橄榄石中的铁镁互扩散及其对上地幔化学不均一性的影响

本研究以镁橄榄石（Fo100）与贵橄榄石（Fo90）多晶体构成扩散偶，在6 GPa、1373‒1673 K温压条件下，对名义上无水多晶橄榄石中的Fe-Mg互扩散动力学开展实验测量。扩散曲线使用电子探针测定，扩散数据采用玻耳兹曼-俣野方法进行分析。研究结果表明，Fe-Mg互扩散系数（DFe-Mg）受铁含量（XFe变化范围为0‒0.1）的影响，DFe-Mg随温度的变化规律可通过阿伦尼乌斯方程表征。利用本研究得到的扩散数据并通过理论模型计算发现，在地质时间尺度内固态Fe-Mg扩散作用非常有限，难以实现上地幔地球化学不均一性的均一化。