δ-(Al,Fe)OOH 的高压相变

王宝云，肖万生，宋茂双

（1. 中国科学院广州地球化学研究所同位素国家重点实验室，广东 广州 510640；2. 中国科学院大学地球与行星科学学院，北京 100049；3. 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室，广东 广州 510640；4. 中国科学院深地科学卓越创新中心，广东 广州 510640）

俯冲板片中形成的含水矿物被认为是将水输送到地球内部的潜在载体。这些含水矿物发生脱水反应时会释放大量的水，可以显著影响围岩的物理化学性质，如熔融温度、流变强度和电导率[1-4]。基于先进的高温高压设备，前人研究了不同化学成分的含水岩石体系的相关系和相稳定性，包括俯冲板片中的沉积质层、玄武质层和地幔岩层，识别出多种将水携带至俯冲带不同深度的含水矿物，如云母、蛇纹石、硬柱石和高密度镁硅酸盐等[5-7]。在这些含水矿物中， δ-AlOOH 因其宽广的温压稳定域而备受关注。研究表明， δ-AlOOH 可在约140 GPa、2 400 K 的温压条件下稳定存在，因此被认为是将水输运到地球核-幔边界的潜在载体[8-10]。Suzuki 等[11]首先在21 GPa、1 000 ℃条件下通过Al(OH)3脱水反应合成了 δ-AlOOH。随后，研究者们基于不同的初始物提出了多种合成途径，包括硬水铝石（ α-AlOOH）、相Egg（AlSiO3OH）、含水橄榄岩和含水玄武岩[12-15]。值得注意的是，Wirth 等[16]在超深来源的金刚石中发现了相Egg 的纳米包裹体。另外，最近的研究显示，含铝的布里奇曼石或硅酸钙钙钛矿会与水发生反应产生贫铝的布里奇曼石和硅酸钙钙钛矿，析出的铝与水结合形成δ-AlOOH[17-18]。这些结果进一步暗示在地球内部可能存在δ-AlOOH。……