第七届青年地学论坛

地球深部是处于极端高温高压的环境，高温高压实验可以真实模拟其内部极端环境，是研究地球及行星科学的一种重要研究手段。大腔体压机因其在高压下精确的温度控制、均一的温度分布、较大的样品合成腔体（毫米到厘米级别），广泛地应用于地球深部科学的研究。受限于大腔体压机的较大腔体面积，尤其是在高温下，其压力产生的极限往往低于25-27 万大气压（1万大气压=1 GPa）。在毫米到厘米级别的样品腔体上产生超高压一直非常具有挑战性，发展大腔体压机的超高压关键技术对于地球深部科学的探索具有重要意义。本报告中我们将在Walker型大腔体压机上利用国产碳化钨压砧，优化高温高压组装，在毫米级样品腔体上实现35 GPa和2000 K，达到下地幔约900 km的深度的温压条件。同时我们利用发展的大腔体压机的高温高压技术，系统的研究了水在下地幔顶部的主要名义无水矿物的含水量，包括石榴石、斯石英以及布里奇曼石，提出以地幔岩为主要成分的下地幔的顶部基本是干的结论，但玄武岩俯冲板块中存在的石榴石、斯石英以及含铝相可以将水引入到下地幔中，进一步帮助理解下地幔顶部含水量的存储。
 

大腔体压机,含水,下地幔