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New High Pressure Phase of CaSiO3

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CaSiO3钙钛矿是地球下地幔最重要的矿物之一.根据地幔岩模型,CaSiO3钙钛矿在下地幔的体积含量约为8％;而俯冲到核幔边界中的大洋玄武岩可能含有高达～20vol.％的CaSiO3钙钛矿.尽管此前,关于CaSiO3钙钛矿在下地幔温压条件下的结构存在较大争议,但近期实验表明,CaSiO3在常温常压下以四方晶体结构存在,但在下地幔温度和压强条件下相变为立方体钙钛矿结构.而立方体结构的CaSiO3钙钛矿在高压常温下并不稳定.因此,在更高的温度压强,现有的下地幔矿物会以何种结构存在是一个值得探讨的课题.本研究利用金刚石对顶砧技术结合同步辐射X光衍射，在165-210GPa和300-2500K研究了CaSi03的结构和热力学状态方程。实验发现当温度上升至2100K时，CaSi03样品由不定形态转变成钙钛矿相，而当温度继续上升至2500K时，CaSi03钙钛矿又转变成一种新的物相。我们将温度冷却至300K后该相仍然稳定存在。这与CaSi03的钙钛矿相明显不同，因为立方体相的CaSi03钙钛矿无法在300K稳定存在，会相变为四方晶体结构。研究CaSi03在超高压超高温下的结构和热力学性质对了解超级类地行星的物质组成和结构具有重要意义。

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来源
《2015年中国地球科学联合学术年会》|2015年|188|共1页
会议地点北京
作者
边卉; 毛竹; 廖一帆;
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作者单位

中国地球物理学会;

中国地质学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 P578.491;
关键词
硅酸钙钙钛矿; 超高温压环境; 晶体结构; 热力学性质;

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