【摘 要】
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地球内部极端条件下的流体和含金属流体的高压高温实验研究取得新突破,能在高温下原位直接测量地球内部流体物质结构和性质,使用各种谱学方法和结合同步辐射光源技术,获得分
【机 构】
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中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037
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地球内部极端条件下的流体和含金属流体的高压高温实验研究取得新突破,能在高温下原位直接测量地球内部流体物质结构和性质,使用各种谱学方法和结合同步辐射光源技术,获得分子-原子尺度新信息。地球内部的流体随所处的高温高压条件变化。水的密度、介电常数等物理参数随温度压力改变,在临界态会出现突变。通过金刚石压砧对高温高压(20～800 ℃/3GPa～20GPa)水和NaCl-H2O的相变和红外谱原位直测实验,发现水分子OH振动频率随温度、盐度向高波数变化。这一研究结果与超高压下水的实验结果不同。并发现在2～3GPa高于330℃临界态区域时水分子间的氢键网络破坏。这些实验说明:地球内部流体性质从深到浅不断变化,水的性质与分子结构、分子振动有关。在跨越临界区时的水性质异常是由于水分子结构变化、分子振动形式变化和氢键网络破坏造成的。这是从分子尺度认识地球内部流体在极端条件下的性质和矿石形成机制。
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