Electrical conductivity measurements of aqueous fluids under pressure with a hydrothermal diamond anvil cell

摘要

富水流体在地球内部的交代作用、成矿作用与化学/同位素迁移过程中扮演了关键角色.将含水物相电导率的实验测定与大地电磁测深资料相结合,已经成为"遥感"探测地球乃至月球内部水分布的一种有效方法;流体电导率还可转换成对矿物溶解度起关键作用的物理参数—电解质的电离常数,从而对富水流体在地球内部的交代作用、成矿作用以及化学和同位素迁移过程进行制约.针对富水流体导电和电离行为的研究由于高压仪器合金材料拉伸强度的限制，大多局限于1073 K和0.4 GPa以下条件，长期没有取得明显进展。鉴于此，通过对水热金刚石压腔进行升级改造，建立了一种测量流体电导率的新颖方法。通过初步测量KCl溶液的电导率并与前人的数据相对比，发现其有很好的一致性，且新方法有更广的温压范围。可以预测高温高压下流体电导率实验研究有望在近期取得重要突破．在此基础上，甚至有望实现测量成分介于硅酸盐熔体和富水流体之间的中间成分超临界流体的电导率，为认识俯冲带的超临界流体活动提供关键线索。