地幔过渡带Al2O3-SiO2-H20体系的新含水相
俯冲板片是地表水进入深部地幔的潜在载体,而含水矿物是其中的关键所在.因此,新含水相的发现对认识整个地球内部的水循环过程及效应具有重要意义.研究使用2500吨Sakura型多面顶大压机在Al2O3-SiO2-H2O体系合成了两个新的含水相,Al2SiO6H2和Al5.5Si4O18H3.5(以下分别记为Psi相和Phi相),合成条件是15.5GPa、1400℃和17.5GPa、1600℃.Cr3+的荧光光谱显示Psi相在687、693和705nm有特征峰,而Phi相在691、696和708nm有特征峰.单晶X射线衍射(SCXRD)结构精修表明两相属于单斜晶系(空间群P21),其理想化学式分别为Al2SiO6H2和Al5.5Si4O18H3.5.在常压300K条件,Psi相的晶格参数为a=(9.4168±0.0016)?、b=(4.3441±0.0007)?、c=(9.4360±0.002)?和β=(119.726±0.005).;而常压250K条件下,Phi相的晶格参数为a=(7.2549±0.0018)?、b=(4.3144±0.001)?、c=(8.0520±0.002)?和β=(101.740±0.009)..电子探针分析(EPMA)显示Psi相和Phi相的化学成分分别为Al1.99 Si0.85O6H2.62和Al5.58Si2.81O18H8.03,与从SCXRD测试得到的理想化学式略有偏差.这可能是在合成条件下,晶体结构中Al和Si无序或被H取代造成的.研究表明,Psi相和Phi相是地幔过渡带上部潜在的水载体,为理解深部水在这一区域如何赋存与分布提供了新的见解.
新含水相、地幔过渡带、Al2O3-SiO2-H2O体系、Al2SiO6H2、Al5.5Si4O18H3.5
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O641.4;P618.51;P575.1
铜仁学院博士研究基金项目;中国科学院战略性先导科技专项;国家重点研发计划
2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
714-722
