师生风采
DEMEANOR OF TEACHERS AND STUDENTS

1三峡地区教师与全体学员合影

2018 / 06 / 19

林伍德石(ringwoodite)作为地球地幔过渡带下部(520-660公里深度范围)的主要造岩矿物,其物理-化学性质对构建地球地幔矿物学模型、探讨地球内部主要地震波不连续面成因等有重要意义。此外,林伍德石作为强冲击变质作用的标志性矿物,也广泛出现在球粒陨石、月球陨石和火星陨石中,可以有效指示冲击的温压条件、持续时间、冲击规模等,结合宇宙年代学等资料,可以很好地揭示太阳系的早期演化历史。林伍德石的重要性引发了科学界的广泛关注,但由于样品的稀缺性、结构的不稳定性等特点,至今仍颇多争议。

林伍德石具有典型的尖晶石型结构(spinel structure)。通常来说,尖晶石型矿物中的离子易于发生位置交换,在高温-高压条件下能够达到完全无序状态。在过去半个多世纪中,林伍德石中离子占位的有序-无序问题一直备受关注,但不论是理论还是实验研究都表明其能够达到的无序程度几乎可以忽略。换言之,到目前为止科学家们还没有明确地观察到林伍德石中的无序现象,即六次配位的硅。同为尖晶石结构,为何其有序-无序行为差别如此之大?是否有外在因素的干扰?已有研究表明,随着温度-压力的降低,高温高压条件下达到的离子占位无序状态有可能被快速抹去,结构变得有序。由于林伍德石四面体和八面体的大小相差较大,在温度-压力降低过程中,其无序状态有可能很难保存下来。相对应地,镁铝尖晶石中镁和铝的离子半径差别要小一些,高温高压下的无序状态易于保存,因此镁铝尖晶石可作为一个研究林伍德石中离子占位无序状态的重要媒介。另一方面,相关理论研究表明,林伍德石中离子占位的有序-无序程度对其热膨胀性、体弹模量、剪切模量、地震波波速等物理-化学性质有极大影响;例如,12.5%的硅无序就能降低地震波波速~3-5%。由于林伍德石中离子占位的无序程度可达66.7%,因此,林伍德石中离子占位问题具有重要地学意义,亟待深入研究。

林伍德石(ringwoodite)作为地球地幔过渡带下部(520-660公里深度范围)的主要造岩矿物,其物理-化学性质对构建地球地幔矿物学模型、探讨地球内部主要地震波不连续面成因等有重要意义。此外,林伍德石作为强冲击变质作用的标志性矿物,也广泛出现在球粒陨石、月球陨石和火星陨石中,可以有效指示冲击的温压条件、持续时间、冲击规模等,结合宇宙年代学等资料,可以很好地揭示太阳系的早期演化历史。林伍德石的重要性引发了科学界的广泛关注,但由于样品的稀缺性、结构的不稳定性等特点,至今仍颇多争议。

林伍德石具有典型的尖晶石型结构(spinel structure)。通常来说,尖晶石型矿物中的离子易于发生位置交换,在高温-高压条件下能够达到完全无序状态。在过去半个多世纪中,林伍德石中离子占位的有序-无序问题一直备受关注,但不论是理论还是实验研究都表明其能够达到的无序程度几乎可以忽略。换言之,到目前为止科学家们还没有明确地观察到林伍德石中的无序现象,即六次配位的硅。同为尖晶石结构,为何其有序-无序行为差别如此之大?是否有外在因素的干扰?已有研究表明,随着温度-压力的降低,高温高压条件下达到的离子占位无序状态有可能被快速抹去,结构变得有序。由于林伍德石四面体和八面体的大小相差较大,在温度-压力降低过程中,其无序状态有可能很难保存下来。相对应地,镁铝尖晶石中镁和铝的离子半径差别要小一些,高温高压下的无序状态易于保存,因此镁铝尖晶石可作为一个研究林伍德石中离子占位无序状态的重要媒介。另一方面,相关理论研究表明,林伍德石中离子占位的有序-无序程度对其热膨胀性、体弹模量、剪切模量、地震波波速等物理-化学性质有极大影响;例如,12.5%的硅无序就能降低地震波波速~3-5%。由于林伍德石中离子占位的无序程度可达66.7%,因此,林伍德石中离子占位问题具有重要地学意义,亟待深入研究。