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Stishovite and its implications in geophysics: new results from shock-wave experiments and theoretical modeling

机译：辉石及其在地球物理学中的意义：冲击波实验和理论建模的新结果

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Pure stishovite and coesite samples with densities of 4.31 ± 0.04 and 2.92 ± 0.03 g cm~(-3), respectively, and dimensions appropriate for planar shock-wave experiments have been synthesized with a multi-anvil high-pressure press. The principal Hugoniot centered at stishovite obtained by shock loading up to 235 GPa yields a linear shock velocity (U_s)-particle velocity (u_p) relationship U_s = C_0 + su_p, where C_0 = 9.08 km s~(-1), and s = 1.23. The new shock-wave data for coesite to 140 GPa agree with, and extend, the former study. These data along with previous studies on other polymorphs now provide Hugoniots for the major polymorphs of SiO_2 (fused quartz, quartz, coesite and stishovite). The Gruneisen parameter for stishovite under compression obtained from the internal energy and pressure differences between different principal Hugoniots of silica polymorphs is γ = 1.35(V/V_0)~q, where q = 2.6 ± 0.2. Previously melting of stishovite at 70 and 113 GPa was inferred from shock temperature measurements. These are in accord with recent molecular dynamics modeling of the high-pressure fusion curve of stishovite.
机译：利用多砧高压压机，合成了纯的辉石样品和堇青石样品，其密度分别为4.31±0.04和2.92±0.03 g cm〜（-3），并且尺寸适合于平面冲击波实验。通过冲击载荷高达235 GPa获得的主要Hugoniot中心位于菱铁矿上，产生线性冲击速度（U_s）-颗粒速度（u_p）关系U_s = C_0 + su_p，其中C_0 = 9.08 km s〜（-1），而s = 1.23。刚玉到140 GPa的新冲击波数据与以前的研究一致，并得到了扩展。这些数据以及以前对其他多晶型物的研究现在为SiO_2的主要多晶型物（熔融石英，石英，堇青石和辉石）提供了Hugoniots。从不同的二氧化硅多形体主要Hugoniots之间的内部能量和压力差获得的压制Stishovite的Gruneisen参数为γ= 1.35（V / V_0）〜q，其中q = 2.6±0.2。从冲击温度测量可以推断出在70 GPa和113 GPa时，辉石的熔化。这些符合最近的人造石高压融合曲线的分子动力学模型。

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