中文摘要：

尺度大小是影响岩石、矿物物性的最重要因素之一。本项目利用了多种高温高压实验装置（大腔体装置、三轴流变装置和金刚石压腔装置）及原位物性测量技术，从不同尺度对典型地幔矿物橄榄石进行了物性综合研究，分析了粒度变化对矿物物性测量的影响，并以实验数据为基础，结合其它地球物理资料，对有关地幔的物质组成，特别是变形机制问题进行了数值分析研究。项目执行中首先将野外采集的橄榄石进行了挑选、研磨、粉碎和分选，获得了多种粒度的粉末样品；然后根据实验的要求，将部分粉末样品热压合成了不同粒度的热压样品；最后进行了多批次不同粒度橄榄石样品的常温/高温高压原位物性实验研究，获得了一批高质量的地幔典型矿物橄榄石的物性数据。研究结果显示粒度小于1000目的粉末样品衍射环多而细，最适合于图谱解析和结构分析；橄榄石三个结晶方向的压缩系数具有明显的各向异性kb > kc > ka；在相同的温度、应变率、围压条件下，在同一蠕变机制控制下，粒度增加，样品强度增加；引入了判别参数C，来判定橄榄石是否发生蠕变机制的转换；在大洋上地幔150km 深处的主导变形机制可能是扩散蠕变，而相同深度的大陆地区，两种蠕变机制可能都存在。