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Pressure-Volume-Temperature equation of state of andradite and grossularia, by high-pressure and -temperature powder diffraction. (Articolo in rivista)

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Pressure-Volume-Temperature equation of state of andradite and grossularia, by high-pressure and -temperature powder diffraction. (Articolo in rivista) (literal)

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Pavese A. 1, Diella V. 2, Pischedda V. 3, Merli M. 4, Bocchio R. 5, Mezouar M. 6 (2001)
Pressure-Volume-Temperature equation of state of andradite and grossularia, by high-pressure and -temperature powder diffraction.
in Physics and chemistry of minerals
(literal)

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Pavese A. 1, Diella V. 2, Pischedda V. 3, Merli M. 4, Bocchio R. 5, Mezouar M. 6 (literal)

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Il lavoro fa parte di un programma di studio sistematico sul comportamento ad alta pressione e temperatura degli end member dei granati, minerali che sono ampiamente diffusi nel mantello superiore della Terra e partecipano a molti processi petrologici in condizioni di alta pressione e temperatura. La determinazione delle proprietà termoelastiche e della compressibilità attraverso una precisa ricostruzione delle equazioni di stato a cui sono legate, permette di prevedere il comportamento di questi minerali in condizioni non ambientali e di capire come le sostituzioni cationiche possono influenzare la loro stabilità. In questo lavoro sono state caratterizzate la grossularia elandradite e sono stati utilizzati diversi modelli di equazioni di stato contribuendo al dibattito sulla capacità di queste equazioni di riprodurre effettivamente parametri elastici corretti. (literal)

Note

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1,5 Dip. Scienze Terra, Univ. Milano; 2 CNR-IDPA; 3 Dip. Scienze Mineralogiche e Petrologiche, Univ. Torino; 4 Dip. Scienze Terra, Univ. Pavia; 6 European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble (literal)

Titolo

Pressure-Volume-Temperature equation of state of andradite and grossularia, by high-pressure and -temperature powder diffraction. (literal)

Abstract

The minerals of the garnet group are major constituents of the upper mantle of the Earth, and play an important role in high pressure-high temperature petrogenetic processes. These minerals have a cubic cell, and an atomic structure formed by independent tetrahedra, octahedra and dodecahedra. The natural end member grossular (Ca3Al2Si3O12) and andradite (Ca3Fe2Si3O12) have been investigated at high temperature and high pressure conditions to determine their P-V-T EOS. Measurements have been performed on the ID30 beamline, by using a Large Volume Cell, over the following thermobaric range: from 300 to 1000 K, and from 0 to 6 GPa, by 0.3 GPa steps along isotherms at 300, 600, 800, 1000 K. Temperature has been monitored by a Pt-thermocouple, and pressure estimated by NaCl as an internal calibrant. A total of 120 diffraction profiles have been collected for both samples, and processed by multi-phase profile analysis according to the LeBail et al. (1988) method, as implemented in the GSAS sofware package (Larson and von Dreel, 1987). Fig. 1a and Fig.1b report the cell parameters versus P for andradite and grossular, respectively. The experimental P-V-T data have been intepolated by means of the Birch-Murnaghan equation of state modified for the high temperature regime. The bulk modulus Ko and the thermal expansion (a) have been determinated. Grossular: Ko= 168.1 (±1.4) GPa, Ko=4.0, a=25.7(3) 10-6K-1; andradite: Ko=157.8 (±1.7) GPa, Ko=4.0, a=31.4 (3) 10-6K-1. (literal)

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