柯石英—退变质石英的高压相变及第一性原理计算研究

摘要

柯石英是石英的高压多形体,通常在大约700℃和2.8GPa以上的温度压力范围内稳定存在.天然柯石英存在的温度压力条件预示着含有超高压柯石英矿物的地壳岩石在俯冲到地球深度和折返到地球表面之前,经历过超高压变质作用.因此，柯石英是岩石经受超高压变质作用的重要指示矿物，一般认为是否含有柯石英包裹体是鉴别岩石是否经历超高压变质作用最直接的证据。由于柯石英在低压条件下是不稳定的，大多数柯石英随其寄主矿物从地球深处折返到地表的过程中，随着围岩压力的逐步减小，便会发生退变质反应退变为石英。在某些情况下，虽然柯石英仍部分退变质为石英，但是它由一个强有力的主相包封保留，若在多晶石英的边缘带栅栏环绕结构中围压足够高，即柯石英的稳定压力范围内，便形成柯石英包体。所以，本文通过研究柯石英包裹体微结构以及柯石英退变质为石英相变的温度和压力条件，对了解超高压变质岩形成，动态力学，地质构造环境的变质过程、俯冲和折返机理以及演化历史具有重要意义。