橄榄石单晶

铜扩散各向异性

测定橄榄石中铜扩散的各向异性,为解释橄榄石及熔体包裹体中铜的保存提供关键参数。

Zhang, Li · 汪方跃 · 倪怀玮

Geochimica et Cosmochimica Acta 2023

参数信息

扩散各向异性比(Dc/Da)
7.5
扩散各向异性比(Dc/Db)
3
活化能
210 kJ/mol
活化体积
2.3 cm3/mol

技术优势

扩散速率差异近一个量级

沿c轴的扩散系数约为a轴的7.5倍、b轴的3倍,意味着不同晶向的橄榄石对铜的保存能力差异显著。

活化能参数可靠

活化能约210 kJ/mol且几乎不随晶体取向变化,可将实验结果外推到其他温度,预测不同温度下的扩散速率。

压力影响微弱

2.5 GPa下的扩散率仅比1 GPa时略低,活化体积只有2.3 cm³/mol,说明在地壳常见压力范围内压力不是铜扩散的主控因素。

铜比主量元素扩散快

铜沿c轴的扩散速率显著快于Fe-Mg互扩散、Si和O的自扩散,因此铜在橄榄石中的迁移和丢失将先于主量元素。

应用场景