硅镁石族矿物的状态方程研究

【作者】 刘济瑜； 毛竹；

【机构】 中国科学技术大学,地球和空间科学学院； 中科院比较行星学卓越创新中心；

【摘要】 硅镁石族矿物(n(Mg,Fe)2SiO4·Mg1-x TixO2x(F,OH)2-2x)是俯冲板片中重要的含水矿物之一,可以将俯冲板块中H和F输送到地幔深处。实验表明F能大幅提高硅镁石族矿物在地幔的结构稳定性(Qin et al., 2017; Grützner et al., 2017; Iwamori, 2004)。因此,研究不同F含量天然硅镁石族矿物在高温高压条件下的热力学性质对于理解地幔中F和H循环至关重要。在本项研究中,我们利用同步辐射X光衍射和金刚石压砧获得了天然斜硅镁石[Mg8.85Ti0.19Si3.93O16(OH1.11F0.89)、硅镁石[Mg7.03Si3.07O12(OH1.26F0.74)]的状态方程。通过对比前人的硅镁石组矿物的实验结果(Qin et al., 2017; Ross and Crichton., 2001;Ye et al.,2015),我们进一步地认识了成分变化对硅镁石族矿物热力学性质的影响。将我们的实验结果与MgOSO2-Mg(OH)2体系中其他含水硅酸盐矿物的热力学性质进行比较,我们探讨了俯冲板片对F和H的输运。更多还原