕犪犼狅狉犲犾犲犿犲狀狋犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳狋犺犲狊犪犿狆犾犲犪狀犱犻狋狊犿犪犻狀犿犻狀犲狉犪犾狊 ( 狑狋 %) 氧化物 SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Cr2O3 总量 原岩 Cpx(6) 51.36± ±5 3.09± ± ± ± ± ±5 0.01±1 0.03± Pl(5) 57.01± ± ± ±2 0.00±1 0.00±0 9.77±1 5.79± ±1 0.02± Gt(6) 39.35± ± ± ± ±7 4.56± ± ±0 0.01±1 0.02± Opx(5) 51.69± ±1 1.51± ± ± ± ±2 0.01±2 0.01±1 0.05± Hb(6) 41.83± ± ± ± ±2 8.73± ±3 1.59± ±9 0.10± 注 :Pl 斜长石,Cpx 单斜辉石,Opx 斜方辉石,Gt 石榴石,Hb 角闪石. 所有的氧化物均为质量百分数. 铁以 FeO 表示, 为全铁. 矿物缩 写后边括号内数字表示测试点数. 成分后面数值为标准差. 分析方法 : 原岩 -XRF; 矿物 -EMPA K 烘箱中烘干, 然后放入 473 K 的烘箱里烘烤至少 10h, 以尽量去除样品的吸附水. 2.2 实验过程高压实验是在中国科学院地球化学研究所地球深部物质与流体作用地球化学实验室的 YJ 3000t 紧装式六面顶压机上完成的, 该系统的详细介绍参见文献 [23]. 实验样品装置如图 1, 传压介质用立方体叶蜡石粉压块 ( 边长 32.5±0.5 mm), 将其焙烧至 1123K 以避免叶蜡石脱水给实验测量带来影响. 样品和加热器之间用 Al 2O 3 和 MgO 管绝缘, 加热器采用 3 层不锈钢片, 电极为直径为 6mm 厚 0.1mm 钼片, 实验过程中的氧逸度接近于 Mo MoO 2 氧逸度. 采用 NiCr NiSi 热电偶测量温度, 样品温度测量的误差小于 ±5K. 实验采用恒定压力 升高温度的方式, 测量了升温和降温过程中样品的直流电阻 单频交流电阻 (0.1Hz) 和交流阻抗谱. 首先手动将压力升高到目标压力, 在保持恒定压力的条件下 ( 误差 ± 0.1GPa), 升温至待测温度 ( 误差 ±5K), 恒温至少 0.5h 以使体系的温度接近平衡, 运行 Solartron IS1260 阻抗 / 增益 相位分析仪 ( 测量精度 0.05%) 的 ZPlot 程序, 在 0.05~10 6 Hz 频率范围内测量样品不同频率下的实部 虚部 模和相角. 阻抗谱测量完成后, 利用 Agilent34401A 数字电表测量样品的直流电阻 ( 每个温度点上测量 10 个直流电阻值, 求平均值 ). 对于单频交流电导是选取交流阻抗谱扫频测量的复阻抗在 0.1Hz 的实部值作为样品在频率 0.1Hz 下的电阻值, 计算出样品的单频交流电导率. 每隔 50K 就重复上述程序, 同时测量样品的直流电阻 单频交流电阻 (0.1Hz) 和交流阻抗谱. 实验的压力范围为 1.0~2.0GPa, 温度范围为 523~1173K. 3 实验结果 3.1 阻抗谱的特征实验获得了二辉麻粒岩在 1.0GPa 523~1123K 和 2.0GPa 523~1173K 条件下, 升温和降温过程中的阻抗谱 单频交流电阻值和直流电阻值. 样品在实验前后没有发生部分熔融 ( 邢印锁等未发表资料, 2009), 因此实验数据反应了二辉麻粒岩的本征电学性质. 图 2 给出了样品在 2GPa 523~1173K 升温条件下的阻抗谱, 其他条件下获得的阻抗谱与此类似. 在实验温度和压力范围内, 样品的阻抗谱都是由一个大的半圆弧 Ⅰ 和一个小的被压缩的弧 Ⅱ 组成 图 1 实验样品装置图 Fig.1 Schematicdrawingoftheexperimentalsampleassembly ( 如图 2a 中在 2.0GPa 623K 的阻抗谱所示 ). 弧 Ⅰ 主要代表样品矿物颗粒内部的传导机制, 出现于高频段, 圆弧过原点且圆心落在实轴的下部, 其直径代表着样品的直流电阻值 [24,25]. 在同一压力下, 随着

4 10 期李朋等 : 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究 2389 图 2 2.0GPa 523~1173K 升温过程二辉斜长麻粒岩的阻抗谱图, 犣 犣 分别是复阻抗的实部和虚部, 图中标示了在 2.0GPa 623K 弧 Ⅰ 和弧 Ⅱ, 说明见正文. Fig.2 Impedancespectroscopyoftwo pyroxenegranuliteat2.0gpaand523~1173kduringtheheatingprocess. 犣, 犣 :RealandImaginarypartofthecompleximpedance.ArcⅠ and Ⅱ at2.0gpa and623karemarkedinthefigures,asexplainedinthetext. 温度的升高, 阻抗谱向原点移动, 其实部和虚部都大幅度变小且变的越来越规则. 由于实验采用的频率最低为 0.05Hz, 所以弧 Ⅱ 只出现了一小部分. 它代表着样品与电极之间的传导机制并没有反应样品本身的电导性质. 3.2 数据处理对于直流电导, 我们直接计算升温和降温过程中每个温度点上测量的 10 个直流电阻值的平均值, 将其代入公式 (1) 计算样品的电导率值 : σ= 犔 / 犛犚, (1) 式中 σ 表示电导率 (S/m), 犔表示样品长度 (m), 犛表示电极的横截面积 (m 2 ), 犚表示样品的电阻 (Ω). 对于交流阻抗谱, 我们以等效电路原理为基础 ( 图 3), 利用 ZView 程序来分析和拟合获得的阻抗谱, 从而获得样品的电阻 (R1) 和常相角元素 (CPE1) 的值. 其电阻的拟合误差小于 1%, 常相角元素的拟合误差小于 0.5%. 将所获得电阻值代入公式 (1), 就得到了样品的电导率. 对于单频交流电导率, 我们直接选取交流阻抗谱扫频测量过程中获得的复阻抗在 0.1 Hz 的实部值, 作为样品在频率 0.1 Hz 下的电阻值, 再将其代入公式 (1) 计算出样品的单频交流电导率. 3.3 结果在 1.0~2.0GPa,523~1173K 条件下,3 种方法测得的二辉麻粒岩电导率随温度升高而增大. 电导率的对数值 (lgσ) 与温度的倒数 (10000/T) 呈现良好的线性关系 ( 图 4), 符合 Arrhenius 关系式 : σ=σ0exp(-δ 犈 /κ 犜 ), (2) 其中 σ0 表示独立于温度的指前因子 (S/m),κ 为 Boltzmann 常数 (J/K), 犜为热力学温度 (K),Δ 犈为活化能 (ev). 二辉麻粒岩电导率 Arrhenius 关系式 拟合参数见表 2. 图 3 等效电路图. 等效电路由两个 RC 电路串联组成, 以常相角元素 CPE 代替了电容. 其中 R1 与 CPE1 并联反映了样品颗粒内部的传导机制,R1 代表样品的直流电阻 ;R2 与 CPE2 并联代表样品与电极之间的效应 Fig.3 Theequivalentcircuit.Theequivalentcircuit consistsoftwoparalelrccircuitelementsconnectedin series.theparalelofr1andcpe1correspondstothe intrinsicconductionmechanismofsampleandr1stands forthe DC intrinsic resistance of the sample,the paralelofr2andcpe2relatestoelectrodeproperties [19] Fuji ta 等在 1.0GPa, 室温至 900K( 相当于中下地壳温压 ) 条件下利用 SF(0.01 Hz) 对日本 HMB 变质带的热压麻粒岩进行了 3 个升温 降温过程的电导率测量. 依据实验结果, 他们认为在 570~ 870K 的温度范围, 热压麻粒岩的电导率是稳定的, 其值变化于 ~ S/m 之间. 在相同的温度压力范围内, 我们获得的二辉麻粒岩的 SF (0.1Hz) 电导率为 ~ S/m, 与 Fuji ta 等 [19] 获得的热压麻粒岩的 SF 电导率比较接近. 三种方法获得的样品的活化能非常接近 (0.569~ [26] 0.605eV). 与王多君在 1.0GPa,593~893K 获得的

5 2390 地球物理学报 (ChineseJ.Geophys.) 53 卷 表 2 二辉麻粒岩电导率的犃狉犺犲狀犻狌狊关系式拟合参数 犜犪犫犾犲 2 犉犻狋犲犱狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳犃狉犺犲狀犻狌狊犳狅狉犿狌犾犪犳狅狉狋犺犲犲犾犲犮狋狉犻犮犪犾犮狅狀犱狌犮狋犻狏犻狋狔狅犳狋狑狅 狆狔狉狅狓犲狀犲犵狉犪狀狌犾犻狋犲 狆 /(GPa) 犜 /K σ0/(s m -1 ) 犈 /(ev) 狉 2 直流法单频交流法 (0.1Hz) 交流阻抗谱法注 : 2 狉为相关系数 升温 523~ ± ± 降温 523~ ± ± 升温 523~ ± ± 降温 523~ ± ± 升温 523~ ± ± 降温 523~ ± ± 升温 523~ ± ± 降温 523~ ± ± 升温 523~ ± ± 降温 523~ ± ± 升温 523~ ± ± 降温 523~ ± ± [18] 辉长岩的活化能 0.67eV 黄晓葛等在 1.0GPa, 低温段 (523~973K) 获得的片麻岩的活化能 0.53eV 相近 ; 但高于白利平等 [27] 在 1.0~2.0GPa, 室温至 1373K 获得的辉长岩的活化能 ( 分别为 0.38eV 和 [28] 0.34eV), 也高于 Fuji ta 等在 1.0GPa 600~ 1000K 获得的片麻岩的活化能 0.24~0.27eV; 低 [29] 于 Partzsch 等在常压,873~1473K 获得的麻粒岩的活化能 1.40eV. 4 讨论 4.1 压力对电导率的影响 对于高温高压条件下的岩石电导率来说, 多种传导机制可能同时起作用, 如离子传导 空穴传导 杂质传导以及极化子传导等等 [30,31]. 压力对电导率的不同传导机制的影响是不同的. 一般的, 对于离子 电子混合传导机制, 压力对电导率的影响可以相互抵消, 因而, 压力对电导率的影响可能很小 [32]. 在我们的实验中 ( 图 4), 相同温度条件下,2.0GPa 的电导率数据一般稍稍大于 1.0GPa 的电导率数据. 但是总的来看, 无论使用哪种方法, 在相同的温度, 不同的压力条件下, 不管是升温还是降温时的电导率数据, 其差别非常小 (<5.2%). 如在 873K, 压力 1.0GPa 降温过程,DC SF(0.1Hz) 和 IS 测得的二辉麻粒岩的电导率分别为 和 lgS/m 而压力为 2.0GPa 降温过程, 三种方法测得的二辉麻粒岩的电导率为 和 lgS/m, 相同方法获得的测量值分别相差 2.6% 2.6% 0.4%. 图 4 1.0~2.0GPa,523~1123K 下升温和降温过程中二辉斜长麻粒岩 lgσ 与 1/ 犜的关系图, 图中直线根据 Arrhenius 公式拟合的直线.(a) 直流法测量结果 ;(b) 单频交流法 (0.1 Hz) 测量结果 ;(c) 阻抗谱法测量结果. Fig.4 Electricalconductivityversus1/ 犜 at1.0~2.0gpa,523~1123 Kforthetwo pyroxenegranulite.thestraight lineswerefitedonthebasisofthe Arrheniusformula.(a)Theresultof DC method;(b)theresultat0.1 Hz; (c)theresultbyusingtheimpedancespectroscopy.

6 10 期李朋等 : 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究 2391 因此, 可以认为在我们的实验温度压力范围内, 压力对二辉麻粒岩的电导率无明显影响. 4.2 三种测量方法获得结果的对比 高温高压下测量岩石电导率的方法如前所述, 高温高压下测量岩石电导率的方法主要有三种 : 直流法 (DC) 单频交流法 (SF) 和交流阻抗谱法 (IS). 早期的研究主要采用 DC 测量岩石的电导率 [33]. 随着研究的深入, 现在一般认为, 在电场的作用下, 电极会发生极化作用, 同时高温高压下电极与样品也可能会发生反应 [34]. 另外, 外部电路对 DC 测量也可能会产生影响. 由于 DC 测量岩石的电导率无法消除这三方面的影响, 因此, 现在已经很少有学者采用 DC 测量岩石的电导率. 单频交流法 (SF) 是采用单一频率的交流电场来测量岩石的电导率 ( 通常采用小于 0.1 Hz 的频率 ). 单频交流电能够消除样品的极化效应, 同时采用低频可以避免加热电源频率的信号干扰, 并能够 消除电容的影响 [19]. 再者, 采用单低频测量岩石的电导率也与大地电磁测深采用的低频范围 (10-2 ~ 10-5 [35,36] Hz) 接近. 例如魏文博等对山西应县 山东商河大地电磁测探的时候, 所采集到的 MT 信号频率范围为 ~ Hz. 因此采用低频下的实验研究结果与大地电磁测深所获得的结果相比较才是有意义的. 但是, 目前广泛认为 SF 无法消除实验过程中存在的电极 界面阻抗的影响 [37,38]. 交流阻抗谱法 (IS) 被引入高温高压下岩石电导率测量被认为是目前最为先进的测量方法 [39]. 这一测量方法能够有效区分样品的电阻和电容, 以及样品 电极界面的接触电阻和微分电容等, 从而能够有效避免上述两种方法的缺陷, 成为近年来高温高压下电导率测量的主要方法 不同测量方法的结果对比 尽管 IS 被认为是目前高温高压下岩石电导率最先进的测量方法, 但是, 直接对比上述三种测量方 图 5 ΔlgσDC SF 和 ΔlgσIS SF 与 1/ 犜的关系图.ΔlgσDC SF 为直流法 (DC) 与单频交流法 (SF) 测量结果的差值 (DC SF); ΔlgσIS SF 为阻抗谱法 (IS) 与 SF 的差值 (IS SF). 图中直线为 SF SF.(a)1.0GPa 523~1123K, 升温过程 ;(b)1.0gpa 523~ 1073K 降温过程 ;(c)2.0gpa 523~1173K 升温过程 ;(d)2.0gpa 523~1123K 降温过程 Fig.5 ΔlgσDC SFandΔlgσIS SFversus1/ 犜 fortwo pyroxenegranulite.theδlgσdc SFandΔlgσIS SFrespectivelyrepresent thediferencebetweendcandsf,isandsf.thestraightlinesstandforthevalueofsf SF.Theelectricalconductivity wasobtainedbythedc method(dc),0.1 Hz(SF),andimpedancespectroscopy(IS),respectivelyatthe1.0~2.0GPa and 523~1123K. (a)1.0gpa,523~1123k,during heating process; (b)1.0gpa,523~1073k during cooling process;(c)2.0gpa,523~1173kduringheatingprocess;(d)2.0gpa,523~1123kduringcoolingprocess

7 2392 地球物理学报 (ChineseJ.Geophys.) 53 卷 法获得的实验结果的研究尚未见报道. 本次实验中, 我们同时使用了以上三种方法测量了二辉麻粒岩的电导率. 由前一小节的介绍可以知道, 从理论上来看, DC 测量结果有可能包含了外部电路 电极极化和电极 样品间反应的影响, 其测量的电阻率值有可能偏大, 从而最后获得的电导率值偏小. 利用 IS 进行测量电导率, 同时采用合理的等效电路来拟合获得的阻抗谱, 可以有效地消除外部电路 电极极化和电 大.SF(0.1Hz) 的测量结果虽然消除了外部电路和电极极化的影响, 但是仍然包含了电极 - 样品间阻抗界面的影响, 因此,SF(0.1 Hz) 测得的电导率值居中. 无论从理论上, 还是我们的实验结果来看 ( 见图 5),DC 测量结果 <SF(0.1 Hz) 测量结果 <IS 测量结果, 除图 5b 外, 在高温段差值相对较大. 但是, 三种方法获得的电导率差值除两个低温点外, 绝大多 极 - 样品间反应的影响, 其测量结果不包含上述 3 方面的影响, 因此获得的电阻率值最小, 电导率值最 图 6 在 1GPa 523~1123K 降温过程, 三种方法获得的二辉麻粒岩电导率 深度剖面与区域地壳电性结构对比.DC 为直流法测量结果 ;SF(0.1 Hz) 为单频交流法测量结果 ;IS 为阻抗谱法测量结果 Fig.6 Comparisonbetweenthetwo pyroxenegranulite electrical conductivity verse depth profile of three methodsand electromagneticstructureforthisarea. The electricalconductivity used for constructed the electricalconductivity verse depth was measured at 1GPa,523~1123Kduringcoolingprocess.DCisthe resultofdc method;sf(0.1hz)istheresultat0.1hz; ISistheresultbyusingtheimpedancespectroscopy 图 7 岩石 SiO2 含量的弹性波速度 深度剖面图及上中下地壳波速范围 ( 据 Kern 等 1996) [22]. 虚线为采用内插法计算的本次实验的二辉麻粒岩样品 (SiO2 含量为 51.24%) 的弹性波速度. 从图中可以看出计算的二辉麻粒岩弹性波速度 ( 图中的虚线 ) 与下地壳下部的弹性波速度范围相交 Fig.7 Comparison between seismic structure and velocity depthprofilesalong withlinesofconstantbulk SiO2content.OutlinedblocksindicaterangesofP wave velocitiesforvariouscrustallayersofthestudyareafrom seismic refraction experiments (After Kern et al., 1996) [22].TheSiO2contentofthetwo pyroxenegranulite inthestudyis51.24%,andthecalculation 犞 pofthetwo pyroxenegranulite (thedashlineinthefigure)falsinto therangeofthe 犞 pofthelowermostcrust 表 3 [43,44] 华北克拉通地壳分层结构及各层温度计算参数 犜犪犫犾犲 3 犆狉狌狊狋犪犾犾犪狔犲狉狊狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱狋犺犲狉犿犪犾犮犪犾犮狌犾犪狋犻狅狀狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊犻狀狋犺犲犖狅狉狋犺犆犺犻狀犪犮狉犪狋狅狀 圈层 厚度狕 /km 热导率 κ/(wm -1 K -1 ) 生热率犃 /( μ W m -3 ) 层面 地表热流狇 0/(mW m -2 ) 沉积盖层 地表 60 上地壳 沉积盖层底 57 中地壳 上地壳底 42 下地壳 中地壳底 34 注 : 地表温度犜 0 设为 288K.

8 10 期李朋等 : 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究 2393 数都很小 (Δlgσ< 0.20lg(S/m)). 具体而言,DC 与 IS 结果差值变化范围 1.1%~13.2%, 平均 5.7%; SF 与 IS 差值范围 7.3%~0.9% 之间, 平均 3.3%; DC 与 SF 差值范围 0.1% ~7.8%, 平均 2.2%. 这一结果也与 Karato 和 Dai [37] 的结果一致. Karato 和 Dai [37,40] 在 15GPa 873~1273K 条件下同时采用 IS 测量了含水和不含水 wadsleyite 的电导率, 并选取了频率为 0.01Hz 时的电导率与 IS 测量的结果进行了比较. 结果显示 SF(0.01 Hz) 测量结果 <IS 测量结果, 且在高温段和高含水量样品中, 两种方法获得的电导率结果的差值更大, 因此他们认为采用不同方法 (SF(0.01Hz) 与 IS) 测量的结果来推断地幔过渡带中水的存在对电导率影响时, 二者会产生很大的差异. 但是 Manthilake 等和 Yoshino 等 [3,41] 的实验结果却与 Karato 和 Dai [37,40] 的实验结果不一样.Manthilake 等和 Yoshino 等 [3,41] 在 16GPa 700~1000K 条件下采用 SF(0.1Hz) 测量了含水和不含水 wadsleyite 的电导率并与 IS 测量的结果进行了对比. 他们的结果显示采用 SF (0.1Hz) 的测量结果要比采用 SF(0.01Hz) 的测量结果更接近于 IS 法测得的电导率.SF(0.1 Hz) 获得的结果与 IS 的结果相差非常小, 可以忽略不计. 4.3 与大地电磁测深的电导率对比 依据 Arrhenius 公式的指前因子和活化能 ( 表 2), 结合华北克拉通温度随深度的变化关系式 (3) 和华北地壳结构 ( 表 3), 求得二辉麻粒岩的电导率随深度的变化剖面. 其中温度随深度变化关系式为 : 犜 = 犜 0 + 狕 /κ ( 狇 0 - 犃 狕 /2), (3) 犜为温度 (K); 狕为深度 (m); 犜 0 为地表温度 (K),κ 为岩石热导率 (Wm -1 K -1 ), 狇 0 为地表热流 (mw m -2 ); 犃为岩石生热率 ( μ W m -3 ). 依据三种方法测量的二辉麻粒岩在 1.0GPa, 523~1123K 降温过程的电导率数据计算的电导率 - 深度曲线表示在图 6. 依据三种方法测量的二辉麻粒岩在 1.0 GPa,523~1123 K 升温过程以及 2.0GPa,523~1173K 升温和降温过程计算的电导率 - 深度曲线与此类似. 图 6 中还表示了华北地区张家口 蓬莱构造带的大地电磁测深剖面获得的上 [42] 中下地壳的电导率范围. 由图 6 可以看出, 实验获得的二辉麻粒岩电导率 - 深度曲线与中地壳下部的电导率范围以及下地壳中下部的电导率范围相交, 因此, 单纯从电导率的结果来看, 二辉麻粒岩可能为现今华北克拉通北缘中地壳底部和下地壳底部的岩石组成之一. [22] Kern 等在常压至 600 MPa, 室温至 873K 条件下测量了采自华北克拉通的 12 块代表性岩石的弹性波速度. 这 12 块岩石涵盖了华北地区最主要的岩石类型, 包括变流纹岩 TTG 片麻岩 变质杂砂岩 斜长角闪岩 铁镁质麻粒岩等. 依据其实验结果, 结合华北克拉通地温曲线和华北地区地壳分层结 [22] 构,Kern 等计算了每种岩石的速度 深度曲线并将其与 80 年代晚期国内做的华北地区的地震折射 [45] 剖面结果进行了对比. 他们认为华北克拉通下地壳上部岩石主要由铁镁质麻粒岩组成的, 而代表着下地壳最底部高波速 (> 7.0km/s) 的岩石并未出 [22] 露于地表. 另外,Kern 等还发现在华北地区, 岩石的纵波速度与其 SiO 2 存在明显的线性关系, 随着 SiO 2 百分含量的增多, 纵波速度逐渐减小 ( 图 7). 我们的实验样品 SiO 2 百分含量为 51.24%( 表 1). 采用内插法将我们实验所用的二辉麻粒岩样品标绘在 Kern 等给出的 SiO 2 纵波速度 深度图上, 其纵波速度落入下地壳底部的范围 ( 图 7). 因此, 综合二辉麻粒岩的电导率和纵波速度对比结果, 我们认为华北北缘张家口地区的地体二辉麻粒岩为现今下地壳岩石组成之一. 5 结论 (1) 在 1.0~2.0GPa,523~1173K 条件下, 随着温度的升高, 二辉麻粒岩的电导率增大, 符合 Arrhenius 关系式. (2) 在 1.0~2.0GPa,523~1173 K 的温压范围内, 压力对二辉麻粒岩的电导率没有明显的影响. (3) 在相同的条件下, 直流法 单频交流法 (0.1Hz) 和交流阻抗谱法获得的二辉麻粒岩的电导率依次增大. 在 1.0~2.0GPa,523~1173K 条件下, 三种方法获得的电导率差值除两个低温点外, 绝大多数都很小 (Δlgσ< 0.20lgS/m). (4) 依据实验获得的二辉麻粒岩的电导率实验结果与野外大地电磁测深剖面对比, 结合实验弹性波速度与地震折射剖面的对比结果, 可以认为华北北缘张家口地区二辉麻粒岩为现今下地壳岩石组成之一. 参考文献 (References) [1] LastovickovaM.Areviewoflaboratorymeasurementsofthe electrical conductivityofrocksand minerals. 犘犺狔狊犻犮狊狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犐狀狋犲狉犻狅狉狊,1991,66(1 2):1~11

9 2394 地球物理学报 (ChineseJ.Geophys.) 53 卷 [2] DubaA,BolandJN,RingwoodA E.Electrical conductivity ofpyroxene. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅犾狅犵狔,1973,81(6):727~735 [3] Manthilake M A G M, MatsuzakiT,Yoshino T,etal. Electrical conductivity of wadsleyite as a function of temperatureand watercontent. 犘犺狔狊犻犮狊狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犐狀狋犲狉犻狅狉狊,2009,174(1 4):10~18 [4] Constable S,Shankland T J, Duba A. The electrical conductivity of an isotropic olivine mantle. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺 犛狅犾犻犱犈犪狉狋犺,1992,97(B3):3397~ 3404 [5] Lastovickova M. Laboratory measurements of electrical conductivityofbiotites. 犛狋狌犱犻犪犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犈狋犌犲狅犱犪犲狋犻犮犪, 1991,35(2):125~129 [6] RobertsJJ,TyburczyJA.Frequency dependentelectrical propertiesofduniteasfunctionsoftemperatureandoxygen fugacity. 犘犺狔狊犻犮狊犪狀犱犆犺犲犿犻狊狋狉狔狅犳犕犻狀犲狉犪犾狊,1993,19(8): 545~561 [7] DaiLD,LiHP,LiuCG,etal.Experimentalmeasurement oftheelectricalconductivityofsinglecrystalolivineathigh temperature and high pressure under diferent oxygen fugacities. 犘狉狅犵狉犲狊犻狀犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲,2006,16(4):387~ 393 [8] Xu Y S, Poe B T,Shankland T J,et al. Electrical conductivityofolivine,wadsleyite,andringwooditeunder upper mantleconditions. 犛犮犻犲狀犮犲,1998,280(5368):1415~ 1418 [9] Xu Y,Shankland T J, Duba A G.Pressure efect on electricalconductivityofmantleolivine. 犘犺狔狊犻犮狊狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犐狀狋犲狉犻狅狉狊,2000,118(1 2):149~161 [10] HuangXG,BaiW M,XuYS,etal.Influenceofhydrogen onelectricalconductivityofwadsleyiteandringwooditewith itsgeodynamicsimplications. 犃犮狋犪犘犲狋狉狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪,2005, 21(6):1743~1748 [11] Romano C, Poe B T, Tyburczy J, et al. Electrical conductivityofhydrous wadsleyite. 犈狌狉狅狆犲犪狀犑狅狌狉狀犪犾狅犳犕犻狀犲狉犪犾狅犵狔, (3):615~622 [12] YoshinoT,ManthilakeG,MatsuzakiT,etal.Dry mantle transitionzoneinferredfrom theconductivityofwadsleyite andringwoodite. 犖犪狋狌狉犲,2008,451(7176):326~329 [13] HuangX G,Xu Y S,Karato SI. Watercontentinthe transitionzonefromelectricalconductivityofwadsleyiteand ringwoodite. 犖犪狋狌狉犲,2005,434(7034):746~749 [14] GloverP W J,VineFJ.Electrical conductivityofcarbon bearing granulite at raised temperatures and pressures. 犖犪狋狌狉犲,1992,360(6406):723~726 [15] FreundF.Ontheelectricalconductivity structure ofthe stablecontinentalcrust. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅犱狔狀犪犿犻犮狊,2003,35 (3):353~388 [16] Schiling F R,Partzsch G M,Brasse H,etal.Partial meltingbelowthemagmaticarcinthecentralandesdeduced from geoelectromagnetic field experiments and laboratory data. 犘犺狔狊犻犮狊狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犐狀狋犲狉犻狅狉狊,1997, 103(1 2):17~31 [17] GloverP WJ,VineFJ.Beyondktb electrical conductivityof thedeepcontinental crust. 犛狌狉狏犲狔狊犻狀犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊,1995,16 (1):5~36 [18] 黄晓葛, 白武明, 周文戈. 高温高压下黑云斜长片麻岩的电性研究. 高压物理学报,2008,22(3):237~244 HuangX G,BaiW M,Zhou W G.Experimentalstudyon electricalconductivityofbiotite andplagioclase bearinggneiss athightemperatureandhighpressure. 犆犺犻狀犲狊犲犑狅狌狉狀犪犾狅犳犎犻犵犺犘狉犲狊狌狉犲犘犺狔狊犻犮狊.(inChinese),2008,22(3):237~ 244 [19] Fuji tak,katsura T,Tainosho Y.Electricalconductivity measurement of granulite under mid to lower crustal pressure temperature conditions. 犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犑狅狌狉狀犪犾犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾,2004,157(1):79~86 [20] RudnickRL,FountainD M.Natureandcompositionofthe continental crust alowercrustalperspective. 犚犲狏犻犲狑狊狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊,1995,33(3):267~309 [21] 翟明国, 刘文军. 麻粒岩的形成及其对大陆地壳演化的贡献. 岩石学报,2001,17(1):28~38 ZhaiM G,Liu W J.Theformation ofgranuliteandits contribution to evolution of the continental crust. 犃犮狋犪犘犲狋狉狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪.(inChinese),2001,17(1):28~38 [22] KernH,GaoS,LiuQS.Seismicpropertiesanddensitiesof middleandlowercrustalrocksexposedalongthenorthchina GeoscienceTransect. 犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犛犮犻犲狀犮犲犔犲狋犲狉狊, 1996,139(3 4):439~455 [23] 谢鸿森, 张月明, 徐惠刚等. 高温超高压下测量岩石矿物弹性波速的新方法及其地学意义. 中国科学 (B 辑 ),1993,36 (10):1276~1280 Xie H S,Zhang Y M,Xu H G,etal.A new methodof measurementforelasticwavevelocitiesinmineralsandrocks athightemperatureandhighpressureanditssignificance. 犛犮犻犲狀犮犲犻狀犆犺犻狀犪 ( 犛犲狉. 犅 ),1993,36(10):1276~1280 [24] RobertsJJ,TyburczyJA.Frequency dependentelectrical properties of minerals and partial melts. 犛狌狉狏犲狔狊犻狀犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊,1994,15(2):239~262 [25] HuebnerJS,DilenburgRG.Impedancespectraofhot,dry silicate minerals and rock qualitative interpretation of spectra. 犃犿犲狉犻犮犪狀犕犻狀犲狉犪犾狅犵犻狊狋,1995,80(1 2):46~64 [26] 王多君, 李和平, 刘丛强等. 高温高压下辉长岩的电导率实验研究. 矿物学报,2002,22(1):81~84 Wang D J, Li H P, Liu C Q,et al. The electrical conductivity of at high temperture and pressure. 犃犮狋犪犕犻狀犲狉犪犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪 (inchinese),2002,22(1):81~84 [27] 白利平, 杜建国, 刘巍等. 高温高压下辉长岩纵波速度与电导率实验研究. 中国科学 (D 辑 ),2002,32(11):959~968 BaiLP,DuJG,Liu W,etal.Theexperimentalstudieson electricalconductivitiesand P wavevelocitiesofgabbroat highpressureandhightemperature. 犛犮犻犲狀犮犲犻狀犆犺犻狀犪, 犛犲狉. 犇.(inChinese),2002,32(11):959~968 [28] Fuji ta K, Katsura T, Matsuzaki T,et al. Electrical

10 10 期李朋等 : 高压下华北北缘二辉麻粒岩电导率的研究 2395 conductivity measurement of gneiss under mid to lower crustalp T conditions. 犜犲犮狋狅狀狅狆犺狔狊犻犮狊,2007,434(1 4): 93~101 [29] PartzschG M,Schiling F R,ArndtJ.Theinfluenceof partialmeltingontheelectricalbehaviorofcrustalrocks: laboratoryexaminations,modelcalculationsand geological interpretations. 犜犲犮狋狅狀狅狆犺狔狊犻犮狊,2000,317(3 4):189~203 [30] NoverG.Electricalpropertiesofcrustalandmantlerocks Areviewoflaboratory measurementsandtheirexplanation. 犛狌狉狏犲狔狊犻狀犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊,2005,26(5):593~651 [31] Nover G, Heikamp S, Kontny A,etal.The efect of pressureontheelectrical conductivityofktbrocks. 犛狌狉狏犲狔狊犻狀犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊,1995,16(1):63~81 [32] 朱茂旭, 谢鸿森. 地球深部物质电学性质实验研究. 地球科学进展,1998,13(5):438~446 Zhu M X,Xie H S.Experimentalresearchesofelectrical characteristicsonearth sdeepinteriormaterials. 犃犱狏犪狀犮犲犻狀犈犪狉狋犺犛犮犻犲狀犮犲 (inchinese),1998,13(5):438~446 [33] DubaA,HeardH C,SchockR N.Electrical conductivityof olivineathigh pressureandundercontroledoxygenfugacity. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺,1974,79(11):1667~ 1673 [34] 代立东, 李和平, 刘丛强等. 高温高压下二辉橄榄岩的阻抗谱实验研究. 高压物理学报,2005,19(1):29~34 DaiL D,LiH P,LiuC Q,etal.Experimentalstudyon impedancespectraofiherzoliteunderhightemperatureand highpressure. 犆犺犻狀犲狊犲犑狅狌狉狀犪犾狅犳犎犻犵犺犘狉犲狊狌狉犲犘犺狔狊犻犮狊 (inchinese),2005,19(1):29~34 [35] 魏文博, 金胜, 叶高峰等. 华北地区大地电磁测深及岩石圈厚度讨论. 中国地质,2006,33(4):762~772 WeiW B,JinS,YeGF,etal.MTsoundingandlithosphere thicknessin North China. 犌犲狅犾狅犵狔犻狀犆犺犻狀犪 (in Chinese), 2006,33(4):762~772 [36] 魏文博, 谭捍东, 金胜等. 华北中部岩石圈电性结构 应县 商河剖面大地电磁测深研究. 地球科学 : 中国地质大学学报, (5):645~650 WeiW B,Tan H D,JinS,etal.Conductivitystructureof lithosphereincentralnorthchina:magnetoteluricstudyof Yingxian Shangheprofile. 犈犪狉狋犺犛犮犻犲狀犮犲 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲狊 (inchinese).2002,27(5):645~ 650 [37] KaratoS,DaiLD.Commentson"Electricalconductivityof wadsleyiteasafunctionoftemperatureandwatercontent by Manthilakeet al. 犘犺狔狊犻犮狊狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犐狀狋犲狉犻狅狉狊,2009,74(1 4):19~21 [38] RobertsJJ,TyburczyJA.Frequency dependentelectrical properties ofpolycrystaline olivinecompacts. 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺 犛狅犾犻犱犈犪狉狋犺,1991,96(B10):16205~ [39] 代立东, 李和平, 刘丛强等. 高温高压和控制氧逸度条件下透辉石电导率的各向异性实验研究. 岩石学报,2005,21(6): 1737~1742 DaiLD,LiH P,LiuC Q,etal.Insitucontrolofoxygen fugacityexperimentalstudyonthecrystalograghicanisotropy oftheelectricalconductivitiesofdiopsideathightemperature andhighpressure. 犃犮狋犪犘犲狋狉狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪 (in Chinese), 2005,1(6):1737~1742 [40] DaiL,KaratoSI.Electricalconductivityofwadsleyiteat hightemperaturesandhighpressures. 犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犛犮犻犲狀犮犲犔犲狋犲狉狊,2009,287(1 2):277~283 [41] YoshinoT,Katsura T.ReplytoCommentson"Electrical conductivityofwadsleyiteasafunctionoftemperatureand watercontent by Manthilakeetal.Discussion. 犘犺狔狊犻犮狊狅犳狋犺犲犈犪狉狋犺犪狀犱犘犾犪狀犲狋犪狉狔犐狀狋犲狉犻狅狉狊,2009,174(1 4):22~23 [42] 赵国泽, 刘国栋. 张北 尚义地震及其邻区地壳上地幔结构. 地震地质,1998,20(2):155~156 Zhao G Z, Liu G D. The structure of the crust and uppermantleforthezhangbei Shangyiseismicareaandits neighbouringregion. 犛犲犻狊犿狅犾狅犵狔犪狀犱犌犲狅犾狅犵狔 (inchinese), 1998,20(2):155~156 [43] 臧绍先, 刘永刚, 宁杰远. 华北地区岩石圈热结构的研究. 地球物理学报,2002,45(1):56~66 ZangS X,Liu Y G,NingJ Y.Thermalstructureofthe lithosphere in North China. 犆犺犻狀犲狊犲犑. 犌犲狅狆犺狔狊. (in Chinese),2002,45(1):56~66 [44] 迟清华, 鄢明才. 华北地台岩石放射性元素与现代大陆岩石圈热结构和温度分布. 地球物理学报,1998,41(1):38~48 ChiQ H,Yan M C.RadioactiveelementsofrocksinNorth Chinaplatform andthethermalstructureandtemperature distributionofthe moderncontinentallithosphere. 犆犺犻狀犲狊犲犑. 犌犲狅狆犺狔狊.( 犃犮狋犪犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犛犻狀犻犮犪 )(inchinese),1998, 41(1):38~48 [45] MaX Y,LiuC Q,LiuG D.Thegeosciencetransectfrom Xiangshui,Jiangsu provinceto Mandal,Inner mongolia. 犃犮狋犪犌犲狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪,1992,5(1):1~21 ( 本文编辑胡素芳 )