大气压的高压和2000摄氏度的高温。地球的深部地幔被认为存在相类似的高温高压条件。该研究小组在实验室利用激光加热和金刚石压砧超高压技术,模拟了这样的条件,观测分析铬铁矿晶体在高温超高压下的表现。发现在2000摄氏度高温,当压力大于12.5万大气压时铬铁矿转变成一个具有CF结构类型的高密度相,而当压力大于20万大气压时则转变成为另一个具有CT结构类型的高密度相。
据悉,科学家早在四十多年前就通过实验证实,具有尖晶石结构的硅酸盐在地幔过渡带温度压力条件下保持稳定,从而将研究目标进一步定位到探索在更高压力条件下可能出现的结构密度更大的超尖晶石结构相。国际著名的地质与地球物理学家林格伍德教授,当时提出了斜方晶系CF和CT结构相可能是发生“超尖晶石”相转变的首选结构类型。40多年来,矿物和岩石学家一直试图在自然界岩石中,包括在陨石和超高压变质岩石中,寻找超尖晶石高压多型,即密度比构成地幔过渡带硅酸盐尖晶石更大的矿物相。
有关专家介绍,矿物是地球和星球岩石的基本组成单元,新矿物的发现是地质学中的重要事件。陈鸣等取得的成果,更体现出几个方面的科学意义:表明了一种重要矿物晶体结构类型的变化特征和规律,提供了判别和标定自然界撞击事件和地球深部岩石温度和压力历史的重要标准,对探索地球深部化学元素配分和地球化学演化有重要启示,并在材料科学上引起了进一步关注。
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