含水相Phase Egg(AlSiO3OH)的弹性性质研究及其对于地球内部水赋存状态的意义

摘要

地球内部水的存在是影响诸如板块构造、火山作用等地球动力学过程的关键因素之一,水对于岩石的流变、熔融、电导、波速等物理化学性质有强烈的影响.大洋岩石圈中的含水矿物伴随俯冲板片下沉成为水向地球内部输运的主要媒介,尤其在深俯冲带,水对地幔化学成分分异、地幔对流、地震波速异常等起着关键作用.在富含Al2O3 和SiO2 的洋壳沉积物中组成Al2O3-SiO2-H2O 的三元体系.该体系中生成的多种含水相能够在一定范围内沿地幔地温线稳定存在.Phase Egg 是其中能够稳定存在于地幔过渡带甚至下地幔顶部的一种重要矿物,其含水量高达7.5wt. ％并已发现于产自巴西的天然超深金刚石中.因此,深入了解高压下Phase Egg 弹性性质的演化,为约束地球物理观测以及研究地球内部水的赋存状态有重要意义.